DE10242623B4

DE10242623B4 - A method for routing a connection from the first mobile station to a second mobile station, the radio communication system, the central routing device and the mobile station

Info

Publication number: DE10242623B4
Application number: DE10242623A
Authority: DE
Inventors: Hui Dr. Li; Egon Dr. Schulz; Dan Yu
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2002-09-13
Filing date: 2002-09-13
Publication date: 2005-05-12
Anticipated expiration: 2022-09-14
Also published as: DE10242623A1

Abstract

Verfahren zum Routen einer Verbindung (V) von einer ersten Mobilstation (MS1) zu einer zweiten Mobilstation (MS2) über wenigstens eine weitere Mobilstation (MS3) in einem Funkkommunikationssystem, bei dem
– Positionsinformationen (PI1..3) über die erste Mobilstation (MS1), die zweite Mobilstation (MS2) und über die weiteren Mobilstationen (MS3) erfasst werden,
– eine zentrale Routingeinrichtung (R) eine Route für die Verbindung (V) anhand der Positionsinformationen (PI1..3) ermittelt,
– und die Routingeinrichtung (R) Routinginformationen (RI) erzeugt, die der ermittelten Route entsprechen, und diese Routinginformationen an die erste Mobilstation (MS1), die zweite Mobilstation (MS2) sowie die weiteren Mobilstationen (MS3) übermittelt.Method for routing a connection (V) from a first mobile station (MS1) to a second mobile station (MS2) via at least one further mobile station (MS3) in a radio communication system, in which
Position information (PI1..3) is acquired via the first mobile station (MS1), the second mobile station (MS2) and via the further mobile stations (MS3),
A central routing device (R) determines a route for the connection (V) on the basis of the position information (PI1..3),
- And the routing device (R) generates routing information (RI) corresponding to the determined route, and this routing information to the first mobile station (MS1), the second mobile station (MS2) and the other mobile stations (MS3) transmitted.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Routen einer Verbindung von einer ersten Mobilstation zu einer zweiten Mobilstation über wenigstens eine weitere Mobilstation eines Funkkommunikationssystems sowie ein entsprechendes Funkkommunikationssystem und eine zentrale Routingeinrichtung sowie eine Mobilstation für ein Funkkommunikationssystem.The The invention relates to a method for routing a connection from a first mobile station to a second mobile station via at least another mobile station of a radio communication system as well a corresponding radio communication system and a central routing device and a mobile station for a radio communication system.

Auf dem Gebiet der Mobilfunkkommunikation sind zellulare Mobilfunknetze bekannt, bei denen die einzelnen Funkzellen durch jeweils eine Basisstation versorgt werden. Bekannte Standards für zellulare Mobilfunknetze sind beispielsweise GSM (Global System of Mobile Communication) und UMTS (Universal Mobile Telecommunications Standard). Soll in einem solchen zellularen Mobilfunksystem eine Verbindung von einem mobilen Teilnehmer zu einem anderen mobilen Teilnehmer hergestellt werden, wird durch das mit den Basisstationen verbundene Netz eine entsprechende Route festgelegt. Dies geschieht in der Regel durch eine zentrale Einheit des Mobilfunknetzes. Die hierdurch festgelegte Route beginnt bei einer der beteiligten Mobilstationen als Startmobilstation und führt zunächst zur Basisstation derjenigen Funkzelle, in der sich die Startmobilstation befindet. Von dieser ersten Basisstation werden die Daten der Verbindung anschließend entweder direkt zur Zielmobilstation übermittelt (sofern sich diese ebenfalls in derselben Funkzelle befindet) oder sie werden zu einer zweiten Basisstation übermittelt, in deren Funkzelle sich die Zielmobilstation befindet und die anschließend die Daten der Verbindung zu der Zielmobilstation überträgt.On In the field of mobile radio communication are cellular mobile networks known in which the individual radio cells by a respective base station be supplied. Well-known standards for cellular mobile networks are for example GSM (Global System of Mobile Communication) and UMTS (Universal Mobile Telecommunications Standard). Should be in one Such cellular mobile radio system is a connection from a mobile Participants to be made to another mobile subscriber, becomes a corresponding one through the network connected to the base stations Route set. This usually happens through a central Unit of the mobile network. The route defined thereby begins at one of the participating mobile stations as a startup mobile station and leads first to Base station of the radio cell in which the starting mobile station located. From this first base station will be the data of the connection subsequently either transmitted directly to the destination mobile station (if this also in the same radio cell) or they become one transmitted to the second base station, in the radio cell, the destination mobile station is located and then the Transmits data of the connection to the destination mobile station.

Weiterhin sind im Rahmen der Mobilfunkkommunikation sogenannte selbstorganisierende Netze bzw. ad-hoc-Netze bekannt, die lediglich durch Mobilstationen gebildet werden, ohne dass Basisstationen mit ihren Funkzellen zum Einsatz kommen. Bei diesen ad-hoc-Netzen übernehmen die Mobilstationen eine Relaisfunktion, so dass Daten einer Verbindung von einer Startmobilstation zu einer Zielmobilstation unmittelbar über eine oder mehrere andere Mobilstationen weitergeleitet werden. Das Routing in einem ad-hoc-Netz wird nach bestimmten Algorithmen durch die beteiligten Mobilstationen selbst durchgeführt. Hierzu sendet die Startmobilstation beispielsweise eine Adresse der Zielmobilstation an alle sie umgebenden Mobilstationen, um ihren Verbindungswunsch zu signalisieren. Diese Signalisierungsinformationen werden von den umliegenden Mobilstationen weiterübermittelt, bis sie die Zielstation erreichen. Für die letztlich erfolgreich hergestellte Route werden in den beteiligten Mobilstationen jeweils die Adressen der auf der ermittelten Route benachbarten Mobilstationen gespeichert.Farther are in the context of mobile communication so-called self-organizing networks or ad-hoc networks known, which are formed only by mobile stations be used without having base stations with their radio cells come. The mobile stations take over these ad-hoc networks a relay function, allowing data from a connection from a startup mobile station to a destination mobile station directly via one or more other mobile stations to get redirected. Routing in an ad hoc network will be delayed certain algorithms performed by the participating mobile stations themselves. For this For example, the startup mobile station sends an address of the destination mobile station to all surrounding mobile stations to their connection request to signal. This signaling information is from the surrounding mobile stations forwarded until they reach the destination station to reach. For the ultimately successful route will be involved in the Mobile stations respectively the addresses of the determined route stored adjacent mobile stations.

Ferner sind Mobilfunksysteme bekannt, bei denen bei einer zellularen Netzstruktur Mobilstationen zum Einsatz kommen, die auch unmittelbar miteinander nach der Art eines ad-hoc-Netzes kommunizieren können. Auf diese Weise können beispielsweise Lücken zwischen den einzelnen Funkzellen des zellularen Netzes über mehrere Mobilstationen als Relaisstationen geschlossen werden. Derartige zellulare Mobilfunknetze mit ad-hoc-Komponente sind beispielsweise in Y.-D. Lin et. al. "Multihop Cellular: A new architecture for wireless communications", IEEE INFOCOM 2000, Seite 1273 bis 1282, H.WU et. al. "Integrated cellular and ad-hoc relaying systems: iCAR", IEEE Journal on selected areas in communications, Vol.19, No.10, October 2001, Seite 2105 bis 2115; R. Ananthapadmanabha et. al. "Multihop Cellular Networks: the architecture and routing protocols", IEEE PIMRC 2001 sowie im Konzept der Group Delta für den Wideband TDMA/CDMA-UMTS-Standard, ETSI SMG2#24 Tdoc SMG 899/97, Madrid, Spanien, 15.–19. Dezember 1997 beschrieben.Further Mobile radio systems are known in which in a cellular network structure Mobile stations are used, which are also directly with each other like an ad-hoc network to be able to communicate. That way you can for example gaps between the individual cells of the cellular network over several Mobile stations are closed as relay stations. Such cellular Mobile networks with ad hoc component are described for example in Y.-D. Lin et. al. "multihop Cellular: A new architecture for wireless communications ", IEEE INFOCOM 2000, Pages 1273 to 1282, H.WU et. al. "Integrated cellular and ad-hoc relaying systems: iCAR ", IEEE Journal on selected areas in communications, Vol.19, No.10, October 2001, Page 2105 to 2115; R. Ananthapadmanabha et. al. "Multihop Cellular Networks: the architecture and routing protocols ", IEEE PIMRC 2001 and the concept of the Group Delta for Wideband TDMA / CDMA UMTS standard, ETSI SMG2 # 24 Tdoc SMG 899/97, Madrid, Spain, 15.-19. December 1997 described.

