DE10104926A1 - Parallel simulation of mobile radio network using multiprocessing system, involves programming network elements such that each network element repeats interaction cycle consecutively during simulation - Google Patents

Parallel simulation of mobile radio network using multiprocessing system, involves programming network elements such that each network element repeats interaction cycle consecutively during simulation

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Abstract

The individual network elements of mobile radio network are programmed such that each network element repeats the interaction cycle consecutively during simulation. The transmission channel is programmed such that it switches between transmission and reception states based on information transmission/reception request received from network elements. The switching between states is based on a comparison of known network elements and number of preceding transmitted/received data from the current into the next state.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur parallelen Simulation von Mobilfunknetzen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Das Verfahren erlaubt parallele Simulationen auf handelsüblichen Rechnern und ist in der Lage, parallele Simulationen mittels diskreter Ereignisse in einzelnen Partitionen anzuwenden.The invention relates to a method for parallel simulation of mobile radio networks according to the Preamble of Claim 1. The method allows parallel simulations on commercial ones Computers and is able to perform parallel simulations using discrete events in single Apply partitions.

Die schnell ansteigenden Anforderungen für eine höhere und vielfältigere Verkehrslast in Mobilfunknetzen nötigt Netzbetreiber und Systementwerfer, bestehende Netze zu optimieren und komplett neue Lösungen für mobile Nachrichtensysteme zu entwickeln.The rapidly increasing requirements for a higher and more diverse traffic load in Mobile networks require network operators and system designers to optimize existing networks and to develop completely new solutions for mobile messaging systems.

Durch die Komplexität und die vielseitige innewohnende Dynamik in einem Mobilfunknetz ist jedoch der Entwurf und die Optimierung dieser Netze eine Problem, welches nicht analytisch gelöst werden kann.Due to the complexity and the diverse inherent dynamics in a mobile network However, the design and optimization of these networks is a problem that is not analytical can be solved.

Das trifft im besonderen auf zukünftige Mobilfunknetze zu. Merkmale zukünftiger Mobilfunknetze können dessen Topologie, die Zuweisung seiner Ressourcen an einzelne zu überragende Dienste und dadurch die Überlagerungssituation von Funksignalen im Übertragungskanal in einer sehr dynamischen Weise verändern.This applies in particular to future mobile radio networks. Characteristics of future Mobile networks can change its topology, the allocation of its resources to individuals outstanding services and thereby the overlapping situation of radio signals in the Change the transmission channel in a very dynamic way.

Die Abschätzung von Qualität und Kapazität von Mobilfunknetzen erfolgt beruhend auf einer Analyse dieser gegenseitigen Überlagerungen von Funksignalen im Übertragungskanal. Die Funksignale werden von Netzelementen gesendet und empfangen. Benutzen diese Funksignale dieselbe, durch Frequenz und Zeit gekennzeichnete, physikalische Ressource, so können sie sich überlagern.The quality and capacity of mobile radio networks are estimated based on one Analysis of these mutual superimpositions of radio signals in the transmission channel. The Radio signals are sent and received by network elements. Use these radio signals same physical resource, characterized by frequency and time, so they can overlay.

Eine simulative Analyse dieser Überlagerungen von Funksignalen sind das Ziel dynamischer Simulationen der Funknetzebene von Mobilfunknetzen. Auf deren Grundlage kann dann die Qualität und Kapazität eines Mobilfunknetzes abgeschätzt werden.A simulative analysis of these overlays of radio signals is the goal more dynamic Simulations of the radio network level of mobile radio networks. Based on this, the Quality and capacity of a cellular network can be estimated.

Dynamische Simulationen der Funknetzebene von Mobilfunknetzen sind damit in der Lage, alle kapazitäts- und qualitätsrelevanten Aspekte eines Mobilfunknetzes in ihrer Komplexität und dem dynamischen Zeitverlauf zu untersuchen. Dynamic simulations of the radio network level of mobile radio networks are therefore able to do all capacity and quality relevant aspects of a mobile network in its complexity and that to investigate the dynamic course of time.  

Eine Simulation ist ein ausführbares Rechnerprogramm, welches das zu untersuchende System in einer für den Untersuchungszweck hinreichenden Abstraktheit modelliert.A simulation is an executable computer program that the system to be examined modeled in an abstractness sufficient for the purpose of the investigation.

Der allgemein anerkannte Stand der Technik zur Beherrschung großer Rechnerprogramme ist das objektorientierte Prinzip. Objektorientierte Programme bestehen aus Objekten, welche miteinander kommunizieren.The generally recognized state of the art for mastering large computer programs is the object-oriented principle. Object-oriented programs consist of objects, which communicate with each other.

Zur objektorientierten Simulation der Funknetzebene von Mobilfunknetzen wurde in J. Deißner, G. P. Fettweis, J. Fischer, D. Hunold, J. Voigt, R. Lehnert, M. Schweigel und J. Wagner: "Object-Oriented Modeling of a Generic Mobile Radio System for Dynamic Simulation," in Summer Computer Simulation Conference/Symposium on Performance Evaluation of Computer and Telecommunication Systems (SCSC/SPECTS '99), (Chicago, IL, USA), pp. 240-247, 11.-15. July 1999 das objektorientierte Modell der Funknetzebene eines allgemeinen Mobilfunknetzes vorgestellt.For the object-oriented simulation of the radio network level of mobile radio networks, J. Deißner, G. P. Fettweis, J. Fischer, D. Hunold, J. Voigt, R. Lehnert, M. Schweigel and J. Wagner: "Object-Oriented Modeling of a Generic Mobile Radio System for Dynamic Simulation," in Summer Computer Simulation Conference / Symposium on Performance Evaluation of Computer and Telecommunication Systems (SCSC / SPECTS '99), (Chicago, IL, USA), pp. 240-247, 11.-15. July 1999 the object-oriented model of the radio network level of a general mobile radio network presented.

Als wichtige Bestandteile eines Mobilfunknetzes wurden dort analysiert:
The following were analyzed as important components of a mobile network:

  • 1. Das Netzelement.1. The network element.
  • 2. Der Übertragungskanal.2. The transmission channel.
  • 3. Die Netzelementaktivierung.3. The network element activation.

Diese genannten wichtigen Bestandteile eines Mobilfunknetzes werden jeweils als Objekt in einem Rechnerprogramm modelliert. Diese Objekte kommunizieren mittels Netzelement-externen Ereignissen. Objekte innerhalb eines Netzelementes kommunizieren mittels Netzelement-internen Ereignissen.These important components of a mobile radio network are each referred to as an object in modeled a computer program. These objects communicate using Network element external events. Communicate objects within a network element by means of events within the network element.

