DE10054046A1 - System zur Erbringung mobiler Internetdienste durch Koordination unabhängiger Funkzugangspunkte - Google Patents

System zur Erbringung mobiler Internetdienste durch Koordination unabhängiger Funkzugangspunkte

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DE10054046A1 DE2000154046 DE10054046A DE10054046A1 DE 10054046 A1 DE10054046 A1 DE 10054046A1 DE 2000154046 DE2000154046 DE 2000154046 DE 10054046 A DE10054046 A DE 10054046A DE 10054046 A1 DE10054046 A1 DE 10054046A1
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Abstract

Das System verbindet mobile Terminals im Nahbereich (einige hundert Meter) mit dem Internet, verzichtet auf eine geplante Funkversorgung und basiert auf den Funkschnittstellen, welche die beteiligten Betreiber von Funkzugangspunkten verfügbar machen. Ein Funkzugangspunkt steht typisch im Eigentum einer Privat- oder juristischen Person, wurde für eigene Zwecke eingerichtet, wird aber auch für die Nutzung durch Dritte freigegeben. Ein Funknetz entsteht durch Einvernehmen der beteiligten Betreiber der Funkzugangspunkte über Regeln ihrer Zusammenarbeit und Regeln, nach denen Dritte das System für den drahtlosen Internetzugang benutzen dürfen. DOLLAR A Die Daten Dritter werden mittels des bekannten IP-Tunneling Verfahrens durch den einem Funkzugangspunkt zugehörigen Arbeitsplatzrechner zu einem Rechner am Internet getunnelt. Der Eigentümer duldet dabei die Nutzung seiner Betriebsmittel.

Description

1. Stand der Technik und Merkmale der Erfindung
Kommunikationsdienste für mobile Nutzer werden momentan durch zellulare Netze der 2. und 3. Generation erbracht, mit Ausnahme solcher Dienste, die nur lokal durch Schnurlos- und Drahtlossysteme erbracht werden. Der Aufbau und Betrieb solcher Netze ist mit erheblichen Kosten und planerisch-organisatorischem Aufwand verbunden. Um die hohen Investitionen für Aufbau und Betrieb zu schützen, werden solche Netze in lizenzierten Frequenzbändern betrieben. Dadurch ist die Zahl konkurrierender Betreiber solcher Netze begrenzt. Durch die exklusive Zuweisung eines Frequenzbandes an jeweils einen Betreiber eines Mobilfunknetzes kann der Betreiber die Dienstgüte planen und steuern. Die Komponenten der fest installierten Infrastruktur eines solchen Mobilfunknetzes werden vom Betreiber verwaltet; u. U. verfügt der gegenüber dem Mobilfunkbenutzer auftretende Dienstanbieter über keine Netzinfrastruktur sondern hat lediglich Übertragungskapazität von einem Infrastrukturbetreiber gemietet.
Der Zugang zum festen Internet wird für Firmen und Privatpersonen zunehmend leichter und kostengünstiger. Pauschalgebühren, also nicht zeitabhängig abgerechnete Zugänge zum Internet, ermöglichen Firmen und Privatpersonen einen permanenten Internetzugang, um z. B. einen Arbeitsplatzrechner ständig am Internet betriebsfähig zu halten, so daß der Rechner ständig senden und empfangen kann.
Neben dem drahtgebundenen Internetzugang stehen eine Vielzahl von leistungsfähigen Systemen zur drahtlosen Nahbereichskommunikation zwischen Rechnern sowie mit anderen digital arbeitenden Geräten (z. B. Mobiltelefone) kostengünstig zur Verfügung, z. B. drahlose lokale Netze (WLAN) nach den Standards IEEE 802.11, Hiperlan/2, Bluetooth und andere. Diese Drahtlossysteme übertragen in nicht-lizenzierten Frequenzbändern und erweitern den Internet-Zugang auf drahtlos angeschlossene Endgeräte.
