DE10205720A1

DE10205720A1 - Wireless digital communication method using protocol stacks for mobile radio standard, by providing mobile switching center with base station controllers that communicate with multiple networks

Info

Publication number: DE10205720A1
Application number: DE2002105720
Authority: DE
Inventors: Lutz Mehrlaender
Original assignee: Condat AG
Current assignee: Condat AG
Priority date: 2002-02-12
Filing date: 2002-02-12
Publication date: 2003-08-21

Abstract

A mobile switching center with base station controllers is provided in at least one local application area. The base station controllers establish and control a GSM, GPRS or UMTS compatible radio network, and are connected to base transceiver stations. The MSC/BSC unit communicates via a standard interface with a public wired and/or wireless network and/or a local network LAN and/or the internet or intranet, to exchange data over large distances with other subscribers, or to establish a connection with a remote local enterprise-specific GSM, GPRS or UMTS-compatible radio network.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur drahtlosen digitalen Kommunikation unter Nutzung von Protokollstacks für Mobilfunk-Standards zum Ausführen aller notwendigen Funktionen zwischen einer Menge von Standard-Mobilstationen und mindestens einer Basisstation gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1. The invention relates to a method for wireless digital communication using protocol stacks for cellular standards to carry out all necessary Functions between a lot of Standard mobile stations and at least one base station according to the generic term of claim 1.

In Deutschland und vielen Ländern Europas wird der sogenannte GSM-Standard in den digitalen, leitungsvermittelteten Mobilfunknetzen D und E verwendet. Das GSM-Netz ist seit etwa 1993 im Regelbetrieb und zeichnet sich durch eine großflächige Netzstruktur aus, in die Kleinzellen integriert sind. Zwischen den Zellen findet ein automatisches Handover statt. Mit Blick auf die begrenzte Reichweite der Sendefrequenzen der Basisstationen ist der Empfangsbereich in einen Wabenplan mit quasi hexagonalförmigen Zellen eingeteilt. In Germany and many European countries, the so-called GSM standard in the digital, circuit-switched cellular networks D and E used. The GSM network is in regular operation since 1993 and is characterized by a large network structure into the small cells are integrated. One finds between the cells automatic handover instead. Looking at the limited The range of the transmission frequencies of the base stations is Reception area in a honeycomb plan with quasi divided into hexagonal cells.

Ein Mobile Switching Center MSC steuert Basisstationen BS, die jeweils eine GSM-Zelle bilden. Ein GSM-Netz besteht aus drei Subsystemen, nämlich dem Base Station Subsystem, dem Netzwerk-Subsystem und dem Betriebs- und Wartungs- Subsystem. Das Base Station Subsystem umfaßt im wesentlichen die funktechnischen Sendeanlagen und die Mobilstationen MS. Weiterhin gehören zum Base Station Subsystem der Base Station Controller BSC und die Base Transceiver Stations BTS. A mobile switching center MSC controls base stations BS, which each form a GSM cell. There is a GSM network from three subsystems, namely the base station subsystem, the network subsystem and the operation and maintenance Subsystem. The base station subsystem includes essentially the radio transmission systems and the Mobile stations MS. Furthermore belong to the base station Subsystem of the base station controller BSC and the base BTS transceiver stations.

Das Netzwerk-Subsystem oder Switching Subsystem übernimmt die vermittlungstechnischen Funktionen und umfaßt die erwähnte Komponente Mobile Service Switching Center MSC und den Gateway für Fremdnetze. Darüber hinaus gehören zu dem Switching Subsystem mehrere Datenbanken für das Standort-Verzeichnis, das Besucher-Verzeichnis und das Geräte-Verzeichnis sowie für das Authentification Center. Das dritte Subsystem eines GSM-Netzes ist das vorerwähnte Betriebs- und Wartungs-Subsystem, in dem die Steuerung und Überwachung des Systems erfolgt und dessen Aufgabe es ist, einen ungestörten Betrieb aufrechtzuerhalten. The network subsystem or switching subsystem takes over the switching functions and includes the mentioned component Mobile Service Switching Center MSC and the gateway for external networks. They also include the switching subsystem several databases for the Location directory, the visitor directory and that Device directory and for the authentication center. The third subsystem of a GSM network is the one mentioned above Operating and maintenance subsystem in which the controller and Monitoring of the system takes place and its task is to maintain undisturbed operation.

