-
Gebiet der
Erfindung
-
Die
Erfindung bezieht sich auf eine Zuweisung von Datenübertragungsressourcen
insbesondere bei Mobilkommunikationssystemen.
-
Hintergrund
der Erfindung
-
Bei
Telekommunikationssystemen kommunizieren die an der Übertragung
beteiligten Seiten miteinander, wobei sie die dem System zugewiesenen Übertragungsressourcen
nutzen. Die Übertragungsressourcen
sind in Kanäle
aufgeteilt. Für
den Erfolg der Datenübertragung
ist es wesentlich, dass der auf der Verbindung verwendete Kanal
dermaßen
frei von Interferenz und Rauschen ist, dass der Empfänger die
von der sendenden Seite gesendeten Informationen aus dem vom Kanal
empfangenen Signal hinreichend fehlerfrei interpretieren kann. Interferenz
wird durch Interferenzsignale gebildet, die von anderen Verbindungen
auf dem Kanal verursacht werden, und sie hat bei drahtlosen Systemen
wie etwa Mobilkommunikationssystemen eine besondere Bedeutung.
-
Bei
Mobilkommunikationssystemen können die
Mobilstationen und die Basisstationen Verbindungen über eine
Funkschnittstelle herstellen. Als Übertragungsressource wurde
ein spezielles Frequenzband zugewiesen. Dieses Frequenzband ist
ferner dauerhaft zwischen verschiedenen Netzwerken aufgeteilt. Im
Kontext der vorliegenden Anmeldung bezeichnet der Ausdruck Netzwerk
ein von einem Netzwerkbetreiber gemäß einem System betriebenes
Telekommunikationsnetzwerk. Jedes Netzwerk teilt das zu seiner Verwendung
zugewiesene Frequenzband weiter in Kanäle auf. Damit für das Mobilkommunikationssystem
auf seinem begrenzten Frequenzband eine ausreichende Kapazität erhalten
werden kann, müssen
die verfügbaren
Kanäle
mehrere Male wiederverwendet werden. Der Abdeckungs- bzw. Versorgungsbereich
des Systems ist daher in Zellen aufgeteilt, die durch die Funkversorgungsbereiche
einzelner Basisstationen gebildet werden, weshalb derartige Systeme
oft auch zellulare Funksysteme genannt werden.
-
Die
Luftschnittstelle zwischen den Basisstationen und den Mobilstationen
kann auf mehrere Arten in Kanäle
aufgeteilt werden. Bekannte Arten umfassen Zeitmultiplex TDM, Frequenzmultiplex
FDM und Codemultiplex CDM. Bei TDM-Systemen wird die verfügbare Bandbreite
in aufeinander folgende Zeitschlitze aufgeteilt. Eine bestimmte
Anzahl aufeinander folgender Zeitschlitze bildet einen periodisch
wiederkehrenden Zeitrahmen. Der Kanal ist durch den in dem Zeitrahmen
verwendeten Zeitschlitz bestimmt. Bei FDM-Systemen ist der Kanal
durch die verwendete Frequenz bestimmt, und bei CDM-Systemen durch das
verwendete Frequenzsprungmuster oder den verwendeten Spreizcode.
Auch Kombinationen der vorstehenden Trennungs- bzw. Multiplexverfahren
können
verwendet werden.
-
Um
die Kapazität
zu maximieren, wird versucht, die Kanäle in Zellen wiederzuverwenden,
die so nahe wie möglich
beieinander liegen, aber dennoch so, dass die Qualität der die
Kanäle
verwendenden Verbindungen ausreichend gut bleibt. Die Verbindungsqualität wird durch
die Empfindlichkeit der übermittelten
Informationen bezüglich Übertragungsfehlern,
die auf dem Funkkanal auftreten, sowie durch die Funkkanalqualität beeinflusst.
Die Übertragungsfehlertoleranz
des Signals ist abhängig
von den Eigenschaften der übermittelten
Informationen und sie kann durch Verarbeitung der Informationen vor
ihrer Übertragung
auf den Kanal durch Kanalcodierung und Verschachtelung bzw. Verschränkung, sowie
durch Verwendung einer Neuübertragung
fehlerhafter Übertragungsrahmen
verbessert werden. Die Funkkanalqualität wird durch das Träger-Interferenz-Verhältnis CIR
dargestellt, das das Verhältnis der
Stärke
des von dem Sender gesendeten Signals und der von anderen Verbindungen
auf dem Kanal verursachten Interferenz ist, wie sie von dem Empfänger auf
der Verbindung wahrgenommen wird.
-
Die
Größe bzw.
Höhe der
von Verbindungen gegenseitig verursachten Interferenz ist abhängig von
den von den Verbindungen verwendeten Kanälen, der geographischen Lage
der Verbindungen und der verwendeten Sendeleistung. Diese Faktoren können durch
eine geplante Kanalzuweisung an unterschiedliche Zellen, die Interferenz
berücksichtigt, eine
dynamische Steuerung der Sendeleistung und eine Mittelwertbildung
der von den unterschiedlichen Verbindungen wahrgenommenen Interferenz
beeinflusst werden.
-
Um
die Ausnutzung der verfügbaren Übertragungskapazität zu maximieren,
wurden verschiedene Kanalzuweisungsverfahren entwickelt. Das Ziel bei
einer Kanalzuweisung besteht darin, für gewünschte Verbindungen Kanäle zuzuweisen,
von denen alle gleichzeitig genutzt werden können, während die Signalqualität akzeptabel
bleibt. Um die Kapazität
zu maximieren, sollten die Kanäle
so nahe beieinander wie möglich
wiederverwendet werden.
-
Bekannte
Kanalzuweisungsverfahren umfassen eine feste Kanalzuweisung FCA,
eine dynamische Kanalzuweisung DCA und eine hybride bzw. gemischte
Kanalzuweisung HCA, die eine Kombination von FCA und DCA ist. Die
Idee bei einer festen Kanalzuweisung besteht darin, die dem System
zur Verfügung
stehenden Kanäle
zwischen den Zellen bereits bei einer Frequenzplanung aufzuteilen,
die vor der Inbetriebnahme des Systems durchgeführt wird. Bei einer dynamischen
Kanalzuweisung befinden sich alle Kanäle in einem gemeinsamen Kanalvorrat,
aus dem basierend auf einer vorbestimmten Norm bzw. Regel für die herzustellende
Verbindung der beste Kanal zur Verwendung ausgewählt wird. Bei einer hybriden
bzw. gemischten Kanalzuweisung werden einige der dem System zur
Verfügung
stehenden Kanäle
wie bei FCA dauerhaft für
die Verwendung unterschiedlicher Zellen aufgeteilt, und die Verbleibenden
werden in einen Kanalvorrat platziert, aus dem sie je nach Bedarf
dynamisch für
die Verwendung einer beliebigen Zelle genommen werden können. Die
unterschiedlichen Verfahren wurden gründlich beschrieben in „Channel
Assignment Schemes for Cellular Mobile Telecommunications Systems:
A Comprehensive Survey„ von
I. Katzela und M. Naghshineh",
IEEE Personal Communications, Seiten 10 bis 31, Juni 1996.