Die Erfindung beschreibt ein System, das mit Hilfe von Drahtlossystemen für die Nahbereichskommunikation Kommunikationsdienste für mobile Endgeräte anbietet, wobei die bei Mobilfunknetzen der 2. und 3. Generation anfallenden Kosten und der planerisch-organisatorische Aufwand entfallen.
Das erfindungsgemäße System besteht aus Funkzugangspunkten, im folgenden FZP genannt, mit Verbindung zum Internet und ist durch folgende Merkmale charakterisiert:
  • - Das System erbringt Kommunikationsdienste für bewegliche und mobile Teilnehmer, auch mit Bewegung während der Kommunikation.
  • - Als Transportnetz des Systems dient das Internet mit seiner vorhandenen Infrastruktur, das ein Netz aus Kommunikationsnetzen ist.
  • - Jedes über eine IP-Adresse im Internet adressierbare Endgerät kann durch Ausrüstung mit einem Funkmodem zu einem FZP werden, in dessen Funkversorgungs-Umgebung der drahtlose Zugang zum Internet möglich ist. Das Internet-Endgerät selbst kann drahtlos oder über ein festes Medium mit dem Internet verbunden sein.
  • - Die FZP werden im lizenzfreien oder lizenzierten Spektrum betrieben.
  • - FZP sind unabhängig und unterliegen typischerweise der Kontrolle des Eigentümers des jeweiligen Internet-Endgerätes, d. h. niemand außer dem Betreiber eines oder mehrerer FZP koordiniert den Auf- und Abbau bzw. das An- und Abschalten eines einzelnen FZP.
  • - Die durch einen FZP für fremde Drahtlos-Terminals mögliche Dienstgüte bei der Erbringung von Kommunikationsdiensten unterliegt den vom jeweiligen Betreibers des FZP festgelegten Regeln.
  • - Die Verbindung des FZP mit dem Internet liegt in der Verantwortung des Betreibers des FZP.
  • - Der Betreiber des FZP benutzt standardisierte Drahtlossysteme, die den Regeln der jeweiligen Regulierungsbehörde für die Nutzung des Funkspektrums genügen.
2. Nutzen der Erfindung
Die Erfindung löst das Problem, dass der Betrieb eines Mobilfunknetzes zur überregionalen Versorgung von mobilen Endgeräten mit mobilen Kommunikationsdiensten mit erheblichem finanziellem Aufwand verbunden ist, z. B. für den Erwerb einer Lizenz, für die Verwaltung, den Aufbau und Betrieb des Netzes sowie für planerisch-organisatorische Maßnahmen. Durch die Nutzung des öffentlichen Internets als Transportnetz kann jeder, dessen Infrastruktur (z. B. Arbeitsplatzrechner) mit dem Internet verbunden ist, diese Infrastruktur, wie in Abb. 5 dargestellt ist, durch Ausstattung mit einem Funkmodem zu einem FZP machen und die von ihm nicht benötigte Rechen- und Übertragungsleistung zur Erbringung von Kommunikationsdiensten für mobile Endgeräte zur Verfügung stellen, die dem Betreiber des FZP weder bekannt noch bewußt sind. Dadurch, dass sowohl das Transport-(Internet) als auch das Funkzugangs-Netz durch vorhandene Infrastruktur realisiert ist und daß freie Rechen- und Übertragungsleistung Dritten zur Verfügung gestellt wird, ist sowohl der Aufbau als auch der Betrieb eines solchen Mobilfunknetzes kostengünstig möglich. Das Transportnetz besteht aus dem Internet, und für den Funkzugang werden standardisierte Drahtlossysteme verwendet, die im nicht-lizenzierten oder lizenzierten Spektrum betrieben werden. Eine Koordination der FZP ist nicht erforderlich, um Kommunikationsdienste zu erbringen. Die FZP müssen sich daher weder im Besitz noch in der Verantwortung eines Netzbetreibers befinden. Die wegen der kostengünstigen und unkoordinierten Realisierung eines solchen Mobilfunknetzes zu erwartende Eigeninitiative der einzelnen Betreiber von FZP beim Aufbau und Betrieb von FZP führt ohne Steuerung durch einen Netzbetreiber zu einer weitverbreiteten und kostengünstigen Versorgung mit mobilen Kommunikationsdiensten. Um einen Anreiz zum Betrieb eines FZP zu schaffen, könnte dem FZP-Betreiber als Gegenleistung erlaubt sein, andere FZP für den drahtlosen Internetzugang zu nutzen. Es muß nicht erwähnt werden, daß für das erfindungsgemäße System typischerweise keine landesweit flächendeckende, sondern nur eine unzusammenhängende Funkversorgung erreicht wird.