Bei einer GSM-Architektur mit mehreren Subnetzen ist eine Anzahl von Basisstationen über festgeschaltete Leitungen mit der Mobilvermittlungsstelle MSC verbunden. Von allen Vermittlungsstellen ist der Übergang in das öffentliche Netz möglich. Die Vermittlungsstellen selbst sind untereinander über verbindungsorientierte Leitungen mit anderen Mobilfunk-Vermittlungsstellen verbunden. Der Nutzkanal sowie die Steuerkanäle werden über ein Fehlerkorrektur- System einem TDMA-Multiplexer zugeführt, dessen Ausgang mit einer Modulationsstufe in Verbindung steht. Nach dem Multiplexen werden die TDMA-Zeitschlitze mit einem Trägersignal aufmoduliert. In a GSM architecture with multiple subnets, one is Number of base stations via dedicated lines connected to the mobile switching center MSC. From all Switching centers is the transition to the public Network possible. The exchanges themselves are with each other via connection-oriented lines with others Mobile switching centers connected. The useful channel and the control channels are over an error correction System fed to a TDMA multiplexer, the output is connected to a modulation level. After this The TDMA time slots are multiplexed by one Carrier signal modulated.

GSM arbeitet im 900 Megahertz- bzw. im 1,8 Gigahertz- Bereich. Im Bereich von 890 Megahertz bis 915 Megahertz senden die mobilen Endgeräte auf einem von 124, je 200 kHz breiten Kanälen zur Basisstation (Uplink) und im Bereich von 935 Megahertz bis 960 Megahertz sendet die Basisstation an die Endgeräte (Downlink). Im 1,8 Gigahertz- Bereich sind die Bänder jeweils 75 Megahertz breit und es stehen insgesamt 372 Übertragungskanäle zur Verfügung. GSM works in the 900 megahertz or 1.8 gigahertz range. In the range from 890 megahertz to 915 megahertz, the mobile devices send on 124, 200 kHz wide channels to the base station (uplink) and in the range from 935 megahertz to 960 megahertz the base station sends to the devices (downlink). In 1, 8 gigahertz range, the bands are each 75 MHz wide and there are a total of 372 transmission channels.

Im GSM gibt es Teledienste und Trägerdienste. Die Teledienste unterstützen alle Funktionen des Schichtenmodells und bieten eine hohe Kompabilität zu üblichen Festnetzdiensten. Das GSM-Netz bietet durch verschiedene Verfahren und Systeme eine sehr hohe Sicherheit. So wird zur Authentifizierung ein persönlicher Teilnehmerschlüssel im Authentification Center hinterlegt. Die Schlüsselübergabe findet nur in Form von abgeleiteten Größen statt. Als Verschlüsselungs-Maßnahme werden alle Daten codiert übertragen. Weitere Sicherheitsmaßnahmen sind das Frequenz- Sprungverfahren mit zyklischer Änderung der Übertragungsfrequenzen und die Identifizierung und Sperrung von Endgeräten. There are teleservices and carrier services in GSM. The Teleservices support all functions of the shift model and offer a high level of compatibility with conventional ones Landline services. The GSM network offers various methods and systems a very high level of security. So it becomes Authentication a personal participant key in the Authentication Center deposited. The key handover takes place only in the form of derived quantities. As Encryption measure all data is encoded transfer. Other security measures are the frequency Jump procedure with cyclical change of the Transmission frequencies and the identification and blocking of Terminals.

Da das GSM-Netz von Mobilfunk-Betreibern kommerziell genutzt wird, sind für die Bereitstellung bzw. die Nutzung des Netzes mehr oder weniger hohe Gebühren erforderlich. Nochmalige Gebühren ergeben sich dann, wenn über das sogenannte Roaming ein Netzwechsel, z. B. beim Aufenthalt im Ausland notwendig wird. Because the GSM network of mobile operators is commercial is used for the provision or use the network more or less high fees required. Repeated fees arise if the so-called roaming a network change, e.g. B. when staying abroad becomes necessary.

