-
Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zur Datenübertragung zwischen einem Server
in oder an einem hybriden Netzwerk und einer Empfangseinrichtung
des hybriden Netzwerkes.
-
Hintergrund
der Erfindung
-
Bei
der Datenübertragung
in Netzwerken wird grundsätzlich
unterschieden zwischen einer unidirektionalen und einer bidirektionalen Übertragung. Während bei
einer bidirektionalen Übertragung
jede Station des Netzwerkes zugleich Sende- und Empfangsstation
ist, gibt es in unidirektionalen Netzwerken Stationen, die entweder
als reine Empfangsstationen oder als reine Sendestationen ausgebildet
sind.
-
Bei
zellularen bidirektionalen Netzsystemen, also Netzsystemen, deren
Sendebereiche in mehrere regionale Zellen mit Überlappungsbereichen aufgeteilt
sind, ist ein sogenanntes lokales Roaming bekannt. Es wird dazu
genutzt, um die Mobilität
der Nutzer zu unterstützen
und die Übertragungsbandbreite des
Netzsystems besser auszunutzen. Durch die regelmäßige Lokalisierung eines mobilen
Endgerätes („location
update") und dem
Weiterreichen der Zuordnung eines mobilen Endgerätes von einer Zelle zu einer
benachbarten Zelle ist es ausreichend, die gewünschten zu sendenden Daten
nur in die jeweils relevanten Zellen zu senden.
-
Bei
bekannten unidirektionalen Netzsystemen wird nicht berücksichtigt,
ob die von mehreren Sendern ausgestrahlten Daten in den Empfangsgebieten überhaupt
benötigt
werden. So werden beispielsweise von DVB-T oder Satellitensystemen
als Funksystemen die zu übertragenden
Daten immer zugleich von einer Mehrzahl Sendern gesendet, im Beispiel
von mehreren Sendeantennen bzw. Transpondern.
-
Der
vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren
bereitzustellen, durch das eine bessere Ausnutzung der Datenübertragungskapazitäten eines
hybriden Netzwerkes ermöglicht wird,
insbesondere eines digitalen Funksystems.
-
Zusammenfassung der Erfindung.
-
Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein
Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
-
Danach
bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zur Datenübertragung
zwischen einem Server in oder an einem hybriden Netzwerk und einer Empfangseinrichtung
des hybriden Netzwerkes. Das hybride Netzwerk besteht dabei zumindest
aus zwei unterschiedlichen Netzsystemen, zu denen sowohl Satellitensysteme
als auch terrestrische Systeme gehören können. Das bedeutet, dass Sender,
die Daten an Ihrem Sendebereich entsprechende Empfangsgebiete senden,
dabei zu mindestens zwei unterschiedlichen Netzsystemen gehören können, wie
beispielsweise einem DVB-T-System und einem Satellitentranspondersystem.
Jedes der unterschiedlichen Netzsysteme hat dabei mindestens einen
Nutzerbereich, an dem ein Nutzer mit einer Empfangseinrichtung Daten
empfangen kann. Beispielsweise könnte das
hybride Netzwerk ein WLAN-Netz
und ein GSM-Netz enthalten.
-
In
einem Verfahrensschritt wird eine Empfangseinrichtung des hybriden
Netzwerkes ermittelt bzw. identifiziert, mit der ein Nutzer eine
Datenübertragung
zwischen dem Server und der Empfangseinrichtung wünscht. Hierbei
handelt es sich zunächst bloß um eine
Identifikation der Empfangseinrichtung, die z.B. dadurch erfolgen
kann, dass ein Nutzer von einer Empfangseinrichtung aus bestimmte
Daten anfordert und dabei eine Identifikationskennung seiner Empfangseinrichtung
an den Server übermittelt
(beispielsweise eine IP-Adresse).
-
Vom
Server werden Erreichbarkeitsvarianten des hybriden Netzwerkes identifiziert,
mit denen die gewünschte
Datenübertragung
mit der Empfangseinrichtung realisiert werden können. In hybriden Netzwerken
kann dabei aufgrund von Überlappungen
diverser regionaler Empfangsbereiche oft eine Vielzahl von möglichen
Erreichbarkeitsvarianten bestehen. Für mindestens eine Erreichbarkeitsvariante
des hybriden Netzwerkes wird eine Qualitätssequenz durch den Server
an die Empfangseinrichtung gesendet. In der Empfangseinrichtung
wird danach eine der empfangenden Qualitätssequenz zugeordnete Qualitätsrückmeldung
generiert und durch die Empfangseinrichtung an den Server zurückgesendet.
-
Der
Server kann dabei sowohl als Anwendungsserver ausgebildet sein, über den
mehrere Terminals eines Terminalsystems ansteuerbar sind, oder als
Gatewayserver in einem Transitsystem zwischen unterschiedlichen
Netzwerken.