Das erfindungsgemäße System löst das Problem, dass ein Betreiber eines Mobilfunknetzes im an ihn lizenzierten Spektrum eine Funkversorgung nur in dem Maße sicherstellt, wie es die Lizenzbedingungen von ihm fordern und wie es ihm darüber hinaus wirtschaftlich erscheint. Das erfindungsgemäße System realisiert eine Funkversorgung, die aus der Eigeninitiative der Betreiber von FZP resultiert und kann überall mobile Kommunikationsdienste erbringen wo ein FZP Betreiber sie selbst benötigt oder wo er es sonst für sinnvoll hält (z. B. in der eigenen Wohnung, auf Firmengeländen, Flughäfen, im eigenen Fahrzeug, usw.), wobei die von ihm betriebenen FZP Teil des Gesamtsystems sind und keiner Koordinierung unterliegen.
Die FZP können den Nachrichtenverkehr eigener und fremder mobiler Endgeräte entweder direkt ins Internet abführen oder an einen Vermittlungsknoten weiterleiten, der unter der Kontrolle eines Internet-Dienstleisters steht. Im letztgenannten Fall wird der Verkehr von diesem Knoten durch das Internet an den Zielpunkt weitergeleitet. Umgekehrt wird jeder Verkehr zum mobilen Endgerät über den Knoten zu dem FZP geleitet, über den er das Internet zuletzt erreicht hat, bzw. in einen Nachrichtenspeicher für einen späteren Abruf abgelegt, vergl. Abb. 6. Diese Vorgehensweise hat den Vorteil, dass die Integrität der FZP-Infrastruktur und die Integrität der Daten des drahtlosen Terminals gewahrt bleiben, wenn die über Funk empfangenen Daten zwangsläufig an einen Knoten außerhalb der FZP-Infrastruktur geleitet werden. Die hierfür eingesetzte erfindungsgemäße Software und Hardware unterliegt einzig der Kontrolle des Betreibers des FZP. Er kann daher sicherstellen, dass die Integrität des FZP geschützt bleibt. Die Sicherheit der übertragenen Daten wird durch verschlüsselte Übertragung zwischen mobilem Endgerät und dem Internet-Zugangsknoten erreicht. Damit bleiben dem Betreiber des FZP die Inhalte der übertragenen Nachrichten des mobilen Endgeräte fremder Nutzer des FZP verschlossen.
Ein Internet-Knoten kann Eigenschaften von FZP lernen und so die Dienstgüte an die verfügbare Übertragungsraten der Drahtlosschnittstelle zum mobilen Endgerät und der Schnittstelle zwischen dem FZP und dem Internet anpassen, z. B. durch Umcodierung von Inhalten wie Bild- oder Tondaten.
Auf einem solchen Knoten kann eine Mobiliätssteuerung in der Weise realisiert werden, dass der Knoten sicherstellt, dass die vom mobilen Nutzer angeforderten Daten, die bei Verlassen des Funkversorgungsbereiches eines FZP noch nicht übertragen sind, ihm beim Eintritt in den Funkversorgungsbereich eines anderen FZP zugestellt werden.
Es bleibt zu erwähnen, dass die durch einen FZP realisierte Funkversorgung einer Umgebung, die durch Dritte genutzt werden kann, auch als vagabundierende Versorgung bezeichnet werden kann, die nicht gezielt sondern vom FZP-Betreiber unbeabsichtigt erzeugt wird, weil er für eigene Zwecke einen FZP benötigt.