Aufgrund der relativ geringen Datenübertragungs-Raten innerhalb eines GSM-Netzes ist das Verkehrsaufkommen an Datendiensten noch gering. Die GSM-Grenzen sollen durch ein Mobilfunksystem der dritten Generation, nämlich UMTS abgelöst werden. Zuständig für die Standardisierung des UMTS-Projekts in Europa ist das European Telecommunication Standardization Institute ETSI. Hier wurde ein Rahmenstandard ausgearbeitet, der u. a. auf eine höhere Kapazität und Bandbreite verweist. UMTS soll ein breites Spektrum von Sprach-, Video- und sowohl leitungs- als auch paketvermittelter Datendienste für Multimedia-Anwendungen und Internet-basierte Dienste über die Funkschnittstelle erlauben. Weiterhin soll eine universelle Funkschnittstelle gegeben sein, die sowohl für schnurlose Telefonie, Satellitenfunk, Mobilfunk und den drahtlosen Ortsanschluß DECT aufgrund der gegebenen Spezifikationen eine Konvergenz der Netze fördern. Ebenso ist es Ziel, einen nahtlosen Diensteübergang zwischen unterschiedlichen Netzen zu ermöglichen, wobei dem einzelnen Nutzer in jedem Netz seine Virtual Home Environment zur Verfügung stehen soll. Because of the relatively low data transfer rates The traffic volume is on within a GSM network Data services still low. The GSM limits are supposed to a third generation mobile radio system, namely UMTS be replaced. Responsible for the standardization of the UMTS project in Europe is the European Telecommunication Standardization Institute ETSI. Here was a Framework standard worked out, which u. a. to a higher capacity and bandwidth references. UMTS is meant to be a broad spectrum of voice, video and both line and packet-switched data services for multimedia applications and Internet-based services via the radio interface allow. Furthermore, a universal Radio interface, which is suitable for both cordless telephony, Satellite radio, cellular and wireless local area connections DECT based on the given specifications Promote convergence of networks. It is also the goal to get one seamless service transition between different networks enable, the individual user in each network its virtual home environment should be available.

Für den letzteren Fall ist es daher notwendig, ein Kommunikations-Verfahren zu schaffen, das unter Nutzung von Standard-Protokollstacks eine Softwareumgebung bietet, die es den Hardware-Produzenten bzw. den Betreibern ohne weiteres ermöglicht, kostengünstige Systeme mit hoher Flexibilität zu erstellen. In the latter case, it is therefore necessary to use a To create communication process using Standard protocol stacks provides a software environment that the hardware producers or the operators without further enables inexpensive systems with high Create flexibility.

Zur mobilen Verbindung von Geräten wie Notebooks, Digitalkameras, Druckern oder dergleichen sind weiterhin drahtlose Netze bekannt. So kann auf die Infrarot-Übertragungstechnik zurückgegriffen werden, wobei allerdings hier der Nachteil besteht, daß eine optische Sichtverbindung für die Infrarot-Schnittstelle gegeben sein muß. For the mobile connection of devices such as notebooks, Digital cameras, printers or the like are still known wireless networks. So can on the Infrared transmission technology can be used, but here the The disadvantage is that an optical line of sight for the infrared interface must be given.

Eine einheitliche Funkschnittstelle für Datenübertragungen soll mit dem Bluetooth-Standard geschaffen werden. Bei Bluetooth handelt es sich um einen Kurzstreckenfunk- Standard, der im weltweit nicht lizenzierten Industrial-, Scientific- and Medical-2,4-Gigahertz-Band die Verbindung von elektronischen Geräten untereinander ermöglicht. Die Reichweite soll hier im Bereich von 10 m bis maximal 100 m liegen. In einem sogenanten Pico-Netz können bis zu acht Geräte, von denen eines als Master fungiert, miteinander kommunizieren. Die einzelnen Geräte können außerdem Teilnehmer in mehreren Pico-Netzen sein, so daß diese wiederum zu einem sogenannten Scatter-Netz verbunden sind. Um die Sicherheit im Netzbetrieb zu gewährleisten, weist der Hersteller jedem Gerät eine eindeutige, 48 Bit-lange Bluetooth-Adresse zu, wobei dies über 281 Billionen verschiedene Numerierungen ermöglicht. A uniform radio interface for data transmission is to be created with the Bluetooth standard. at Bluetooth is a short-range radio Standard, which is used in the worldwide unlicensed industrial, Scientific and Medical 2.4 gigahertz band the connection of electronic devices among themselves. The The range should range from 10 m to a maximum of 100 m lie. In a so-called Pico network, up to eight can Devices, one of which acts as a master, with each other communicate. The individual devices can also Participants in multiple pico networks, so this are in turn connected to a so-called scatter network. To ensure security in network operation, points the manufacturer each device a unique, 48 bit long Bluetooth address too, which is over 281 trillion allows different numbers.