Vom Bestandteil Netzelement wird es im allgemeinen mehrere voneinander unabhängige Objekte geben. Die Unabhängigkeit der verschiedene Netzelemente modellierenden Objekte wird dadurch begründet, daß die Netzelement-internen Interaktionen innerhalb eines Netzelementes völlig unabhängig von den Netzelement-internen Interaktionen in einem anderen Netzelement sind.The network element component generally makes several independent of each other Give objects. The independence of the various network elements modeling objects is justified by the fact that the network element internal interactions within a Network element completely independent of the interactions within another network element Are network element.

Die Steuerung des Ablaufes von dynamischen Simulationen ist allerdings keine Aufgabe der Objekte, welche auf der Grundlage der in J. Deißner, G. P. Fettweis, J. Fischer, D. Hunold, J. Voigt, R. Lehnert, M. Schweigel und J. Wagner: "Object-Oriented Modeling of a Generic Mobile Radio System for Dynamic Simulation," in Summer Computer Simulation Conference/Symposium on Performance Evaluation of Computer and Telecommunication Systems (SCSC/SPECTS '99), (Chicago, IL, USA), pp. 240-247, 11.-15. July 1999 vorgestellten objektorientierten Analyse des zu untersuchenden Systemes an der Simulation teilnehmen. Daher muß jede Simulation aus (zumindest) zwei Hauptteilen bestehen: Der Simulationssteuerung, welche ein oder auch mehrere Simulationsverfahren implementiert und einem Teil, welcher die Funktionalität des zu untersuchenden Systemes implementiert.Controlling the flow of dynamic simulations is not a task of the Objects, which are based on the in J. Deißner, G. P. Fettweis, J. Fischer, D. Hunold, J. Voigt, R. Lehnert, M. Schweigel and J. Wagner: "Object-Oriented Modeling of a Generic Mobile Radio System for Dynamic Simulation, "in Summer Computer Simulation Conference / Symposium on Performance Evaluation of Computer and Telecommunication  Systems (SCSC / SPECTS '99), (Chicago, IL, USA), pp. 240-247, 11.-15. July 1999 Object-oriented analysis of the system to be examined take part in the simulation. Therefore Every simulation must consist of (at least) two main parts: the simulation control, which implements one or more simulation methods and a part which the Functionality of the system to be examined implemented.

Bekannte objektorientierte Simulatoren für Mobilfunknetze arbeiten generell mit einer Simulationssteuerung mittels diskreter Ereignisse. Die Kommunikation zwischen Objekten wird hier mittels Ereignissen behandelt. Ereignisse tragen neben der eigentlich zwischen den Objekten auszutauschenden Information einen Zeitstempel, anhand dessen Wert sie in eine Reihenfolge geordnet werden können.Known object-oriented simulators for mobile radio networks generally work with one Simulation control using discrete events. Communication between objects is treated here by means of events. Events actually take place between the objects information to be exchanged a time stamp, based on the value of which they are in an order can be ordered.

Implementierungen dieses Simulationsverfahrens arbeiten entweder sequentiell und sind langsam oder sie arbeiten parallel und sind dann aber sehr komplex und benötigen oft Supercomputer als Rechnerplattform.Implementations of this simulation method either work sequentially and are slow or they work in parallel and are then very complex and often require Supercomputer as a computing platform.

Bei einer Simulationen mittels diskreten Ereignissen entsprechend der Abb. 1 ist weiterhin nachteilig, daß sie einen zentralen Ereignisspeicher benötigen, welcher alle in der Simulation anfallenden Ereignisse in eine globale Ordnungsbeziehung bringen.In the case of simulations using discrete events according to FIG. 1, it is also disadvantageous that they require a central event memory, which brings all the events occurring in the simulation into a global order relationship.

Als weitere Eigenschaft müssen parallel arbeitende Programme partitioniert werden, um alle Berechnungen während der Simulation auf die verfügbare Anzahl von Prozessoren verteilen zu können. Das Ziel einer Partitionierung ist eine ausgeglichene Rechenlast auf allen an den Berechnungen teilnehmenden Prozessoren (die Berechnungen in einer einzelnen Partition werden auf einen eigenen Prozessor ausgeführt) und einen niedrigen Inter-Partitions-Kommunikations-Verkehr.As a further feature, programs working in parallel must be partitioned to all Distribute calculations during the simulation to the available number of processors can. The goal of partitioning is a balanced computing load on all other Processors participating in calculations (the calculations in a single partition are run on their own processor) and a low one Inter-partition communication traffic.

Bekannte Partitionierungsstrategien für Simulationsprogramme von Mobilfunknetzen sind nach M. Liljenstam und R. Ayani, "Partitioning PCS for Parallel Simulation", in MASCOTS ('97), 1997 die Partitionierung nach geographischen Gebieten oder die Partitionierung nach Gruppen von physikalischen Ressourcen im Übertragungskanal.Known partitioning strategies for simulation programs of mobile radio networks are according to M. Liljenstam and R. Ayani, "Partitioning PCS for Parallel Simulation", in MASCOTS ('97), 1997 partitioning by geographic area or partitioning by group of physical resources in the transmission channel.

Bei beiden Partitionierungsstrategien ist nachteilig, daß das Modell des Übertragungskanales jeweils geteilt werden muß. Die durch die Teilung des eigentlich nur einmal vorhandenen Übertragungskanales entstehenden Objekte müssen untereinander ggf. kommunizieren. Dies erzeugt zusätzlichen Inter-Partitions-Kommunikations-Verkehr.A disadvantage of both partitioning strategies is that the model of the transmission channel must be shared in each case. By dividing what is actually only available once  Objects created in the transmission channel may have to communicate with each other. This creates additional inter-partition communication traffic.

Bei der geographischen Partitionierung nach Abb. 2 werden alle Netzelemente eines bestimmten Ausschnittes des zu simulierenden Gebietes in einer Partition vereinigt.With the geographical partitioning according to Fig. 2, all network elements of a certain section of the area to be simulated are combined in one partition.

Nachteile dieser Partitionierungsstrategie sind:
Disadvantages of this partitioning strategy are:

  • 1. Wenn eine Bewegung der einzelnen Netzelemente modelliert wird, dann kann hier ein hoher Inter-Partitions-Kommunikations-Verkehr (eine Übertragung des das sich bewegende Netzelement modellierenden Objektes in eine andere Partition) erwartet werden, wenn sich Netzelemente von einem Ausschnitt des zu simulierenden Gebietes in einen anderen Ausschnitt bewegen.1. If a movement of the individual network elements is modeled, then a high one can be used here Inter-partition communication traffic (a transfer of the moving Network element modeling object in another partition) can be expected if Network elements from one section of the area to be simulated to another Move the cutout.
  • 2. Diese Partitionierungsstrategie kann nicht mehr oder nur unter Inkaufnahme eines sehr hohen Inter-Partitions-Kommunikations-Verkehrs (Kommunikation zwischen Objekten, welche Teile des Übertragungskanales modellieren) angewendet werden, wenn das Untersuchungsgebiet kleiner als der Ausbreitungsradius der elektromagnetischen Wellen ist.2. This partitioning strategy can no longer or only at the expense of a very high inter-partition communication traffic (communication between objects, which parts of the transmission channel model) are used if that Study area is smaller than the propagation radius of the electromagnetic waves.