Bei den genannten zellularen Mobilfunknetzen, bei denen auch Mobilstationen mit Relaisfunktion vorgesehen sind, erfolgt das Routing von Mobilstation zu Mobilstation auf die oben geschilderte übliche Art eines ad-hoc-Netzes. Derjenige Teil einer Verbindung, der über die Basisstationen des Netzes geführt wird, wird dagegen wie bei einem herkömmlichen zellularen Mobilfunknetz geroutet, das heißt durch eine in der Regel zentrale Routingeinrichtung des Netzes.at the said cellular mobile networks, in which also mobile stations are provided with relay function, the routing of mobile station to mobile station in the usual way described above of an ad hoc network. The part of a connection that crosses the base stations of the Network led becomes, however, as in a conventional cellular mobile network routed, that is through a usually central routing device of the network.

In der WO 02/23342 A1 ist ein ad-hoc-Netzwerk beschrieben, das mit Zugangspunkten eines Festnetzes kommuniziert. Innerhalb des Festnetzes werden Routinginformationen zur Verfügung gestellt, die einen Pfad zu einem Gerät innerhalb des ad-hoc-Netzes beschreiben, indem der zutreffende Zugangspunkt zum ad-hoc-Netzwerk definiert wird.In WO 02/23342 A1 describes an ad-hoc network that with Access points of a fixed network communicates. Be within the fixed network Routing information available that describe a path to a device within the ad hoc network, by defining the appropriate access point to the ad hoc network becomes.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Routen einer Verbindung von einer ersten Mobilstation zu einer zweiten Mobilstation über wenigstens eine weitere Mobilstation, wie es beispielsweise in einem ad-hoc-Netz notwendig ist, in vorteilhafter Weise zu realisieren.Of the Invention is based on the object, the routes of a connection from a first mobile station to a second mobile station via at least one another mobile station, such as in an ad hoc network it is necessary to realize in an advantageous manner.

Diese Aufgabe wird durch das Verfahren gemäß Anspruch 1, das Funkkommunikationssystem gemäß Anspruch 11, die zentrale Routingeinrichtung gemäß Anspruch 12 sowie die Mobilstation gemäß Anspruch 13 gelöst.These The object is achieved by the method according to claim 1, the radio communication system according to claim 11, the central routing device according to claim 12 and the mobile station according to claim 13 solved.

Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand von abhängigen Ansprüchen.Advantageous embodiments and further developments of the invention are the subject of dependent Ansprü chen.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren zum Routen einer Verbindung von einer ersten Mobilstation zu einer zweiten Mobilstation über eine oder mehrere weitere Mobilstationen werden zunächst Positionsinformationen über die Mobilstationen erfasst. Anschließend ermittelt eine zentrale Routingeinrichtung eine Route für die Verbindung anhand der erfassten Positionsinformationen und erzeugt entsprechende Routinginformationen, die daraufhin an die an der Verbindung beteiligten Mobilstationen übermittelt werden.At the inventive method for routing a connection from a first mobile station to one second mobile station over One or more other mobile stations are first position information on the Mobile stations recorded. Subsequently, a central determines Routing device a route for the connection based on the detected position information and generated appropriate routing information, which then to the s.der Connection involved mobile stations are transmitted.

Die Mobilstationen kommunizieren unmittelbar miteinander. Daher haben die weiteren Mobilstationen eine Relaisfunktion für die von der ersten Mobilstation zur zweiten Mobilstation zu übertragenden Daten der Verbindung.The Mobile stations communicate directly with each other. Therefore have the other mobile stations a relay function for the the first mobile station to the second mobile station to be transmitted data the connection.

Positionsinformationen sind Informationen über die geografische Position der Mobilstationen, die dazu geeignet sind, die gegenseitige Anordnung der Mobilstationen im Funkkommunikationssystem zu bestimmen, so dass anhand dieser Positionsinformationen das Routing durchgeführt werden kann. Bei den Positionsinformationen kann es sich beispielsweise um mittels eines Positionsermittlungssystems wie beispielsweise GPS ermittelte Positionskoordinaten handeln.location information are information about the geographical position of the mobile stations that are suitable are the mutual arrangement of the mobile stations in the radio communication system too determine, so that based on this position information routing carried out can be. The position information may be, for example um by means of a position detection system such as GPS determined position coordinates act.

Während bei Routingverfahren für ad-hoc-Netze das Routing durch die beteiligten Mobilstationen selbst erfolgt, sieht die Erfindung hierfür eine spezielle Routingeinrichtung vor. Die zentrale Routingeinrichtung kann beim Routen die erfassten Positionsinformationen einer Vielzahl von Mobilstationen berücksichtigen. Dies kann im Extremfall alle vorhandenen Mobilstationen betreffen. Auf diese Weise kann eine optimale Route in einfacher Weise ermittelt werden.While at Routing method for ad-hoc networks the routing is carried out by the participating mobile stations themselves, sees the invention for this purpose special routing device before. The central routing facility can when routing the detected position information of a variety of mobile stations. In extreme cases, this can affect all existing mobile stations. In this way, an optimal route can be easily determined become.

Die Durchführung des Routings durch die zentrale Routingeinrichtung ermöglicht eine Verminderung des Stromverbrauchs bei Mobilstationen und eine Reduzierung des Signalisierungsaustausches zwischen den Mobilstationen gegenüber der Durchführung des Routings durch die Mobilstationen selbst, wie beim Stand der Technik.The execution routing through the central routing facility allows for Reduction of power consumption in mobile stations and a reduction the signaling exchange between the mobile stations relative to the execution the routing by the mobile stations themselves, as in the state of Technology.

Unter "Mobilstation" wird hier jegliche mobile Funkstation verstanden, die für den Einsatz in einem Funkkommunikationssystem vorgesehen ist und die eine direkte Kommunikation mit einer anderen Mobilstation unterhalten kann.Under "mobile station" here is any mobile radio station understood for use in a radio communication system is intended and which is a direct communication with another Mobile station can entertain.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung befinden sich die Mobilstationen im Funkbereich wenigstens einer Basisstation eines zellularen Mobilfunknetzes. Die Routingeinrichtung überträgt dann die Routinginformationen zu den Basisstationen, die die Routinginformationen weiter zu den Mobilstationen übertragen. Das bedeutet, dass die Mobilstationen mit Relais funktion im Versorgungsbereich des zellularen Mobilfunknetzes betrieben werden. Insofern gibt es Ähnlichkeiten zu den weiter oben beschriebenen Konzepten, bei denen auch Mobilstationen mit Relaisfunktion im Zusammenhang mit zellularen Netzen betrieben werden. Allerdings erfolgt erfindungsgemäß im Gegensatz zu diesen auch das Routing auch für die unmittelbaren Relaisverbindungen zwischen den Mobilstationen nicht durch die Mobilstationen selbst, sondern durch die mit den Basisstationen des zellularen Mobilfunknetzes verbundene zentrale Routingeinrichtung.To a development of the invention are the mobile stations in the radio range of at least one base station of a cellular mobile radio network. The routing device then transmits the Routing information to the base stations containing the routing information continue to transfer to the mobile stations. This means that the mobile stations with relay function in the supply area the cellular mobile network are operated. So there are similarities to the concepts described above, in which also mobile stations operated with relay function in the context of cellular networks become. However, according to the invention in contrast to these also the routing also for the immediate relay connections between the mobile stations not by the mobile stations themselves, but by the ones with the Base stations of the cellular mobile network connected central Routing device.

