Aufbau von Multihop-Kommunikationsverbindungen in Abhängig¬ keit von Begrenzungswerten

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren, eine Vor¬ richtung sowie ein Computerprogramm zum Aufbau von Kommunika¬ tionsverbindungen in einem Funk-Kommunikationssystems mit mindestens einer Basisstation und Teilnehmer-Endgeräten, die zumindest teilweise als multihop-fähige Ad-hoc-Knoten ausge¬ bildet sind. Funk-Kommunikationssysteme mit multihop-fähigen Teilnehmer-Endgeräten sind aus dem Stand der Technik hinläng¬ lich bekannt.

M. Lott et al. „Hierarchical Cellular Multihop Networks", EPMCC 2003, March 2003 schlägt eine Kombination eines zellu¬ laren Mobilkommunikationssystems auf Basis einer Infrastruk¬ tur aus fest installierten Basisstationen mit einem selbst¬ organisierenden WLAN-Ad-Hoc-Mobilkommunikationssystem vor. Die Basisstationen bieten einen Zugang zu einem Backbone— Netz, welches auf dem TCP/IP-Protokoll basiert. Das WLAN-Kom- munikationssystem weist fest installierte Internet-Zugangs¬ punkte (Access Points) auf. Die Reichweite bzw. räumliche Ab¬ deckung (Coverage) zum Aufbau von Kommunikationsverbindungen zwischen einem Access Point und einem mobilen WLAN-Netzknoten (Mobile Node) kann durch fest installierte oder mobile multi- hop-fähige Netzknoten (Multihop capable Nodes) erweitert wer¬ den. Es wird darin ausgeführt, dass eine Multihop-Kommunika- tionsverbindung im Vergleich zu einer direkten Kommunikati- onsverbindung mehr Netzkapazität benötigt, da für jede Teil¬ verbindung zum Aufbau der gesamten Multihop-Verbindung ent¬ sprechende Übertragungsressourcen benötigt werden.

In G. Cristache et al. „Aspects for the integration of ad-hoc and cellular networks", 3rd Scandinavian Workshop on Wireless Ad-hoc Networks, Stockholm, May 6-7th 2003 wird insbesondere vorgeschlagen, eine Ad-hoc-Netzwerkfunktion unmittelbar zur Erweiterung der Abdeckung und zur Erhöhung der Zellkapazität eines zellularen Mobil-Kommunikationssystems wie UMTS zu ver¬ wenden, ohne dabei Access Points vorzusehen. Es werden dabei mobile Endgeräte des UMTS-Netzes so ausgebildet, dass eine Kommunikationsverbindung von der Basisstation über ein mobi¬ les Endgerät zu einem weiteren mobilen Endgerät aufgebaut wird.

Durch die Erweiterung der Abdeckung (Coverage Extension) wird also der Netzradius bzw. der Zellradius erhöht, so dass auch weiter von einem Kommunikationsetz bzw. einer Basisstation entfernte Endgeräte von diesem Netz bzw. der jeweiligen Ba¬ sisstation versorgt werden können. Hierdurch wird jedoch die Bandbreite des gesamten Netzes negativ beeinflusst.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine verbesserte Möglichkeit zum Aufbau von Kommunikationsverbindungen zwi¬ schen einer Basisstation und Teilnehmer-Endgeräten, die zu¬ mindest teilweise als multihop-fähige Ad-hoc-Knoten ausgebil- det sind, bereitzustellen. Diese Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche.

Ein erster Gegenstand der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufbau von Kommunikationsverbindungen in einem Funk-Kom- munikationsSystems mit mindestens einer Basisstation und Teilnehmer-Endgeräten, die zumindest teilweise als multihop- fähige Ad-hoc-Knoten ausgebildet sind. Gemäß der Erfindung ist vorgesehen, dass zumindest für einen Teil der Kommunika¬ tionsverbindungen seitens des Funk-Kommunikationssystems Be- grenzungswerte für Multihop-Kommunikationsverbindungen fest¬ gelegt werden, aktuelle Werte für die Multihop-Kommunikati- onsverbindungen ermittelt werden und Multihop-Kommunikations- verbindungen zu Teilnehmer-Endgeräten nur dann aufgebaut wer¬ den, soweit durch die aktuellen Werte die festgelegten Be- grenzungswerte nicht überschritten werden. Dadurch kann auf einfache Weise garantiert werden, dass gewünschte Vorgaben insbesondere an die erforderliche Bandbreite innerhalb des Funk-Kommunikationssystems eingehalten werden. Die Begren¬ zungswerte können einmalig oder in regelmäßigen zeitlichen Abständen festgelegt werden. Sie können aber auch ereignisge¬ steuert dynamisch festgelegt und optimiert werden, beispiels- weise bei einer Änderung der aktuellen Zahl der aktiven Teil¬ nehmer-Endgeräte in dem jeweiligen Funk-Kommunikationssystem.

Bevorzugt kann vorgesehen werden, dass für jede Basisstation individuelle Begrenzungswerte festlegbar sind. Damit kann für jede Basisstation eine individuelle Optimierung der jeweili¬ gen Begrenzungswerte in Abhängigkeit von den lokalen Verhält¬ nissen im Bereich der jeweiligen Basisstation erfolgen.

Die Begrenzungswerte können grundsätzlich auf jede geeignete Art und von jeder geeigneten Instanz des Funk-Kommunikations¬ systems festgelegt werden. Bevorzugt erfolgt jedoch eine Aus¬ wertung von Zellparametern durch eine Basisstation des Funk- Kommunikationssystems und auf Basis des Ergebnisses dieser Auswertung eine Festlegung der Begrenzungswerte für die Kom- munikationsverbindungen dieser Basisstation. Damit kann die Festlegung der Begrenzungswerte autonom und individuell durch jede Basisstation erfolgen.

Weiterhin kann vorgesehen werden, dass zwischen Basisstatio- nen des Funk-Kommunikationssystems ein Austausch von Informa¬ tionen über die Begrenzungswerte erfolgt, die für die jewei¬ ligen Basisstationen festgelegt wurden. Dadurch kann eine Op¬ timierung der Begrenzungswerte der Basisstationen in gegen¬ seitiger Abstimmung der Basisstationen untereinander erfol- gen, um auch basisstation-übergreifend eine möglichst opti¬ male Netzfunktion zu erreichen. Diese Weiterbildung bietet also die Möglichkeit einer Anpassung der Begrenzungswerte ei¬ ner Basisstation auf Basis der festgelegten Begrenzungswerte benachbarter Basisstationen.