Bei der Partitionierungsstrategie der Trennung nach Ressourcen nach Abb. 3 werden alle Netzelemente in einer Partition vereint, welchen dieselbe physikalische Ressource (oder eine physikalische Ressource, die zu einer definierten Gruppe von Ressourcen gehört) zugewiesen wurde, wie ein Zeitschlitz oder eine Frequenz.With the partitioning strategy of resource separation according to Fig. 3, all network elements are combined in one partition, to which the same physical resource (or a physical resource belonging to a defined group of resources) has been assigned, such as a time slot or a frequency.

Nachteilig bei dieser Partitionierungsstrategie sind:
Disadvantages of this partitioning strategy are:

  • 1. Eine im Laufe des Betriebes des Mobilfunknetzes durch mehrere Ursachen mögliche Neuzuweisung von Ressourcen verursacht einen Inter-Partitions-Kommunikations-Verkehr durch die Übertragung des Objektes in eine andere Partition, welches das eine neue Ressource zugewiesen bekommende Netzelement modelliert.1. A possible in the course of the operation of the mobile radio network due to several causes Reallocation of resources causes inter-partition communication traffic by transferring the object to another partition, which is the new one Modeled resource element getting network modeled.
  • 2. Eine Partitionierung nach physikalischen Ressourcen kann nicht mehr angewendet werden, wenn alle Netzelemente in derselben physikalischen Ressource senden und empfangen. Dies ist bei Mobilfunkstandards, welche code division multiple access als Mehrfachzugriffsschema verwenden (z. B. UMTS), der Fall.2. Partitioning according to physical resources can no longer be used, when all network elements send and receive in the same physical resource. This is with cellular standards, which code division multiple access as Use multiple access scheme (e.g. UMTS), the case.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren der eingangs genannten Art anzugeben, womit die Steuerung des Ablaufes der Kommunikation von Objekten als Modelle von Netzelementen und dem Übertragungskanal eines zellularen mobilen Nachrichtensystems effizienter simuliert und in parallele Teile partitioniert werden kann.The object of the invention is to provide a method of the type mentioned at the outset, with which the control of the course of the communication of objects as models of  Network elements and the transmission channel of a cellular mobile messaging system can be simulated more efficiently and partitioned into parallel parts.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch ein Verfahren in Verbindung mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Merkmalen dadurch gelöst, daß die einzelnen Netzelemente des Mobilfunknetzes in einem durch Senden und Empfangen bestimmten Interaktionszyklus programmiert werden und mit dem Übertragungskanal kommunizieren, wobei mehrere Netzelemente gleichzeitig unabhängig voneinander senden und empfangen und jedes einzelne Netzelement den Interaktionszyklus aufeinanderfolgend während der Simulation wiederholt, der Übertragungskanal zwischen den Zuständen Senden und Empfangen umschaltbar programmiert wird und das Umschalten zwischen den beiden Zuständen auf der Basis eines Vergleiches von einer bekannten Anzahl von Netzelementen und der Anzahl der vorangegangen gesendeten oder empfangenen Informationen von einem aktuellen Zustand in den nächsten Zustand erfolgt. Es wird kein zentraler Ereignisspeicher mit einer globalen Ordnungsbeziehung aller in der Simulation auftretenden Ereignisse mehr benötigt.According to the invention, the object is achieved by a method in conjunction with those in the preamble of claim 1 features solved in that the individual network elements of Mobile network in an interaction cycle determined by sending and receiving be programmed and communicate with the transmission channel, with several Send and receive network elements simultaneously and independently of each other Network element repeats the interaction cycle in succession during the simulation Transmission channel between the states send and receive switchable programmed and switching between the two states based on a comparison of a known number of network elements and the number of previously sent or received information from a current state to the next state. It is not a central event store with a global order relationship of all in the Simulation occurring events more needed.

Vorteilhafte Varianten des Verfahrens sind Gegenstand von Unteransprüchen.Advantageous variants of the method are the subject of dependent claims.

Alle Netzelemente eines Mobilfunknetzes haben Zugriff auf einen gemeinsamen Übertragungskanal. Diese Zugriffe folgen einem bestimmten Mehrfachzugriffsschema, in welchen zu einem Zeitpunkt im allgemeinen mehr als ein Netzelement Zugriff auf den Übertragungskanal benötigt. Dieses Zugriffsschema begrenzt den Kanalzugriff für die Übertragungen eines bestimmten Netzelementes auf eine oder mehrere durch Frequenz und Zeit gekennzeichnete physikalische Ressourcen.All network elements of a cellular network have access to a common one Transmission channel. These accesses follow a certain multiple access scheme, in which generally access more than one network element at a time Transmission channel needed. This access scheme limits channel access for the Transmission of a certain network element to one or more by frequency and time labeled physical resources.

Es wurde gefunden, daß hierbei eine aufeinanderfolgende Wiederholung des Zugriffes der Netzelemente auf den Übertragungskanal erfolgt. Dieses Verhalten in der Zeitebene ist in allen digitalen Mobilfunknetzen unabhängig von ihrem Mehrfachzugriffsschema gültig. Der Grund dafür sind die Architekturen der Protokollstapel der digitalen Übertragungen in allen Mobilfunknetzen ab der zweiten Generation. Der Fakt der digitalen Übertragung ist eine der wichtigsten Unterscheidungsmerkmale der zweiten Generation von ihren Vorgängern. Daten werden hier in Stößen und weiter in Zeitschlitzen übertragen. Diese Zeitschlitze werden in Rahmen eingepaßt, die dann aufeinanderfolgend wiederholt werden. It was found that a successive repetition of the access of the Network elements on the transmission channel. This behavior at the time level is common to everyone digital cellular networks regardless of their multiple access scheme. The reason but the architectures are the protocol stacks of digital transmissions in all Mobile networks from the second generation. The fact of digital transmission is one of the main distinguishing features of the second generation from their predecessors. Data are transmitted here in bursts and further in time slots. These time slots are in Frames fitted, which are then repeated in succession.  

Die Interaktionen zwischen den Objekten Übertragungskanal und Netzelemente können vorteilhaft wie folgt modelliert werden. Netzelemente haben die Belegung und die Freigabe von zugewiesenen physikalischen Ressourcen dem Übertragungskanal mitzuteilen. Diese Interaktionen entsprechen dem Senden eines Netzelementes im realen System. Der Übertragungskanal berechnet daraufhin die Ausbreitung der Radiowellen. Danach antwortet er dem Netzelement durch Rückgabe aller Belegungen physikalischer Ressourcen sowie der Signalstärke, welche an der aktuellen Position des anfragenden Netzelementes empfangen werden können und welche, z. B. im Falle einer Gleichkanal-Interferenzanalyse, die gleichen physikalischen Ressourcen benutzen.The interactions between the objects transmission channel and network elements can can be advantageously modeled as follows. Network elements have the assignment and approval of assigned physical resources to the transmission channel. This Interactions correspond to sending a network element in the real system. The The transmission channel then calculates the propagation of the radio waves. Then he answers the network element by returning all assignments of physical resources as well as the Signal strength received at the current position of the requesting network element can be and which, e.g. B. in the case of a co-channel interference analysis, the same use physical resources.

