DE10054931B4

DE10054931B4 - Drahtlose Relaisstation für mehrere Funkschnittstellenstandards

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Publication number: DE10054931B4
Application number: DE2000154931
Authority: DE
Inventors: Patentinhaber gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2000-11-06
Filing date: 2000-11-06
Publication date: 2012-07-12
Anticipated expiration: 2020-11-07
Also published as: DE10054931A1

Abstract

Verfahren zur Zuteilung von Übertragungskapazität durch eine drahtlose, als Relais arbeitende Station (WR1) in zentral gesteuerten, Dienstgüte garantierenden, paketvermittelnden Funksystemen zur Verbindung eines fremden mobilen Terminals (IEEE 802.11 MT1, IEEE 802.11 MT2), das nicht den gleichen Funkstandard benutzt wie eine steuernde Basisstation (AP) und mit der steuernden Basisstation verbindbare mobile Terminals (H/2 MT1, H/2 MT2), mit der steuernden Basisstation (AP) zur bidirektionalen Kommunikation zwischen dem fremden mobilen Terminal (IEEE 802.11 MT1, IEEE 802.11 MT2) und der steuernden Basisstation (AP), wobei die als Relais arbeitende Station (WR1) eingerichtet ist, über Funk sowohl eine Verbindung zu der steuernden Basisstation (AP) als auch zu dem fremden mobilen Terminal (IEEE 802.11 MT1, IEEE 802.11 MT2) zu unterhalten, dadurch gekennzeichnet, dass die als Relais arbeitende Station (WR1) eingerichtet ist, einen ersten Funkstandard bezüglich der steuernden Basisstation (AP) und einen zweiten, von dem ersten verschiedenen Funkstandard bezüglich des fremden mobilen Terminals (IEEE 802.11 MT1,...

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft ein neuartiges Verfahren zum Betreiben heterogener paketorientiert übertragender Funkterminals, die sich innerhalb desselben Funkversorgungsgebietes oder in mehreren Versorgungsgebieten aufhalten und durch drahtlose Basisstationen die eine Relaisfunktion haben, versorgt werden mit dem Ziel der Steigerung des Konnektivitätsgrades zwischen heterogenen Funksystemen, die einen anderen Funkstandard benutzen als das Funkterminal. Der Begriff Konnektivität beschreibt den Grad bzw. die Wahrscheinlichkeit mit der ein Funkterminal direkt oder indirekt mit einer Basisstation verbunden werden kann.
Im Unterschied zu üblichen drahtlos übertragenden Systemen wird hierbei mit Hilfe der Basisstation einzelnen Funkterminals eine durch Parameter wie Durchsatz, Paketverzögerungsdauer, Schwankung der Paketverzögerungszeit usw. charakterisierte Dienstgüte für Kommunikationsbeziehungen garantiert.
Praktische Einsatzfelder solcher Systeme sind u. a.:

– Lokale Netze für die Daten- und Multimediakommunikation,
– Teilnehmeranschlussnetze an Weitverkehrsnetze,
– Zugangsnetze zu IP-Netzen,
– Netze zur Verbindung von ortsfesten und mobilen Teilnehmern, sowie mobilen Teilnehmern untereinander.

Stand der Technik
Es gibt verschiedene bekannte Ansätze in Funksystemen für die Zuteilung der zur Übertragung von Daten (inkl. Audio und Video) nötigen Kapazität des Funkmediums an die übertragungswilligen Funkterminals, nämlich

– exklusive Zuteilung von Übertragungskapazität im Zeit-, Code-, und Frequenzbereich an ein übertragungswilliges Terminal. Dabei werden zwei Varianten unterschieden:
– Die Kapazität wird verbindungsorientiert mit Hilfe eines Kanals fester oder zeitlich variabler Übertragungsrate durch eine Basisstation zugewiesen und ist damit auch gleichzeitig exklusiv für die Dauer der Verbindung reserviert (z. B. GSM [2], HSCSD mit Ausnahme von GPRS [4]).
– Die Kapazität wird durch eine Basisstation dynamisch jeweils nur für sehr kurze zukünftige Zeitintervalle an die einzelnen zugehörigen Terminals vergeben. Diese Vergabe wird durch eine zentrale Station gesteuert, die entweder von Anfang an bekannt ist oder von einem System selbst bestimmt wird (z. B. HIPERLAN/2 [5], [6]).
– nicht exklusive Zuteilung von Übertragungskapazität durch unkoordinierten Zugriff (z. B. IEEE 802.11[7]). In diesem Fall greifen die übertragungswilligen Funkterminals zunächst nur teilweise koordiniert auf einen Funkkanal zu. Eine vollständige Koordination ergibt sich im Zeitverlauf für jede Übertragung eines Terminals durch eine dezentrale Strategie des Kanalzugriffs, ohne zentrale Vergabe.