Insbesondere kann vorgesehen werden, dass der Austausch von Informationen zumindest teilweise auf einem Protokoll nach IPvβ basiert. Protokolle nach IPvβ (IP-Protokoll Version 6) bieten den Vorteil, dass bereits Funktionalitäten für Kommu¬ nikationsverbindungen von und/oder zu mobilen Teilnehmer-End¬ geräten im Rahmen dieser Protokolle vorgesehen sind. Bevor- zugt wird dabei vorgesehen, dass der Austausch von Informati¬ onen zumindest teilweise auf einem Protokoll nach HMIPvβ (Hierarchical Mobility IPvβ) basiert. Dieses Protokoll stellt eine Weiterbildung von IPvβ dar, die eine skalierbare IP- Netzinfrastruktur bestehend aus einzelnen Mobility Anchor Points (MAP) erlaubt. Dadurch ergeben sich besondere Vor¬ teile, die sich gerade auch auf der Funk-Kommunikationsseite der Kommunikationsverbindungen zu Teilnehmer-Endgeräten aus¬ wirken: Es kann mit Hilfe der MAP eine IP-Infrastruktur mit praktisch beliebigen Hierarchiestufen gebildet werden, d.h. die IP-Infrastruktur ist je nach Bedarf an Netzabdeckung und Zugangsknoten zur IP-Infrastruktur praktisch beliebig ska¬ lierbar. Auf diese Weise können funknetzseitig insbesondere notwendige Handover schneller realisiert werden, da ein Hand- over signalisierungstechnisch nur über die lokal betroffenen MAPs abgewickelt werden muss und nicht beispielsweise über eine einzige gemeinsame Zentraleinrichtung, die den Ablauf des Handovers verlangsamen würde.

Die Begrenzungswerte können grundsätzlich auf Basis von jeg- liehen geeigneten Vorgaben und/oder Messdaten festgelegt wer¬ den. Bevorzugt wird jedoch vorgesehen, dass die Begrenzungs¬ werte auf Basis von Ad-hoc-Protokolldaten festgelegt werden. Es werden damit zur Festlegung der Begrenzungswerte ohnehin im Rahmen des Aufbaus bzw. der Signalisierung von Ad-hoc Kom- munikationsverbindungen vorhanden Daten verwendet. Damit ist eine Realisierung der Erfindung mit minimalem Zusatzaufwand seitens des Funk-KommunikationsSystems möglich.

Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung umfasst eine Vorrichtung zum Aufbau von Kommunikationsverbindungen in einem Funk-Kommunikationssystems mit mindestens einer Basis¬ station und Teilnehmer-Endgeräten, die zumindest teilweise als multihop-fähige Ad-hoc-Knoten ausgebildet sind. Gemäß der Erfindung weist diese Einrichtung folgendes auf: eine Einrichtung zur Festlegung von Begrenzungswerten für Multihop-Kommunikationsverbindungen zumindest für einen Teil der Kommunikationsverbindungen, eine Einrichtung zum Vergleich der festgelegten Begrenzungs¬ werte mit aktuellen Werten für die Multihop-Kommunikations- verbindungen, sowie eine Einrichtung zum Aufbau von weiteren Multihop-Kommunika- tionsverbindungen in Abhängigkeit vom Vergleichsergebnis. Die Vorteile, die sich durch diese technischen Maßnahmen er¬ geben, wurden bereits in analoger Weise anhand des bereits oben dargestellten Verfahrens erläutert.

Eine Weiterbildung dieses Gegenstandes der Erfindung weist eine Einrichtung zum Austausch von Informationen über die Be¬ grenzungswerte zwischen Basisstationen des Funk-Kommunikati¬ onssystems auf. Auch hier wird zur Bedeutung und den Vortei¬ len dieser Maßnahme auf auf die entsprechenden Ausführungen zum bereits oben dargestellten Verfahren verwiesen.

Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Einrichtung zum Austausch von Informationen zumindest teilweise zur Verarbei¬ tung eines Protokolls nach IPvβ ausgelegt ist. Dabei kann be- vorzugt vorgesehen werden, dass die Einrichtung zum Austausch von Informationen zumindest teilweise zur Verarbeitung eines Protokolls nach HMIPvβ ausgelegt ist. Die Vorteile, die sich daraus gerade für ein Funk-Kommunikationssystem mit mobilen, multihop-fähigen Teilnehmer-Endgeräten ergeben, wurde bereits oben anhand des erfindungsgemäßen Verfahrens erläutert.

Ein dritter Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Computerprogramm, welches bevorzugt zur Durchführung eines oben beschriebenen Verfahrens ausgebildet ist. Insondere kann das Computerprogramm zum Zusammenwirken mit einer oben be¬ schriebenen, erfindungsgemäße Vorrichtung ausgebildet sein. Gemäß der Erfindung ist vorgesehen, dass das Computerprogramm folgendes aufweist: eine erste Programmroutine, die zumindest für einen Teil der Kommunikationsverbindungen in einem Funk-Kommunikationssys- tems Begrenzungswerte für MuItihop-KommunikationsVerbindungen berechnet und festlegt, eine zweite Programmroutine zur Ermittlung von aktuellen Werte für die Multihop-Kommunikationsverbindungen und eine dritte Programmroutine, die eine Vorrichtung zum Aufbau von Multihop-Kommunikationsverbindungen zu Teilnehmer-Endge¬ räten nur dann ansteuert, soweit durch die aktuellen Werte die festgelegten Begrenzungswerte nicht überschritten werden.

Auch die übrigen oben genannten Verfahrensschritte sowie wei- tere Verfahrensschritte, Datenbearbeitungs- und Übertragungs¬ schritte und insbesondere Protokolle, die im Rahmen der fol¬ genden Figurenbeschreibung erläutert werden, können grund¬ sätzlich in Form von Programmroutinen dieses oder eines ande¬ ren geeigneten Computerprogramms realisiert werden.