-
Bekannte
Verfahren zum Entzerren bzw. Ausgleichen von Interferenz zwischen
verschiedenen Verbindungen umfassen bei FDM-Systemen Frequenzsprungverfahren
und bei TDM-Systemen Zeitschlitzsprungverfahren.
Bei CDM-Systemen wird Interferenz zwischen Verbindungen durch Verwendung
hinreichend unähnlicher
Spreizcodes entzerrt bzw. ausgeglichen. Andererseits nutzen bei
dem Verfahren alle Verbindungen die gleiche Frequenz, was den Durchschnitt
gegenseitiger Interferenz erheblich erhöht.
-
Bei
Frequenzsprungverfahren wird die Frequenz der Verbindung in regelmäßigen Intervallen geändert. Die
Verfahren können
in schnelle und langsame Frequenzsprungverfahren unterteilt werden. Bei
schnellen Frequenzsprungverfahren wird die Frequenz der Verbindung
häufiger
geändert
als die verwendete Trägerfrequenz.
Andererseits wird die Frequenz der Verbindung bei langsamen Frequenzsprungverfahren
weniger häufig
geändert
als die Frequenz der verwendeten Trägerfrequenz.
-
Bei
dem bekannten GSM-System ist ein Frequenzsprungverfahren beispielsweise
derart implementiert, dass ein einzelner Übertragungsblock immer auf
einer Frequenz gesendet wird, und der im nächsten Zeitschlitz zu sendende Übertragungsblock auf
einer anderen Frequenz. Bei einem solchen Fall kann ein einzelner Übertragungsblock
einen hohen Interferenzpegel erfahren. Aufgrund von Kanalcodierung
und Verschachtelung reicht es jedoch für eine gute Verbindungsqualität aus, dass
ein hinreichender Anteil der Übertragungsblöcke ohne
nennenswerte Interferenz übermittelt
werden kann. Ein Frequenzsprungverfahren ermöglicht, dass diese Bedingung verbindungsspezifisch
erfüllt
wird, selbst wenn einige der Übertragungsblöcke eine
erhebliche Interferenz erleiden sollten.
-
Ein
Zeitschlitzsprungverfahren basiert auf einem ähnliche Prinzip wie ein Frequenzsprungverfahren.
Bei einem Zeitschlitzsprungverfahren wird der auf der Verbindung
eingesetzte Zeitschlitz anstelle der Frequenz geändert. Auch die Sprungmuster
bei Zeitschlitzsprungverfahren sollten in Zellen, die nahe beieinander
liegen, unabhängig
voneinander sein, um das beste Ergebnis zu erzielen.
-
Die
Kapazität
eines Telekommunikationsnetzwerks ist letztendlich durch das Frequenzband begrenzt,
das für
die Verwendung des Netzwerks dauerhaft zugewiesen ist. Bei Telekommunikation
ist die Kapazitätsanforderung
von statistischer Natur. Rufe werden unabhängig voneinander eingeleitet und
beendet, als Ergebnis wovon der Verkehrspegel bzw. -grad variiert.
Der Verkehrsmenge und der Anzahl von Kanälen, die zum Erreichen des
Verkehrspegels notwendig sind, kann eine Wahrscheinlichkeitsverteilung
gegeben werden. 1 zeigt ein Beispiel der Wahrscheinlichkeitsverteilung
der Kanalanforderung bzw. des Kanalbedarfs. Die Figur betrachtet
die Wahrscheinlichkeitsverteilung der Kanalanforderung bzw. des
Kanalbedarfs bei einer Situation, in der die zeitabhängige Kanalanforderung
durchschnittlich 24 Kanäle
beträgt
und die Standartabweichung für
die Kanalanforderung ungefähr
fünf Kanäle beträgt. Der
Betreiber hat 30 Kanäle
zu seiner Verfügung.
Stellt der Verkehr eine Anforderung von mehr als 20 Kanälen, ist
es nicht möglich,
alle Teilnehmer zu bedienen, sondern es findet eine Blockierung statt.
Bei dem Fall gemäß der Figur
sind in 7,7 Prozent der Zeit alle 30 Kanäle in Verwendung und daher wird
ein Teilnehmer, der einen Verbindungsversuch im Netzwerk des Betreibers
unternimmt, mit einer Wahrscheinlichkeit von 7,7 Prozent eine Blockierung erfahren.
Ist im gleichen Bereich ein anderer Betreiber tätig, der eine ähnliche
Anzahl von Kanälen
zu seiner Verfügung
hat und eine ähnliche
Kanalanforderung erfährt,
wird voraussichtlich einer der Betreiber freie Kapazität aufweisen,
während
die Teilnehmer des anderen Betreibers Blockierung erfahren.
-
Aufgrund
der statistischen Natur des Verkehrs kann die Kapazität eines
Netzwerks in einem bestimmten Bereich vollständig belegt sein, wodurch eine
Blockierung neuer Rufe verursacht wird, die eingerichtet werden
sollen, selbst wenn ein anderes Netzwerk in diesem Bereich gleichzeitig
eine große Menge
ungenutzter Kapazität
aufweist. Diese Situation ist gemäß 2 gezeigt,
die die Verteilung und Verwendung von Übertragungsressourcen in einem Bereich
veranschaulicht. Gemäß der Figur
sind die Übertragungsressourcen
bildende Frequenzen F1 bis F9 derart zwischen drei Netzwerken aufgeteilt, dass
Netzwerk 1 Frequenzen F1, F2 und F3 zu seiner Verwendung zugeordnet
wurden, Netzwerk 2 Frequenzen F4, F5 und F6, und Netzwerk 3 Frequenzen
F7, F8 und F9.
-
Die
von den Verbindungen verwendeten Kanäle sind gemäß 2 schraffiert
gezeigt. Der nicht schraffierte Bereich stellt die freien Kanäle dar.
Von den Netzwerk 1 zugewiesenen Ressourcen setzt das Netzwerk Frequenz
F1 voll ein, sowie acht der zehn Kanäle, die auf Frequenz F2 eingerichtet
sind. Frequenz F3 ist völlig
frei. Zum Betrachtungszeitpunkt setzt Netzwerk 2 alle Frequenzen
F4, F5 und F6, die ihm zugewiesen sind, voll ein. Netzwerk 3 setzt
Frequenz F9 voll ein, 3/10 von Frequenz F8, und Frequenz F7, die
ihm zugewiesen ist, ist frei. Daher erfahren die Teilnehmer von
Netzwerk 2 bei der gemäß der Figur
gezeigten Situation Blockierung, obwohl nicht alle in dem Bereich
verfügbaren
Ressourcen in Verwendung sind.