Aus US 5724515 A ist ein Paket-Funk Kommunikationssystem mit einem Protokoll bekannt, das eine nicht standardkonforme Kommunikation ermöglicht. Das Protokoll stellt einen Standardformat-Anzeiger bereit, der anzeigt, ob ein empfangenes Paketformat standardkonform ist oder nicht. Standard konforme Pakete werden grundsätzlich von allen Sendeempfängern verstanden. Sendeempfänger, die nicht-standardkonforme Pakete nicht unterstützen, erkennen das nicht-standardkonforme Paket durch die Dekodierung des Standardformat-Anzeigers und ignorieren bzw. verwerfen es.
Aus US 5 640 386 A ist ein System zur bidirektionalen Verbindung eines ersten Satellitenkommunikationssystems mit einem zweiten Satellitenkommunikationssystem bekannt, wobei das erste und das zweite System mit unterschiedlichen Protokollen arbeiten. In einer bevorzugten Ausführungsform benutzt das erste System eine SS-CDMA Technik, wobei die Satelliten bloße Zwischenverstärker zur Weitergabe einer Datenübertragung zwischen einem Gateway und einem Benutzer sind. Das zweite Satellitenkommunikationssystem kann ein anderes System sein, das zumindest eine Eigenschaft besitzt, die eine direkte Verbindung zwischen dem ersten und dem zweiten System verhindert. In einer beispielhaften Ausführungsform benutzt das zweite System eine TDMA Technik und ermöglicht direkte Verbindungen zwischen Satelliten. Eine auf dem Boden stationierte Protokollumwandlungseinheit ist so positioniert, dass sie eine Datenübertragung von einem der Systeme empfangen und in eine Übertragung entsprechend dem anderen System umwandeln kann. Aus WO 1997 048 191 A1 ist ein multizellulares Breitbandkommunikationssystem mit niedriger Verlustleistung für unidirektionales, bidirektionales und multidirektionales Senden und Empfangen von Sprach-, Video-, Audio-, Fernseh- und Datensignalen im Kontext einer Punkt-zu-Mehrpunkt Netzwerk Topologie bekannt. Das System beinhaltet Modem-, Modulator- und Demodulator-Elemente, die innerhalb des lizenzierten Bandes des Betreibers operieren. Des Weiteren enthält das System Mikrowellen Sender-, Empfänger- und Sendeempfängerelemente, die auch innerhalb des lizenzierten Bandes des Betreibers operieren können. Dabei wird eine breitbandige Mikrowelleninfrastruktur geschaffen, die gekoppelt mit flexiblen Modems eine flexible Kanalisierung auf dem Systemlevel erlaubt.
Mängel bisher bekannter Ausführungen und Aufgabenstellung
Im Folgenden wird auf Funknetze mit zentraler Steuerung eingegangen. Eine Zuteilung von Übertragungskapazität durch eine zentrale Vergabestelle (AP) (AP: eng. Access Point. Eine zentrale Station, die ein ihr zugeordnetes Netz organisiert und einen Anschluss zum Festnetz hat.) für ein sende/empfangswilliges Funkterminal (MT) (MT: eng. Mobile Terminal. Ein mobiles Terminal, das eventuell nur zeitweise bewegt wird (movable) oder auch ortsfest betrieben werden kann und denselben Standard wie der AP benutzt.) ist nur möglich, wenn das Funkterminal denselben Standard wie der AP benutzt. Einem nicht standardkonformen Funkterminal (AMT) (AMT: eng. Alien Mobile Terminal. Ein fremdes mobiles Terminal. ”Fremd” im Sinne dass es nicht nach dem gleichen Standard in Bezug auf AP und MT operiert.) kann keine Kapazität vom AP zugewiesen werden, da sich AMT und AP aufgrund verschiedener benutzter Funkschnittstellen-Standards nicht verstehen.
Überlappen mehrere unterschiedliche Funknetze im selben Gebiet, können die zu verschiedenen Funkstandards gehörigen Funkstationen nicht miteinander kommunizieren. Gleichzeitig können sie aber Interferenzen zueinander verursachen.
Erfindungsgemäße Problemlösung
Erfindungsgemäß wird das Problem durch das Verfahren nach Anspruch 1 und die Relais Station nach Anspruch 19 gelöst. Die Erfindung benutzt eine gemeinsame zeitlich ineinander greifende Kapazitätsvergabe verschiedener Funkstandards. Die Kapazitätsvergabe für vom AP direkt über einen gemeinsamen Funkstandard erreichbare Funkterminals (MT, WR) (WR: engl. Wireless Router. Ein MT, das mehr als einen Standard unterstützen und zusätzlich die Aufgaben einer Relaisstationen übernehmen kann und dadurch zur drahtlosen Basisstationen wird.) wird vom AP realisiert. In diesem Fall handelt es sich um die erste Funkteilstrecke (1. Hop), gezählt vom AP, vgl. .