Nachfolgend wird ein spezielles Ausführungsbeispiel der vor¬ liegenden Erfindung anhand der Figuren 1 bis 11 erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1: Schematische Darstellung einer hierarchischen Kommunikationsinfrastruktur

Fig. 2: Schematische Darstellung einer Ad-hoc Coverage Extension ohne definierten Hop-Radius

Fig. 3: Schematische Darstellung einer Ad-hoc Coverage Extension mit definierten Hop-Radien

Fig. 4: Schematische Darstellung einer Ad-hoc Coverage Extension mit optimierten Hop-Radius Fig. 5: Sequenzverlauf bei positiven Vergleichsergebnis des Hop-Radius ohne Kommunikation zwischen den Basistationen

Fig. 6: Sequenzverlauf bei negativen Vergleichsergebnis des Hop-Radius ohne Kommunikation zwischen den Basistationen

Fig. 7: Sequenzverlauf bei positiven Vergleichsergebnis des Hop—Radius mit Kommunikation zwischen den Basistationen

Fig. 8: Sequenzverlauf bei negativen Vergleichsergebnis des Hop-Radius mit Kommunikation zwischen den Basistationen

Fig. 9: Protokollstack bei Anbindung von Mobile IP und Ad- hoc (AODV)

Fig. 10: Schematische Darstellung der wesentlichen erfindungsgemäßen Komponenten einer Basisstation

Fig. 11: Schematische Darstellung einer hierarchischen Kommunikationsinfrastruktur analog Fig. 1, jedoch nach HMIPvβ

Das nachfolgend dargestellte Ausführungsbeispiel betrifft eine Möglichkeit zur Festlegung von Begrenzungswerten für Multihop-Kommunikationsverbindungen, wobei eine Festlegung eines Hop-Radius (maximal zulässige Anzahl der Hops pro Kom¬ munikationsverbindung) und/oder eine Festlegung der Gesamt¬ zahl der mit einer Basisstation aktuell verbunden Ad-Hoc Teilnehmer-Endgeräte in dem Ad-hoc Netz erfolgt. Die Teilneh¬ mer-Endgeräte des drahtlosen Kommunikationsnetzes sind in der Lage, aufgrund der Multihop-fähigkeit zumindest eines Teils der Teilnehmer-Endgeräte über ein Ad-hoc Netz eine Verbindung zur Basisstation aufzubauen, obwohl diese Teilnehmer-Endge- rate außerhalb der Reichweite der Basisstation sind. Das Ad- hoc Netz erweitert folglich die Reichweite der Basisstation mittels eines Multihop Ad-hoc Routing Protokolls. Diese Reichweitenerweiterung wird auch Coverage Extension genannt. Diese Coverage Extension basiert auf der Verwendung von Teil— nehmer-Endgeraten in Form von Ad-hoc Knoten, die als Router IP-Verbindungen zur Verfügung stellen, die für den Kommunika- tionsweg der jeweiligen Kommunikationsverbindung verwendet werden können. Das drahtlose Kommunikationsnetz kann bei- spielsweise als geeignetes UMTS-Mobilfunknetz oder auch als WLAN-Netz ausgebildet sein, welches eine entsprechende Ad-hoc Coverage Extension erlaubt, wie grundsätzlich aus dem ein¬ gangs zitierten Stand der Technik bekannt.

Im folgenden werden kurz die wesentlichen Komponenten und Funktionen des Gegenstandes der Erfindung gemäß dem vorlie¬ genden Ausführungsbeispiel erläutert:

BasisStation: Die Basisstation ist das Gateway zwischen den Ad-hoc Teilneh¬ mer-Endgeräten und einer IP-Infrastuktur (z.B. Internet, siehe Fig. 1 und 11) . Es bietet den Ad-hoc Teilnehmer-Endge¬ räten den Zugang zum Internet und ermöglicht somit die Anbin¬ dung von Ad-hoc Teilnehmer-Endgeräten an weit entfernte Kom- munikationspartner, die ebenfalls an eine IP-basierte Kommu¬ nikationsinfrastruktur angebunden sind. Die Basisstation ist entsprechend für die Anbindung von Ad-hoc Teilnehmer-Endgerä¬ ten an das Internet ausgebildet und ist daher sowohl zur Ver¬ arbeitung eines Ad-hoc Protokolls wie auch eines IP-basierten Mobilitiätsprotokolls ausgebildet.

Hop-Radius: Der Hop-Radius entspricht der maximalen zulässigen Hop-Länge von der Basisstation zu den Ad hoc Teilnehmern in dem Ad hoc Netz. Der Hop-Radius ist also die maximal zulässige Zahl der Hops (Zwischenknoten) zwischen der Basisstation und einem Ad- hoc Teilnehmer-Endgerät. Die Anzahl der Hops wird mit Hilfe des Ad-hoc Protokolls an die Basisstation übermittelt, bzw. kann von der Basisstation aus der Routinginformation ermit¬ telt werden. Besteht eine solche Verbindung beispielsweise aus drei Hops, so sind die Basisstation, ein Ad-hoc Teilneh- mer-Endgerät und zwei weitere Ad-hoc Knoten in dieser Verbin¬ dung enthalten. Wird die maximal zulässige Hop-Zahl erhöht bzw. wird der Hop-Radius vergrößert, so erhöht sich die Netz¬ last, da damit auch mehr Ad-hoc Teilnehmer im Ad-hoc Netz um die Basisstation enthalten sein können. Es kann ein Hop-Ra- dius durch die Basisstation selbst festgelegt werden. Auf Ba¬ sis dieser Festlegung werden Ad-hoc Teilnehmer-Endgeräte de¬ ren Hop-Länge den Hop-Radius übersteigen würde, nicht in das Ad-hoc Netz um die entsprechende Basisstation aufgenommen. Das Netz sowie die Netzlast bleiben dadurch stabil.

Ad-hoc Teilnehmerzahl: Alternativ oder zusätzlich zu dem vorgenannten Verfahren kann bei der Berechung der Netzlast und der Festlegung des Hop-Ra¬ dius die absolute Anzahl Ad-hoc Teilnehmer-Endgeräten inner- halb eines Ad-hoc Netzes berücksichtigt werden. Alternativ zu der Festlegung eines Hop-Radius als ••Begrenzungswert kann auch eine Festlegung einer maximalen Anzahl von Ad-hoc Teilnehmer- Endgeräten als Begrenzungswert innerhalb eines Ad-hoc Netzes erfolgen. Dabei kann z.B. festgelegt werden, dass der Hop-Ra- dius für eine bestimmte Basisstation so lange nicht reduziert wird, wie eine bestimmte Anzahl an Ad-hoc Teilnehmer-Endgerä¬ ten nicht überschritten ist.