Die Erfindung lässt es zu, dass die Verbindung zwischen der ersten Mobilstation und der zweiten Mobilstation lediglich ein Ausschnitt einer längeren Verbindung zwischen weiteren Mobilstationen ist. In einem solchen Fall kann ausgehend von einer Startmobilstation beispielsweise über eine oder mehrere Basisstationen des zellularen Netzes zunächst eine Teilverbindung zur ersten Mobilstation und/oder von der zweiten Mobilstation über eine oder mehrere Basisstationen eine weitere Teilverbindung zur Zielstation der gesamten Verbindung hergestellt werden. Die Verbindung zwischen der ersten und der zweiten Mobilstation ist dann lediglich eine Teilverbindung der gesamten Verbindung zwischen Start- und Zielstation.The Invention leaves it is that the connection between the first mobile station and the second mobile station only a section of a longer connection between other mobile stations. In such a case can starting from a starting mobile station, for example via a or more base stations of the cellular network first one Partial connection to the first mobile station and / or from the second Mobile station over one or more base stations a further partial connection to Destination station of the entire connection are made. The connection between the first and the second mobile station is then only a partial connection of the entire connection between start and end Destination station.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ermitteln die Mobilstationen ihre Positionsinformationen selbst und übertragen sie zu ihrer Erfassung zu den Basisstationen. Vorteilhafterweise können die Basisstationen die Positionsinformationen dann zu einer zentralen Speichereinrichtung übermitteln, auf die die Routingeinrichtung zur Ermittlung. der Route zugreifen kann.To In a further development of the invention, the mobile stations determine their Position information itself and transfer it to their capture to the base stations. Advantageously, the base stations can the Then transmit position information to a central storage device, to which the routing device for discovery. access the route can.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung haben die Mobilstationen eine erste Betriebsart, in der sie im zellularen Mobilfunknetz gemäß einem ersten Funkstandard betrieben werden. Dieser erste Funkstandard kann ein beliebiger Standard für ein zellulares Mobilfunknetz wie beispielsweise GSM oder UMTS sein. Die Mobilstationen haben bei dieser Weiterbildung eine zweite Betriebsart, in der sie miteinander ein ad-hoc-Netz nach einem zweiten Funkstandard bilden. Es handelt sich daher um sogenannte Dualmode-Mobilstationen. Während der Verbindung, für die die Routingeinrichtung die Routinginformationen ermittelt, werden die Mobilstationen in der zweiten Betriebsart betrieben. Hierbei wird unter ad-hoc-Netz ein Mobilfunknetz verstanden, bei dem die einzelnen Mobilstationen Relaisfunktionen für die Übermittlung von Daten einer Verbindung wahrnehmen. In der ersten und zweiten Betriebsart kann gemäß dem ersten bzw. zweiten Funkstandard vorgesehen sein, dass die Mobilstationen in jeweils unterschiedlichen Frequenzbereichen nach unterschiedlichen Protokollen miteinander kommunizieren. Das Funkkommunikationssystem besteht dann gewissermaßen aus zwei überlagerten Netzen, nämlich dem zellularen Netz und dem ad-hoc-Netz.According to a development of the invention, the mobile stations have a first operating mode in which they are operated in the cellular mobile radio network according to a first radio standard. This first radio standard may be any standard for a cellular mobile radio network such as GSM or UMTS. In this development, the mobile stations have a second operating mode in which they form an ad hoc network with each other according to a second radio standard. These are therefore dual-mode mobile stations. During the connection for which the routing device detects the routing information, the mobile stations are operated in the second mode. Here, ad-hoc network means a mobile network in which the individual mobile stations perform relay functions for the transmission of data of a connection. In the first and second operating mode, according to the first and second radio standard, respectively be seen that the mobile stations communicate in different frequency ranges according to different protocols with each other. The radio communication system then effectively consists of two superimposed networks, namely the cellular network and the ad hoc network.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung werden die Mobilstationen erst dann in die zweite Betriebsart versetzt, wenn das zellulare Mobilfunknetz einen Grenzwert seiner Kapazitätsauslastung erreicht. Bei dieser Weiterbildung dient das Ausnutzen der Relaisfunktion der Mobilstationen lediglich dazu, die Gesamtkapazität des Funkkommunikationssystems zu erhöhen, sofern das notwendig ist. Solange die Notwendigkeit nicht besteht, kann auf die Ermittlung der Routen durch die zentrale Routingeinrichtung anhand der erfassten Positionsinformationen sowie auf die Übermittlung der entsprechenden Routinginformationen an die Mobilstationen verzichtet werden und stattdessen das Routing wie in herkömmlichen zellularen Mobilfunksystemen üblich erfolgen. Hierdurch wird während der Unterschreitung des Grenzwertes der Kapazitätsauslastung der Aufwand für die Ermittlung der Route gering gehalten. Es ist jedoch auch vorteilhaft, wenn die Routingeinrichtung das Routen sowohl für das ad-hoc-Netz als auch für das zellulare Netz übernimmt.To a development of the invention, the mobile stations are only then put in the second mode when the cellular mobile network a Limit of its capacity utilization reached. In this development, the exploitation of the relay function is used the mobile stations only to the total capacity of the radio communication system to increase, if necessary. As long as the need does not exist, may be based on identifying the routes through the central routing facility based on the captured position information as well as on the transmission the corresponding routing information is dispensed to the mobile stations and routing instead as usual in conventional cellular mobile radio systems. This will be during below the limit of the capacity utilization the effort for the determination kept the route low. However, it is also advantageous if the routing means routing for both the ad hoc network and the cellular Network takes over.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung stellt die zweite Mobilstation einen bestimmten Dienst zur Verfügung. In einer Speichereinrichtung werden Dienstinformationen über den von der zweiten Mobilstation zur Verfügung gestellten Dienst gespeichert, die der ersten Mobilstation mitgeteilt werden. Die erste Mobilstation signalisiert dann aufgrund der ihr mitgeteilten Dienstinformationen der Routingeinrichtung, dass sie auf den Dienst zugreifen möchte. Die Routingeinrichtung stellt dann die Verbindung von der ersten Mobilstation zur zweiten Mobilstation her, indem sie die entsprechenden Routinginformationen erzeugt. Unter Dienst (Service) wird hier jeder beliebige Dienst innerhalb eines Mobilfunknetzes verstanden, zu dem eine mobile Station einen Zugang anbieten kann. Bei einem solchen Dienst kann es sich beispielsweise um einen ortsabhängigen Dienst handeln, der in Abhängigkeit von der Position einer Mobilstation beispielsweise Informationen über in der Nähe befindliche Restaurants oder Kinos zur Verfügung stellt. Ein weiterer Dienst ist beispielsweise die zur Verfügungstellung eines Zugangs zum Internet oder zu anderen Netzen.To a development of the invention provides the second mobile station a particular service available. In a storage device, service information about the stored service provided by the second mobile station, the be communicated to the first mobile station. The first mobile station then signals due to the communicated service information the routing device that wants to access the service. The routing device then sets the connection from the first mobile station to the second one Mobile station by generating the appropriate routing information. Under Service, any service is defined here a mobile network to which a mobile station a Can offer access. Such a service may be, for example around a location-dependent Acting service, depending on from the position of a mobile station, for example, information about nearby ones Restaurants or cinemas available provides. Another service is, for example, the provision access to the Internet or other networks.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung senden die Basisstationen die in der Speichereinrichtung gespeicherten Serviceinformationen rund (Brodcasting). Es können Dienstinformationen über von einer Vielzahl von Mobilstationen zur Verfügung gestellten Diensten in der Speichereinrichtung gespeichert werden und den übrigen Mobilstationen durch das Rundsenden der Basisstationen bekannt gegeben werden. Dann ist jede Mobilstation in der Lage, eine Verbindung zu dem gewünschten Dienst bei der zentralen Routingeinrichtung anzufordern. Da die Position jeder sich im Mobilfunksystem befindlichen Mobilstation erfasst werden kann, hat die Routingeinrichtung auch Kenntnis von der Position der den jeweiligen Dienst zur Verfügung stellenden Mobilstation. Sie kann daher bei einer Anforderung des entsprechenden Dienstes eine Verbindung zu der diesen Dienst zur Verfügung stellenden Mobilstation herstellen.To In a further development of the invention, the base stations send the Service information stored in the storage device (Brodcasting). It can Service information about in a variety of mobile stations provided services the storage device are stored and the other mobile stations be announced by broadcasting the base stations. Then each mobile station is able to connect to the desired one Request service at the central routing facility. Because the Position of each mobile station in the mobile radio system can be detected, the routing device also has knowledge of the position of the mobile station providing the respective service. It can therefore when a request of the appropriate service a connection to the mobile station providing this service produce.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung erhalten die Routinginformationen Angaben darüber, mit welcher Sendeleistung die an der Verbindung beteiligten Mobilstationen die Verbindung betreiben sollen. Da die Routingeinrichtung Kenntnis von der Position der beteiligten Mobilstationen hat, kennt sie auch die Abstände zwischen den Mobilstationen und kann daher die für die Übermittlung zur nächsten Mobilstation innerhalb der Route erforderliche Sendeleistung berechnen. Hierdurch ist eine Minimierung der insgesamt erforderlichen Sendeleistung im System möglich und es werden die Interferenzen auf ein Minimum reduziert.To a development of the invention receive the routing information Details about it, with which transmit power the mobile stations involved in the connection to operate the connection. As the routing device aware from the position of the participating mobile stations, she also knows the distances between the mobile stations and therefore can be used for transmission to the next mobile station calculate required transmission power within the route. hereby is a minimization of the total required transmission power possible in the system and it reduces the interference to a minimum.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung enthalten die Rou-tinginformationen Angaben darüber, welche Übertragungsressourcen die an der Verbindung beteiligten Mobilstationen für die Verbindung reservieren sollen. Unter "Übertragungsressourcen" werden hier alle für die Übertragung erforderlichen Funkressourcen verstanden, beispielsweise Frequenzbereiche bei einem FDMA-System, Spreizcodes bei einem CDMA-System und Zeitschlitzen bei einem TDMA-System.To a development of the invention contain the routing information Information about which transmission resources Reserve the mobile stations involved in the connection for the connection should. Under "transmission resources" here are all for the transmission understood necessary radio resources, such as frequency ranges in an FDMA system, spreading codes in a CDMA system and time slots in a TDMA system.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung weist die Routingeinrichtung nach der Beendigung der Verbindung die an der Verbindung beteiligten Mobilstationen an, die Reservierung der Übertragungsressourcen für diese Verbindung zu beenden. Auf diese Weise stehen die zuvor reservierten Übertragungsressourcen für den Aufbau neuer Verbindungen wieder zur Verfügung.To a development of the invention, the routing device after the termination of the connection involved in the connection Mobile stations, the reservation of transmission resources for this End connection. In this way are the previously reserved transmission resources for the Construction of new connections again available.