Die Steuerdaten des AP zur Kapazitätsvergabe des Funkkanals vom AP an MT und WR des ersten Hops werden periodisch, nach vorher bestimmten Abständen oder dynamisch nach jeweils vorher angekündigten oder bekannten Abständen im Rundsendemodus versandt. Der AP ermöglicht allen MTs und WRs in seinem Versorgungsbereich einen wahlfreien Zugriff zur Signalisierung eines Übertragungswunsches, wobei der Erfolg des Zugriffs explizit oder implizit mitgeteilt wird und bei überlappenden Zugriffen (Kollisionen) standardgemäße Mechanismen zur Kollisionsauflösung verwendet werden. Diese Art der dynamischen Kapazitätszuteilung ist Stand der Technik und wird z. B. im drahtlosen lokalen Netz ETSI/BRAN HIPERLAN/2 bzw. IEEE 802.11a benutzt, vgl. [1] [5].
Diese Art der Kapazitätsvergabe durch Reservierung wird erfindungsgemäß dadurch erweitert, dass einzelne MTs als WRs auftreten und gegenüber AMTS als drahtlose Relaisstationen dienen, gegenüber AP aber als MTs erscheinen.
Ein WR benutzt die vom AP ihm auf Aufforderung zugeteilte Übertragungskapazität für die Übertragung eigener Daten und z. T., um den vom ihm selbst gesteuerten AMTs die Übertragung zum AP über eine zweite Funkstrecke (zwischen AMT und WR) nach unterschiedlichen Funkstandards zu ermöglichen, nämlich vom AMT zu WR mit dem einen Standard, der unterschiedlich ist zu dem, der zwischen WR und AP benutzt wird.
Der AP wird im Folgenden als seinen MTs und WRs übergeordnet bezeichnet, weil er deren Übertragungen steuert. Ebenso ist ein WR1 einem WR2 und einem AMT im gleichen Sinne übergeordnet.
Jedes WR bildet dazu seinerseits eine Teilrahmenstruktur aus, die sich bzgl. der auf dem 1. Hop benutzten strukturell unterscheiden kann, die eingebettet ist in die von der übergeordneten Station AP auf dem 1. Hop benutzten Rahmenstruktur, wobei auf dem 2. Hop ein anderer Funkschnittstellenstandard unterstützt wird. Dabei wird durch die Teilrahmenstruktur nur die dem WR zugewiesene Kapazität belegt, die durch die Zeitdauer der Belegung der übergeordneten Rahmenstruktur durch das WR bestimmt ist. Die dem WR zugewiesene Kapazität variiert von Zeit zu Zeit unter Steuerung durch den AP. Die auf dem 2. Hop zwischen WR und AMT benutzte Teilrahmenstruktur folgt einem fremden Standard. Es sind auch sequentielle Anordnungen von WRs möglich, wobei auf dem vom AP am weitentferntesten Hop ein anderer Funkstandard benutzt wird als auf den anderen Hops in Richtung zum AP.
Die Kommunikationen zwischen einem AMT und einem beliebigen MT zwischen AMT und AP erfolgt wie folgt: Das WR arbeitet alternierend zeitlich versetzt nach dem für die Kommunikation zwischen AP und MT gültigen Standard und überträgt dabei eigene Daten oder fremde Daten für andere Stationen z. B. AMTs. Anschließend kommuniziert das WR nach dem für das AMT gültigen Standard und danach wiederholt sich der Ablauf.
Es ist auch vorgesehen, dass ein erstes WR1, das über einen 1. Hop vom AP gesteuert wird, Daten über einen 2. Hop mit einer anderen ihm untergeordneten Station WR2 austauscht, die den gleichen oder verschiedene Funkstandards verwendet wie WR1 für die Kommunikation der übergeordneten Einrichtung AP, falls ein betroffenes AMT nicht im Versorgungsgebiet des WR1 liegt.
Es ist auch vorgesehen, dass eine Kommunikation zwischen AMTS stattfindet, die einen vom AP unterschiedlichen Funkstandard benutzen. Dabei arbeitet das WR wie oben beschrieben. Die Kommunikation zwischen den AMTs läuft dabei über den AP.
Ein AMT kann sich zu mehr als einem WR assoziieren, um eine Steigerung des Durchsatzes zu erreichen, indem das AMT seine Daten zeitlich nacheinander zu den verschiedenen übergeordneten WRs versendet.
Es ist auch vorgesehen, dass sich ein WR, das mit einem AP A assoziiert ist, mit einem anderen WR kommuniziert, das mit einem anderen AP verschiedenen Funkstandards als bei AP A assoziiert ist, wobei zwei heterogene Funknetze miteinander verbunden werden.