Es kann auch eine Kombination (Trade-off) zwischen Hop-Radius und maximal zulässiger Ad-hoc Teilnehmerzahl realisiert wer¬ den (hybrides Verfahren) : Die oben genannten Verfahren zur Festlegung des Hop-Radius und der maximal zulässigen Anzahl der Ad-hoc Teilnehmer-End- gerate können für eine optimierte Berechung der Netzlast kom¬ biniert werden. Hierbei ist ein Trade-off möglich, der als Kombination zwischen einem Hop-Radius-Algorithmus und Ad-hoc Teilnehmerzahl-Algorithmus eine verbesserte Netzplanung er¬ möglicht. Es werden hierbei bevorzugt entsprechende Bewer¬ tungsparameter auf Basis der genannten Algorithmen berechnet. Diese Berechnung kann von der Basisstation autonom durchge- führt werden und zur Festlegung sowohl des Hop-Radius als auch der maximal zulässigen Ad-hoc Teilnehmeranzahl verwendet werden. Es kann zudem für dieses Verfahren bevorzugt ein vir¬ tueller Coverage Radius als weiterer Begrenzungswert defi¬ niert werden. Dieser virtuelle Coverage Radius stellt einen Wert dar, der als Funktion der festgelegten und/oder ermit¬ telten Werte für den Hop-Radius und die maximal zulässige Ad- hoc Teilnehmeranzahl bestimmt wird. Je größer der Hop-Radius und die Ad-hoc Teilnehmeranzahl, desto größer ist auch der Coverage Radius. Im einfachsten Fall wird also der Coverage Radius direkt proportional zum Hop-Radius und zur Ad-hoc Teilnehmeranzahl definiert.

Kommunikation zwischen den Basisstationen: Es wird ein spezifisches Kommunikations-Protokoll zum Daten- austausch zwischen verschiedenen Basisstationen FA-BSl bis FA-BS4 (siehe Fig. 1) angewendet. Dieses Kommunikations-Pro¬ tokoll sieht den Austausch von Informationen über Begren¬ zungswerte, wie z.B. den Hop-Radius oder die maximal zuläs¬ sige Ad-hoc Teilnehmeranzahl zwischen (bevorzugt benachbar- ten) Basisstationen FA-BSl bis FA-BS4 vor. Der Austausch kann beispielsweise über eine in Fig. 1 schematisch dargestellte IP-Infrastruktur erfolgen, an die die Basisstationen FA-BSl bis FA-BS4 angeschlossen sind. Vorgesehen werden kann dafür eine hierarchische Mobile iP-Infrastruktur, die es ermög- licht, dass übergeordnete Instanzen (Mobilitätsagenten) den Austausch der Informationen zwischen den Basisstationen FA- BSl bis FA-BS4 koordinieren. Diese sind im Beispiel nach Fig. 1 als Regional Foreign Agent RFA und/oder Gateway Foreign Agent GFA ausgebildet. Fig. 11 zeigt ein alternatives Ausfüh- rungsbeispiel basierend auf IPv6. Es wird dabei IP-Struktur nach HMIPvβ dargestellt, wobei statt den streng definierten RFA und GFA lediglich funktional prinzipiell gleichwertige Mobility Anchor Point (MAP) vorgesehen sind- Die Basisstatio¬ nen BSl bis BS4 dienen als Access Router AR. Dadurch ist die IP-Infrastruktur praktisch beliebig skalierbar. Dies wird später noch detailliert erläutert.

Die Mobilitätsagenten RFA, GFA nach Fig. 1 sind datentech¬ nisch mit den Basisstationen FA-BSl bis FA-BS4 verbunden. So¬ mit ist ein Austausch zwischen den verschiedenen Basisstatio¬ nen FA-BSl bis FA-BS4 auf einfache Weise möglich. Das ge- nannte Protokoll gestattet diesen Datenaustausch als Teil der autonomen Anpassung und Optimierung der Netzplanung, basie¬ rend auf dem Hop-Radius und/oder der maximal zulässigen Ad- hoc Teilnehmerzahl.

Durch die vorliegende Erfindung werden Begrenzungswerte für ein Ad-hoc Netz um eine Basisstation festgelegt. Damit wird letztlich auch die Ausdehnung der Coverage Extension um die entsprechende Basisstation festgelegt. Geringere Hop-Radien bzw. geringere Ad-hoc Teilnehmerzahlen führen in der Regel notwendigerweise auch zu einer geringeren Ausdehnung der Co¬ verage Extension, die durch das Ad-hoc Netz um eine entspre¬ chende Basisstation erzielt wird. Dieser Tatsache kann im Rahmen der Definition des o.g. virtuellen Coverage Radius Rechnung getragen werden.

Die Festlegung der Begrenzungswerte ist erforderlich, damit nicht durch weitentfernte Ad-hoc-Teilnehmer-Endgeräte MNO, MNl lange IP-Routen über eine Vielzahl von Hops aufgebaut werden, die wiederum die Bandbreite des gesamten Ad-hoc Net- zes um eine Basisstation FA-BSl bis FA-BS4 reduzieren würden. Dies wird im folgenden anhand der Fig. 2 bis 4 noch deutli¬ cher veranschaulicht. Eine Basisstation FA-BSl bis FA-BS4 kann also durch Festlegen von Begrenzungswerten letztlich be¬ einflussen, ob ein weit entferntes Teilnehmer-Endgerät MNO, MNl in das eigene Ad-hoc Netz aufzunehmen ist. Hierzu ist ein Algorithmus erforderlich, der aus der bereits bestehenden An- zahl der Ad-hoc Teilnehmer und den Hop-Längen ein Kriterium definiert, damit die Bandbreite eingehalten werden kann.

Jede Basisstation FA-BSl bis FA-BS4 kann ferner auf Basis der festgelegten Begrenzungswerte und des Informationsaustausches mit anderen Basisstationen FA-BSl bis FA-BS4 und/oder mit ei¬ nem bestimmten Ad-hoc Teilnehmer-Endgerät MNO entscheiden, ob dieses Ad-hoc Teilnehmer-Endgerät MNO in das eigene Ad-hoc Netz aufzunehmen ist, insbesondere dann, wenn dieses Ad-hoc Teilnehmer-Endgerät MNO keine andere Verbindungsmöglichkeit zu anderen Basisstationen FA-BSl bis FA-BS4 für sich ermit¬ teln kann. In diesem Fall kann das Teilnehmer-Endgerät MNO eine entsprechende Anfrage an die einzig erreichbare Basis¬ station FA-BSl bis FA-BS4 senden. Dieses ist insbesondere dann der Fall, wenn nur eine Basisstation FA-BSl vorhanden ist, oder die einer ersten Basisstation FA-BSl benachbarten Basisstationen FA-BS2 bis FA-BS4 so definiert sind, dass sie den für sie festgelegten Hop-Radius nicht derart verändern können, dass das besagte Teilnehmer-Endgerät MNO in deren Ad- hoc Netz aufgenommen werden kann.