-
Da
die Anzahl mobiler Teilnehmer ansteigt und breite Bandbreiten erfordernde
Anwendungen wie etwa Multimedia-Anwendungen
immer verbreiteter werden, sind die Kanalzuweisungsverfahren gemäß dem Stand
der Technik nicht länger
in der Lage, das verfügbare
Frequenzspektrum ausreichend effizient zu nutzen. Spezielle Probleme
ergeben sich durch Situationen, in denen das begrenzte Frequenzband
von mehreren unterschiedlichen Systemen gemeinsam verwendet wird,
wie etwa einem Mobilkommunikationssystem und einem schnurlosen Bürosystem.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, diese Probleme zu mindern, indem
die Zuweisung von Übertragungsressourcen
effektiver erledigt wird. Diese Aufgabe wird mit dem im unabhängigen Anspruch
offenbarten Verfahren erreicht.
-
Die
Patentoffenlegungsschrift WO-97/09838 offenbart ein Verfahren und
eine Vorrichtung zur Frequenzplanung bei einem zellularen Funkkommunikationsnetzwerk,
das über
einen vorbestimmten Frequenzbereich arbeitet, der frequenzmäßig in Frequenzbänder unterteilt
ist. Bei der WO-97/09838 weist das Netzwerk eine Vielzahl von Funkkommunikationssystemen
auf. Jedem System ist ein oder sind mehrere Netzwerkfrequenzbänder zur
Verwendung als Steuerkanäle
zugeordnet. Die Systeme teilen sich dann die nicht zugeordneten
Frequenzbänder, um
einen Kommunikationsdienst bereitzustellen.
-
Die
Patentoffenlegungsschrift WO-97/15995 offenbart ein Verfahren zum
Zuordnen und Teilen von Trägern
in einem zellularen Kommunikationssystem mit Zellhaufen bzw. -cluster
bildenden Zellen. Zur Verwendung durch das System werden verschiedene
Träger
zugewiesen und in Gruppen unterteilt, die unter den Zellen jedes
Zellhaufens zugeordnet werden, so dass jeder Zellhaufen eine ähnliche
Zuordnung verschiedener Trägergruppen
aufweist. Träger können von
benachbarten Zellen geliehen werden.
-
Kurzfassung
der Erfindung
-
Die
Idee der Erfindung ist die Zuweisung von Übertragungsressourcen in mehreren
getrennten Schritten. Im ersten Schritt werden die verfügbaren Übertragungsressourcen
dynamischen zwischen den unterschiedlichen Netzwerken aufgeteilt.
Im zweiten Schritt teilen die Netzwerke die Ressourcen, die zu ihrer
Verwendung zugewiesen wurden, mittels ihrer eigenen Kanalzuweisungsverfahren
unter ihren Teilnehmern auf.
-
Bei
einem Ausführungsbeispiel
wird einigen oder allen der Netzwerke dauerhaft eine bestimmte Minimalkapazität zugewiesen,
mit der das Netzwerk eine vorbestimmte Minimalqualität für seinen
Dienst erreicht. Wenn die Kapazitätsanforderung ansteigt, wird
dem Betreiber die notwendige Menge zusätzlicher Kapazität über seine
Minimalkapazität
hinaus zugewiesen. Bei einem solchen Fall wird die zusätzliche
Kapazität
entweder aus separat zu diesem Zweck reservierten Ressourcen zugewiesen,
die den Netzwerken gemein sind, oder durch Ausleihen dieser von
einer Kapazität,
die einem anderen Netzwerk zugewiesen ist, aber außerhalb
der Minimalkapazität des
Netzwerks fällt.
-
Gemäß einem
Ausführungsbeispiel
wird für die
einem Netzwerk zugewiesene Übertragungskapazität ein oberer
Grenzwert gesetzt, über
den hinaus dem Netzwerk keine Kapazität zugewiesen werden kann.
-
Die
dynamische Verteilung von Kapazität zwischen Netzwerken kann
entweder auf eine zentralisierte oder auf eine verteilte Art und
Weise realisiert werden. Wird die Aufteilung auf eine verteilte
Art und Weise durchgeführt,
zum Beispiel derart, dass sich jedes Netzwerk unabhängig ein
Band selbst zuweist, müssen
die in den unterschiedlichen Netzwerken verwendeten Algorithmen
kompatibel sein.
-
Die
für die
Verwendung eines Netzwerks zuzuweisende Kapazitätsmenge kann zum Beispiel durch
die Verkehrslast und die Vorhersage bezüglich ihres Verhaltens in der
unmittelbaren Zukunft, Verträge
zwischen den Betreibern, verwendete Sendeleistungspegel und Ergebnisse
von Messungen auf Funkpfadsignalen beeinflusst werden. Basierend
auf derartigen Messergebnissen kann zum Beispiel gefolgert werden,
einen wie großen
Anstieg dem Netzwerk zugewiesene zusätzlich Kapazität bei der
Informationstransferrate ausmachen wird, mit anderen Worten, wie
das Frequenzleistungsverhalten des Netzwerks ist.
-
Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
-
Im
Folgenden wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitenden
Zeichnungen ausführlicher
beschrieben, bei denen zeigen:
-
1 die
Wahrscheinlichkeitsverteilung der Kanalanforderung;
-
2 zur
Verwendung von drei unterschiedlichen Betreibern zugewiesene Frequenzen
und die Verwendung dieser;
-
3 ein
Ressourcenzuweisungsverfahren gemäß der Erfindung;
-
4 zur
Verwendung von drei unterschiedlichen Betreibern dynamisch zugewiesene
Frequenzen und die Verwendung dieser;
-
5 die
Wahrscheinlichkeitsverteilung der Kanalanforderung; und
-
6a und 6b Zellstrukturen
in zwei Netzwerken.
-
Ausführliche
Beschreibung der Erfindung
-
Die
grundlegende Idee der Erfindung ist gemäß 3 gezeigt.
Die Ressourcen werden in zwei Schritten zugewiesen. Im ersten Schritt
P1 werden die Ressourcen mittels einer dynamischen Frequenzzuweisung
DFA zwischen den unterschiedlichen Netzwerken aufgeteilt. Bei dem
gemäß der Figur
gezeigten Beispiel sind drei Netzwerke vorhanden, die sich die Ressourcen
aufteilen, d.h. Netzwerke 1, 2 und 3. Die dynamische Frequenzzuweisung kann
entweder auf eine zentralisierte oder auf eine verteilte Art und
Weise implementiert werden. Wird die Zuweisung auf eine verteilte
Art und Weise durchgeführt,
so dass jeder Betreiber das zu ihm gehörende Band basierend auf Messungen
und vorbestimmten Parametern adaptiv bestimmt, müssen die Betreiber natürlich im
Voraus eine Einigung bezüglich
des für
die Zuweisung zu verwenden Algorithmus erzielen. Die Frequenzen
werden zum Beispiel jeweils für fünf Sekunden
zur Verwendung der Betreiber zugewiesen.