Das Bluetooth-Basisband-Protokoll arbeitet mit einer Kombination aus Leitungs- und Paket-Vermittlung. Bei der synchronen Übertragung sind für die Datenpakete einzelne Slots reserviert. Jedes Paket wird in einem anderen Kanal gesendet. Bluetooth unterstützt einen asynchronen und gleichzeitig bis zu drei synchrone Kanäle. Auch können über einen Kanal gleichzeitig asynchron Daten und synchron Sprache übertragen werden. The Bluetooth baseband protocol works with one Combination of line and packet switching. In the synchronous transmission are individual for the data packets Slots reserved. Each packet is on a different channel Posted. Bluetooth supports asynchronous and up to three synchronous channels simultaneously. Can too Data asynchronous and synchronous over one channel at the same time Speech are transmitted.

Ein kabelloses Netzwerk der Firma Diamond Multimedia bietet die Flexibilität eines 1-MBit-Netzwerks, wobei durch die hohe Datenübertragungsrate auch ein gemeinsamer Zugriff auf Dateien jeder Größe gestattet ist. Das unter dem Namen "Home Free" vertriebene Produkt weist eine Sendeeinheit mit einer Ausgangsleistung von 20 Milliwatt auf und überträgt ebenfalls im ISM-Frequenzband bei 2,4 Gigahertz. Um ein hohes Maß an Abhörsicherheit zu gewährleisten, wechselt die Übertragung auf 80 Kanälen bis zu zehnmal in der Sekunde. Für Home Free kommt allerdings ein spezielles, nichtstandardisiertes Protokoll zur Anwendung. A wireless network from Diamond Multimedia offers the flexibility of a 1 Mbit network, whereby due to the high data transfer rate also a common one Access to files of any size is allowed. That under Product called "Home Free" has one Sending unit with an output power of 20 milliwatts and also transmits in the ISM frequency band 2.4 gigahertz. To a high degree of security against eavesdropping guarantee, the transmission changes up to 80 channels ten times a second. For Home Free, however, is coming a special, non-standardized protocol for Application.

Aus dem Vorgenannten wird deutlich, daß zwar mehrere voneinander unabhängige Funknetze sowohl für den öffentlichen als auch für den unternehmensinternen bzw. privaten Bereich existieren, die jedoch untereinander nicht oder nur sehr beschränkt über bestimmte Schnittstellen kompatibel sind. Für jedes Netz muß daher spezielle Hardware geschaffen werden, mit deren Hilfe ein Datenaustausch über das Netz bzw. eine Netzankopplung möglich wird. From the above it is clear that several independent radio networks for both public as well as for internal or private Area exist, but not among themselves or only very limited over certain interfaces are compatible. Special hardware is therefore required for each network are created with the help of which data exchange via the network or a network connection becomes possible.