3. Exemplarische Realisierung eines Systems zur Erbringung von mobilen Kommunikationsdiensten auf der Basis von unabhängigen Funkzugangspunkten mit Verbindung zum Internet
Die vorgestellte beispielhafte Realisierung eines Systems im Sinne der Erfindung basiert auf Funkzugangspunkten, die auf der Funkstrecke Funktechnik nach dem IEEE 802.11 Standard einsetzen. Die mobilen Endgeräte verwenden ebenfalls Funktechnik nach dem Standard IEEE 802.11. Abb. 1 zeigt die Architektur eines solchen Systems, der Übersichtlichkeit wegen nur mit zwei Funkzugangspunkten (Access Point). Das Internet dient als Transportnetz für das System, ein Knoten dient zur Realisierung von Sicherheitsmechanismen und zur Mobilitätsverwaltung. Mobile Endgeräte sind in der Lage, über jeden Access Point untereinander oder z. B. mit einem Web-Server zu kommunizieren.
Abb. 2 zeigt die Protokollstapel eines mobilen Terminals, eines FZP und eines Zugangs-Knotens, jeweils bis zur Netzschicht. Auf Ebene der Netzschicht kommunizieren alle Teile des Netzes über das Internet Protocol (IP). Auf Ebene der physikalischen und der MAC-Schicht (Medium Access Control Layer) verwenden Terminal und Access Point IEEE 802.11 Protokolle. Das Internet ist hier vereinfachend als Ethernet nach IEEE 802.3 Standard dargestellt, so daß Knoten und Access Point auf Schicht 1 und auf MAC-Schicht über IEEE 802.3 Protokolle kommunizieren. Gleiches gilt für den Knoten und jeder anderen Instanz im Internet, z. B. einem anderen Access Point.
Die Anwendung im mobilen Terminal kommuniziert über eine IP-Schicht, deren Datenpakete mittels eines Tunnel Protokolls durch den Access Point zum Knoten weitergeleitet (getunnelt) werden. Zu diesem Zweck beinhaltet der Protokollstapel des mobilen Endgerätes und des Zugangs-Knotens zwei durch die Tunnel- Protokollschicht getrennte IP-Schichten, im folgenden obere und untere IP-Schicht genannt. Die unteren IP-Schichten des Endgerätes und die IP-Schichten im FZP dienen dem Datentransport durch den Tunnel.
Die untere IP-Schicht im Terminal dient zur Kommunikation mit dem Access Point. Sie kann entweder eine vom Access Point zugewiesene oder eine im Internet nicht geroutete IP-Adresse haben.
Der Knoten kann dann als Router dienen und IP-Pakete Richtung Zieladresse und umgekehrt weiterleiten. Ist die untere IP-Schicht des Terminals über eine Adresse adressierbar, die nicht zum Subnetz des Access Points gehört, so reicht ein einfaches routing der IP-Pakete im Access Point nicht aus. In diesem Fall kann der Access Point die Adresse des Mobilen Terminals in eine andere IP-Adresse "übersetzen" (Network Address Translation) oder die IP-Pakete "maskieren" (Port and Address Translation). Im letzen Fall muß eine Funktion im Knoten die Erreichbarkeit von "maskierten" Terminals sicherstellen.
Die untere IP-Schicht im Knoten ist über eine bekannte IP-Adresse adressierbar, die Adresse der rechten IP-Schicht des Access Points unterliegt der Kontrolle des Betreibers des Access Points bzw. dem Internet Service Provider, der den Zugang zum Internet zur Verfügung stellt.
Die IP-Adresse der oberen IP-Schicht des Terminals kann entweder dynamisch, z. B. vom Knoten zugeteilt werden oder eine Adresse sein, die das Terminal in seinem Heimatnetz hat. In diesem Fall muß der Knoten als foreign-agent für das mobile-IP Protokoll dienen.