-
Im
zweiten Schritt teilen die Netzwerke die ihnen zugeordneten Frequenzressourcen
dynamisch unter ihren Teilnehmern auf. In diesem Schritt kann der
Betreiber jedes Netzwerks seine sehr eigenen Zuweisungsverfahren
verwenden, die unabhängig von
denjenigen anderer sind.
-
Eine
Kanalzuweisung in Netzwerk 1 kann zum Beispiel eine zentralisierte
dynamische Kanalzuweisung einsetzen, und eine Kanalzuweisung in Netzwerken
2 und 3 verschiedene verteilte dynamische Kanalzuweisungsverfahren.
-
Gemäß der Erfindung
wird bei der Situation gemäß 2 die
Anzahl von Netzwerk 2 zugewiesenen Frequenzen erhöht, indem
Frequenz F7 von Netzwerk 3 zur Verwendung von Netzwerk 2 ausgeliehen
wird. Frequenzen F1, F2 und F3 sind weiterhin Netzwerk 1 zugewiesen.
Die erhaltene Frequenzverteilung ist gemäß 4 gezeigt.
Die von Verbindungen verwendeten Kanäle sind gemäß der Figur schraffiert gezeigt.
Der nicht schraffierte Bereich stellt freie Kanäle dar. Netzwerk 2 hat vier
der zehn Kanäle in
Verwendung genommen, die auf Frequenz F7 aufgebaut sind. Alle Netzwerke
haben einige Kanäle
zur Verfügung,
die zum gemäß der Figur
gezeigten Zeitpunkt frei sind, auf denen sie mögliche neue einzurichtende
Verbindungen platzieren können.
Daher erfährt
keiner der Netzwerkteilnehmer Blockierung.
-
Die
Verkehrssituation kann zum Beispiel abgeleitet werden durch auf
den Frequenzen durchgeführten
Signalmessungen oder durch Einsatz der von den Netzwerkelementen
erhaltenen Informationen, die in den unterschiedlichen Netzwerken
für eine
Kanalzuweisung verantwortlich sind. Wird die Zuweisung auf eine
verteilte Art und Weise durchgeführt, müssen die
Verkehrsituationen in den unterschiedlichen Netzwerken entweder
basierend auf Signalmessungen oder durch einen Signalisierungsaufbau zwischen
den unterschiedlichen Netzwerken abgeleitet werden. Für eine derartige
Signalisierung kann zum Beispiel ein Signalisierungskanal zwischen
den Basisstationen verwendet werden, der separat zu diesem Zweck
zugewiesen wird, oder ein festes Signalisierungsnetzwerk. Wird die
Zuweisung auf eine zentralisierte Art und Weise durchgeführt, können die Verkehrssituationsdaten
von den für
eine Kanalzuweisung in den Netzwerken verantwortlichen Elementen
an das Netzwerkelement, das für
eine Zwischennetzwerk-Frequenzzuweisung
verantwortlich ist, unter Verwendung der gleichen Signalisierungspfade übermittelt
werden, die verwendet werden, um den Netzwerken die zur Verwendung
des Netzwerks zugewiesenen Frequenzen anzugeben.
-
Weisen
mehrere Netzwerke eine ähnliche Kanalstruktur
auf, können
die Übertragungsressourcen
zur Verwendung des Netzwerks auch mit einer Genauigkeit einzelner
Kanäle
zugewiesen werden. In einem solchen Fall könnten die Ressourcen zum Beispiel
derart zugewiesen werden, dass die ersten fünf Zeitschlitze auf Frequenz
F7 Netzwerk 2 zugewiesen werden, und die verbleibenden fünf Zeitschlitze
Netzwerk 3. In diesem Fall können
jedoch nur dann alle Zeitschlitze verwendet werden, falls die Netzwerke präzise synchronisiert
sind. Andernfalls müssen
zum Beispiel Zeitschlitze 5 und 10 leer gelassen werden, um ein Überlappen
von Signalen der Verbindungen der unterschiedlichen Netzwerke zu
vermeiden.
-
Frequenzen
können
zur Verwendung von Netzwerken auch asymmetrisch zugewiesen werden,
das heißt
in unterschiedlicher Anzahl für
Verkehr in den unterschiedlichen Übertragungsrichtungen. Eine
derartige asymmetrische Zuweisung ist bei Situationen vorteilhaft,
bei denen besonders viel Verkehr im Netzwerk in einer der Übertragungsrichtungen auftritt.
Dies wird zum Beispiel der Fall sein, falls das Netzwerk eine große Anzahl
von Teilnehmern umfasst, die in einem Festnetz befindlichen Server
verwenden. In einem derartigen Fall senden die Mobilteilnehmer nur
kurze Steuernachrichten an den Server, die keine große Übertragungskapazität erfordern,
um transportiert zu werden. Als Reaktion auf derartige Steuernachrichten
sendet der Server entsprechend zum Beispiel Fotografien an die Mobilteilnehmer,
die eine große
Informationsmenge enthalten und daher eine große Menge an Übertragungskapazität erfordern.
In diesem Fall wird zur Verwendung des Netzwerks in der Richtung
von Basisstation zu Mobilstation asymmetrisch eine größere Anzahl
an Frequenzen zugewiesen als in der Richtung von Mobil- zu Basisstation.
-
Zusätzlich zu
dem gemäß 2 und 4 gezeigten
Ausführungsbeispiel
kann die Erfindung auch implementiert werden, indem den Betreibern eine
bestimmte minimale Bandbreite zugewiesen wird und ein Teil der Frequenzen
unzugewiesen bleibt. In einem derartigen Fall leihen sich die Betreiber
keine Frequenzen voneinander, sondern die zusätzlichen Frequenzen werden
aus gesondert zu diesem Zweck reservierten Ressourcen zugewiesen. Auch
die maximale Menge von Frequenzen, die einem Netzwerk zuzuweisen
ist, kann begrenzt sein.
-
Die
zwischen den unterschiedlichen Netzwerken zugewiesenen Frequenzen
belassenen Schutz- bzw. Sicherheitsbänder zum Verringern von Interferenz
verbrauchen unnötigerweise
Bandbreite und ihre Verwendung sollte daher vermieden werden. Damit
die Schutz- bzw. Sicherheitsbänder
weggelassen werden können,
müssen
die Netzwerke fähig
sein, die Kanäle
unter ihren Teilnehmern derart zuzuweisen, dass die Verbindungsqualität trotz
der von anderen Netzwerken verursachten Interferenz ausreichend
gut bleiben wird. Dies kann zum Beispiel durch Verwendung einer
effizienteren Kanalcodierung auf Verbindungen realisiert werden,
die auf Kanälen
eingerichtet sind, die unter großer Interferenz leiden.