Jede Netzwerk-Architektur benötigt wiederum Protokoll- Software für benachbarte, in Abhängigkeit stehende Schichten, die funktional wechselwirken. Der Protokollstack ist hierbei wiederum der Teil der Software, der fest auf dem Chipset eines jeweiligen mobilen Endgeräts vorgesehen ist. Im Rahmen der jeweils geltenden Mobilfunk- Standards führt der Protokollstack die Funktionen aus, die den Funkverkehr des Geräts mit dem Netzwerk steuern, wie z. B. Rufaufbau, Gesprächsübergabe zwischen den Funkzellen, Übertragung von Sprache, Fax, Daten, Wireless Internet und so weiter. Aufgrund der immensen Komplexität und den höchsten Anforderungen an die Alltagstauglichkeit von Mobilfunk-Endgeräten nimmt die Entwicklung von Protokollstacks viele Jahre in Anspruch. Demgegenüber stehen die immer kürzeren Zeiträume zwischen technologischen Generationswechseln und die wachsende Zahl mobiler Endgeräte. Letztendlich darf auch die Problematik der Kosten bei der Benutzung öffentlicher Mobilfunknetze nicht vernachlässigt werden. In vielen Bereichen ist es daher nach wie vor so, daß in kleinen oder größeren Unternehmenseinheiten lokale Netzwerke und/oder private Nebenstellenanlagen in Betrieb sind, um den internen Datenaustausch und Datenverkehr abzuwickeln. Dabei können jedoch die dort vorhandenen, auch mobilen Endgeräte nicht ohne weiteres innerhalb oder für öffentliche Mobilfunknetze der jeweiligen Standards benutzt werden. Eine entsprechend aufwendige Duplizität der Hardware ist daher die Folge. Each network architecture in turn requires protocol Software for neighboring, dependent Layers that interact functionally. The The protocol stack is again the part of the software that is fixed on the chipset of a respective mobile device is provided. Within the framework of the applicable mobile communications The protocol stack executes the functions that meet the standards control how the device communicates with the network, such as z. B. call setup, transfer of calls between the radio cells, Transmission of voice, fax, data, wireless internet and so on. Due to the immense complexity and highest demands on the everyday suitability of Cellular terminals is developing from Protocol stacks take many years. In contrast they stand ever shorter periods between technological Generational changes and the growing number of mobile devices. Ultimately, the problem of costs at the Use of public cellular networks is not neglected become. In many areas, it is still the case that in small or large business units local Networks and / or private branch exchanges in operation are for internal data exchange and data traffic handle. However, the existing, even mobile devices are not easily within or for public mobile radio networks of the respective standards to be used. A correspondingly complex duplicity the hardware is therefore the consequence.

Unter Berücksichtigung des Vorgenannten besteht die Aufgabe der Erfindung in der Schaffung eines Verfahrens zur drahtlosen digitalen Kommunikation unter Nutzung von Protokollstacks für Mobilfunk-Standards zum Ausführen aller notwendigen Funktionen zwischen einer Menge von Standard-Mobilstationen und mindestens einer Basisstation sowohl im Bereich eines lokalen, unternehmensspezifischen Netzes als auch innerhalb von öffentlichen Mobilfunknetzen unterschiedlicher Standards. Taking into account the above, there is Object of the invention in the creation of a method for wireless digital communication using Protocol stacks for cellular standards to run all necessary functions between a lot of Standard mobile stations and at least one base station both in the area of a local, company-specific Network as well as within public mobile radio networks different standards.

Die Lösung der Aufgabe der Erfindung erfolgt mit einem Verfahren in seiner Definition nach Patentanspruch 1, wobei die Unteransprüche mindestens zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen umfassen. The object of the invention is achieved with a Method in its definition according to claim 1, the subclaims being at least expedient Refinements and developments include.

Demgemäß besteht der Grundgedanke der Erfindung darin, von einer Komprimierungslösung für GSM-, GPRS- oder UMTS- Mobilfunk-Konzepte auszugehen, die auf den notwendigen Umfang für die wesentlichen Funktionalitäten beschränkt werden, hierbei aber die notwendigen Standards übernehmend bzw. kompatibel ausgeführt sind. Die Anwendung des Verfahrens ist bevorzugt lokal, d. h. unternehmensintern, und innerhalb eines speziellen Netzwerks ausführbar und daher als räumlich begrenzte quasi Insellösung zu verstehen. Accordingly, the basic idea of the invention is that of a compression solution for GSM, GPRS or UMTS Cellular concepts based on the necessary Limited scope for the essential functionalities but adopting the necessary standards or are compatible. The application of the The process is preferably local, i. H. in-house, and executable within a special network and therefore to be understood as a spatially limited quasi isolated solution.

Mit Hilfe der Erfindung können Standard-Mobilfunkgeräte und sonstige Standard-Hardware sowohl im geschaffenen lokalen Netz als auch im öffentlichen Mobilfunknetz Verwendung finden, ohne daß es irgendwelcher soft- oder hardwareseitiger Veränderungen bedarf, wodurch eine Kostenreduktion eintritt. With the help of the invention, standard mobile radio devices and other standard hardware both in the created local network as well as in the public mobile network Find use without any soft or Hardware changes required, so a Cost reduction occurs.