Wie bereits ausgeführt, wird bevorzugt vorgesehen, dass die Basisstationen FA-BSl bis FA-BS4 die Informationen über einen vorläufig festgelegten Hop-Radius untereinander austauschen. Dieser Informationsaustausch kann als Broadcast/Multicast er¬ folgen und kann dafür die in Fig. 1 dargestellte, bestehende IP-basierte Infrastruktur verwenden. Auf Basis der empfange¬ nen Informationen benachbarter Basisstationen FA-BSl bis FA- BS4 kann jede der Basisstationen FA-BSl bis FA-BS4 in einem oder mehreren iterativen Optimierungsschritten den vorläufi¬ gen Hop-Radius derart variieren, dass eine Versorgung einer möglichst großen Zahl von Ad-hoc Teilnehmer-Endgeräten MNO, MNl möglich ist, gegebenenfalls unter Berücksichtigung von Minimalwerten für die Bandbreite jedes der Ad-hoc Netze. Diese Optimierung kann auch dynamisch erfolgen, beispiels¬ weise für den Fall, wenn die Netzlast einer bestimmten Basis¬ station FA-BSl ansteigt und der Hop-Radius dieser Basissta- tion FA-BSl daher verringert werden muss. Hierbei kann im Rahmen des Optimierungsverfahrens ermittelt werden, ob und inwieweit andere Basisstationen FA-BS2 bis FA-BS4 ihren je¬ weiligen Hop-Radius erweitern können, um somit eine flächen- deckende Datenversorgung der Ad-hoc Teilnehmer-Endgeräte MNO, MNl zu ermöglichen, so dass jedes Ad-hoc Teilnehmer-Endgerät MNO, MNl eine Datenverbindung zu einer Basisstation FA-BSl bis FA-BS4 aufbauen kann. Dies wird noch anhand der Fig. 3 und 4 im Folgenden verdeutlicht.

Des weiteren kann innerhalb des Ad-hoc-Protokols eine Signa¬ lisierung zwischen Basisstationen FA-BSl bis FA-BS4 und Ad- hoc Teilnehmer-Endgeräten MNO, MNl sowie gegebenenfalls eine weitere Signalisierung innerhalb des IP-Protokolls zwischen verschiedenen, bevorzugt benachbarten Basisstationen FA-BSl bis FA-BS4 vorgesehen werden, die es einer bestimmten Basis¬ stationen FA-BSl gestattet, ein zusätzliches Ad-hoc Teilneh¬ mer-Endgerät MNl abweisen bzw. einer anderen Basisstation FA- BS2 bis FA-BS4 zuweisen.

Wie bereits ausgeführt benötigt jedes Ad-hoc Teilnehmer-Endge¬ rät MNO, MNl, das mit dem Internet kommunizieren will, eine Basisstation FA-BSl bis FA-BS4 als Default-Gateway, damit die Routing-Anfragen an das Internet weitergeleitet werden. Hierzu wird ein IP-basiertes Mobilitätsprotokoll verwendet, dass die Anfragen und Antworten an die jeweilige Basisstation FA-BSl bis FA-BS4 weiterleiten kann. Des weiteren wird durch die Verwendung eines solchen Mobilitätsprotokolls (z.B. Mo¬ bile IP/HMIP/FMIP) die globale Mobilität eines jeden Ad-hoc Teilnehmer-Endgerätes MNO, MNl unterstützt. Somit ist ein Roaming zwischen disjunkten Ad-hoc Netzen verschiedener Ba¬ sisstationen FA-BSl bis FA-BS4 wie auch zwischen verschiede¬ nen IP-Infrastrukturen jederzeit möglich, ohne dass beste¬ hende IP-Verbindungen gestört werden.

Es sind also im Rahmen der Erfindung nach den vorliegenden Beispielen mehrere Basisstationen verteilt angebracht, wobei durch die Verwendung von multihop-fähigen Endgeräten und Ad- hoc Routing Protokollen die Reichweite (Coverage) der Basis¬ stationen erhöht werden kann. Dabei expandiert in der Regel die Reichweite der Basisstation (Coverage Extension Radius) mit der Zahl der angebundenen Ad-hoc Knoten. Messungen zei¬ gen, dass diese Expansion den Datendurchsatz negativ beein- flusst. Durch eine Begrenzung der Hop-Länge, d.h. durch Fest¬ legung des Hop-Radius und/oder durch Begrenzung der zulässi¬ gen der Anzahl der Ad-hoc Knoten kann die Netzlast optimiert werden. Mit Hilfe der vorliegenden Erfindung kann seitens der Basisstationen die Datenrate und die Netzlast selbstständig derart geregelt werden, dass die tatsächlichen Netzlast eine vordefinierte maximale Netzlast nicht überschreitet. Somit kann die erforderliche Datenrate für jedes Ad-hoc Teilnehmer- Endgerät für Ad-hoc Datenverbindungen über die jeweilige Ba¬ sisstation eingehalten werden.

Nach dem Stand der Technik ist bisher ein Ad-hoc Multihop- Protokoll so ausgelegt, dass eine maximal zulässige Hop-Länge bzw. ein festgelegter Hop-Radius bei der Anbindung von Ad-hoc Teilnehmer-Endgeräten an bestehende Ad-hoc Netze nicht vorge¬ sehen wird. Nach dem Stand der Technik steht vielmehr die ge¬ nerelle Aufnahme aller Teilnehmer in ein bestehendes Ad-hoc Netz im Vordergrund, unabhängig von der Hop-Zahl. Außerdem ist eine autonome Verständigung der Basisstation untereinan¬ der über Begrenzungswerte sowie gegebenenfalls deren Optimie¬ rung in den Protokollen nach dem Stand der Technik derzeit nicht vorgesehen.

Im folgenden werden die oben beschriebenen Verfahren und Ver¬ fahrensschritte detailliert erläutert.

1. Verfahren zur Ermittlung der Hop-Länge und Festlegung des Hop-Radius: a) Definition einer optimalen Netzlast durch die Basisstation b) Bestimmung der tatsächlichen Netzlast durch die Basissta¬ tion c) Vergleich der optimalen Netzlast mit der maximal zulässi¬ gen Netzlast durch die Basisstation d) Festlegung eines Hop-Radius auf Basis des Ergebnisses aus Schritt c) e) Übermittlung von Informationen über den festgelegten Hop- Radius an benachbarte Basisstationen über das oben genannte Protokoll f) ■ autonome Anpassung des Hop-Radius auf Basis von empfange¬ nen Informationen über die Hop-Radien benachbarter Basissta- tionen durch die Basisstation

2. Verfahren zur Festlegung der maximalen Ad-hoc Teilnehmer¬ zahl (Knotenzahl) : a) Definition einer optimalen Knotenanzahl durch die Basis- Station b) Bestimmung der tatsächlichen Knotenanzahl durch die Basis¬ station c) Vergleich der optimalen Knotenzahl mit der maximal zuläs¬ sigen Knotenzahl durch die Basisstation d) Festlegung einer maximal zulässigen Knotenzahl e) Übermittlung von Informationen über die festgelegte Kno¬ tenzahl an benachbarte Basisstationen über das oben genannte Protokoll f) autonome Anpassung der Knotenzahl auf Basis von empfange- nen Informationen über die Knotenzahl benachbarter Basissta¬ tionen durch die Basisstation