-
Es
ist zu beachten, dass die einem Netzwerk zugewiesenen Frequenzen
nicht notwendigerweise benachbart bzw. angrenzend sein müssen. Werden zur
Verwendung des Netzwerks Frequenzen zugewiesen, die relativ weit
voneinander entfernt liegen, können
zur Verwendung einer einzelnen Verbindung Frequenzen ausgewählt werden,
die relativ weit voneinander entfernt liegen. Der Signalschwund
infolge einer Mehrfachpfadausbreitung ist daher auf Kanälen mit
unterschiedlichen Frequenzen ziemlich unterschiedlich; der beste
Kanal im Hinblick auf Schwundeigenschaften kann zur Verwendung der
Verbindung aus diesen ausgewählt
werden.
-
Das
Verfahren der Erfindung ermöglicht
ein besseres Ausnutzungsverhältnis
für die
Ressourcen. Dies ist aus der gemäß 5 gezeigten
Wahrscheinlichkeitsverteilung für
die Kanalanforderung bzw. den Kanalbedarf zu ersehen. Gemäß der Figur
wird die gemeinsame Kapazitätsanforderung
von drei Netzwerken betrachtet. Die Kapazitätsanforderungen der einzelnen
Netzwerke sind wie gemäß 1 gezeigt, d.h.
durchschnittlich 24 Kanäle.
Die gemeinsame Kanalanforderung beträgt durchschnittlich 3·24 = 72
Kanäle.
Da Schwankungen der Kanalanforderung in den unterschiedlichen Netzwerken
gegenseitig unabhängig
sind, erhöht
sich die Abweichung der Anforderung nicht im gleichen Maß bzw. Größenverhältnis. Dies
wird als die Schärfe
bzw. Spitze der Verteilung gemäß 5 im
Vergleich zu der Verteilung gemäß 1 zu
sehen sein. Das Verschärfungsphänomen der
Verteilung wird im Allgemeinen statistische Überlappung genannt.
-
Die
Netzwerke teilen sich gemeinsam insgesamt 3·30 = 90 Kanäle. Aufgrund
der statistischen Überlappung
sind bei dem Verfahren der Erfindung nur in 1,3 Prozent der Zeit alle
Kanäle
in Verwendung. Daher stellt das Verfahren für alle Netzwerke eine erheblich
reduzierte Blockierungswahrscheinlichkeit für einen gerade hergestellten
Ruf bereit.
-
Eine
Zuweisung einer bestimmten minimalen Kapazität zur Verwendung der Netzwerke
beeinflusst nicht notwendigerweise den mit der dynamischen Frequenzzuweisung
gewonnen Vorteil. Würden
zum Beispiel zehn Kanäle
für jedes
Netzwerk dauerhaft zugewiesen werden, würden bei den beispielhaft dargestellten
Verkehrslasten praktisch die ganze Zeit alle dieser in Verwendung
sein. Dies gestattet die Verwendung aller verfügbaren Ressourcen. Gleichzeitig
kann jedoch jedem Netzwerk eine bestimmte minimale Kapazität zugeordnet
werden, die dem Netzwerk immer zur Verfügung steht.
-
Gleichermaßen verringert
ein Setzen eines oberen Grenzwerts für die Anzahl von einem Netzwerk
zuzuweisenden Frequenzen den mit der dynamischen Zuweisung erzielten
Vorteil nicht wesentlich. Auch dies kann aus 1 ersehen
werden. Eine Beschränkung
der maximalen Anzahl zuzuweisender Frequenzen auf zum Beispiel vierzig
verursacht keine wesentliche Blockierung, da ein einzelnes Netzwerk
40 Kanäle
gleichzeitig nur ungefähr
in 0,05 Prozent der Zeit verwenden muss.
-
Bei
dem vorstehend dargelegten vereinfachten Beispiel wurden Frequenzen
zur Verwendung von Netzwerken rein auf der Grundlage der Kanalanforderung
bzw. des Kanalbedarfs der Netzwerke zugewiesen. Es ist jedoch wünschenswert,
auch andere Parameter bei der Zuweisung zu nutzen. Geeignete Parameter
umfassen:
- – Kapazitätsanforderung
und Vorhersage bezüglich
ihrer Entwicklung,
- – verwendete
Sendeleistungen,
- – einem
Netzwerk zugewiesenes Minimalband,
- – einem
Netzwerk zuzuweisendes Maximalband,
- – Bandbreitenausnutzungseffizienz,
- – zum Übertragen
eines Bits verwendete Energie, und
- – Signalempfangseffizienz
pro Bit.
-
Die
Kapazitätsanforderung
ist natürlich
ein sehr wichtiges Maß bei
der Zuweisung von Ressourcen zur Verwendung unterschiedlicher Netzwerke. Erhöht sich
die Kapazitätsanforderung
des Netzwerks, wird immer ein Versuch zum Zuweisen weiterer Ressourcen,
d.h. Funkfrequenzen, an das Netzwerk unternommen. Die Kapazitätsanforderung
wird als die Kanalausnutzungsrate gesehen. Informationen bezüglich der
Kanalausnutzungsrate können entweder
direkt von den sich mit der Kanalzuweisung befassenden Netzwerkelementen
oder mit Hilfe von auf den Frequenzen im Funkpfad durchgeführten Signalstärkemessungen
erhalten werden. Die Netzwerke haben auch Informationen bezüglich der
Entwicklung der Kapazitätsanforderung
in der unmittelbaren Zukunft und bezüglich der Dauer der Anforderung.
Derartige Informationen können
sich z.B. aus der Anzahl von Datenpaketen in den Übertragungspuffern
ergeben.
-
Die
Sendeleistung ist das grundlegende Maß für die von einer Verbindung
in ihrer Umgebung verursachte Interferenz. Für ein niedrige Sendeleistungen
einsetzendes Netzwerk ist zum Erreichen der gleichen Übertragungskapazität eine geringere
Anzahl an Frequenzen ausreichend. Dies beruht auf der Tatsache,
dass das Netzwerk den gleichen Kanal auf geographisch nahe beieinander
befindlichen Verbindungen wiederverwenden kann. Eine hohe Sendeleistung
einsetzende Verbindungen verursachen in ihrer Umgebung hohe Interferenz
und daher wird bevorzugt, Bandbreite an ein Netzwerk zuzuweisen, das
eine niedrigere Sendeleistung einsetzt und daher nicht in gleichem
Maß mit
den anderen Netzwerken interferiert. Die verwendeten Sendeleistungen
können
zum Beispiel als äquivalente
isotrope Strahlungsleistung (EIRP: „Equivalent Isotropic Radiated Power") bestimmt werden,
die als das Produkt der Sendeleistung und des Antennengewinns erhalten wird.