Unterschiedliche lokale, unternehmensspezifische Funknetze können über ein weiteres Netzwerk, z. B. dem Internet, miteinander kommunizieren, wofür entsprechende Standard- Schnittstellen vorgesehen sind und eine Protokoll-Konvertierung, dort wo erforderlich, vorgenommen wird. Different local, company-specific radio networks can via another network, e.g. B. the Internet, communicate with each other for which appropriate standard Interfaces are provided and one Protocol conversion, where necessary, is carried out.

Verfahrensseitig sind also in mindestens einem lokalen Anwendungsbereich, der sich z. B. auf ein in einer Stadt konzentriertes Unternehmen beziehen kann, ein Mobile Switching Center MSC mit Base Station Controller BSC vorgesehen. Diese MSC/BSC-Einheit baut ein unternehmensspezifisches GSM-, GPRS- oder UMTS-kompatibles Funknetz auf und steuert dieses. Hierfür steht die MSC/BSC-Einheit mit einer Menge von Base Transceiver Stations BTS in Verbindung, wobei weiterhin die Kompatibilität auf die für den Verbindungsauf- und -abbau, das Anfordern von Dienstmerkmalen und für das Nachrichtenprotokoll notwendige Schicht beschränkt ist. Diese Schicht ist beispielsweise Layer 3 beim GSM-Standard. On the procedural side, they are in at least one local area of application, e.g. B. can relate to a company concentrated in a city, a Mobile Switching Center MSC with Base Station Controller BSC provided. This MSC / BSC unit builds and controls a company-specific GSM, GPRS or UMTS compatible radio network. For this purpose, the MSC / BSC unit is connected to a number of base transceiver stations BTS, and the compatibility is further limited to the layer necessary for establishing and clearing the connection, requesting service features and for the message protocol. This layer is, for example, layer 3 in the GSM standard.

Innerhalb der Reichweite des lokalen, unternehmensspezifischen Funknetzes ist mit jeder Standard-Mobilstation, ohne daß diese sich im öffentlichen Netz anmeldet, ein Daten- und Informationsaustausch durchführbar. Das heißt, es wird das ggf. am selben Ort vorhandene öffentliche Mobilfunknetz umgangen, wodurch bei der Datenübertragung Kosten gespart werden können. Within the reach of the local, company-specific radio network is with every standard mobile station, without logging on to the public network Data and information exchange feasible. This means, it becomes the public one that may exist in the same place Bypassed cellular network, thereby reducing data transmission Costs can be saved.

Die MSC/BSC-Einheit kommuniziert über mindestens eine Standard-Schnittstelle mit einem öffentlichen drahtgebundenen und/oder drahtlosen Netz und/oder einem lokalen Netzwerk LAN und/oder dem Internet und/oder einem Intranet, um Daten über größere Entfernungen mit anderen Teilnehmern auszutauschen und/oder eine Verbindung zu mindestens einem entfernten, weiteren lokalen, unternehmensspezifischen, GSM-, GPRS- oder UMTS-kompatiblen Funknetz aufzubauen. The MSC / BSC unit communicates via at least one Standard interface with a public wired and / or wireless network and / or a local Network LAN and / or the Internet and / or one Intranet to share data with others over longer distances Exchange participants and / or connect to at least one distant, other local, company-specific, GSM, GPRS or UMTS compatible To establish a radio network.

Es gilt also der Grundsatz, daß für die MSC/BSC-Einheit die notwendige Hardware auf die zu erwartete Anzahl gleichzeitiger Gespräche im lokalen Funknetz skaliert wird. So the principle that applies to the MSC / BSC unit the necessary hardware to the expected number simultaneous calls scaled in the local radio network becomes.

In einer Ausgestaltung der Erfindung meldet sich die Standard-Mobilstation beim Aufenthalt im jeweiligen lokalen Funknetz vom öffentlichen Mobilfunknetz ab oder ist in der Lage, über eine Prioritätsfunktion bevorzugt Rufe im lokalen Netz anzunehmen und/oder abzusetzen. In one embodiment of the invention, the Standard mobile station when staying in the respective local radio network from the public mobile network or is able to prefer a priority function Accept and / or place calls in the local network.