Neben der Zuweisung von Übertragungskapazität auf den verschiedenen Hops im Zeitbereich nach dem TDMA-Verfahren für Teilrahmen ist auch eine Zuweisung von Kapazität im Frequenzbereich (FDMA) und Codebereich (CDMA) vorgesehen. Entscheidend ist, dass die zentrale Basisstation (AP), die ihr zur Verfügung stehende Kapazität in Teilkapazitäten zerlegt, die ihrerseits den einzelnen Relaisstationen (WR) zugeordnet werden. Das WR kann ebenfalls die ihr zugewiesene Übertragungskapazität im Zeit-, Frequenz- und Codebereich beliebig an die von ihr gesteuerten Funkterminals zuweisen. Hierzu wird die oben beschriebene Verwaltung der entsprechenden Teilstrecken (Hops) und die Vergabe von Kapazität an die von WR gesteuerten Teilbereiche, d. h. die MTs bzw. AMTs angewendet.
Bei geeigneten Funkverhältnissen ist es mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens möglich, eine räumliche Zuweisung von Übertragungskapazität so vorzunehmen, dass die TDMA-Teilrahmenstruktur gleichzeitig auf den 2. Hops an verschiedenen Orten des zentral gesteuerten Netzes verwendet wird.
Für die Sicherstellung einer geforderten Dienstgüte ist die Möglichkeit der gezielten und organisierten Vergabe von Übertragungskapazität Voraussetzung. Die Einhaltung der Dienstgüte obliegt den Einheiten (AP, WR), die eine Verteilung der ihnen verfügbaren Kapazität für die Übertragung der einzelnen Stationen steuern.
Durch diese Erfindung wird sichergestellt, dass Anwendungen verschiedener Funkterminals und auf Rechnern des Festnetzes datentransparent kommunizieren können, auch wenn Sequenzen von verschiedenen Funkschnittstellen durchlaufen werden.
Ausführungsbeispiel
Ein Ausführungsbeispiel ist in den , , und dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben. Als Beispiele für die Erfindung werden das HIPERLAN 2 (H/2) und das IEEE 802.11 System betrachtet.
Es zeigen
ein für die Erfindung anwendbares Szenario, bzw. die Anordnung der jeweiligen Stationen.
eine für die Erfindung relevante Rahmenstruktur des AP und Teilrahmenstruktur des WR.
eine andere für die Erfindung relevante Rahmen- und Teilrahmenstruktur.
zeigt eine beispielhafte Situation, wie sie in Paketfunknetzen auftreten kann. Es gibt in diesem Fall zwei verschiedene Funknetze, die H/2 Funknetze A und B und das IEEE 802.11 Funknetz C. Im Funknetz A arbeitet das H/2-System im ”centralized mode”, wobei die einzelnen MTs des Systems durch die Basisstation (AP) gesteuert werden. Das Funknetz C überlappt teilweise mit dem Versorgungsgebiet der APs von Funknetz A und Funknetz B. Obwohl sich MT1 (das in diesem Beispiel zu Funknetz C gehört und bzgl. Funknetz A ein AMT1 ist) innerhalb des Versorgungsgebietes des AP von Funknetz A befindet, kann es nicht mit dem AP kommunizieren, da es den Funkstandard IEEE 802.11 benutzt. Außerdem können Mobilterminals von Funknetz B, das den H/2-Standard verwendet, nicht mit dem AP von Funknetz A kommunizieren.
Die Erfindung betrifft Lösungen zur Verbindung von AMTS mit dem AP, wobei Funknetze mit verschiedenen Funkstandards zu einem heterogenen Netz zusammenwachsen, indem alle Funkterminals untereinander und mit dem AP kommunizieren können. Voraussetzung dafür ist, dass sich ein AMT innerhalb der Versorgungsreichweite R_WR des jeweiligen WR befinden, die als Relaisstationen (WR) genutzt werden und eine Brücke zwischen AP und AMT bilden.
In ist der Teilrahmen innerhalb des H/2 MAC-Rahmens (MAC: engl. Medium Access Control, vgl. H/2 Standard.) für Relaisbetrieb (in diesem Beispiel für ein H/2 kompatibles Funkterminal WR1) gezeigt, das erfindungsgemäß einen IEEE 802.11 Teilrahmen generiert. Der H/2-MAC-Rahmen wird durch den AP definiert und dabei für WR1 im sogenannten Down- oder Uplinkbereich dieses Rahmens eine bestimmte Zeitspanne mit entsprechender Übertragungskapazität reserviert, die das WR durch einen Teilrahmen zur Übertragung von Daten zwischen WR1 und Mobilterminals beliebig nutzen kann, die mittels Standard IEEE 802.11 übertragen.
Der AP darf also weder Daten während einer reservierten Teilrahmen-Phase versenden noch empfangen. Im reservierten Bereich wird die Teilrahmenstruktur verwendet, die den Regeln des AMT1 entspricht (in diesem Beispiel also der MAC-Rahmen von IEEE 802.11 für PCF (PCF: engl. Point Coordination Function, vgl. IEEE 802.11 Standard.) Betrieb).