-
Entweder
der Mittel- oder der Spitzenwert der EIRP im betrachteten Bereich
kann als ein Maß verwendet
werden. Da der wesentliche Zweck des Sendeleistungskriteriums darin
besteht, die Interferenzpegel auf dem Funkband ausreichend niedrig
zu halten, sollte ihm ein besonderes Gewicht zugemessen werden.
Aus diesem Grund ist es wünschenswert,
den Spitzenwert der EIRP als das Maß für die Sendeleistung zu verwenden.
-
Die
Verwendung der Sendeleistung bei der Zuweisung bietet einen Anreiz
zur Zellsektorierung und für
die Verwendung adaptiv gerichteter Antennen. Bei diesen Verfahren
werden Signale in Richtung des Empfängers gerichtet und die Informationen können daher
mit einer niedrigeren Sendeleistung übermittelt werden.
-
Es
bestehen mehrere Alternativen zum Berechnen der Sendeleistung. Die
Sendeleistung in der Abwärtsstreckenrichtung
von der Basisstation zu der Mobilstation ist die am einfachsten
zu bestimmende und zu messende. In den meisten Fällen ist ausreichend, diese
Sendeleistung zu messen. Es ist jedoch auch gerechtfertigt, die
in der Aufwärtsstreckenrichtung
von der Mobilstation zu der Basisstation verwendeten Sendeleistungen
bei der Frequenzzuweisung in Betracht zu ziehen, insbesondere bei
Verbindungen mit einer großen
Menge an Aufwärtsstreckenverkehr.
-
Das
minimale Band, das zur Verwendung eines Netzwerks in einem bestimmten
Zuweisungsbereich zugewiesen ist, kann entweder eine in der Lizenzierungsphase
des Netzwerks bestimmte Konstante oder ein für das gesamte Übertragungsband bestimmter
Wert sein, der allen Netzwerken gemein ist. Die minimal Bandbreite
wird einem Netzwerk jedes Mal dann zugewiesen, wenn es sie benötigt. Benötigt das
Netzwerk nicht sein gesamtes Minimalband, können Ressourcen des Minimalbands
vorteilhaft zur Verwendung an andere Netzwerke verliehen werden.
Die Summe der Minimalbänder
aller Netzwerke muss natürlich
kleiner sein als das gesamte verfügbare Band. Beim Zuweisen von
Frequenzen zur Verwendung eines Netzwerks wird der Parameter minimaler
Bandbreite natürlich
derart eingesetzt, dass zuerst eine minimale Bandbreite zur Verwendung
jedes Netzwerks zugewiesen wird. Für Kapazitätsanforderungen, die die Kapazität dieses
Bands überschreiten,
wird zusätzliche
Kapazität
zur Verwendung des Netzwerks dynamisch zugewiesen.
-
Das
zur Verwendung eines einzelnen Netzwerks im Zuweisungsbereich zuzuweisende
Maximalband liegt vorzugsweise unterhalb der Gesamtbandbreite. Die
Summe der Maximalbandbreiten aller Netzwerke kann jedoch größer sein
als die Gesamtbandbreite. Die Maximalbandbreite wird bei der Zuweisung
verwendet, um eine obere Grenze für die gemeinsame Bandbreite
der Frequenzen einzustellen, die einem Netzwerk zuzuweisen sind.
-
Die
maximale Bandbreite kann entweder verwaltungstechnisch in der Lizenzierungsphase
des Netzwerks oder als ein Wert bestimmt werden, der allen Netzwerken
in einem bestimmten Zuweisungsbereich gemein ist.
-
Ein
Zuweisungsbereich, der verwendet wird, ist typischerweise ein aus
mehreren Zellen bestehender Bereich. Daher kann der Betreiber die
Kapazität seines
Netzwerks durch Maximieren der Frequenzausnutzungseffizienz verbessern,
das heißt
durch Wiederverwendung der gleichen Kanäle so nahe beieinander wie
möglich.
-
Mit
Bandbreitenausnutzungseffizienz ist die Datenübertragungsrate des Netzwerks
geteilt durch die zur Verwendung des Netzwerks zugewiesene Bandbreite
gemeint und ihre Einheit kann zum Beispiel Bits pro Sekunde/Hertz
sein (bps/Hz). Auch dieser Parameter wird als ein über den
Zuweisungsbereich hinweg berechneter Mittelwert betrachtet.
-
Durch
Verwendung der Bandbreitenausnutzungseffizienz als den bei einer
Bandzuweisung einzusetzenden Parameter wird das einem Netzwerk zugewiesene
Band abhängig
gemacht von der Kapazitätsanforderung
des Netzwerks und von der Bandbreite, die von dem Netzwerk benötigt wird,
um die Kapazitätsanforderung
zu erfüllen.
Bei Situationen, in denen nicht ausreichend Bandbreite vorhanden
ist, um alle Teilnehmer aller Netzwerke zu bedienen, kann daher
zum Beispiel den Netzwerken mit der höchsten Bandbreitenausnutzungseffizienz
mehr Bandbreite zugewiesen werden. Gleichermaßen kann Netzwerken mit einer
niedrigeren Bandbreitenausnutzungseffizienz mehr Bandbreite zugewiesen werden,
um die gleiche Kapazitätsanforderung
zu erfüllen.
-
Die
zum Senden eines Bits verwendete Energie ist desto niedriger, eine
je effektivere Kanalcodierung auf der Verbindung verwendet wird.
Eine Bandbreite wird desto einfacher zugewiesen, eine je niedrigere Übertragungsenergie
pro Bit im Netzwerk verwendet wird. Die Verwendung dieses Parameters zusammen
mit einer Bandbreitenausnutzungseffizienz bietet einen Anreiz zur
Verwendung einer optimalen Kanalcodierung und trägt dadurch zur Verbesserung
der insgesamt auf dem ganzen Band erreichten Übertragungskapazität bei.
-
Die
Energie eines empfangenen Bits stellt den Überschuss von auf dem Funkpfad
verwendeter Sendeleistung dar. Ist die Energie des empfangenen Bits
im Hinblick auf eine korrekte Interpretation des Bits zu hoch, war
auch die beim Senden des Bits verwendete Leistung und dadurch die
bei anderen Verbindungen verursachte Interferenz unnötig hoch. Durch
Verwendung dieses Parameters können
zum Beispiel Netzwerke mit der effektivsten Bandbreitenausnutzung
durch Zuweisung weiterer Bandbreite an die Netzwerke bevorzugt werden,
die die geringste Interferenz bei anderen Netzwerken erzeugen, das heißt, diejenigen
mit der niedrigsten Energie pro empfangenem Bit.