Ein mobiles Terminal, das sich in den Versorgungsbereich eines FZP begibt, synchronisiert sich auf das IEEE 802.11 Funkmodem des Access Points. Die untere IP-Schicht des Terminals findet die MAC-Adresse des Access Points über das Address Resolutinon Protocol (ARP). Der Access Point hat eine Verbindung zum Internet und kennt die Adresse des Zugangs-Knotens.
Im folgenden wird das Versenden eines IP-Paketes vom mobilen Terminal zu einem Web-Server (WS) mit der IP-Adresse AdrWS erläutert. Der Austausch von IP- Paketen ist in Abb. 3 dargestellt.
Der Knoten habe die IP-Adressen AdrKu (untere IP-Schicht) und AdrKo (obere IP- Schicht). Das Terminal habe die IP-Adressen AdrTo (obere IP-Schicht) und AdrTu (untere IP-Schicht). Auf dem Access Point wird Network Address Translation angewandt. Der Access Point habe hierzu die IP-Adressen AdrAPa und AdrAPb.
Die obere IP-Schicht im mobilen Terminal übergibt ein Paket
[source: AdrTo, destination: AdrWS]
an das Tunnel Protokoll. Dieses verschlüsselt den Inhalt sowie die Zieladresse und verschickt diese Daten über die untere IP-Schicht Richtung Knoten. Das mobile Terminal versendet dann über den IEEE 802.11 Protokollstapel ein Paket
[source: AdrTu, destination: AdrKu]
an den Access Point. Der Access Point "übersetzt" die Adresse des Senders und schickt das Paket
[source: AdrAPb, destination: AdrKu]
über das Internet an den Knoten. Hier wird das IP-Paket durch das Tunnel Protokoll entschlüsselt, wieder hergestellt und an die obere IP-Schicht übergeben. Der Knoten routet das Paket
[source: AdrKo, destination: AdrWS]
dann Richtung Web-Server.
Umgekehrt werden Pakete vom Web-Server zum mobilen Terminal zunächst an den Knoten geschickt und anschließend von dort über den Access Point zum mobilen Terminal getunnelt.
Der Knoten hat für das vorgestellte beispielhafte System eine Schlüsselfunktion, weil er dazu dient, die Berechtigung drahtloser Terminals zu Nutzung des Systems zu prüfen und weil sämtliche Datenkommunikation unter seiner seiner Kontrolle abläuft, z. B. über ihn oder andere von ihm benannte Knoten. Außerdem ist er der Router, über den drahtlose Terminals erreicht werden können.
Wird mobile IP verwendet, werden IP-Pakete auf dem Weg vom Sender zum Empfänger zweimal getunnelt, z. B. einmal vom home agent zum foreign agent auf dem Knoten und dann vom Knoten durch den Access Point zum Terminal. Dieser doppelte Tunnel löst folgende Probleme:
  • - Mobile IP ist meistens im LAN des FZP nicht vorhanden.
  • - Mobile IP gewährleistet nicht die Abhörsicherheit auf dem FZP
  • - Mobile IP gewährleistet nicht die Integrität des FZP
  • - Mobile IP ist nicht für schnelle Mobilität geeignet.
Das hier exemplarisch vorgestellte System hat folgende Eigenschaften:
  • - Das Funkmodem kann ohne gesonderte Lizenz in einem Spektrum betrieben werden. Ebenso ist auch der Betrieb durch einen lizenzierten Betreiber möglich.
  • - Die IP-Adresse des Access Points im Internet unterliegt bis auf die Vorgaben des Internet Service Providers keiner weiteren Einschränkung, ist also vom Betrieb des Gesamtsystems unabhängig.
  • - Die Funktion Network Address Translation oder Port and Address Translation muß auf dem Gerät, das als Access Point dienen soll, realisiert werden. Für beide Funktionen existiert frei verfügbare Software.
  • - Jedes mit dem Internet verbundene Gerät kann also in Verbindung mit dem Funkmodem zum Access Point werden, ohne daß es einer Koordinierung durch einen Netzbetreiber bedarf. Die FZP sind demnach unabhängig und unterliegen der Willkür des Betreibers des FZP.