3. Verfahren zur kombinierten Festlegung der Hop-Länge und der Ad hoc Teilnehmerzahl (hybrides Verfahren) : a) Festlegung der optimalen Netzlast, bestehend aus einem Op¬ timum der Anzahl der Ad-hoc Knoten und des Hop-Radius durch die Basisstation b) Bestimmung der tatsächlichen Netzlast, bestehend aus der tatsächlichen Anzahl der Ad-hoc Knoten und dem tatsächlichen Hop-Radius durch die Basisstation c) Vergleich der tatsächlichen Netzlast mit der optimalen Netzlast durch die Basisstation d) Festlegung des Hop-Radius und der maximal zulässigen Kno¬ tenzahl e) Übermittlung von Informationen über den festgelegten Hop- Radius und die festgelegte Knotenzahl an benachbarte Basis- Stationen über das oben genannte Protokoll f) autonome Anpassung des Hop-Radius und der Knotenzahl auf Basis von empfangenen Informationen über den Hop-Radius und die Knotenzahl benachbarter Basisstationen durch die Basis¬ station

Eine mögliche Realisierung des Verfahrens zur Ermittlung des Hop-Radius nachfolgend beispielhaft beschrieben: Es wird ein Algorithmus verwendet, der die jeweilige Last und den jeweiligen Zustand einer Basisstation in Verbindung mit dem angebundenen Ad-hoc Netz bewertet. Dieser Bewertung liegt die Ermittlung der Hop-Dichte und der Hop-Länge zu Grunde. Die Dichte-Berechnung ergibt sich aus der Anzahl der Ad-hoc Teilnehmer-Endgeräte geteilt durch den Hop-Radius. Es können auch zu unterschiedlichen Zeitpunkten ermittelte Einzelergeb- nisse aus der Berechung der Ad-hoc Dichte gemittelt werden und für einen Vergleich herangezogen werden. Steigt die Hop- Zahl, so ist auch mit einer zunehmenden Netzdichte zu rechnen. Eine Zunahme der Netzdichte wird wie¬ derum die Netzlast steigern. Dieses führt wiederum zur Mini- mierung der Datenrate aller Ad-hoc Teilnehmer-Endgeräte. Da¬ mit die Basisstation die ermittelte Datenrate für alle Ad-hoc Teilnehmer-Endgeräte einhalten kann, ist das Netz zu begren¬ zen. Dieses kann durch eine aktive Messung oder durch Ver¬ gleichswerte ermittelt werden, wodurch die optimale Netz- dichte festgelegt werden kann. Die hierfür erforderlichen Werte sind der jeweiligen Basisstation bekannt .

Beim Aufbau eines Ad-hoc Netzes kann die Basisstation die ak¬ tuelle Netzdichte, die sich auf Basis der aktuell ermittelten Zahl von Ad-hoc Teilnehmer-Endgeräten ergibt, mit gespei¬ cherten und/oder gemittelten Soll-Werten vergleichen und den Hop-Radius autonom festlegen. Durch den eigenständigen Vergleich seitens der Basisstation zwischen dem Soll-Wert der Netzdichte und dem Ist-Wert der Dichte der vorhandenen Ad-hoc Knoten kann die Basisstation den Hop-Ra¬ dius ermitteln und zur Entscheidung, ob ein neues Ad-hoc Teilnehmer-Endgerät aufgenommen werden soll, verwenden. Ad- hoc Teilnehmer-Endgeräte mit einer Hop-Länge, die kleiner oder gleich dem Hop-Radius ist, können durch die Basisstation mit in das Ad-hoc Netz aufgenommen werden. Dadurch steigt je¬ doch die Netzlast. Ein Überschreiten eines Soll-Wertes oder Maximal-Wertes der Netzlast kann über den oben ausgeführten Vergleich der aktuellen Ad-hoc Teilnehmerzahl mit der festge¬ legten maximal zulässigen Anzahl der Ad-hoc Teilnehmer-Endge¬ räte und gegebenenfalls der Abweisung des neuen Teilnehmer- Endgerätes verhindert werden, oder durch Neuberechung der ak- tuellen Netzlast und gegebenenfalls Reduktion des Hop-Radius.

Das Kriterium für einen Ad-hoc Knoten, eine Route zu einem bestimmten Zielknoten aufzubauen, beruht nach dem Stand der Technik derzeit auf einer Hop Metrik, die darauf basiert, den kürzesten Pfad zu wählen und diesen als Kommunikationspfad zu verwenden. Folglich wird sich ein Ad-hoc Knoten in der Regel für eine Basisstation entscheiden, die den kürzesten Pfad an¬ bietet. Dieses ist jedoch nach der Erfindung dann nicht zu¬ lässig, wenn die gewählte Pfadlänge den Hop-Radius des Ad-hoc Netzes der entsprechenden Basisstation überschreitet.

In Fig. 1 ist schematisch der Aufbau einer hierarchischen Kommunikations-Infrastruktur zur Realisierung der Erfindung dargestellt. In Fig. 1 sind beispielhaft vier Basisstationen FA-BSl bis FA-BS4 dargestellt. Diese vier Basisstationen FA- BSl bis FA-BS4 sind nach dem in Fig. 1 dargestellten IP-Pro- tokoll als Foreign Agents ausgebildet, die zumindest regional über Regional Foreign Agents RFA miteinander verbunden sind. Bei IPvδ, wie in Fig. 11 dargestellt, entspricht dieser Auf- bau einer Struktur bestehend aus Mobility Anchor Points (MAP) , die die lokale Registrierung der Ad-hoc Teilnehmer- Endgeräte durchführen. Des Weiteren zeigt die Fig. 1 zwei mo- bile Ad-hoc Knoten MNO, MNl, die sich zwischen den vier Ba¬ sisstationen FA-BSl bis FA-BS4 frei bewegen.

Die Fig. 2 zeigt eine Ad-hoc Netzstruktur aus vier Ad-hoc- Netzen, die jeweils aus Ad-hoc Teilnehmer-Endgeräten A sowie einer Basisstation B bestehen. Für die Hop-Länge zwischen den Basisstationen B und den Ad-hoc Teilnehmer-Endgeräten A ist kein Begrenzungswert definiert. Dies führt somit zu einem Un¬ definierten Netzaufbau um jede der Basisstationen B und eine unsymmetrischen Netzlastverteilung auf bzw. um die einzelnen Basisstationen B, die der maximalen Datenübertragungskapazi¬ tät der Basisstationen B in keinster Weise Rechnung trägt.