-
Im
Folgenden wird ein Beispiel eines verteilten Verfahrens betrachtet,
mittels dem Frequenzen dynamisch zwischen unterschiedlichen Netzwerken verteilt
werden können.
Das Verfahren arbeitet derart, dass das System anfänglich eine
Frequenz, eine Haupt- bzw. Master-Frequenz, aus dem gesamten Frequenzbereich
des Bands für
seinen Betrieb reserviert. Diese Frequenz kann verwaltungstechnisch
an ein bestimmtes Netzwerk zugewiesen werden, zum Beispiel durch
Lizenzierung oder durch eine Vereinbarung zwischen den Betreibern.
-
Wahlweise
kann diese Frequenz mittels einer Messung ausgewählt werden, d.h. durch Auswählen einer
Frequenz, die basierend auf Messungen als frei herausgefunden wird.
Wird die Interferenzsituation auf der Haupt- bzw. Master-Frequenz aufgrund
eines Lastanstiegs in der entsprechenden Zelle, eines Lastanstiegs
in der benachbarten Zelle oder einer durch die benachbarte Zelle
verursachten erhöhten
Interferenz schlecht, beginnt das Verfahren mit einem Belegen neuer
Frequenzen.
-
Die
Belegung einer neuen Frequenz kann auf zwei unterschiedlichen Ebenen
ausgeführt
werden. Die erste Ebene weist ein in Betrieb Nehmen einer neuen
Frequenz für
das Netzwerk mit normaler Sendeleistung auf. Auf dieser Ebene wird
die Zellstruktur des Netzwerks auf keinerlei Weise, sondern zusätzliche
Kanäle
werden zur Verwendung des Netzwerks zugewiesen oder Kanäle werden
aus der Verwendung des Netzwerks entfernt. Die Zuweisung basiert
auf Interferenzmessungen, die auf allen Frequenzen des verfügbaren Bands
durchgeführt
werden. Von diesen Frequenzen ergreift das Netzwerk Frequenzen,
um seine momentane Kapazitätsanforderung
zu erfüllen.
-
Zum
Entzerren bzw. Ausgleichen von Interferenz wird im Netzwerk bevorzugt
ein Frequenzsprungverfahren verwendet und setzen die Frequenzsprungmuster
alle zur Verwendung des Netzwerks zugewiesenen Frequenzen ein. Das
Frequenzsprungmuster wird derart geändert und signalisiert, dass
die von den unterschiedlichen Verbindungen erfahrene Interferenz
so gut wie möglich
gemittelt werden kann. Das Verfahren, durch das die Frequenzmenge
genutzt wird, kann zufällig
oder systematisch sein.
-
Ein
zur Frequenzbelegung entgegengesetzter Arbeitsvorgang ist ein Freigeben
von Frequenzen. Eine Frequenz wird freigegeben, falls sie aufgrund
einer verringerten Verkehrslast nicht mehr benötigt wird, oder falls herausgefunden
wird, dass sie in Bezug auf Interferenz zu verdächtig bzw. anfällig ist.
Der bevorzugte Weg besteht darin, die Frequenz freizugeben, die
auf Grundlage von bezüglich
der Signalqualität
durchgeführten
Messungen die schlechteste Qualität aufweist.
-
Wird
in einem Netzwerk, das ein Frequenzsprungverfahren einsetzt, eine
Verbindungsqualität auf
bestimmten Frequenzen als schlecht erkannt, kann zuerst die zeitliche
Abfolge der verwendeten Frequenzen geändert werden. Wird die Frequenz
ungeachtet des Zeitpunkts, zu dem auf diese Frequenz gesprungen
wird, als schlecht erkannt, kann gefolgert werden, dass ein anderes
Netzwerk im gleichen Bereich ebenfalls auf dieser Frequenz aktiv
ist. Überschreiten
die Ergebnisse von Qualitäts-
oder Interferenzmessungen einen Änderungsschwellwert,
wird diese schlechte Frequenz von der Verwendung freigegeben. Das
neue Frequenzsprungverfahren ist wiederum zwischen den verfügbaren Frequenzen
auf geeignete Zeitfolgen angepasst. Dies wird den Mobilstationen
als ein geändertes
Sprungmuster signalisiert.
-
Die
zweite Ebene beim Belegen einer neuen Frequenz ist ein Ändern der
Zellstruktur des Netzwerks mittels der Baken- bzw. Beacontechnik.
Der Arbeitsablauf dieser Technik wird unter Bezugnahme auf 6A und 6B erläutert. 6A zeigt
eine Situation, bei der die Netzwerke von zwei unterschiedlichen
Betreibern, Betreiber A und B, überlappende
Abdeckungs- bzw. Versorgungsbereiche aufweisen. Das Netzwerk von
Betreiber A setzt Frequenzen F1, F2 und F3 ein, und das Netzwerk von Betreiber
B Frequenzen F4, F5 und F6. Die von den Zellen eingesetzten Frequenzen
sind innerhalb der Zellen angegeben. Die Betreiber haben kein Wissen bezüglich ihrer
gegenseitigen Zellstruktur und Verkehrslastsituation.
-
Die
gemäß der Figur
durch Schraffur bezeichnete Zelle hat nur eine Frequenz F1 zu ihrer Verfügung. Die
Kapazitätsanforderung
der Zelle steigt jedoch derart an, dass diese Frequenz nicht ausreichend
ist, um die Teilnehmer des Netzwerks zu bedienen. Die Zelle muss
daher zusätzliche
Kapazität
aufweisen. Bei der Situation gemäß 6A können die
anderen Frequenzen F2 und F3, die zur Verwendung des Netzwerks zugewiesen
sind, jedoch nicht in Zelle S verwendet werden, ohne dass der Anstieg
des Interferenzpegels den Betrieb des gesamten Netzwerks erheblich
erschwert bzw. behindert. Daher müssen im Bereich der Zelle zusätzliche
Frequenzen zur Verwendung des Netzwerks zugewiesen werden.
-
Bei
dem Verfahren wird zuerst auf der Grundlage von Signalmessungen
die beste Frequenz ausgewählt,
wobei auf dieser Frequenz ein Baken- bzw. Beaconsignal eingerichtet
wird. In diesem Fall ist diese Frequenz die Frequenz F4. Die sich
ergebende Situation ist gemäß 6B gezeigt. Die
neue Frequenz wird mit einem Bakensignal mit einer niedrigen Sendeleistung
(unterhalb des Grenzwerts BakenLeistung1) belegt. Die neue belegte
Frequenz wird auf einer Nachbarliste hinzugefügt, was die Mobilstationen
dazu veranlasst, ein (Ver-)Messen der Frequenz zu beginnen. Mobilstationen
in einem Abstand einer guten Funkstrecke von der Basisstation sind
fähig,
das Bakensignal in ausreichender Stärke zu empfangen und die darin
bereitgestellten Synchronisationsübertragungsblöcke zu erfassen.