Da sich die Interaktionen zum Kanalzugriff der Netzelemente (die Netzelement-externen Interaktionen) aufeinanderfolgend wiederholen, gibt es einen Zyklus in den Interaktionen zwischen dem Übertragungskanal und den Netzelementen mit den Punkten Empfangen und Senden entsprechend der Darstellung in Abb. 4.Since the interactions for channel access of the network elements (the network element-external interactions) are repeated one after the other, there is a cycle in the interactions between the transmission channel and the network elements with the points receive and send as shown in Fig. 4.

Bei einer Variante des Verfahrens ist der Übertragungskanal strikt passiv in dem Sinn, daß einzig Netzelemente zu ihm schreiben oder etwas von ihm empfangen können. Der Übertragungskanal behandelt diese Interaktionen sofort. Er wird aber niemals mit Netzelementen aus einem anderen Grund interagieren, als auf Interaktionen von ihnen zu reagieren.In a variant of the method, the transmission channel is strictly passive in the sense that only Write network elements to him or receive something from him. The transmission channel handles these interactions immediately. However, it is never made up of network elements from another Reason interact than respond to interactions from them.

Die Interaktionen zwischen den Objekten Übertragungskanal und Netzelemente werden im Falle eines passiven Objektes Übertragungskanal wie folgt modelliert. Netzelemente haben die Belegung und die Freigabe von zugewiesenen physikalischen Ressourcen dem Übertragungskanal mitzuteilen. Diese Interaktionen entsprechen dem Senden eines Netzelementes im realen System. Wenn demgegenüber ein Netzelement Informationen vom Übertragungskanal empfangen möchte, muß es, bedingt durch die Passivität des Übertragungskanales, zuerst eine Empfangsanforderung an den Übertragungskanal schicken. Der Übertragungskanal berechnet daraufhin die Ausbreitung der Radiowellen. Danach antwortet er auf die Empfangsanforderung des Netzelementes durch Rückgabe aller Belegungen physikalischer Ressourcen sowie der Signalstärke, welche an der aktuellen Position des anfragenden Netzelementes empfangen werden können und welche, z. B. im Falle einer Gleichkanal-Interferenzanalyse, die gleichen physikalischen Ressourcen benutzen. The interactions between the objects transmission channel and network elements are in the case of a passive object transmission channel modeled as follows. Network elements have that Allocation and release of assigned physical resources to the Communicate transmission channel. These interactions correspond to sending one Network element in the real system. In contrast, if a network element information from Transmission channel, it must, due to the passivity of the Transmission channel, first send a receive request to the transmission channel. The The transmission channel then calculates the propagation of the radio waves. Then he answers on the receipt request of the network element by returning all assignments physical resources as well as the signal strength, which at the current position of the requesting network element can be received and which, for. B. in the case of a Co-channel interference analysis using the same physical resources.  

Da sich die Interaktionen zum Kanalzugriff der Netzelemente (die Netzelement-externen Interaktionen) aufeinanderfolgend wiederholen, gibt es einen Zyklus in den Interaktionen zwischen dem Übertragungskanal und den Netzelementen mit den Punkten Empfangsanforderungen, Empfangsantworten und Senden entsprechend der Darstellung in Abb. 5.Since the interactions for the channel access of the network elements (the network element-external interactions) repeat successively, there is a cycle in the interactions between the transmission channel and the network elements with the items receive requests, receive responses and transmit as shown in Fig. 5.

Diese Punkte des Interaktionszyklus markieren Zeitpunkte in der Simulationszeit. Durch die Unabhängigkeit der Netzelemente ist die Reihenfolge der Kommunikation zwischen den unterschiedlichen Objekten Netzelement zu einem Zeitpunkt des Interaktionszyklus unbestimmt. Im Klartext heißt dies, welches von vielen Netzelementen zuerst sendet oder empfängt, ist unbestimmt. Bestimmt ist nur die Reihenfolge der Punkte im Interaktionszyklus (Empfangen - Senden bzw. Empfangsanforderung - Empfangsantwort - Senden). Durch die Unbestimmtheit der Reihenfolge der Kommunikation unterschiedlicher Objekte Netzelement zu einem Zeitpunkt des Interaktionszyklus muß keine globale Ordnungsbeziehung aller Kommunikationen in der Simulation eingehalten werden. Im Gegensatz dazu ist eine Einhaltung einer globalen Ordnungsbeziehung wie in Simulationen mittels diskreter Ereignisse nach dem Stand der Technik eine Überspezifizierung des Modelles.These points of the interaction cycle mark points in time in the simulation time. Through the Independence of the network elements is the order of communication between the different objects network element indefinitely at a time of the interaction cycle. In plain text this means that which is the first of many network elements to send or receive indefinite. Only the order of the points in the interaction cycle (receive - Send or receive request - receive response - send). Because of the vagueness the order of communication of different network element objects at a time of the interaction cycle does not have to be a global order of all communications in the Simulation are observed. In contrast, compliance is global Order relationship as in simulations using discrete events according to the state of the art Technology an over-specification of the model.

Der Interaktionszyklus wiederholt sich mit jedem Rahmen oder Super-Rahmen des zu untersuchenden Mobilfunksystems. Die Simulationszeit kann dann dadurch gemessen werden, indem nur die Anzahl der Interaktionszyklen gezählt und mit der Länge der gewählten Rahmendauer multipliziert wird.The interaction cycle repeats with every frame or super frame of the investigating mobile radio system. The simulation time can then be measured by counting only the number of interaction cycles and the length of the chosen one Frame duration is multiplied.

Durch den gefundenen Interaktionszyklus ist die Reihenfolge der Kommunikationen zwischen den Objekten Netzelement und Übertragungskanal nunmehr im voraus bekannt (Aufeinanderfolge der Zeitpunkte des Interaktionszyklus bzw. Aufeinanderfolge der einzelnen Interaktionszyklen) bzw. teilweise unbestimmt (unterschiedliche Netzelemente zu einem Zeitpunkt). Dadurch muß keine globale Ordnungsbeziehung durch einen Ereignisspeicher eingehalten werden.Due to the interaction cycle found, the order of communications between the network element and transmission channel objects are now known in advance (Sequence of the times of the interaction cycle or sequence of the individual Interaction cycles) or partially indefinite (different network elements to one Time). This eliminates the need for a global order relationship through an event memory be respected.