Fig. 3 zeigt eine Situation nach Fig. 2, wobei jedoch zur Re- alisierung der Ad-hoc Coverage für jede Basisstation B ein definierter Hop-Radius, d.h. eine maximal zulässige Hop-An¬ zahl festgelegt wurde (Hop=l, 1,2, 3) . Durch die Ermittlung der Netzlast und der Berücksichtigung der Leistungsfähigkeit bzw. Übertragungskapazität der jeweiligen Basisstation (d.h. der theoretisch maximal möglichen Netzlast, wobei die Kapazität der Anbindung an das IP-Backbone hier mit maßgebend ist) , kann ein individuell optimaler Hop-Radius durch jede Basis¬ station festgelegt werden. Fig. 3 zeigt aber, dass bei einer Festlegung lediglich eines von einer Basisstation B individu- eil festgelegten Hop-Radius die Situation auftreten kann, dass einzelne Ad-hoc Teilnehmer-Endgeräte nicht durch eine Basisstation B versorgt werden.

In Fig. 4 zeigt die Situation nach Fig. 3, nachdem der indi- viduell festgelegte Hop-Radius der Basisstationen B durch eine Absprache zwischen den Basisstationen B regional und/oder global in einem oder mehreren iterativen Optimie¬ rungsschritten derart weiter optimiert wurde, dass alle Ad- hoc Teilnehmer-Endgeräte A versorgt werden können. Es ergeben sich damit Hop-Radien (Hop=l,2, 2, 3) . Dabei ist auch eine dy¬ namische Netzlastverteilung möglich, die es erlaubt, dass zwar möglichst jede Basisstation B nur soviel Ad-hoc Teilnehmer-Endgeräte A verwaltet, wie sie von ihrer eigenen Leistungsfähigkeit aufnehmen kann, trotzdem aber alle Teil¬ nehmer-Endgeräte A versorgt werden. Damit kann ein Ansteigen der Netzlast über die Kapazität jeder Basissta- tion B vermieden werden und trotzdem eine flächendeckende Versorgung gewährleistet werden.

Fig. 5 zeigt den Sequenzverlauf des vorgeschlagenen Proto¬ kolls bei dem Versuch des Teilnehmer-Endgerätes MN(n), eine Verbindung zur Basisstation BS (n) aufzunehmen, um über diese Basisstation als default Gateway einen Zugang zum Internet zu bekommen. Hierzu sendet MN (n) über ein multihop-fähiges End¬ gerät MN(n+l), das bereits Teil des Ad-hoc-Netzes der Basis¬ station BS (n) ist, ein Base Station Request BS Req. BS (n) vergleicht darauf hin die Hop-Länge mit dem definierten Hop- Radius. Da dieser erfüllt ist, nimmt BS (n) das Teilnehmer- Endgerät MN(n) auf. Dieses startet daraufhin den Registrie- rungsprozess mit dem Home Agent (HA) bzw. mit dem Correspon- dent Node (CN) und sendet ein Binding Update BU. Dieses wird vom Home Agent bestätigt (BU ACK) . Die Verbindung ist zu die¬ sem Zeitpunkt vollständig aufgebaut'. Teilnehmer-Endgerät MN(n) ist nun mit einer IP-basierten Infrastruktur (z.B. dem Internet) verbunden.

Fig. 6 zeigt analog zu Fig. 5 den Sequenzverlauf des vorge¬ schlagenen Protokolls bei dem Versuch des Teilnehmer-Endgerä¬ tes MN(n), eine Verbindung zur Basisstation BS (n) aufzuneh¬ men, um über diese Basisstation als default Gateway einen Zu¬ gang zum Internet zu bekommen. Hierzu sendet MN(n) über ein multihop-fähiges Endgerät MN(n+l), das bereits Teil des Ad- hoc-Netzes der Basisstation BS (n) ist,ein Base Station Re¬ quest BS Req. BS (n) vergleicht darauf hin die Hop-Länge mit dem definierten Hop-Radius. Als Ergebnis stellt die Basissta¬ tion BS (n) in diesem Fall jedoch fest, dass dieser nicht er- füllt ist. Daher sendet BS (n) ein negatives Acknowledgement BS NACK. Teilnehmer-Endgerät MN(n) startet nun mit einem neuen Base Station Request BS Req. Daraufhin meldet sich eine weitere Basisstation BS (n+1) . Diese könnte sich auch bereits beim ersten Request gemeldet haben. Das Teilnehmer-Endgerät MN (n) besitzt aber keine Kenntnis darüber, welche BS ihn aufnehmen kann. Daher wird beim zweiten Request die erste BS nicht ant¬ worten (eine Speicherung des Request kann bevorzugt vorgese¬ hen werden) . BS (n+1) ist nach den Vergleich der Hop-Länge mit dem Hop-Radius bereit den neuen Knoten MN(n) aufzunehmen, und sendet ein positives Acknowledgement BS ACK.

Hiernach startet Teilnehmer-Endgerät MN(n) mit dem Senden des Bindung Update (BU) an den Home Agent (HA) . Die Verbindung ist vollständig aufgebaut.

Fig. 7 zeigt den Sequenzverlauf bei dem Versuch des Teilneh¬ mer-Endgerätes MN(n), sich an Basisstation BS (n) anzumelden. Hierzu sendet MN (n) wieder eine Anfrage über ein multihop-fä- higes Endgerät MN (n+1), das bereits Teil des Ad-hoc-Netzes der Basisstation BS (n) ist. Die Basisstation BS (n) vergleicht die Hop-Länge mit einem definierten Hop-Radius. Der Vergleich' führt zu dem Ergebnis, dass der Teilnehmer MN(n) abgewiesen werden müsste. Bevor die Basisstation BS (n) den neuen Teil¬ nehmer MN(n) abweist, startet die Basisstation BS (n) eine Ab- frage an benachbarte Basisstationen BS (n+1), um deren Hop-Ra¬ dius festzustellen. Hierzu sendet BS (n) einen HOP Request (HOP Req). Die Antwort der benachbarten Basisstation BS (n+1) führt zu dem Ergebnis, dass BS (n) den neuen Teilnehmer MN(n) doch aufnehmen muss. Die Verbindung wird dann vollständig aufgebaut. Die Ursache hierfür kann sein, dass die andere BS (n+1) ihre Leistungsgrenze erreicht hat, was durch einen niedrigen Hop-Radius angezeigt werden kann. BS (n) besitzt den höchsten Hop-Radius und kann diesen erhöhen, damit das neue Teilnehmer-Endgerät MN (n) aufgenommen werden kann. Sollte die BS (n) den Hop-Radius nicht erhöhen können, da die Leistungs¬ grenze erreicht ist, wird das neue Teilnehmer-Endgerät MN(n) nicht aufgenommen. Dieser kann bzw. muss nun mittels eines Vertical Hanodff beispielsweise in ein übergeordnetes Netz, z.B. in ein zellulares Mobilfunknetz, wechseln.