  • - Jedes mobile Endgerät, das über ein entsprechendes Funkmodem verfügt, kann über jeden beliebigen Access Point mit jedem im Internet adressierbaren Rechner kommunizieren, also auch mit anderen mobilen Terminals.
Im Sinne der Kommerzialisierung des Systems soll der jeweilige Betreiber eines FZP (Access Point) für die Bereitstellung des mobilen Internetzugangs und die damit verbundenen erbrachten Dienste zur Weiterleitung der IP-Paketen der mobilen Terminals an den Zugangsknoten und umgekehrt entlohnt werden.
Die Abrechnung zwischen den FZP- und Knotenbetreibern soll auf dem Gesamtvolumen der erfolgreich weitergeleiteten IP-Paketen basieren. Der Zugangsknotenbetreiber kann dies anhand der IP-Adresse des Senders, die bei jedem IP-Paket mit angegeben wird, kontrollieren. Allerdings könnten beispielsweise die IP-Pakete auf ihrem Übertragungsweg zum Zugangsknoten von einem Angreifer so manipuliert werden (man-in-the-middle attack), dass sie danach eine andere Sender-Adresse zugunsten des Angreifers tragen, ohne dass der sendende FZP bzw. der empfangende Knoten dies bemerken. Dies gilt auch für die andere Übertragungsrichtung, also vom Knoten zu FZP.
Zwischen dem FZP und dem Knoten erfolgt daher zu Beginn der Bereitstellung des mobilen Internetzugangs eine gegenseitige Authentisierung, in der auch der Austausch eines oder mehrerer Geheimschlüssel und anderer sicherheitsrelevanter Informationen (z. B. temporäre FZP-Identifikationsnummer), die eine manipulier­ sichere und gerechte Abrechnung ermöglichen, stattfindet. Da solche Sicherheitsprotokolle meistens nur auf Basis der Public-Key-Kryptographie realisiert werden können, müssen FZP und Zugangsknoten Zertifikate besitzen, die von einer vertrauenswürdigen Zertifizierungsinstanz erstellt bzw. signiert werden. Die ausgetauschten sicherheitsrelevanten Informationen sind nur solange gültig wie ein mobiler Internetzugang vom FZP zur Verfügung gestellt werden kann. Zu Beginn der nächsten Bereitstellung des mobilen Internetzugangs ist eine erneute Authentisierung und ein Schlüsselaustausch erforderlich.
Zusätzlich zu den Sicherheitsmaßnahmen gegen den o. g. man-in-the-middle-attack, werden geeignete Protokolle dafür verwendet, um zu gewährleisten, dass die vom Knoten gesendeten IP-Pakete, die vom Terminal angefordert wurden, auch beim adressierten mobilen Terminal ankommen, damit eine gerechte Abrechung dem FZP und dem mobilen Terminal gegenüber erfolgen kann.
Die Verwendung eines Knotens ist für die Realisierung des Systems nicht obligatorisch. Abb. 4 zeigt die Protokollstapel einer exemplarischen Realisierung des Systems ohne Knoten. Das mobile Terminal unterhält eine IP-Verbindung mit dem FZP und hat dabei eine beliebige IP-Adresse, die vom FZP vergeben werden kann. Der FZP realisiert die Funktion Port and Address Translation (PAT). Das mobile Terminal ist dann über die IP-Adresse des Access Points im Internet und einen TCP Port eindeutig adressierbar. Ein Nachteil dieser Realisierung ist, daß nicht allgemein bekannt ist, unter welcher IP-Adresse und insbesondere unter welchem TCP-Port das Terminal erreichbar ist.
Die Mobilitätsfunktion (Mob) ist optional. Sie sorgt dafür, daß beim Verlassen des Funkbereichs des FZP keine vom Endgerät angeforderten Daten verloren gehen.