Für die Verwaltung der durch die einzelnen BTS-geschaffenen Zellen ist ein Ressourcen-Manager vorgesehen, welcher Statistiken über die Auslastung der Luftschnittstellen in den jeweiligen Zellen anfertigt und erfaßt, um eine optimale Belegung des lokalen Funknetzes ohne vorzeitigen Übergang einzelner Teilnehmer auf das im selben lokalen Bereich vorhandene öffentliche Mobilfunknetz zu gewährleisten. For the management of by the individual BTS-created cells, a resource manager is provided what statistics about the utilization of the Manufactured and recorded air interfaces in the respective cells an optimal allocation of the local radio network without premature transition of individual participants to that in the same local area existing public cellular network too guarantee.

Hierbei können die Auslastungs-Parameter kundenspezifisch programmier- und einstellbar sein. The load parameters can be customized be programmable and adjustable.

Verfahrensseitig wird in einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ein Ermitteln der tatsächlichen Funkbedingungen in den Zellen des errichteten lokalen, unternehmensspezifischen Netzes vorgenommen, um hieraus Regeln abzuleiten, die ein gesichertes Handover in der MSC/BSC-Einheit ermöglichen. On the procedural side, the Invention a determination of the actual radio conditions in the cells of the established local, company-specific network to derive rules from this, which is a secured handover in the MSC / BSC unit enable.

Die Funkbedingungen umfassen hierbei die geografischen, topografischen und/oder gebäudebedingten Ausbreitungs- und Reflexions-Verhältnisse der Funksignale. The radio conditions include the geographical, topographical and / or building-related dispersion and Reflection ratios of the radio signals.

Über eine Mobility Management-Einheit können Änderungen der Position einer Mobilstation im lokalen Funknetz erfaßt werden, wobei die jeweils aktuellsten, letzten Positionen zum optimalen Verbindungsaufbau bei einem erneuten Ruf abgespeichert werden. Changes can be made via a mobility management unit the position of a mobile station in the local radio network the most current, last positions for optimal connection establishment when calling again can be saved.

Eine Steuereinheit ermöglicht innerhalb des Verfahrens einen Kurznachrichten-Austausch SMS unmittelbar über das lokale Funknetz Point-to-Point zwischen den jeweils dort befindlichen Teilnehmern, wobei dann, wenn einer der angerufenen Teilnehmer sich außerhalb des lokalen Netzes befindet, eine Übergabe der Kurznachricht über die Standard-Schnittstelle erfolgt, ohne daß der noch im lokalen Funknetz befindliche Teilnehmer sich im vorhandenen öffentlichen Mobilfunknetz anmelden muß. A control unit enables within the procedure a short message exchange SMS directly via the local radio network point-to-point between each one there located participants, whereby if one of the called subscribers are outside the local network is a handover of the short message via the Standard interface takes place without the local Wireless network participants are in the existing must register public mobile network.

Die für den Betrieb des lokalen Netzes wesentlichen internen Schnittstellen sind über sogenannte Service Access Points SAP zugänglich. Diese SAPs dienen z. B. zur Überprüfung ausgetauschter Daten, indem diese auf einen externen PC überführt und dort analysiert werden. Weiterhin besteht die Möglichkeit, über SAPs das Routing der Daten zu Simulations- und/oder Testzwecken zu ändern. The essentials for the operation of the local network internal interfaces are via so-called service Access points SAP accessible. These SAPs are used e.g. B. for Examination of exchanged data by this on a transferred to an external PC and analyzed there. There is also the option of routing via SAPs to change the data for simulation and / or test purposes.

Die Erfindung soll anhand einer Figur nachstehend erläutert werden. The invention is based on a figure below are explained.

Die Figur zeigt hierbei ein lokales Netz, welches als Enterprise GSM Location bezeichnet wird. Innerhalb dieses lokalen Netzes befindet sich das Enterprise GSM System, umfassend das Mobile Switching Center MSC und den Base Station Controller BSC. Letztere Einheit wechselwirkt mit einer Menge von Base Transceiver Stations BTS und ist in der Lage, eine Verbindung zu einem Customer Specific Local Register xLR herzustellen, aber ebenso in der Lage, eine Verbindung zu einem öffentlichen Mobilfunknetz PLMN herzustellen. The figure shows a local area network, which as Enterprise GSM Location is called. Within this the local network is the Enterprise GSM system, comprising the Mobile Switching Center MSC and the Base Station controller BSC. The latter unit interacts a lot of base transceiver stations BTS and is in able to connect to a customer specific local Register xLR, but also able to create one Connection to a public cellular network PLMN manufacture.