Das erfindungsgemäße Funkkommunikationssystem sowie die erfindungsgemäße zentrale Routingeinrichtung und die erfindungsgemäße Mobilstation für ein Funkkommunikationssystem weisen die für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens notwendigen Komponenten auf und sind in entsprechender Weise ausgebildet.The Radio communication system according to the invention as well as the central routing device according to the invention and the mobile station according to the invention for a Funkkommunikationssystem assign the for the implementation of the inventive method necessary components and are formed in a corresponding manner.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:The Invention will be described below with reference to FIGS Embodiments explained in more detail. It demonstrate:

1 ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Funkkommunikationssystems und 1 an embodiment of the radio communication system according to the invention and

2 ein Ausführungsbeispiel einer Mobilstation für das in 1 dargestellte Funkkommunikationssystem. 2 an embodiment of a mobile station for in 1 illustrated radio communication system.

1 zeigt einen Ausschnitt einer Funkzelle eines zellularen Mobilfunksystems. Dargestellt ist eine Basisstation BS, die die Funkzelle versorgt, sowie eine Reihe von Mobilstationen MS1 bis MS5, die sich in der Funkzelle befinden. Die zweite Mobilstation MS2 unterhält eine Funkverbindung zu einem Diensteanbieter SP. Der Diensteanbieter SP bietet einen beliebigen Dienst, beispielsweise einen Zugang zum Internet, an. Über die Verbindung S kann die zweite Mobilstation MS2 den oder die Dienste des Diensteanbieters SP anderen Teilnehmern des Mobilfunksystems zur Verfügung stellen. Die zweite Mobilfunkstation MS2 übermittelt Dienstinformationen SI zur Basisstation BS, die den zur Verfügung gestellten Dienst beschreiben und von der Basisstation B5 in einer zentralen Speichereinrichtung M des Mobilfunksystems in Zuordnung zu einer Kennung der zweiten Mobilstation MS2 gespeichert werden. 1 shows a section of a radio cell of a cellular mobile radio system. Shown is a base station BS, which supplies the radio cell, as well as a number of mobile stations MS1 to MS5, which are located in the radio cell. The second mobile station MS2 maintains a radio connection to a service provider SP. The service provider SP offers any service, such as access to the Internet. Via the connection S, the second mobile station MS2 can provide the service or services of the service provider SP to other subscribers of the mobile radio system. The second mobile station MS2 transmits service information SI to the base station BS, which describe the service provided and is stored by the base station B5 in a central storage device M of the mobile radio system in association with an identifier of the second mobile station MS2.

Alle in Betrieb befindlichen Mobilstationen MS1 bis MS5 des Mobilfunksystems senden periodisch Positionsinformationen PI1 bis PI5 an die Basisstation BS, die diese ebenfalls in Zuordnung zu der jeweiligen Mobilstation in der zentralen Speichereinrichtung M speichert. Die Positionsinformationen PI1 bis PI5 bezeichnen die geografische Position der jeweiligen Mobilstation MS1 bis MS5 in der jeweiligen Funkzelle des Mobilfunksystems.All operating mobile stations MS1 to MS5 of the mobile radio system periodically send position information PI1 to PI5 to the base station BS, these also in association with the respective mobile station in the central storage device M stores. The position information PI1 to PI5 denote the geographical position of the respective mobile station MS1 to MS5 in the respective radio cell of the mobile radio system.

Die Positionsinformationen PI1 bis PI5 werden von den Mobilstationen MS1 bis MS5 mittels GPS-Empfängern ermittelt. Bei anderen Ausführungsformen der Erfindung können die Positionsinformationen PI1 bis PI5 statt durch die Mobilstationen MS1 bis MS5 auch mittels der Basisstationen BS des Mobilfunksystems ermittelt werden. Verfahren zur Bestimmung der Position einer Mobilstation in einem zellularen Mobilfunksystem sind dem Fachmann hinreichend bekannt und werden hier nicht weiter erläutert.The Position information PI1 to PI5 are provided by the mobile stations MS1 to MS5 via GPS receivers determined. In other embodiments of the invention the position information PI1 to PI5 instead of the mobile stations MS1 to MS5 also by means of the base stations BS of the mobile radio system be determined. Method for determining the position of a mobile station in a cellular mobile radio system are sufficient to the skilled person known and will not be explained further here.