Dies kann dadurch gewährleistet werden, daß dem Terminal die IP-Adresse und der TCP-Port mitgeteilt werden, unter der es im Internet adressierbar ist. Verlässt das Terminal den Funkbereich des FZP, so speichert die Mob im verlassenen FZP alle für das Terminal bestimmten Daten, die während der Abwesenheit des Terminals am FZP ankommen. Tritt das Endgerät in den Versorgungsbereich eines anderen FZP ein, so nimmt die Mob im Endgerät über seine alte IP-Adresse und den entsprechenden TCP-Port Kontakt mit der Mob des verlassenen FZP auf, um eventuell aufgelaufene Daten anzufordern.
Die Adressierbarkeit eines Terminals kann durch eine verteilt oder zentral realisierte Datenbank gewährleistet werden, die eine Identität des Terminals (z. B. Identifikationsnummer) in die entsprechende IP-Adresse und einen TCP-Port auflöst. Auch ein solches System hat die in den Ansprüchen formulierten Eigenschaften.

Claims (12)

1. System zur Erbringung von mobilen Kommunikationsdiensten auf der Basis von unabhängigen Funkzugangspunkten mit Verbindung zum Internet, dadurch gekennzeichnet, dass das System unabhängige Funkzugangspunkte mit Verbindung zum Internet derart organisiert und koordiniert, dass drahtlose Terminals, die sich im Funkversorgungsbereich eines FZP befinden, über ihn unter Steuerung einer mit dem Internet verbundenen Instanz das Internet benutzen können und erreichbar sind.
2. System zur Erbringung von mobilen Kommunikationsdiensten auf der Basis von unabhängigen Funkzugangspunkten mit Verbindung zum Internet, dadurch gekennzeichnet, dass das System nicht von einem Betreiber allein, sondern gemeinsam von den Betreibern von Funkzugangspunkten und Betreibern des Internet betrieben wird.
3. System zur Erbringung von mobilen Kommunikationsdiensten auf der Basis von unabhängigen Funkzugangspunkten mit Verbindung zum Internet, dadurch gekennzeichnet, dass jedes im Internet adressierbare Gerät in Verbindung mit einem Funkmodem ein Funkzugangspunkt zum System sein kann, über den drahtlose Terminals erreicht werden und das Internet nutzen können.
4. System zur Erbringung von mobilen Kommunikationsdiensten auf der Basis von unabhängigen Funkzugangspunkten mit Verbindung zum Internet, dadurch gekennzeichnet, dass jedes mobile Terminal, das die gleiche Funkzugangstechnik verwendet wie ein FZP, Kommunikationsdienste an diesem FZP nutzen kann.
5. System zur Erbringung von mobilen Kommunikationsdiensten auf der Basis von unabhängigen Funkzugangspunkten mit Verbindung zum Internet, dadurch gekennzeichnet, dass FZP den Funkzugang durch Drahtlossysteme ermöglichen, die den Regeln der jeweiligen Regulierungsbehörde für die Nutzung des Funkspektrums genügen.
6. System zur Erbringung von mobilen Kommunikationsdiensten auf der Basis von unabhängigen Funkzugangspunkten mit Verbindung zum Internet, dadurch gekennzeichnet, dass der Auf- oder Abbau des FZP sowie das An- und Abschalten eines Funkzugangspunktes der Willkür und Verantwortung des Funkzugangspunktbetreibers überlassen ist.
7. System nach einem der Hauptansprüche 1)-6), dadurch gekennzeichnet, dass die durch einen Funkzugangspunkt erbrachte Dienstgüte bei der Erbringung von Kommunikationsdiensten der Willkür des Betreibers des Funkzugangspunktes unterliegt.
8. System nach einem der Hauptansprüche 1)-6), dadurch gekennzeichnet, dass die für den Funkzugang von FZP verwendeten Drahtlossysteme im lizenzierten Spektrum betrieben werden.
9. System nach einem der Hauptansprüche 1)-6), dadurch gekennzeichnet, dass die für den Funkzugang von FZP verwendeten Drahtlossysteme im lizenzfreien Spektrum betrieben werden.
10. System nach einem der Hauptansprüche 1)-6), dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung des Funkzugangspunktes mit dem Internet der Verantwortung des Betreibers des Funkzugangspunktes unterliegt.