Ebenso ist das Enterprise GSM System in der Lage, über ein LAN oder Intranet und eine vorgesehene Datensicherheits- Firewall mit dem Internet zu kommunizieren. Letztendlich kann das Enterprise GSM System mit einer privaten Nebenstellenanlage PBX in Verbindung stehen, wobei diese auf ein drahtgebundenes Netz zurückgreift. The Enterprise GSM system is also able to use one LAN or intranet and a planned data security Firewall to communicate with the internet. At long last can the Enterprise GSM system with a private PBX PBX are connected, this on a wired network is used.

Mehrere Enterprise GSM Systems können z. B. über das Internet oder aber auch ein öffentliches Mobilfunknetz untereinander kommunizieren. Dabei kann die Steuerung des Datentransfers so erfolgen, daß der Austausch von nicht notwendigerweise zeitaktuellen Daten, wie z. B. normalen Telefongesprächen, in verkehrsschwachen und/oder besonders kostengünstigen Zeiten erfolgt. Damit können die Kommunikationskosten von international operierenden Unternehmen weiter gesenkt werden, ohne daß der Datenübertragungs- Komfort reduziert ist oder ein höherer Hardware-Aufwand erforderlich wird. Several Enterprise GSM systems can e.g. B. about that Internet or a public cellular network communicate with each other. The control of the Data transfers are made so that the exchange of no necessarily up-to-date data such as B. normal Telephone calls, in low-traffic and / or particularly inexpensive times. With that, the Communication costs of internationally operating companies can be further reduced without the data transmission Comfort is reduced or a higher hardware effort is required.

Claims

1. A method for wireless digital communication using protocol stacks for mobile radio standards for performing all necessary functions between a set of standard mobile stations and at least one base station, characterized in that
A mobile switching center with a base station controller is provided in at least one local area of application, and these set up and control a company-specific GSM, GPRS or UMTS-compatible radio network and are connected to a number of base transceiver stations for this purpose, while maintaining compatibility is directed and limited to the layer necessary for establishing and closing a connection, requesting service features and for the message protocol, such as layer 3 in the GSM standard,
within the range of the local, company-specific radio network, data and information can be exchanged with any standard mobile station, bypassing the public mobile radio network that may be present there, and / or between authorized subscribers,
the MSC / BSC unit communicates via at least one standard interface with a public wired and / or wireless network and / or a local area network LAN and / or the Internet and / or an intranet in order to exchange data over greater distances with other subscribers and / or to establish a connection to at least one remote, further local, company-specific GSM, GPRS or UMTS-compatible radio network.

2. The method according to claim 1, characterized in that necessary hardware for the MSC / BSC unit expected number of simultaneous calls in the local Radio network is scaled.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the standard mobile stations when staying in the respective local radio network different from the public cellular network deregister or prefer calls via a priority function accept and / or withdraw in the local network.

4. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that for managing the through the individual BTS created cells a resource manager is provided what statistics about the utilization of the Manufactured and recorded air interfaces in the cells to a optimal overall utilization of the local radio network without premature transition of individual participants to the im existing public mobile network in the same area guarantee.

5. The method according to claim 4, characterized in that the utilization parameters are customer-specifically programmed and are adjustable.

6. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the actual radio conditions in the cells of the established local, company-specific network determined and the resulting rules for a Secure handover in the MSC / BSC unit for later Execution can be filed.

7. The method according to claim 6, characterized in that the radio conditions the geographical, topographical and / or building-related propagation and reflection Relationships.

8. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that about a mobility management changes the position of a Mobile station recorded in the local radio network and each current, last position data can be saved.

9. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that a control unit a short message exchange SMS directly over the local radio network between each Participants located there, where if one of the called participants is outside the local network, a handover of the short message via the standard interface without the Participants in the local radio network are in the registers existing public cellular network.

10. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that essential for the operation of the local network internal interfaces via SAP service access points are accessible to the exchanged data check by putting this on an external personal computer transferred and analyzed there.

11. The method according to any one of claims 1 to 9, characterized in that essential for the operation of the local network internal interfaces via SAP service access points are accessible in order to route the data to simulation and / or change testing purposes.