Erfindungsgemäß hat demgegenüber exakt ein Objekt im ausführbaren Modell der neuen Domäne zur Ablaufsteuerung eine besondere Aufgabe. Im Falle eines ausführbaren Modelles der Funknetzebene eines Mobilfunknetzes kann das Objekt, welches den Übertragungskanal modelliert, aus folgenden Gründen die Ablaufsteuerung übernehmen. Es ist dann das einzige Objekt, welches:
In contrast, according to the invention, exactly one object in the executable model of the new domain for sequence control has a special task. In the case of an executable model of the radio network level of a mobile radio network, the object which models the transmission channel can take over the sequence control for the following reasons. It is then the only object that:

  • - mit der globalen Zeit arbeitet,- works with global time,
  • - nur eine einzige Instanz im Modell hat und- has only one instance in the model and
  • - an jedem Interaktionszyklus teilnimmt.- participates in every interaction cycle.

Als erfindungsgemäße Partitionierungsstrategie wird vorgeschlagen, alle Netzelemente desselben Typs unabhängig von ihrer aktuellen Position und unabhängig von der zugewiesenen physikalischen Ressource in einer Partition zu vereinen (Partitionierung nach dem Typ des Netzelementes). Als ein sofortiger Vorteil tritt hierbei niemals Inter-Partitions-Kommunikations-Verkehr bei Bewegung eines Netzelementes oder Neuzuweisung einer physikalischen Ressource auf. Vorteilhaft bei dieser Partitionierungsstrategie ist weiterhin, daß sie auch bei geographischen Simulationsgebieten, welche kleiner sind als Ausbreitungsgebiet der Radiowellen sowie bei Mobilfunknetzen mit nur einer physikalischen Ressource eine Partitionierung des gesamten Simulationsmodelles überhaupt erst ermöglichen.All network elements are proposed as the partitioning strategy according to the invention of the same type regardless of their current position and regardless of the assigned one unite physical resource in one partition (partitioning according to the type of Network element). As an immediate advantage, inter-partition communication traffic never occurs here when moving a network element or reassigning a physical resource on. Another advantage of this partitioning strategy is that it also works with geographic Simulation areas, which are smaller than the propagation area of the radio waves and at Cellular networks with only one physical resource partition the whole Enable simulation models in the first place.

In einer Partition sind also mehrere Objekte Netzelement vereint. Die Kommunikationen dieser Objekte innerhalb der Partition sowie die Netzelement-internen Kommunikationen können nach dem Stand der Technik mittels diskreten Ereignissen gesteuert werden.Thus, several network element objects are combined in one partition. The communications of this Objects within the partition as well as the network element internal communications can be searched for the state of the art can be controlled by means of discrete events.

Bei einer weiteren Variante des Verfahrens wird die Aktivierung von Netzelementen und Diensten während des Simulationslaufes von Zufallsfunktionen ausgelöst, welche auch den Zeitpunkt und die Lebenslänge eines Netzelementes oder eines Dienstes bestimmen. Die Netzelementaktivierung erzeugt Zwischenankunfts- und Bedienzeiten, welche den Zeitpunkt und die Lebensdauer eines Netzelementes im ausführbaren Modell bestimmen. Im Klartext gibt sie die Informationen aus, wann und für wie lange ein Netzelement eines bestimmten Types Bestandteil der Modelltopologie ist. Die Interaktionen zwischen der Netzelementaktivierung und den Netzelementen haben eine Ordnungsbeziehung mit den Interaktionen zwischen den Netzelementen und dem Übertragungskanal. Damit müssen sie mit derselben Ordnungsbeziehung behandelt werden. Sie weisen jedoch, im Gegensatz zum aufeinanderfolgenden Kanalzugriff, ein zufälliges Verhalten auf.In a further variant of the method, the activation of network elements and Services triggered during the simulation run by random functions, which also the Determine the point in time and the lifespan of a network element or service. The Network element activation generates intermediate arrival and service times, which determine the time and determine the lifespan of a network element in the executable model. In plain text it gives the information from when and for how long a network element of a certain type Is part of the model topology. The interactions between the network element activation and the network elements have an order relationship with the interactions between the Network elements and the transmission channel. So they have to use the same Order relationship are treated. However, unlike consecutive channel access, random behavior.

Es ist hierbei sicherzustellen, daß die Interaktionen während des Interaktionszyklus in der richtigen Reihenfolge durchgeführt werden. Hier sind im besonderen die zufällig auftretenden Konfigurationsereignisse, welche von der Netzelementaktivierung ausgegeben werden, in eine Ordnungsbeziehung mit den Interaktionen zwischen dem Übertragungskanal und den Netzelementen einzuordnen.It must be ensured that the interactions during the interaction cycle in the in the correct order. Here are the random ones in particular  Configuration events, which are output by the network element activation, in a Order relationship with the interactions between the transmission channel and the Classify network elements.

Dazu kann festgestellt werden, daß ein Interaktionszyklus dann beendet ist, wenn alle Netzelemente die Belegungen von Ressourcen für den nächsten Interaktionszyklus im Punkt Senden dem Übertragungskanal bekanntgegeben haben. Erst danach kann der Übertragungskanal die Berechnungen für die Empfangsantworten starten oder neue Empfangsanforderungen entgegennehmen. Würden Empfangsantworten berechnet werden, wenn noch nicht alle Interaktionen im Punkt Senden abgearbeitet sind, dann ist eine Kausalität in der Ressourcenbelegung nicht gewährleistet und die Empfangsantworten würden nicht die exakte Überlagerungssituation von Funksignalen im Übertragungskanal zum Zeitpunkt des aktuellen Interaktionszyklus widerspiegeln. Daher muß in der Ausführung garantiert werden, daß die erste Empfangsantwort erst exakt dann vom Übertragungskanal ausgegeben wird, wenn alle Interaktionen im Punkt Senden im Übertragungskanal abgearbeitet wurden und alle Empfangsanforderungen von allen Netzelementen gesendet wurden. Die ansonsten unabhängig voneinander laufenden Simulationen in den Objekten Übertragungskanal und Netzelemente müssen sich exakt an diesem Punkt treffen. Andererseits können die Netzelemente Interaktionen zu den Punkten Senden und Empfangsanforderung zu jedem Zeitpunkt im Zyklus übertragen, nachdem sie die Empfangsantwort erhalten haben. Die Ablaufsteuerung der Simulation hat selbst sicherzustellen, daß diese Interaktionen in der richtigen Reihenfolge bearbeitet werden.It can be determined that an interaction cycle has ended when all Network elements point the allocation of resources for the next interaction cycle Have announced the transmission channel. Only then can the transmission channel start the calculations for the receive responses or new receive requests accept. Receipt responses would be calculated, if not all Interactions in the point of sending are processed, then there is a causality in the Resource allocation is not guaranteed and the receive responses would not be the exact one Superposition situation of radio signals in the transmission channel at the time of the current one Reflect the interaction cycle. It must therefore be guaranteed in the execution that the first Receive response is only output from the transmission channel when all Interactions in the point of sending in the transmission channel were processed and all Receive requests have been sent from all network elements. Otherwise independent running simulations in the objects transmission channel and network elements must meet exactly at this point. On the other hand, the network elements can interact to transmit and receive request at any point in the cycle, after receiving the receive response. The sequence control of the simulation itself ensure that these interactions are processed in the correct order.