Der Bereich, innerhalb dessen das Signal in ausreichender Stärke erfasst
wird, definiert eine neue Zelle, die gemäß 6B als
der kleinste Kreis gekennzeichnet ist. Die Mobilstationen übertragen
eine Direkt- bzw. Zufallszugriffsanforderung zum Einrichten einer
Verbindung und zum Korrigieren der Übertragungsblockzeitsteuerung
bzw. -einteilung. Die Basisstation identifiziert die sich in der „neuen
Zelle" befindenden
Mobilstationen und beginnt, mit diesen zu kommunizieren.
-
Die
Mobilstationen, die zu der neuen Zelle überführt werden, verringern die
Last auf der alten Zelle, erleichtern die Interferenzsituation und
stellen weitere Freiheitsgrade für
eine vorteilhafte Kanalanordnung bereit. Da die neue Zelle mit niedriger
Leistung arbeitet, bietet sie andererseits einer begrenzten Gruppe
von Mobilstationen eine ausreichende Qualität und verursacht keine Interferenz
bei einem anderen Betreiber, der weiter entfernt auf der gleichen
Frequenz arbeitet.
-
Verlagert
sich kein ausreichender Anteil des Verkehrs in die „neue Zelle", wird die Zelle
durch Erhöhen
der Sendeleistung auf einen Schwellwert (BakenLeistung2) vergrößert. Die
Zelle wird dann eine größere Größe aufweisen.
Gemäß 6B ist dies
mittels des zweitkleinsten Kreises dargestellt.
-
Das
Ergebnis des Vorgangs ist abhängig
von der Anzahl von Mobilstationen, die zu der neuen Zelle überführt werden,
und von der von diesen verwendeten bzw. verarbeiteten Verkehrsmenge.
Eine Überführung bzw.
Verlagerung selbst von einer Mobilstation wird die Situation erheblich
erleichtern, falls die Verkehrslast in Bezug auf die Mobilstation
hoch ist. Andererseits kann das Ergebnis des „Angelns" zum Beispiel an einer Schnittstelle
bzw. Kreuzung eine große
Anzahl von Mobilstationen in der „neuen" kleinen Zelle sein, mit dem Ergebnis,
dass der aus überführter bzw.
verlagerter Last gewonnene Vorteil selbst dann groß ist, wenn
die Mobilstationen nur eine Sprachverbindung haben. Die Vergrößerung der Zelle
kann mit vernünftigen
bzw. angemessenen Änderungen
des Schwellwerts fortgesetzt werden, bis das Ergebnis im Hinblick
auf eine Lastverteilung ausreichend gut ist. Wird die neue Zelle
eine Größe aufweisen,
die der erlaubten (regulierten) Maximalleistung entspricht, ist
dies akzeptabel, wenn dies nicht gleichzeitig zu einer Situation
führt,
in der ein überlappender
Netzwerkbetreiberbetrieb anfängt,
die Qualität
von einzurichtenden Verbindungen zu beeinträchtigen, so dass die nutzbare
Kapazität
in der Zelle verschlechtert wird.
-
Sobald
die Zellgröße ausgewählt wurde,
wird sie mit Hilfe des Schwellwerts konstant gehalten. Sind die
Mobilstationen in Bewegung, können
sie eine Weiterreichung zu einer anderen Zelle auf die normale Art
und Weise ausführen.
Erhöht
sich die Anzahl von Weiterreichungen, d.h. tendieren die Mobilstationen
dazu, sich von der Zelle weg zu bewegen, ist es möglich, die
nächstgrößere Zellgröße auszuwählen. Als
Ergebnis wird die Anzahl von Weiterreichungen aus der Zelle abnehmen.
-
Die
erfindungsgemäße dynamische
Zuweisung von Übertragungsressourcen
zwischen Teilnehmern kann ungeachtet des Kanaltrennungs- bzw. Kanalmultiplexverfahrens
verwendet werden. Unterschiedliche Netzwerke, die beim (Auf-)Teilen
der gleichen Übertragungsressource
beteiligt sind, können auch
unterschiedliche Kanaltrennungs- bzw. Kanalmultiplexverfahren einsetzen.
Zum Beispiel kann eines der Netzwerke CDMA-Mulitplexen und das andere
TDMA-Multiplexen
verwenden. Wird in mehreren Netzwerken TDMA-Multiplexen verwendet und sind die Netzwerke
mit ausreichender Genauigkeit synchronisiert, können die Ressourcen zwischen
den Netzwerken neben dem Frequenzbereich auch im Zeitbereich aufgeteilt
werden. In einem solchen Fall würde
zum Beispiel die Hälfte
der Zeitschlitze auf der gleichen Frequenz zur Verwendung eines
ersten Betreibers zugewiesen werden, und die verbleibenden Beispiel
zur Verwendung eines zweiten Betreibers.
-
Gleichermaßen ist
die Erfindung unabhängig von
den im Netzwerk verwendeten Duplexverfahren. Duplexverfahren beziehen
sich auf Anordnungen bzw. Einrichtungen, mittels denen die von den
unterschiedlichen Übertragungsrichtungen
eingesetzten Kanäle
voneinander getrennt werden. Derartige Verfahren umfassen Frequenzduplex
FDD, wobei in den unterschiedlichen Übertragungsrichtungen unterschiedliche
Frequenzen verwendet werden, und Zeitduplex TDD, wobei die Übertragungen
der unterschiedlichen Richtungen zeitlich getrennt werden. Unterschiedliche
Netzwerke, die beim (Auf-)Teilen der gleichen Übertragungsressource beteiligt
sind, können
auch unterschiedliche Duplexverfahren verwenden. Da TDD-Systeme
oft auf nicht lizenzierter Bandbreite verwendet werden, wird die
Erfindung bei TDD-Systemen
mit besonderem Vorteil bzw. Nutzen angewandt.
-
Das
Verfahren gemäß der Erfindung
zum Zuweisen von Datenübertragungsressourcen
ist möglicherweise
am vorteilhaftesten beim (Auf-)Teilen von Funkressourcen zwischen
drahtlosen Netzwerken wie etwa Mobilkommunikationsnetzwerken. Die
Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt, sondern kann auch zum
Aufteilen anderer Übertragungsressourcen
als eines Funkfrequenzbands zwischen mehreren unterschiedlichen
Betreibern und/oder Systemen verwendet werden. Ein Beispiel einer
derartigen Anordnung ist eine Hauptleitung eines schaltungsvermittelten
Telefonnetzes, die mehreren Telefonbetreibern gemeinsam gehört, wobei
die Kanäle dieser
zur Verwendung der unterschiedlichen Betreiber gemäß ihrer
momentanen Übertragungsanforderung
zugewiesen werden.