Alle Basisstationen BS des Mobilfunksystems übertragen die in der zentralen Speichereinrichtung M gespeicherten Dienstinformationen SI durch Rundsenden (broadcasting). Hierdurch werden die Dienstinformationen SI allen Mobilfunkstationen MS1 bis MS5 zugänglich gemacht. Die Dienstinformation SI informieren auf diese Weise die Mobilstationen MS1 bis MS5 darüber, welche speziellen Dienste im Mobilfunksystem zur Verfügung stehen.All Base stations BS of the mobile radio system transmit in the central Storage device M stored service information SI by broadcasting (Broadcasting). As a result, the service information SI becomes all Mobile stations MS1 to MS5 made accessible. The service information SI In this way, the mobile stations MS1 to MS5 inform about which ones special services in the mobile radio system are available.

Die erste Mobilstation MS1 in 1 entscheidet aufgrund der von der Basisstation BS ausgesandten Dienstinformationen SI, auf den durch diese signalisierten Dienst zugreifen zu wollen. Sie übermittelt eine dementsprechende Verbindungsanfrage A zur Basisstation BS ihrer Funkzelle.The first mobile station MS1 in 1 decides on the basis of the transmitted from the base station BS service information SI to want to access the signaled by this service. It transmits a corresponding connection request A to the base station BS of its radio cell.

Das Mobilfunksystem in 1 weist weiterhin eine zentrale Routingeinrichtung R auf mit einer Sende-/ Empfangseinrichtung TX/RX zur Kommunikation mit den Basisstationen BS des Mobilfunksystems sowie einem Prozessor P zu ihrer Steuerung. Die Basisstation BS übermittelt die Verbindungsanfrage A der ersten Mobilstation MS1 zur Routingeinrichtung R. Die Routingeinrichtung R greift auf die in der Speichereinrichtung M gespeicherten Positionsinformationen PI1 bis PI5 aller im Mobilfunksystem erfassten Mobilstationen MS1 bis MS5 zu. Weiterhin stellt die Routingeinrichtung R aufgrund des Eintrags im Speicher M fest, dass die zweite Mobilstation MS2 den von der ersten Mobilstation MS1 gewünschten Dienst zur Verfügung stellt. Die Routingeinrichtung R berechnet daraufhin eine möglichst optimale Route für eine Verbindung V zwischen der ersten Mobilstation MS1 und der zweiten Mobilstation MS2. Im in 1 dargestellten Fall führt diese Verbindung V von der ersten Mobilstation MS1 über die dritte Mobilstation MS3 zur zweiten Mobilstation MS2. Es sind selbstverständlich andere Fälle denkbar, bei der mehr als eine Mobilstation MS3 als Relaisstation zur Herstellung der Verbindung V bestimmt wird. Bei der Auswahl der für die Verbindung V verwendeten Route berücksichtigt die Routingeinrichtung R die geografische Position der Mobilstationen und versucht einen möglichst kurzen Weg zu realisieren, um die für die Verbindung V notwendige Sendeleistung zu minimieren. Außerdem berücksichtigt die Routingeinrichtung R, in welchem Maße bereits durch andere Verbindungen Ressourcen der Mobilstation MS1 – MS5 in Form von Frequenzbereichen, Spreizcodes oder Zeitschlitzen belegt sind.The mobile radio system in 1 also has a central routing device R with a transceiver TX / RX for communication with the base stations BS of the mobile radio system and a processor P for its control. The base station BS transmits the connection request A of the first mobile station MS1 to the routing device R. The routing device R accesses the position information PI1 to PI5 stored in the memory device M of all mobile stations MS1 to MS5 detected in the mobile radio system. Furthermore, the routing device R determines, on the basis of the entry in the memory M, that the second mobile station MS2 provides the service desired by the first mobile station MS1. The routing device R then calculates the best possible route for a connection V between the first mobile station MS1 and the second mobile station MS2. Im in 1 In the case shown, this connection V leads from the first mobile station MS1 via the third mobile station MS3 to the second mobile station MS2. Of course, other cases are conceivable in which more than one mobile station MS3 is designated as the relay station for establishing the connection V. In selecting the route used for the connection V, the routing device R considers the geographical position of the mobile stations and tries to implement the shortest possible path to minimize the transmission power necessary for the connection V. In addition, the routing device R takes into account the extent to which resources of the mobile station MS1-MS5 are already occupied by other connections in the form of frequency ranges, spreading codes or time slots.

Die Routingeinrichtung R in R erzeugt der von ihr ermittelten Route entsprechende Routinginformationen RI, die sie zur Basisstation BS derjenigen Funkzellen überträgt, in der sich die an der Verbindung V beteiligten Mobilstationen MS1, MS2, MS3 befinden. Die Basisstation BS broadcasted diese Routinginformationen RI, so dass sie von den betroffenen Mobilstationen MS1 bis MS3 empfangen werden können. Die Routinginformationen RI informieren die Mobilstationen MS1 bis MS3 darüber, von welcher Mobilstation MSi sie Daten der Verbindung V für eine weitere Übertragung als Relaisstation empfangen sollen und zu welcher Mobilstation MSi sie diese Daten weiterübertragen sollen. Für die erste Mobilstation MS1 gibt es keine vorhergehende Station in der Route der Verbindung V, da sie die Startstation ist. Ihr wird daher nur mitgeteilt, dass sie ihre Daten zur dritten Mobilstation MS3 übertragen soll. Die Routinginformationen RI für die dritte Mobilstation MS3 sagen dieser, dass sie Daten von der ersten Mobilstation MS1 empfangen und zur zweiten Mobilstation MS2 weiterleiten soll. Über die Routinginformationen RI erfährt die zweite Mo bilstation MS2, dass sie Aussendungen der dritten Mobilstation MS3 für die Verbindung V empfangen soll. Da die zweite Mobilstation MS2 die Zielstation der Verbindung V ist, wird ihr über die Routinginformationen RI keine weitere Mobilstation MSi mitgeteilt, zu der sie die Daten weiterleiten soll.The routing device R in R generates the route determined by it corresponding routing information RI, which transmits it to the base station BS of those radio cells in which the mobile stations participating in the connection V MS1, MS2, MS3 are located. The base station BS broadcasts this routing information RI so that it can be received by the affected mobile stations MS1 to MS3. The routing information RI informs the mobile stations MS1 to MS3 about which mobile station MSi they are to receive data of the connection V for further transmission as a relay station and to which mobile station MSi they should transmit this data. For the first mobile station MS1, there is no previous station in the route of connection V, since it is the start station. She is therefore only informed that she should transmit her data to the third mobile station MS3. The routing information RI for the third mobile station MS3 tells it to retrieve data from the first Mo Bilstation MS1 receive and forward to the second mobile station MS2. Via the routing information RI, the second mobile station MS2 learns that it should receive transmissions from the third mobile station MS3 for the connection V. Since the second mobile station MS2 is the destination station of the connection V, it is not informed about the routing information RI any further mobile station MSi, to which it should forward the data.