Die Erfindung wird nachfolgend an Hand von Ausführungsbeispielen noch näher erläutert. In den zugehörigen Zeichnungen zeigen:The invention is explained in more detail below on the basis of exemplary embodiments. In the associated drawings show:

Abb. 1 eine Darstellung zur Veranschaulichung von diskreten Ereignissen, Fig. 1 is a representation to illustrate discrete events,

Abb. 2 eine Darstellung zur Veranschaulichung geographischer Partitionierung, Fig. 2 is an illustration to illustrate geographic partitioning,

Abb. 3 eine Darstellung zur Veranschaulichung der Partitionierung nach Ressourcen, Fig. 3 is an illustration to illustrate the partitioning by resources,

Abb. 4 eine Darstellung zur Veranschaulichung des erfindungsgemäßen Verfahrens, Fig. 4 is an illustration for illustrating the method according to the invention,

Abb. 5 eine Darstellung des Verfahrens bei Passivität des Übertragungskanals, Fig. 5 shows the procedure for passivity of the transmission channel,

Abb. 6 eine Darstellung einer erfindungsgemäßen Partitionierung, Fig. 6 illustrates a partitioning according to the invention,

Abb. 7 eine Darstellung mit Passivität des Übertragungskanals mit Aktivierungsereignissen, Fig. 7 shows a representation with passivity of the transmission channel with activation events,

Abb. 8 eine Darstellung der Einsparung von Rechenzeit bei Anwendung des erfindungsgemäßen Simulationsverfahrens auf einem Mehrprozessorrechner. Fig. 8 shows the saving of computing time when using the simulation method according to the invention on a multiprocessor computer.

Die Abb. 1 bis 3 dienen zur Veranschaulichung des Standes der Technik und sind dort bereits näher erläutert worden. Figs. 1 to 3 serve to illustrate the state of the art and have already been explained in more detail there.

Als Ausführungsbeispiel für den Interaktionszyklus werden im GSM-System acht Zeitschlitze der Dauer 0.577 ms in einem Rahmen der Dauer 4.615 ms übertragen. Es hängt nun von der gewünschten Zeitauflösung der Simulation der Funknetzebene ab, welche Dauer als Basiselement des Interaktionszyklus verwendet wird. Bei der Implementierung in einem Simulator für die GSM-Funknetzebene wird die Rahmendauer von 4.615 ms als Basiselement benutzt. Diese Benutzung hat den Vorteil, daß jedes aktive Netzelement an jedem Interaktionszyklus teilnimmt, da jedem aktiven Netzelement einer der acht Zeitschlitze zugewiesen sein muß.Eight time slots are used as an exemplary embodiment of the interaction cycle in the GSM system with a duration of 0.577 ms in a frame with a duration of 4.615 ms. It now depends on the desired time resolution of the simulation of the radio network level, which duration as Basic element of the interaction cycle is used. When implemented in one The simulator for the GSM radio network level is the frame duration of 4,615 ms as the basic element used. This use has the advantage that every active network element on each Interaction cycle takes part because each active network element one of the eight time slots must be assigned.

Als Ausführungsbeispiel zur Implementierung der Erfindung soll eine sich selbst im Ablauf steuernde Variante der Simulation der Funknetzebene eines Mobilfunknetzes beschrieben werden.As an exemplary embodiment for implementing the invention, one should run itself controlling variant of the simulation of the radio network level of a mobile radio network is described become.

Ein gutes Mittel, um ein Modell eines Systemes zu beschreiben, dessen Teile parallel agieren, aber miteinander interagieren müssen, ist die Benutzung der Notationen der Prozeß-Kalküle, z. B. der Communicating Sequential Processes (CSP), des Calculus of Communicating Systems (CCS). Prozeßkalküle sind formale Algebren für die Beschreibung von nur interagierenden Teilen eines Systemes. Diese Teile werden im allgemeinen Prozesse genannt. Alles, was innerhalb eines Prozesses passiert, wird von außen nicht gesehen und nicht betrachtet.A good way to describe a model of a system, the parts of which act in parallel, but must interact with each other is to use the notations of the process calculus, e.g. B. the Communicating Sequential Processes (CSP), the Calculus of Communicating Systems (CCS). Process calculi are formal algebras for the description of interacting only Sharing a system. These parts are commonly called processes. All that Happens within a process, is not seen from outside and is not considered.

CSP benutzt Interaktionen vom Rendezvous-Stil, oder, in anderen Worten, betrachtet alle Interaktionen als synchron. Das heißt, eine Interaktion zwischen Prozessen kann nur stattfinden, wenn alle teilnehmenden Objekte (Sender und Empfänger) dazu bereit sind. Wenn eines der Objekte nicht zur Interaktion bereit ist, dann müssen alle anderen Objekte warten (die Objekte werden blockiert).CSP uses rendezvous-style interactions, or in other words, looks at everyone Interactions as synchronous. This means that an interaction between processes can only take place when all participating objects (sender and receiver) are ready for it. If one of the Objects is not ready for interaction, then all other objects must wait (the objects are blocked).

Im Gegensatz dazu muß der Sender einer Nachricht in einer asynchronen Interaktion nicht warten, bis der Empfänger bereit ist, die Nachricht zu empfangen, denn die Nachricht wird von der Interaktion gepuffert, bis dann Empfänger bereit ist. Das bedeutet aber, wann immer ein Empfänger etwas empfangen möchte, aber der Sender noch nicht für Interaktion bereit ist, dann muß der Empfänger warten (das empfangende Objekt wird blockiert).In contrast, the sender of a message does not have to be in an asynchronous interaction wait for the recipient to be ready to receive the message because the message is from of interaction until the receiver is ready. But that means whenever  Receiver wants to receive something, but the sender isn't ready for interaction then the receiver must wait (the receiving object is blocked).

Synchrone und asynchrone Rendezvous-Interaktionen können nun benutzt werden, um die Kommunikationen zwischen den Objekten Übertragungskanal, den Netzelementen und der Netzelementaktivierung zu beschreiben.Synchronous and asynchronous rendezvous interactions can now be used to Communications between the transmission channel, the network elements and the objects Describe network element activation.

Der erste Schritt in der Beschreibung eines Systemes unter der Benutzung der Prozeß-Kalkül Notation ist die Definition eines Interaktionsalphabetes. Da alle internen Berechnungen eines Objektes komplett im Inneren versteckt sind, ist ein Objekt durch sein Interaktionsalphabet voll beschrieben. Die Interaktionen in der Funknetzebene eines Mobilfunknetzes können in zwei Gruppen geteilt werden:
The first step in describing a system using the process calculus notation is to define an interaction alphabet. Since all internal calculations of an object are completely hidden inside, an object is fully described by its interaction alphabet. The interactions in the radio network level of a mobile radio network can be divided into two groups:

  • 1. Die Punkte des Interaktionszyklus.1. The points of the interaction cycle.
  • 2. Die zufällig auftretenden Interaktionen der Netzelementaktivierung.2. The randomly occurring interactions of the network element activation.