In diesem Beispiel arbeitet das WR1 erfindungsgemäß abwechselnd nach zwei unterschiedlichen Regeln, nämlich nach derjenigen wie beim AP (H/2 Standard), um mit ihm Daten auszutauschen, bzw. nach dem IEEE 802.11 Standard, um mit dem entsprechenden benachbarten MTs zu kommunizieren. Das WR verhält sich als H/2 MT gegenüber dem AP und assoziiert sich mit dem AP und verhält sich als WR gegenüber 802.11-Mobilterminals, in diesem Beispiel also als PC (PC: engl. Point Coordinator, eine Pollstation im PCF Betrieb, vgl. IEEE 802.11 Standard.) entsprechend Standard IEEE 802.11 oder läßt sich solche Terminals gemäß der DCF (DCF: Distributed Coordination Function, vgl. IEEE 802.11 Standard.) übertragen.
Zunächst arbeitet das WR1 wie ein gewöhnliches H/2 Mobilterminal. Das WR1 bekommt dabei die Übertragungskapazität vom AP standardgemäß durch exklusive Reservierung zugewiesen. Danach verhält sich das WR1 wie ein IEEE 802.11 PC und pollt benachbarte IEEE 802.11 Stationen (in diesem Beispiel das IEEE 802.11 MT1). Dabei weist WR1 ein Stück der ihm vom AP zugewiesenen Übertragungskapazität dem MT1 und danach MT2 usw. zu, so dass ein Datenaustausch zwischen MT1 und WR1 möglich ist.
Unter Steuerung von WR1 können danach IEEE 802.11 Mobilterminals direkt untereinander kommunizieren. Die bei WR1 vom MT1 empfangenen Daten im Format des IEEE 802.11 Standards werden dort entsprechend dem H/2-Standard vom AP umformatiert und im Speicher von WR1 gepuffert. Das WR1 verhält sich danach wie ein H/2 MT gegenüber dem AP und leitet die gepufferten Daten zum AP weiter.
Befindet sich ein H/2 MT außerhalb der Funkreichweite R_AP des AP (z. B. MT3 in ), kann es keine Daten mit dem AP austauschen. In diesem Beispiel wird erfindungsgemäß ein IEEE 802.11 Mobilterminal WR2, das mit WR1 assoziiert ist, MT3 über WR1 mit dem AP verbinden. In ist der Teilrahmen für den Relaisbetrieb innerhalb der CFP (CFP: engl. Contention Free Period, vgl. IEEE 802.11 Standard.) beim PCF Betrieb von IEEE 802.11 gezeigt. Die Gesamtdauer der CFP und der CP (CP: engl. Contention Period, vgl. IEEE 802.11 Standard.) zusammen entspricht der Dauer des Teilrahmens der übergeordneten Relaisstation WR1.
Das WR2 dient als Brücke zwischen MT3 und WR1. Damit ist eine bidirektionale Kommunikation zwischen AP und MT3 möglich. Das zugehörige Verfahren wird im Folgenden beschrieben:
Das WR2 verhält sich zu WR1 wie ein IEEE 802.11 MT. Nachdem WR1 das WR2 gepollt hat (das WR2 bekommt dabei von WR1 eine Berechtigung zur Nutzung der zugewiesenen Kapazität), ”verhält sich WR2” gegenüber MT3 wie ein H/2 AP im centralized mode.
Empfängt das WR2 Daten von MT3, dann werden sie umformatiert, wobei die Daten entsprechend dem Standard von WR1 vorbereitet und im Speicher von WR2 gepuffert werden. Das WR2 verhält sich gegenüber WR1 wie ein IEEE 802.11 Funkterminal und leitet die gepufferten Daten an WR1 weiter. Das WR1 routet die Daten je nachdem ob sie für sich selbst oder für den AP bestimmt sind, zum Ziel weiter. Mit Hilfe von WR1 und WR2 kann beispielsweise auch MT3 im Funknetz B mit MT2 im Funknetz C kommunizieren, vgl. . Das Verfahren entspricht dem oben beschriebenen.
Literatur (Relevanter Stand der Technik)

[1] DE 195 35 329 A1 .
[2] Bernhard Walke, Mobile Radio Networks, 2^nd Edition 2002, J. Wiley & Sons, S. 121, 124–125, 130, 136–137, 139, (kanalvermittelte Übertragung wie bei ISDN).
[3] Bernhard Walke, Mobile Radio Networks, 1998, J. Wiley & Sons, Kap. 13.6.3 (dezentral gesteuertes Channel Access Control Protocol).
[4] Bernhard Walke, Mobile Radio Networks, 2^nd Edition 2002, J. Wiley & Sons, S. 285–286.