Das vorstehend erläuterte Verfahren zum Routen der Verbindung V durch die Routingeinrichtung R kann selbstverständlich auch unabhängig von der Anforderung eines speziellen Dienstes durch die erste Mobilstation MS1 erfolgen. Die Routingeinrichtung R kann aufgrund der in der Speichereinrichtung M gespeicherten Positionsinformationen PI1 bis PI5 jeder Mobilstation MS1 bis MS5 aufgrund einer Verbindungsanfrage A beispielsweise für eine Sprachverbindung von der ersten Mobilstation MS1 zur zweiten Mobilstation MS2 ebenfalls das oben beschriebene Verfahren durchführen.The explained above Method for routing the connection V by the routing device R can of course also independent from the request of a specific service by the first mobile station MS1 done. The routing device R can, due to in the Memory device M stored position information PI1 to PI5 of each mobile station MS1 to MS5 due to a connection request For example, for a voice connection from the first mobile station MS1 to the second Mobile station MS2 also perform the method described above.

2 zeigt den Aufbau der Mobilstationen MSi aus 1. Sie enthalten eine mit ihrer Antenne verbundene erste Sende-/Empfangseinheit MTX/RX1 zur Kommunikation mit der Basisstation BS sowie eine mit der Sende-/ Empfangseinrichtung MTX/RX verbundene Steuereinrichtung MP, die insbesondere dazu dient, die von der Basisstation BS empfangenen Routinginformationen RI und Dienstinformationen SI auszuwerten. Die Steuereinrichtung MP steuert die Mobilstation MSi dann so, dass sie entsprechend der empfangenen Routinginformationen RI zu übertragenden Daten der Verbindung V zu der nächsten von der Routingeinrichtung R für die Verbindung V bestimmten Relaisstation überträgt. Diese Daten können entsprechend den Routinginformationen RI bereits von einer weiteren Mobilstation geliefert werden, für die die aktuelle Mobilstation MSi wiederum als Relaisstation fungiert. 2 shows the structure of the mobile stations MSi 1 , They contain a first transmitting / receiving unit MTX / RX1 connected to its antenna for communication with the base station BS and a control device MP connected to the transmitting / receiving device MTX / RX, which serves in particular for the routing information RI and R received from the base station BS To evaluate service information SI. The control device MP then controls the mobile station MSi to transmit, in accordance with the received routing information RI, data of the connection V to be transmitted to the next relay station determined by the routing device R for the connection V. According to the routing information RI, this data can already be supplied by another mobile station, for which the current mobile station MSi in turn acts as a relay station.

Bei dem in 1 dargestellten Mobilfunksystem handelt es sich sozusagen um eine örtliche Überlagerung eines zellularen Mobilfunknetzes mit einem ad-hoc-Netz, das durch die Mobilstationen MS1 bis MS5 als mobile Knoten gebildet wird. Die Mobilstation MSi in 2 weist daher neben der ersten Sende-/Empfangseinrichtung MTX/RX1 für die Kommunikation nach dem ersten Funkstandard mit dem zellularen Mobilfunknetz des Mobilfunksystems auch noch eine zweite Sende-/Empfangs-einrichtung MTX/RX2 zur Kommunikation mit den anderen Mobilstationen gemäß dem zweiten Standard des ad-hoc-Netzes des Mobilfunksystems auf.At the in 1 The mobile radio system shown is, as it were, a local superimposition of a cellular mobile radio network with an ad hoc network, which is formed by the mobile stations MS1 to MS5 as mobile nodes. The mobile station MSi in 2 Therefore, in addition to the first transmitting / receiving device MTX / RX1 for communication according to the first radio standard with the cellular mobile network of the mobile radio system also has a second transmitting / receiving device MTX / RX2 for communication with the other mobile stations according to the second standard of the ad -hoc network of the mobile radio system.

Das ad-hoc-Netz arbeitet nach dem IEEE 802.11 WLAN (wireless local area network)-Standard.The ad hoc network works according to IEEE 802.11 WLAN (wireless local area network) standard.

Beim hier betrachteten Ausführungsbeispiel besitzen die Mobilstationen MS1 bis MS5 jeweils gerichtete Antennen für die Kommunikation miteinander. Daher enthalten die Routinginformationen RI für jede der an der Verbindung vorbeteiligten Mobilstationen MS1 bis MS3 auch Informationen darüber, in welche Richtung die Daten der Verbindung V durch die jeweiligen Station zur nächsten Relaisstation mittels ihrer gerichteten Antennen übertragen werden sollen bzw. aus welcher Richtung sie die zu ihnen übertragenen Daten empfangen sollen. Weiterhin enthalten die Routinginformationen RI für jede der an der Verbindung V beteiligten Mobilstationen MS1 bis MS3 einen Wert der zu verwendenden Sendeleistung, deren Wert in Abhängigkeit von der Distanz zwischen den einzelnen miteinander kommunizierenden Mobilstationen gewählt wird. Die Routinginformationen RI enthalten weiterhin die Anweisung, welche Übertragungs- bzw. Funkressourcen (Frequenzbereich, Spreizcode und Zeitschlitz bei einem FD/CD/TDMA-Vielfachzugriffsverfahren) durch die einzelne Mobilstation MS1 bis MS3 für die Verbindung V verwendet bzw. belegt werden sollen. Bei Beendigung der Verbindung V wird den an der Verbindung V beteiligten Mobilstationen MS1 bis MS3 über die Routinginformationen RI auch mitgeteilt, dass die für die Verbindung V reservierten Übertragungsressourcen nun wieder für andere Verbindungen freizugeben sind. Für die geschilderte Ressourcensteuerung der einzelnen Mobilstationen MS1 bis MS5 durch die zentrale Routingeinrichtung R des Mobilfunksystems ist es notwendig, dass die Routingeinrichtung ständig über die aktuelle Belegung der Ressourcen jeder einzelnen Mobilstation informiert ist. Sie weist daher die hierfür erforderlichen Speichermittel auf (in 1 nicht dargestellt).In the embodiment considered here, the mobile stations MS1 to MS5 each have directional antennas for communication with each other. Therefore, for each of the mobile stations MS1 to MS3 involved in the connection, the routing information RI also contains information about the direction in which the data of the connection V is to be transmitted by the respective station to the next relay station by means of their directional antennas or from which direction they are to receive data transmitted to them. Furthermore, for each of the mobile stations MS1 to MS3 involved in the connection V, the routing information RI contains a value of the transmission power to be used, the value of which is chosen as a function of the distance between the individual mobile stations communicating with each other. The routing information RI further includes the instruction as to which radio resources (frequency range, spreading code and time slot in a FD / CD / TDMA multiple access method) are to be used by the single mobile station MS1 to MS3 for the connection V. When the connection V is terminated, the mobile stations MS1 to MS3 participating in the connection V are also informed via the routing information RI that the transmission resources reserved for the connection V are now to be released again for other connections. For the described resource control of the individual mobile stations MS1 to MS5 by the central routing device R of the mobile radio system, it is necessary that the routing device is constantly informed about the current occupancy of the resources of each individual mobile station. It therefore has the storage means required for this purpose (in 1 not shown).

Alternativ zu 1 kann die Aussendung der Routinginformationen RI und/oder der Dienstinformationen SI durch die Basisstationen BS des Mobilfunksystems auch statt durch Rundsenden (Broadcasten) auch durch eine Punkt zu Punkt-Übertragung zur jeweiligen Mobilstation MSi erfolgen. Hierzu kann die Basisstation BS beispielsweise auch mit gerichteten Antennen ausgerüstet sein. Aufgrund der in der Speichereinrichtung M gespeicherten Positionsinformationen PI1 bis PI5 über die Mobilstationen MSi ist es problemlos möglich, derartige gerichtete Antennen zur Übermittlung der gewünschten Daten an bestimmte Mobilstationen entsprechend auszurichten.alternative to 1 the transmission of the routing information RI and / or the service information SI by the base stations BS of the mobile radio system can also take place by broadcasting (Broadcasting) and also by a point-to-point transmission to the respective mobile station MSi. For this purpose, the base station BS, for example, be equipped with directional antennas. Due to the position information PI1 to PI5 stored in the memory device M via the mobile stations MSi, it is easily possible to align such directional antennas for transmitting the desired data to specific mobile stations accordingly.