Fig. 8 zeigt den Sequenzverlauf bei dem Versuch des Teilneh- mer-Endgerätes MN (n) , sich über ein multihop-fähiges Endgerät MN(n+l) an der Basisstation BS (n) anzumelden. Die Basissta¬ tion BS (n) vergleicht die Hop-Länge mit einem festgelegten Hop-Radius. Der Vergleich führt zu dem Ergebnis, dass der Teilnehmer MN (n) abgewiesen werden müsste. Bevor die Basis- Station BS (n) den neuen Teilnehmer MN(n) abweist, startet die Basisstation BS (n) eine Abfrage an die benachbarte Basissta¬ tion BS (n+1) , um deren Hop-Radius festzustellen. Hierzu sen¬ det BS (n) einen HOP Request HOP Req. Die Antwort der benach¬ barten Basisstation BS (n+1) führt zu dem Ergebnis, dass BS (n) den neuen Teilnehmer MN (n) nicht aufnehmen braucht. BS(s) sendet somit ein BS NACK. MN (n) sendet darauf hin einen BS Req, um eine andere Basisstation aufzuspüren. Es meldet sich BS (n+1) , die einen höheren Hop-Radius besitzt. Diese Basis¬ station BS (n+1) vergleicht die Anfrage mit ihrem Hop-Radius und nimmt den neuen Teilnehmer MN(n) auf. Dieser sendet dar¬ aufhin das Binding Update (BU) an den Home Agent (HA)-. Die Verbindung ist vollständig aufgebaut.

Fig. 9 zeigt den Protokollstack der Integration von Mobile IP und AODV (Ad hoc On-demand Distance Vector Routing Protocol) der beispielhaft für das hier beschriebene Protokoll verwen¬ det worden ist. Es sind die folgenden Mobilitätsagenten dar¬ gestellt: Correspondent Node (CN), Home Agent (HA), Gateway Foreign Agent (GFA) , Regional Foreign Agent (RFA) und Foreign Agent (FA) . Ferner ist die Anbindung eines Ad-hoc Netzes, bestehend aus MN(n) und MN(n+l), dargestellt.

Das Ad-hoc Routing Protokoll (hier AODV) dient der Anbindung und Übertragung der IP-Routing Pakete. Der HMIP Protokoll- Stack dient der Anbindung der mobilen Teilnehmer-Endgeräte an das Internet, wenn diese zwischen den IP-Netzen wechseln. Hierzu müssen die Ad-hoc Teilnehmer-Endgeräte das Binding Up- date (BU) über die Basistation senden. Die Basistation ist hierbei der FA, der das Gateway zwischen dem Ad-hoc Netz und der IP-Infrastruktur darstellt.

Wird das Protokoll für HMIPvβ realisiert, so sind statt Gate¬ way Foreign Agent (GFA) und Regional Foreign Agent (RFA) le¬ diglich Mobility Anchor Points MAP gemäß Fig. 11 vorgesehen.

Fig. 10 zeigt schematisch die wesentlichen erfindungsgemäßen Komponenten einer Basisstation BSl zum Aufbau von Kommunika- tionsverbindungen in einem Funk-KommunikationsSystems mit mindestens mehreren Basisstationen BSl, BS2 und Teilnehmer- Endgeräten MNO, MNl. Die Teilnehmer-Endgeräten MNO, MNl sind als multihop-fähige Ad-hoc-Knoten ausgebildet. Das Teilneh- mer-Endgerät MNO versucht, über das Teilnehmer-Endgerät MNl eine Ad-hoc Kommunkationsverbindung zu der Basisstation BSl aufzubauen.

Die Basisstation BSl weist eine Einrichtung Limit Value Defi- nition Unit LVDU zur Festlegung des Hop-Radius für Multihop- Kommunikationsverbindungen auf. 'Diese Einrichtung LVDU ist datentechnisch verbunden mit einer Einrichtung Limit Value Comparison Unit LVCU . zum Vergleich des festgelegten Hop-Ra¬ dius mit aktuellen Werten für die Hop-Länge der aktuell frag- liehen Kommunikationsverbindung. Diese Einrichtung LVCU ist wiederum datentechnisch verbunden mit einer Einrichtung MuI- tihop Communication Unit MHCU zum Aufbau von weiteren MuIti- hop-Kommunikationsverbindungen in Abhängigkeit vom Ver¬ gleichsergebnis. Schließlich ist zumindest die Einrichtung LVDU datentechnisch verbunden mit einer Einrichtung Informa¬ tion Exchange Unit IXU zum Austausch von Informationen über den Hop-Radius zwischen Basisstation BSl und einer oder meh¬ reren benachbarten Basisstationen BS2 des Funk-Kommunikati- onssystems.

Fig. 11 zeigt eine Struktur analog zu Fig. 1, die zur Reali¬ sierung von HMIPvβ im Rahmen der vorliegenden Erfindung dient. Dabei sind statt dem Gateway Foreign Agent GFA und den Regional Foreign Agents RFA lediglich Mobility Anchor Points MAP vorgesehen, die grundsätzlich in beliebigen Hierarchie¬ stufen angeordnet sein können. Die Basisstationen BSl bis BS4 dienen in diesem Fall als Access Router AR. Eine solche IP- Infrastruktur ist beliebig skalierbar, d.h. es können grund¬ sätzlich beliebig viele MAPs in beliebiger hierarchischer An¬ ordnung vorgesehen werden, um eine gewünschte Netzabdeckung bzw. eine gewünschte Zahl von Netzzugängen vorzusehen. Die Netzhierarchie kann in verschiedenen Zweigen der iP-Infra— Struktur auch unterschiedlich ausgebildet sein, wie in Fig. 11 schematisch für den linken und den rechten Zweig der IP- Infrastruktur dargesetellt. Damit wird ersichtlich, dass für ein Teilnehmer-Endgerät MNl ein Handover beispielsweise von der Basisstation BS3 zu der Basisstation BS4 in der Regel schneller abgewickelt werden kann, da nur lokale MAPs in die signaltechnische Abwicklung des Handovers involviert werden müssen und nicht eine zentrale Einrichtung wie ein RFA oder ein GFA.