[5] Bernhard Walke, Mobile Radio Networks, 2^nd Edition 2002, J. Wiley & Sons, Kap. 142, S. 806–807, 817 (Zentrale Steuerung durch Access Point und Zuweisung des Übertragungsmediums für kurze Dauer von 2 msec).
[6] Bernhard Walke, Mobile Radio Networks, 2^nd Edition 2002, J. Wiley & Sons, Kap. 14.2.13, S. 867, 871 (Central controller in HiperLAN 2, der dezentral bestimmt wird, aber zentralisiert die Zugriffssteuerung für je 2 ms Dauer vornimmt).
[7] Bernhard Walke, Mobile Radio Networks, 2^nd Edition 2002, J. Wiley & Sons, Kap. 13.10, S. 699–700 (distributed coordination function als „unkoordinierter” Zugriff).

Claims

Verfahren zur Zuteilung von Übertragungskapazität durch eine drahtlose, als Relais arbeitende Station (WR1) in zentral gesteuerten, Dienstgüte garantierenden, paketvermittelnden Funksystemen zur Verbindung eines fremden mobilen Terminals (IEEE 802.11 MT1, IEEE 802.11 MT2), das nicht den gleichen Funkstandard benutzt wie eine steuernde Basisstation (AP) und mit der steuernden Basisstation verbindbare mobile Terminals (H/2 MT1, H/2 MT2), mit der steuernden Basisstation (AP) zur bidirektionalen Kommunikation zwischen dem fremden mobilen Terminal (IEEE 802.11 MT1, IEEE 802.11 MT2) und der steuernden Basisstation (AP), wobei die als Relais arbeitende Station (WR1) eingerichtet ist, über Funk sowohl eine Verbindung zu der steuernden Basisstation (AP) als auch zu dem fremden mobilen Terminal (IEEE 802.11 MT1, IEEE 802.11 MT2) zu unterhalten, dadurch gekennzeichnet, dass die als Relais arbeitende Station (WR1) eingerichtet ist, einen ersten Funkstandard bezüglich der steuernden Basisstation (AP) und einen zweiten, von dem ersten verschiedenen Funkstandard bezüglich des fremden mobilen Terminals (IEEE 802.11 MT1, IEEE 802.11 MT2) zu unterstützen und Datenaustausch zwischen der steuernden Basisstation (AP) und dem fremden mobilen Terminal (IEEE 802.11 MT1, IEEE 802.11 MT2) zu ermöglichen, das Verfahren umfassend: – Zuteilung von zumindest Teilen der Übertragungskapazität, die der als Relais arbeitenden Station (WR1) von der steuernden Basisstation (AP) zuteilbar ist, von der als Relais arbeitenden Station (WR1) an das fremde mobile Terminal (IEEE 802.11 MT1, IEEE 802.11 MT2), wobei die solche als Relais arbeitende Stationen (WR1) benutzenden Anwendungen datentransparent kommunizieren.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuteilung von zumindest Teilen der Übertragungskapazität, die der als Relais arbeitenden Station (WR1) von der steuernden Basisstation (AP) gemäß dem HIPERLAN/2 Standard zuteilbar ist, von der als Relais arbeitenden Station (WR1) an das fremde mobile Terminal (IEEE 802.11 MT1) gemäß dem IEEE 802.11 Standard erfolgt, wobei die Übertragungskapazität an die mobilen Terminals (H/2 MT1, H/2 MT2) durch die steuernde Basisstation (AP) entsprechend dem HIPERLAN/2 Standard zuteilbar ist, und die als Relais arbeitende Station (WR1) eingerichtet ist, nach dem HIPERLAN/2 Standard zu arbeiten, wobei die als Relais arbeitende Station (WR1) in Kenntnis der IEEE 802.11-spezifischen Zugriffsregeln und maximal zulässigen Paketgrößen eingerichtet ist, durch vorzeitige Sendung von Signalen gegen Ende der für die als Relais arbeitende Station (WR1) reservierten Zeitspanne dafür zu sorgen, dass die unter Steuerung der als Relais arbeitenden Station (WR1) übertragenden fremden mobilen Terminals (IEEE 802.11 MT1, IEEE 802.11 MT2) zeitlich nicht länger übertragen, als von der steuernden Basisstation (AP) an der als Relais arbeitenden Station (WR1) durch Reservierung festgelegt ist.
Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragungskapazität an die mobilen Terminals (H/2 MT1, H/2 MT2) durch eine zentrale Steuerungsstation PC entsprechend dem IEEE 802.11 Standard zuteilbar ist, und dass die als Relais arbeitende Station (WR1) eingerichtet ist, nach dem Standard IEEE 802.11 zu arbeiten und Teile der ihr zugewiesenen Übertragungskapazität gemäß dem HIPERLAN/2 Standard fremden mobilen Terminals (IEEE 802.11 MT1, IEEE 802.11 MT2) zuzuteilen, wobei die als Relais arbeitende Station (WR1) in Kenntnis der IEEE 802.11-spezifischen Zugriffsregeln und maximal zulässigen HIPERLAN/2-MAC-Rahmendauer eingerichtet ist dafür zu sorgen, dass die unter Steuerung der als Relais arbeitenden Station übertragenden fremden mobilen Terminals (IEEE 802.11 MT1, IEEE 802.11 MT2) nach HIPERLAN/2-spezifischen Zugriffsregeln arbeiten und zeitlich nicht länger übertragen, als von der zentralen Steuerungsstation PC (AP) an die als Relais arbeitenden Station (WR1) durch Polling festgelegt ist.
Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein fremdes mobiles Terminal (IEEE 802.11 MT1, IEEE 802.11 MT2) eingerichtet ist, die Rolle einer weiteren als Relais arbeitenden Station (WR2) zu übernehmen.
Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kaskadierung der Relaisfunktion möglich ist, wobei ein aus der Sicht einer als Relais arbeitenden Station gesteuertes fremdes mobiles Terminal (IEEE 802.11 MT1, IEEE 802.11 MT2) eingerichtet ist, auch gleichzeitig eine weitere als Relais arbeitende Station (WR2) bzgl. eines anderen fremden mobilen Terminals zu sein und deshalb aus der ursprünglichen Teilrahmenstruktur rekursiv weitere Teilrahmenstrukturen ausbildbar sind, deren Tiefe der Anzahl der benutzten Teilstrecken (hops) zwischen der steuernden Basisstation (AP) und dem entferntesten fremden mobilen Terminal in der Kaskade entsprechen.
Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein aus der Sicht einer als Relais arbeitenden Station (WR1) gesteuertes fremdes mobiles Terminal (IEEE 802.11 MT1, IEEE 802.11 MT2) eingerichtet ist, auch gleichzeitig eine weitere als Relais arbeitende Station (WR2) für ein anderes fremdes mobiles Terminal oder ein mobiles Terminal (H/2 MT3) zu sein, das nicht den gleichen Funkstandard wie das als Relais arbeitende fremde mobile Terminal (WR1) benutzt.
Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die steuernde Basisstation (AP) eingerichtet ist, jeweils mehrere mobile Terminals (H/2 MT1, H/2 MT2) und als Relais arbeitende Stationen (WR1) zu versorgen.
Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine als Relais arbeitende Station (WR1) eingerichtet ist, gleichzeitig mehrere fremde mobile Terminals (IEEE 802.11 MT1, IEEE 802.11 MT2) zu versorgen.
Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kapazität für die als Relais arbeitende Station (WR1, WR2) wahlweise im Zeitbereich (TDMA), im Frequenzbereich (FDMA) und im Codebereich (CDMA) zuteilbar ist.
Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es mehrere als Relais arbeitende Stationen (WR1, WR2) geben kann, die eingerichtet sind, in verschiedenen örtlichen Bereichen einer von der steuernden Basisstation (AP) definierten Zelle mit ihnen assoziierte fremde mobile Terminals (IEEE 802.11 MT1, IEEE 802.11 MT2) zu versorgen, wobei Teilrahmen zeitgleich an verschiedenen Orten der Zelle erzeugbar sind.
Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge eines Teilrahmens einer als Relais arbeitenden Station (WR1, WR2) dynamisch variierbar ist und unterschiedlich lang sein kann.
Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Daten zwischen den von einer als Relais arbeitenden Station (WR1) gesteuerten fremden mobilen Terminals (IEEE 802.11 MT1, IEEE 802.11 MT2) austauschbar sind.
Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Daten zwischen fremden mobilen Terminals (IEEE 802.11 MT1, IEEE 802.11 MT2, H/2 MT3) die von verschiedenen als Relais arbeitenden Stationen (WR1, WR2) steuerbar sind, austauschbar sind.
Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Relais arbeitende Stationen (WR1, WR2), die mit steuernden Basisstationen (AP) assoziierbar sind, die eingerichtet sind unterschiedliche Funkstandards zu unterstützen, über mehrere Funkstrecken miteinander verbindbar sind.
Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein fremdes mobiles Terminal (IEEE 802.11 MT1, IEEE 802.11 MT2) mit mehr als einer als Relais arbeitenden Station (WR1, WR2) assoziierbar ist.
Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Daten zwischen einer steuernden Basisstation (AP) und einem fremden mobilen Terminal (IEEE 802.11 MT1, IEEE 802.11 MT2), gesteuert durch mehr als eine als Relais arbeitende Station (WR1, WR2), austauschbar sind.
Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Rundsendemodus (point-to-multipoint) für Nutzdatenübermittlung benutzbar ist.
Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die als Relais arbeitende Station ein mobiles Terminal (WR1) ist.