Die in 1 dargestellten Mobilstationen MS1 – MS5 sind sogenannte Dualmode-Geräte, die in einer ersten Betriebsart gemäß einem ersten Funkstandard für ein zellulares Mobilfunknetz und in einer zweiten Betriebsart nach einem zweiten Funkstandard für ein ad-hoc-Netz betrieben werden können. Der erste Funkstandard kann ein beliebiger Standard für ein zellulares Mobilfunknetz, beispielsweise der GSM-Standard, sein. Solange die Übertragungskapazität der Basisstationen BS des Mobilfunksystems nicht ausgelastet ist, werden bevorzugt Verbindungen nach dem ersten Funkstandard hergestellt. Dies ist in 1 mittels der gestrichelten Pfeile V1, V2 dargestellt. Solange die Kapazitätsgrenze des Systems für die Übertragung nach dem ersten Funkstandard nicht erreicht ist, wird eine Verbindung zwischen der ersten Mobilstation MS1 und der zweiten Mobilstation MS2 über die Basisstation BS geführt. Befindet sich die zweite Mobilstation MS2 (anders als in 1 dargestellt) in einer anderen Funkzelle als die erste Mobilstation MS1, wird die Verbindung V1, V2 gegebenenfalls auch über mehrere Basisstationen BS geführt. Erst nach Überschreiten der gewählten Kapazitätsgrenze für die Übertra gung von Verbindungen nach dem ersten Funkstandard, werden weitere Verbindungen V nach dem zweiten Funkstandard auf die oben beschriebene Weise hergestellt. Dabei sind für den Betrieb nach dem ersten und dem zweiten Funkstandard bei dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel unterschiedliche Frequenzbereiche und unterschiedliche Übertragungsprotokolle vorgesehen. Daher handelt es sich im Prinzip um die Überlagerung eines herkömmlichen zellularen Mobilfunksystems nach dem ersten Funkstandard mit einem davon nahezu vollständig unabhängigen ad-hoc-Netz nach dem zweiten Funkstandard.In the 1 shown mobile stations MS1 - MS5 are so-called dual-mode devices that can be operated in a first mode according to a first wireless standard for a cellular mobile network and in a second mode for a second wireless standard for an ad hoc network. The first radio standard may be any standard for a cellular mobile radio network, for example the GSM standard. As long as the transmission ka If the capacity of the base stations BS of the mobile radio system is not utilized, connections according to the first radio standard are preferably established. This is in 1 represented by the dashed arrows V1, V2. As long as the capacity limit of the system for the transmission according to the first radio standard is not reached, a connection between the first mobile station MS1 and the second mobile station MS2 is routed via the base station BS. Is the second mobile station MS2 (other than in 1 illustrated) in a different radio cell than the first mobile station MS1, the connection V1, V2 is possibly also passed through a plurality of base stations BS. Only after the selected capacity limit for the transmission of connections according to the first radio standard is exceeded are further connections V made according to the second radio standard in the manner described above. For the operation according to the first and the second radio standard in the in 1 illustrated embodiment, different frequency ranges and different transmission protocols provided. Therefore, it is in principle the superposition of a conventional cellular mobile radio system according to the first radio standard with an almost completely independent ad hoc network according to the second radio standard.

Eine Abhängigkeit zwischen den beiden Netzen besteht lediglich hinsichtlich des Routings aller Verbindungen V1, V2, V durch die zentrale Routingeinrichtung R des Mobilfunksystems.A dependence between the two networks exists only in terms of routing all connections V1, V2, V through the central routing device R of the mobile radio system.

Daher kann durch den Aufbau neuer Verbindungen V nach dem zweiten Funkstandard die Kapazität des gesamten Mobilfunksystems erhöht werden, denn die Übertragungskapazitäten bzw. Übertragungsressourcen des zellularen Mobilfunknetzes sind größtenteils unabhängig von den Übertragungsressourcen des ad-hoc-Netzes.Therefore can by establishing new connections V according to the second radio standard the capacity of the entire mobile radio system, because the transmission capacities or transmission resources of the cellular mobile network are largely independent of the transmission resources of the ad hoc network.

Durch die zentrale Routingeinrichtung R der Erfindung ist es möglich, ein Routing für Verbindungen V innerhalb des ad-hoc-Netzes durchzuführen, ohne dass innerhalb der Mobilstationen MS1 bis MS5, die ansonsten bei ad-hoc-Netzen notwendigen komplizierten Algorithmen zum Routen einer Verbindung durchgeführt werden müssen. Hierdurch kann der Rechenaufwand und der damit verbundene hohe Stromverbrauch innerhalb der Mobilstationen reduziert werden.By the central routing device R of the invention, it is possible a Routing for To carry out connections V within the ad hoc network, without Mobile stations MS1 to MS5, the otherwise complicated in ad-hoc networks necessary Algorithms for routing a connection must be performed. hereby can the computational effort and the associated high power consumption be reduced within the mobile stations.

Außer dem Stromverbrauch der einzelnen Mobilstationen wird durch die Durchführung des Routings durch die zentrale Routingeinrichtung auch der für das normalerweise in einem adhoc-Netzwerk durchgeführte Routing erforderliche Datenaustausch zwischen den einzelnen Mobilstationen reduziert, so dass die Auslastung des Kommunikationssystems reduziert werden kann.Furthermore Power consumption of each mobile station is determined by the implementation of the Routings through the central routing facility also for the normally conducted in an adhoc network Routing required data exchange between each mobile station reduced, so that reduces the utilization of the communication system can be.

Beim Ausführungsbeispiel gemäß 1 übertragen alle Mobilstationen, die bestimmte Dienste zur Verfügung stellen, entsprechende Dienstinformationen SI zur jeweiligen Basisstation S. Dies erfolgt periodisch, damit die in der Speichereinrichtung M gespeicherten Dienstinformationen SI, ebenso wie die Positionsinformationen RI, jeweils aktualisiert werden.According to the embodiment 1 All mobile stations that provide certain services transmit corresponding service information SI to the respective base station S. This is done periodically so that the service information SI stored in the storage device M, as well as the position information RI, are respectively updated.

Bei dem hier betrachteten Ausführungsbeispiel müssen die Mobilstationen MSi die für die Verbindung V von der Routingeinrichtung R ermittelte Route entsprechend den ihnen mitgeteilten Routinginformationen RI umsetzen. Es sind aber andere Ausführungsbeispiele möglich, bei denen die Routinginformationen RI nur als Vorschlag an die Mobilstationen MSi dienen. Insbesondere ist es möglich, dass mehrere derartige Vorschläge von der Routingeinrichtung R ermittelt und an die Mobilstationen MS1 – MS3 der jeweiligen herzustellenden Verbindung V übermittelt werden. Die Mobilstationen können dann selbst entscheiden, welche Route tatsächlich realisiert werden soll. Bei anderen Ausführungsbeispielen der Erfindung ist es auch möglich, dass über die Routinginformationen RI sowohl eine Verbindung über das zellulare Mobilfunknetz (also unter Beteiligung wenigstens einer der Basisstationen BS), als auch über das ad-hoc-Netz (also unter Zuhilfenahme von Relaisstationen) zur Auswahl angeboten werden. Die Auswahl der angebotenen Route erfolgt sinnvollerweise durch die als Startstation der Verbindung V fungierende erste Mobilstation MS1.at the embodiment considered here have to the mobile stations MSi the for the connection V determined by the routing device R route accordingly implement the routing information RI communicated to them. There are but other embodiments possible, where the routing information RI only as a suggestion to the mobile stations Serve MSi. In particular, it is possible that several such proposals determined by the routing device R and to the mobile stations MS1 - MS3 be transmitted to the respective compound V to be produced. The mobile stations can then decide for yourself which route should actually be realized. In other embodiments of the Invention it is also possible that over the routing information RI both connects through the cellular mobile network (ie involving at least one the base stations BS), as well as the ad hoc network (ie With the help of relay stations) are offered for selection. The selection of the offered route is made sense by the first mobile station functioning as the starting station of the connection V. MS1.