Die Kommunikationen zwischen den genannten Objekten können nun unter Ausnutzung des Wissens des Ablaufes des Interaktionszyklus wie folgt implementiert werden.The communications between the named objects can now be made using the Knowledge of the course of the interaction cycle can be implemented as follows.

Es wird davon ausgegangen, daß im Interaktionszyklus z jeweils J(z) Netzelemente aktiv sind. Dann sind folgende Kommunikationen möglich:
It is assumed that J (z) network elements are active in the interaction cycle z. The following communications are then possible:

  • 1. Für die ersten J(z) - 1 Netzelemente für alle Punkte des Interaktionszyklus (Kommunikationen Empfangsanforderung - Empfangsantwort - Senden bzw. Empfangen - Senden): asynchrone Rendezvous Interaktionen. Begründung: Die Netzelemente sind unabhängig voneinander, die Reihenfolge ihrer Interaktionen mit dem Übertragungskanal zu einem Zeitpunkt des Interaktionszyklus ist unbestimmt.1. For the first J (z) - 1 network elements for all points of the interaction cycle (Communications receive request - receive response - send or receive - Send): Asynchronous rendezvous interactions. Justification: The network elements are independently of each other, the order of their interactions with the transmission channel a point in time of the interaction cycle is indefinite.
  • 2. Für das Netzelement J(z) für alle genannten Punkte des Interaktionszyklus: synchrone Rendezvous Interaktionen. Begründung: Erfindungsgemäß muß die Reihenfolge der Punkte des Interaktionszyklus eingehalten werden. Dazu ist jeweils pro Interaktionszyklus eine Information notwendig, wenn das pro Punkt letzte Netzelement seine Kommunikation durchgeführt hat. Diese Information kann z. B. durch interne Zähler im den Ablauf steuernden Objekt Übertragungskanal geliefert werden.2. For the network element J (z) for all mentioned points of the interaction cycle: synchronous Rendezvous interactions. Reason: According to the invention, the order of the points of the interaction cycle. There is one for each interaction cycle Information necessary if the last network element per point is communicating performed. This information can e.g. B. by internal counters in the process controlling object transmission channel can be delivered.
  • 3. Die Interaktionen der Netzelementaktivierung brechen nach Abb. 7 in den Interaktionszyklus ein. Diese Unterbrechungspunkte müssen von dem Objekt Übertragungskanal geplant werden, da dieses Objekt erfindungsgemäß den Ablauf der Simulation steuert.3. The interactions of the network element activation break into the interaction cycle according to Fig. 7. These breakpoints must be planned by the transmission channel object, since this object controls the simulation process according to the invention.

Als Ausführungsbeispiel zur Implementierung wurde die erfindungsgemäße Simulationssteuerung auf der Grundlage von PtolemyII 0.3 der UC Berkeley implementiert. PtolemyII ist eine Bibliothek für heterogene nebenläufige Modellierung und Entwurf, welcher komplett in der Programmiersprache Java geschrieben und für die Öffentlichkeit freigegeben wurde. Es bietet eine allgemeine Programminfrastruktur an, welche benutzt werden kann, um ausführbare Modelle von heterogenen Systemen unter der Benutzung einer Vielzahl von Simulationsverfahren zu implementieren. Die Semantik eines speziellen Simulationsverfahrens ist in einer sogenannten Domäne implementiert, welche in der Lage ist, das Modell eines Systemes unter der Benutzung dieses speziellen Simulationsverfahrens auszuführen. Weiterhin erlaubt die PtolemyII Programminfrastruktur hierarchisch komponierte Modelle eines Systemes, deren Ausführung verschiedene Domänen und damit Simulationsverfahren einschließt.The invention was used as an exemplary embodiment for implementation Simulation control based on PtolemyII 0.3 implemented by UC Berkeley. PtolemyII is a library for heterogeneous concurrent modeling and design, which written entirely in the Java programming language and released to the public has been. It offers a general program infrastructure that can be used to executable models of heterogeneous systems using a variety of To implement simulation procedures. The semantics of a special simulation procedure is implemented in a so-called domain, which is able to model a System using this special simulation method. Furthermore, the PtolemyII program infrastructure allows hierarchically composed models of one System, their execution different domains and thus simulation methods includes.

Um die erfindungsgemäße Simulationssteuerung zu implementieren, wurde eine neue Domäne für PtolemyII geschaffen. Diese Domäne erlaubt synchrone und asynchrone sowie Unterbrechungspunkt-basierte Interaktionen zwischen Objekten, welche in der Begriffswelt von PtolemyII als Aktoren bezeichnet werden.In order to implement the simulation control according to the invention, a new domain was created created for PtolemyII. This domain allows synchronous and asynchronous as well Breakpoint-based interactions between Objects which are referred to as actuators in the PtolemyII conceptual world.

Diese Simulationssteuerung wurde benutzt, um die Simulationen eines Mobilfunknetzes mit einer UMTS-UTRA/FDD Luftschnittstelle zu steuern.This simulation control was used to simulate a cellular network with a UMTS-UTRA / FDD air interface to control.

In den folgenden Untersuchungen wird die neue Domäne als Simulationssteuerung für die Netzelement-externen Kommunikationen benutzt, während eine sequentielle Simulationssteuerung mittels diskreter Ereignisse für die Netzelement-internen Kommunikationen und für die Kommunikationen innerhalb der Partitionen benutzt wird. Diese insgesamt hierarchische Simulationssteuerung wird mit einer durchweg sequentiellen Simulationssteuerung mittels diskreter Ereignisse auf verschiedenen Rechnerplattformen getestet.In the following investigations, the new domain is used as a simulation control for the Network element-external communications used during a sequential Simulation control using discrete events for the network element internal Communications and is used for communications within the partitions. This overall hierarchical simulation control is carried out sequentially Simulation control using discrete events on various computer platforms tested.

Die Leistungsfähigkeit beider Simulationssteuerungen auf einem Rechner mit zwei Prozessoren verglichen:
Ein SunOS 5.6 sun4u sparc SUNW, Ultra-2 Rechner mit 300 MHz Taktrate und Solaris VM JDK1.2.1.02, native threads, sunwjit benutzend. Die Ergebnisse sind in Abb. 8 dargestellt.
The performance of both simulation controls compared on a computer with two processors:
A SunOS 5.6 sun4u sparc SUNW, Ultra-2 computer with 300 MHz clock speed and Solaris VM JDK1.2.1.02, native threads, using sunwjit. The results are shown in Fig. 8.

Auf diesem Mehrprozessorrechner führt die heterogene Simulationssteuerung zu schnelleren Simulationen.On this multiprocessor computer, the heterogeneous simulation control leads to faster Simulations.