Eine als Relais arbeitende Station (WR1) für die Zuteilung von Übertragungskapazität in einem zentral gesteuerten, Dienstgüte garantierenden paketvermittelnden Funksystem zur Verbindung eines fremden mobilen Terminals (IEEE 802.11 MT1, IEEE 802.11 MT2), das nicht den gleichen Funkstandard benutzt wie eine steuernde Basisstation (AP) und mit der steuernden Basisstation verbindbare mobile Terminals (H/2 MT1, H/2 MT2), mit der steuernden Basisstation (AP) zur bidirektionalen Kommunikation zwischen dem fremden mobilen Terminal (IEEE 802.11 MT1, IEEE 802.11 MT2) und der steuernden Basisstation (AP), wobei die als Relais arbeitende Station (WR1) eingerichtet ist, über Funk sowohl eine Verbindung zu der steuernden Basisstation (AP) als auch zu dem fremden mobilen Terminal (IEEE 802.11 MT1, IEEE 802.11 MT2) zu unterhalten, dadurch gekennzeichnet, dass die als Relais arbeitende Station (WR1), Mittel umfasst: – um einen ersten Funkstandard bezüglich der steuernden Basisstation (AP) und einen zweiten, von dem ersten verschiedenen Funkstandard bezüglich des fremden mobilen Terminals (IEEE 802.11 MT1, IEEE 802.11 MT2) zu unterstützen und Datenaustausch zwischen der steuernden Basisstation (AP) und dem fremden mobilen Terminal (IEEE 802.11 MT1, IEEE 802.11 MT2) zu ermöglichen, und – um Übertragungskapazität, die der als Relais arbeitenden Station (WR1) von der steuernden Basisstation (AP) zuteilbar ist, zumindest teilweise dem fremden mobilen Terminal (IEEE 802.11 MT1, IEEE 802.11 MT2) zuzuteilen, wobei solche als Relais arbeitenden Station (WR1) benutzenden Anwendungen datentransparent kommunizieren.
Als Relais arbeitende Station (WR1) nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragungskapazität an die mobilen Terminals (H/2 MT1, H/2 MT2) durch die steuernde Basisstation (AP) entsprechend dem HIPERLAN/2 Standard zuteilbar ist, und dass die als Relais arbeitende Station (WR1) eingerichtet ist nach dem HIPERLAN/2 Standard zu arbeiten und Teile der ihr von der steuernden Basisstation (AP) zuteilbaren Übertragungskapazität gemäß dem IEEE 802.11 Standard fremden mobilen Terminals (IEEE 802.11 MT1, IEEE 802.11 MT2) zuzuteilen, wobei die als Relais arbeitende Station (WR1) in Kenntnis der IEEE 802.11-spezifischen Zugriffsregeln und maximal zulässigen Paketgrößen eingerichtet ist durch vorzeitige Sendung von Signalen gegen Ende der für die als Relais arbeitende Station (WR1) reservierten Zeitspanne dafür zu sorgen, dass die unter Steuerung der als Relais arbeitenden Station übertragenden fremden mobilen Terminals (IEEE 802.11 MT1, IEEE 802.11 MT2) zeitlich nicht länger übertragen, als von der steuernden Basisstation (AP) an der als Relais arbeitenden Station (WR1) durch Reservierung festgelegt ist.
Als Relais arbeitende Station (WR1) nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragungskapazität an die mobilen Terminals (H/2 MT1, H/2 MT2) durch eine zentrale Steuerungsstation PC entsprechend dem IEEE 802.11 Standard zuteilbar ist, und dass die als Relais arbeitende Station (WR1) eingerichtet ist, nach dem Standard IEEE 802.11 zu arbeiten und Teile der ihr zugewiesenen Übertragungskapazität gemäß dem HIPERLAN/2 Standard fremden mobilen Terminals (IEEE 802.11 MT1, IEEE 802.11 MT2) zuzuteilen, wobei die als Relais arbeitende Station (WR1) in Kenntnis der IEEE 802.11-spezifischen Zugriffsregeln und maximal zulässigen HIPERLAN/2-MAC-Rahmendauer eingerichtet ist, dafür zu sorgen, dass die unter Steuerung der als Relais arbeitenden Station übertragenden fremden mobilen Terminals (IEEE 802.11 MT1, IEEE 802.11 MT2) nach HIPERLAN/2-spezifischen Zugriffsregeln arbeiten und zeitlich nicht länger übertragen, als von der zentralen Steuerungsstation PC (AP) an die als Relais arbeitenden Station (WR1) durch Polling festgelegt ist.
Als Relais arbeitende Station (WR1) nach einem der Ansprüche 19–21, dadurch gekennzeichnet, dass die als Relais arbeitende Station (WR1) eingerichtet ist, gleichzeitig mehrere fremde mobile Terminals (IEEE 802.11 MT1, IEEE 802.11 MT2) zu versorgen.
Als Relais arbeitende Station (WR1) nach einem der Ansprüche 19–22, dadurch gekennzeichnet, dass die als Relais arbeitende Station ein mobiles Terminal (WR1) ist.