Aufgrund der ständigen Aktualisierung der in der Speichereinrichtung M erfassten Positionsinformationen PI1 bis PI5 kann die Routingeinrichtung R ständig überprüfen, ob die bestehende Verbindung V mit der gewählten Route noch optimal betrieben wird. So kann auch bei bereits bestehender Verbindung V eine bislang gewählte Route verworfen werden und die Verbindung V über eine neue Route aufgebaut werden, die den ent sprechenden Mobilstationen über die Routinginformationen RI mitgeteilt wird. Günstigerweise werden sicherheitsrelevante Informationen wie beispielsweise Identifizierungsinformationen der Teilnehmer und Authentifizierungsinformationen sowie Verschlüsselungs-Codes über das sicherere zellulare Mobilfunknetz übertragen und nur weniger sicherheitsrelevante Daten über das ad-hoc-Netz.by virtue of the permanent one Updating the position information acquired in the storage device M PI1 through PI5, the routing device R can constantly check if the existing connection V with the chosen Route is still optimally operated. So can also already existing Compound V is a previously chosen one Route are discarded and the connection V is set up via a new route, the ent speaking mobile stations via the routing information RI is communicated. conveniently, Become security-relevant information such as identification information the subscriber and authentication information as well as encryption codes over the transmit secure cellular mobile network and only less security-relevant Data about the ad hoc network.

Im Falle von alternativ angebotenen Routen, von denen eine über das zellulare Mobilfunknetz und eine innerhalb des adhoc-Netzes verläuft, kann ein Teilnehmer bzw. eine Mobilstation MSi vorteilhafterweise die Auswahl von den unterschiedlichen Kosten für den Betrieb einer Verbindung in den beiden Netzen abhängig machen. In dem hier betrachteten Fall, bei dem das ad-hoc-Netz nach dem IEEE 802.11-Standard arbeitet, befinden sich die hierfür zu verwendenden Frequenzen im unlizenzierten Bereich des Funkspektrums. Daher kann der Betreiber des Mobilfunksystems für Verbindungen innerhalb des adhoc-Netzes günstigere Gebühren anbieten als für Verbindungen innerhalb des zellularen Mobilfunknetzes, das einen Frequenzbereich benutzt, für den für gewöhnlich Lizenzgebühren an eine staatliche Aufsichtsbehörde zu entrichten sind.In the case of alternatively offered routes, one of which passes through the cellular mobile network and one within the adhoc network, a subscriber or mobile station MSi may advantageously make the selection dependent on the different costs of operating a connection in the two networks. In the case considered here, where the ad hoc network operates according to the IEEE 802.11 standard, the frequencies to be used for this are in the unlicensed Be rich of the radio spectrum. Therefore, the operator of the mobile communication system may offer more favorable charges for calls within the adhoc network than for calls within the cellular mobile radio network using a frequency range for which license fees are usually payable to a governmental supervisory authority.

Claims

Method for routing a connection (V) from a first mobile station (MS1) to a second mobile station (MS2) via at least another mobile station (MS3) in a radio communication system, in which - Position information (PI1..3) via the first mobile station (MS1), the second mobile station (MS2) and over the other mobile stations (MS3) are detected, - a central one Routing device (R) a route for the connection (V) based the position information (PI1..3), - and the Routing device (R) generates routing information (RI) that the correspond to the determined route, and this routing information the first mobile station (MS1), the second mobile station (MS2) as well the other mobile stations (MS3) transmitted.

The method of claim 1, wherein - the mobile stations (MS1, MS2, MS3) in the radio range of at least one base station (BS) of a cellular mobile network, - the routing device (R) transmits the routing information (RI) to the base stations (BS) - and the Base stations (BS) the routing information (RI) to the mobile stations (MS1, MS2, MS3).

Method according to Claim 2, in which the mobile stations (MS1, MS2, MS3) determine the position information (PI1..3) and transferred to the base stations (BS) for their acquisition.

Method according to one of claims 2 or 3, in which - the mobile stations (MS1, MS2, MS3) have a first mode of operation in which they operate in cellular Mobile network according to a first radio standard are operated, The mobile stations (MS1, MS2, MS3) have a second mode in which they communicate with each other form an ad hoc network according to a second radio standard, - and during the Connection (V), for the routing device (R) determines the routing information (RI), the mobile stations (MS1, MS2, MS3) are operated in the second mode become.

Method according to claim 4, wherein the mobile stations (MS1, MS2, MS3) are only put in the second operating mode, if the cellular mobile network has a limit on its capacity utilization reached.

Method according to one of the preceding claims, in the - the second mobile station (MS2) provides a particular service (S), - in a Memory device (M) service information (SI) via the service provided by the second mobile station (MS2) (S) get saved, - the stored service information (SI) of the first mobile station (MS1) be notified - the first mobile station (MS1) due to the service information communicated to it (SI) of the routing device (R) signals that it is on the service (S) wants to access - and the Routing device (R) then the connection (V) of the first Mobile station (MS1) to the second mobile station (MS2) by It generates the corresponding routing information (RI).

The method of claim 6 in conjunction with a the claims 2 to 5, in which the base stations (BS) in the memory device (M) broadcast stored service information (SI).

Method according to one of the preceding claims, in the routing information (RI) contains information about which Transmitting power the mobile stations participating in the connection (MS1, MS2, MS3) should operate the connection (V).

Method according to one of the preceding claims, in the Routing Information (RI) contains information about which transmission resources the mobile stations involved in the connection (MS1, MS2, MS3) for the Reserve connection (V).

Method according to Claim 8, in which the routing device (R) after completion of compound (V), at the compound involved mobile stations (MS1, MS2, MS3), the reservation of the transmission resources for this End connection.

Radio communication system - with a first mobile station (MS1), a second mobile station (MS2) and further mobile stations (MS3, MS4, MS5), - with a memory device (M) for storing position information (PI1..5) via the first mobile station (MS1 ), the second mobile station (MS2) and the other mobile stations (MS3, MS4, MS5), - with a central routing device (R) for determining a route of a connection (V) between the first mobile station (MS1) and the second mobile station (MS2) via at least one of the further mobile stations (MS3) based on the stored position information (PI1..5) and for generating routing information (RI) corresponding to the determined route, - its routing device (R) a transmission unit (TX / RX) for transmitting the routing information (RI) to the first mobile station (MS1), to the second mobile station (MS2) and to the at least one of the further mobile stations (MS3).

Central routing device (R) for a radio communication system, - with funds (P) for generating a route of a connection (V) between a first mobile station (MS1) and a second mobile station (MS2) via at least another mobile station (MS3) based on position information (PI1..3) of the first mobile station, the second mobile station and the other mobile stations - and with a transmission unit (TX / RX) for transfer the routing information (RI) to the first mobile station (MS1), second Mobile station (MS2) and to the other mobile stations (MS3).

Mobile station (MS3) for a radio communication system, - with funds (MP) for receiving from a central routing device (R) based on position information (PI1..5) generated routing information (RI) for a connection (V) and for the evaluation of the received routing information (RI) - and with means (MTX / RX) for transmitting of data of the connection obtained from a first mobile station (MS1) (V) according to the routing information (RI) to a second Mobile station (MS2).