Claims (7)

1. Verfahren zur parallelen Simulation von Mobilfunknetzen, die aus sende- und empfangsfähigen Netzelementen bestehen, die in einen Übertragungskanal senden und aus dem Übertragungskanal empfangen, wobei Netzelemente und Übertragungskanal als Objekte in einer objektorientierten Programmierung in einem Programm modelliert werden und das Senden und das Empfangen der Netzelemente in dem Programm durch Kommunikation der Objekte programmiert wird, dadurch gekennzeichnet, daß
  • a) die einzelnen Netzelemente des Mobilfunknetzes in einem durch Senden und Empfangen bestimmten Interaktionszyklus programmiert werden und mit dem Übertragungskanal kommunizieren, wobei mehrere Netzelemente gleichzeitig unabhängig voneinander senden und empfangen und jedes einzelne Netzelement den Interaktionszyklus aufeinanderfolgend während der Simulation wiederholt,
  • b) der Übertragungskanal zwischen den Zuständen Senden und Empfangen umschaltbar programmiert wird und
  • c) das Umschalten zwischen den beiden Zuständen auf der Basis eines Vergleiches von einer bekannten Anzahl von Netzelementen und der Anzahl der vorangegangen gesendeten oder empfangenen Informationen von einem aktuellen Zustand in den nächsten Zustand erfolgt.
1. A method for parallel simulation of mobile radio networks, which consist of sendable and receiveable network elements, which transmit into and receive from the transmission channel, network elements and transmission channel being modeled as objects in object-oriented programming in a program, and the transmission and reception the network elements in the program is programmed by communication of the objects, characterized in that
  • a) the individual network elements of the mobile radio network are programmed in an interaction cycle determined by sending and receiving and communicate with the transmission channel, with several network elements transmitting and receiving independently at the same time and each individual network element repeating the interaction cycle in succession during the simulation,
  • b) the transmission channel between the states send and receive is programmed switchable and
  • c) the switching between the two states takes place on the basis of a comparison of a known number of network elements and the number of information previously sent or received from a current state to the next state.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Umschaltung des Übertragungskanals von Senden auf Empfangen oder von Empfangen auf Senden dann erfolgt, wenn der Vergleich der Anzahl von Netzelementen und gesendeten oder empfangenen Informationen Gleichheit ergibt.2. The method according to claim 1, characterized in that the switching of Then transmission channel from send to receive or from receive to send takes place when the comparison of the number of network elements and sent or received information results in equality. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Simulationszeit bestimmt wird, indem die Anzahl der Interaktionszyklen gezählt und die Summe mit der Länge der Rahmendauer des zu simulierenden Mobilfunkstandards multipliziert wird.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the simulation time is determined by counting the number of interaction cycles and the sum with the Length of the frame duration of the cellular standard to be simulated is multiplied. 4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Übertragungskanal passiv betrieben wird, wobei im Interaktionszyklus die Punkte Empfangsanforderung, Empfangsantwort und Senden enthalten sind. 4. The method according to claim 1 to 3, characterized in that the transmission channel is operated passively, the points reception request, Receive response and send are included.   5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in die Interaktionszyklen zusätzlich Ereignisse zur Aktivierung von weiteren Netzelementen aufgenommen werden.5. The method according to claim 1 to 4, characterized in that in the interaction cycles additional events for the activation of further network elements are recorded. 6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zur Partitionierung Netzelemente zu Gruppen zusammengefaßt werden und die Gruppen parallel Informationen abarbeiten.6. The method according to claim 1 to 5, characterized in that for partitioning Network elements are grouped together and the groups parallel information process. 7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusammenlegung der Netzelemente zu Gruppen nach dem Typ des Netzelementes erfolgt.7. The method according to claim 6, characterized in that the merger of the Network elements are made into groups according to the type of network element.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10307408B3 (en) * 2003-02-20 2004-09-02 Radioplan Gmbh Process for the sequential control of sequential object-oriented system simulations of communication in mobile radio networks
US7765093B2 (en) 2005-09-19 2010-07-27 Itt Manufacturing Enterprises, Inc. Network modeling system and method of simulating network operation with configurable node models
US9252982B2 (en) 2010-10-21 2016-02-02 Marshall Jobe System and method for simulating a land mobile radio system
US9800460B2 (en) 2014-08-01 2017-10-24 E.F. Johnson Company Interoperability gateway for land mobile radio system
US10004082B2 (en) 2014-11-06 2018-06-19 E.F. Johnson Company System and method for dynamic channel allocation
US10461846B2 (en) 2013-03-15 2019-10-29 E.F. Johnson Company Distributed simulcast architecture

Cited By (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10307408B3 (en) * 2003-02-20 2004-09-02 Radioplan Gmbh Process for the sequential control of sequential object-oriented system simulations of communication in mobile radio networks
WO2004075050A2 (en) * 2003-02-20 2004-09-02 Radioplan Gmbh Method for controlling sequential object-oriented system-simulations
WO2004075050A3 (en) * 2003-02-20 2007-09-27 Radioplan Gmbh Method for controlling sequential object-oriented system-simulations
US7353160B2 (en) 2003-02-20 2008-04-01 Actix Gmbh Method for controlling sequential object-oriented system-simulations
US7765093B2 (en) 2005-09-19 2010-07-27 Itt Manufacturing Enterprises, Inc. Network modeling system and method of simulating network operation with configurable node models
US10117111B2 (en) 2010-10-21 2018-10-30 E.F. Johnson Company System and method for simulating a land mobile radio system
US9252982B2 (en) 2010-10-21 2016-02-02 Marshall Jobe System and method for simulating a land mobile radio system
US10548025B2 (en) 2010-10-21 2020-01-28 E.F. Johnson Company System and method for simulating a land mobile radio system
US10461846B2 (en) 2013-03-15 2019-10-29 E.F. Johnson Company Distributed simulcast architecture
US10880000B2 (en) 2013-03-15 2020-12-29 E.F. Johnson Company Distributed simulcast architecture
US11496212B2 (en) 2013-03-15 2022-11-08 E.F. Johnson Company Distributed simulcast architecture
US11936466B2 (en) 2013-03-15 2024-03-19 E.F. Johnson Company Distributed land mobile radio architectures
US9800460B2 (en) 2014-08-01 2017-10-24 E.F. Johnson Company Interoperability gateway for land mobile radio system
US10212026B2 (en) 2014-08-01 2019-02-19 E.F. Johnson Company Interoperability gateway for land mobile radio system
US10749737B2 (en) 2014-08-01 2020-08-18 E.F. Johnson Company Interoperability gateway for land mobile radio system
US10004082B2 (en) 2014-11-06 2018-06-19 E.F. Johnson Company System and method for dynamic channel allocation
US10791566B2 (en) 2014-11-06 2020-09-29 E.F. Johnson Company System and method for dynamic channel allocation

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