11. System nach einem der Hauptansprüche 1)-6), dadurch gekennzeichnet, dass die Funkzugangspunkte den Verkehr von mobilen Teilnehmern direkt ins Internet abführen.
12. System nach einem der Hauptansprüche 1)-6), dadurch gekennzeichnet, dass die Funkzugangspunkte den Verkehr von mobilen Endgeräten an einen Knoten weiterleiten können, der unter der Kontrolle eines Dienstleisters steht. Dabei wird erst in diesem Knoten der Verkehr an den Zielpunkt weitergeleitet.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1542401A1 (de) * 2003-12-11 2005-06-15 Swisscom AG Netzzugangsvorrichtung für funkbasierte drahlose lokale Netze
WO2007040450A1 (en) * 2005-10-04 2007-04-12 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Redirection of ip-connected radio base station to correct control node

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5825759A (en) * 1994-10-26 1998-10-20 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson Distributing network services and resources in a mobile communications network
EP0918417A2 (de) * 1997-10-14 1999-05-26 Lucent Technologies Inc. Nachrichten- und Kommunikationssystem in einem Netz
EP0924914A2 (de) * 1997-12-18 1999-06-23 Nokia Mobile Phones Ltd. Protokoll für mobiles Internet
EP0967769A2 (de) * 1998-03-06 1999-12-29 Lucent Technologies Inc. Adress-Aktualisierung eines drahtlosen Mobilfunkendgeräts angeschlossen an einem Kabelnetzwerk
WO2000064106A1 (en) * 1999-04-21 2000-10-26 Transcept, Inc. Licensed band adaptations

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5825759A (en) * 1994-10-26 1998-10-20 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson Distributing network services and resources in a mobile communications network
EP0918417A2 (de) * 1997-10-14 1999-05-26 Lucent Technologies Inc. Nachrichten- und Kommunikationssystem in einem Netz
EP0924914A2 (de) * 1997-12-18 1999-06-23 Nokia Mobile Phones Ltd. Protokoll für mobiles Internet
EP0967769A2 (de) * 1998-03-06 1999-12-29 Lucent Technologies Inc. Adress-Aktualisierung eines drahtlosen Mobilfunkendgeräts angeschlossen an einem Kabelnetzwerk
WO2000064106A1 (en) * 1999-04-21 2000-10-26 Transcept, Inc. Licensed band adaptations

Non-Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
EBBINGHAUS, N.: Selbstversorgung. In: Gateway, März 1998, S. 62, 64 *
LAMAIRE, R.O., u.a.: Wireless LANs and Mobile Networking: Standards and Future Directions. In: IEEE Communications Magazine, August 1996,S.86-94 *
LISCHKA, K.: Breit und drahtlos. In: SPIEGEL ONLINE (online), 22. September 2000 (recherchiert am 27. August 2001), Im Internet: <URL: http://www.spiegel.de/netzwelt/technologie/0,1518,94618,00.html<. KATZ, R.H., u.a.: The Bay Area Research Wireless Access Netowrk (BARWAN). In: COMPCON `96, 1996 IEEE COMPCON Spring,41st IEEE Comput.Soc.Internat.Conf., Digest of Papers, Santa Clara, USA, 25.-28.Februar 1996, S. 15-20 *
PAHLAVAN, K. u.a.: Handoff in Hybrid Mobile Data Networks. In: IEEE Personal Communications, April 2000, S. 34-46 *
STOCK, U.: Wireless LAN - ein Netz für alle Fälle.In: Elektronik, 1997, Heft 19, S. 94-99 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1542401A1 (de) * 2003-12-11 2005-06-15 Swisscom AG Netzzugangsvorrichtung für funkbasierte drahlose lokale Netze
WO2007040450A1 (en) * 2005-10-04 2007-04-12 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Redirection of ip-connected radio base station to correct control node
CN101278578B (zh) * 2005-10-04 2012-01-25 艾利森电话股份有限公司 Ip连接的无线电基站到正确控制节点的重定向

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