-
Entscheidend
bei dem erfindungsgemäßen Verfahren
ist das Überprüfen einer
Erreichbarkeitsvariante eines Empfängers des Netzsystems durch die
Qualitätssequenz.
Durch die Qualitätssequenz kann
die Signalstärke,
die erforderte Signalbandbreite, die gewünschte Signaldauer, die maximale
garantierte Bandbreite, die Bitfehlerrate, ein Delay und/oder andere
Eigenschaften der Signalübertragung
von einer Sendeeinrichtung zu der Empfangseinrichtung überprüft werden.
-
Durch
das erfindungsgemäße Verfahren
wird also die Qualität
einer Erreichbarkeitsvariante im hybriden Netzwerk zur Realisierung
einer gewünschten Datenübertragung
mit der Empfangseinrichtung geprüft
und an den Server gesendet.
-
Im
Gegensatz zu den bisher bekannten bidirektionalen Funksystemen wird
durch das erfindungsgemäße Verfahren
eine Qualitätskontrolle
der Erreichbarkeitsvarianten ermöglicht.
-
Gegenüber den
bisher bekannten unidirektionalen Netzsystemen hat das erfindungsgemäße Verfahren
den Vorteil, die Qualität
einer Erreichbarkeitsvariante in einem hybriden Netzwerk beurteilen zu
können.
Daraufhin kann der Server entscheiden, ob die Datenübertragung
mit dem Sendeelement, das der speziellen Erreichbarkeitsvariante
zugeordnet ist, zur Datenübertragung
ausreicht oder nicht. Dann müssten
die übrigen
Sendeelemente keine sinnlosen Daten mehr in diverse regionale Sendegebiete übertragen,
in denen sie die Daten nicht benötigt
werden.
-
Ein
weiterer großer
Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens
liegt darin, dass verschiedene Netzsysteme miteinander kombiniert
werden können.
Dabei können
sowohl bidirektionale Netzsysteme als auch mehrere unidirektionale
Netzsysteme sowie uni- und bidirektionale Netzsysteme miteinander
kombiniert werden.
-
Entscheidend
ist dabei, dass Erreichbarkeitsvarianten vom Server identifiziert
werden und daraufhin mindestens eine Erreichbarkeitsvariante auf
ihre Qualität
hin überprüft wird.
-
Insbesondere
können
beispielsweise alle Erreichbarkeitsvarianten eines hybriden Netzwerkes auf
ihre Qualität
hin überprüft werden
und zur eigentlichen Datenübertragung
diejenige Erreichbarkeitsvariante verwendet werden, die die beste
Qualität aufweist.
In einer anderen Ausführungsform
werden die verschiedenen möglichen Erreichbarkeitsvarianten
der Reihe nach nur solange überprüft, bis
eine hinreichende Qualität
einer Erreichbarkeitsvariante festgestellt worden ist, die dann
vom Server zur anschließenden
Datenübertragung
benutzt wird.
-
Die
Verfahrensschritte müssen
nicht in der vorangegangen beschriebenen Reihenfolge erfolgen, sondern
können
auch anders aufeinanderfolgen bzw. teilweise gleichzeitig erfolgen.
-
In
einer Ausführungsform
werden bei der Identifikation der Empfangseinrichtung vom Server zugleich
Informationen über
die Position der Empfangseinrichtung ermittelt. Dies können entweder
relativ exakte Positionsangaben wie GPS-Koordinaten sein, oder aber
die Information, dass sich die Empfangseinrichtung in dem Sendebereich
einer bestimmten Sendeantenne befindet.
-
Besonders
bevorzugt ist mindestens eines der mindestens zwei hybriden Netzsysteme
als unidirektionales digitales Funksystem ausgebildet. Speziell
bei unidirektionalen Funksystemen war bisher ein lokales Roaming,
also ein Wechseln zwischen verschiedenen Erreichbarkeitsvarianten
bzw. Nutzerbereichen nicht möglich.
Das Senden der Qualitätsrückmeldung
an den Server durch die Empfangseinrichtung erfolgt dann in einem
anderen Netzsystem des hybriden Netzwerkes als in dem unidirektionalen Netzsystem, über das
die Qualitätssequenz übersandt
wird.
-
Vorteilhaft
ist eines der unidirektionalen digitalen Funksysteme als DVB-T-System
(DVB: Digital Video Broadcasting) mit einer Vielzahl von Sendeeinrichtungen
ausgebildet, wobei geographisch definierte, zumindest abschnittsweise
räumlich
unterschiedliche Nutzerbereiche durch die jeweils zugeordneten Sendeeinrichtungen
abgedeckt werden. Eine Erreichbarkeitsvariante eines Nutzerbereichs
besteht dann darin, die Datenübertragung
an die Empfangseinrichtung durch die jeweils dem Nutzerbereich zugeordnete
Sendeeinrichtung zu tätigen.
Die Nutzerbereiche können
sich teilweise überlappen,
so dass eine in einem Überlappungsbereich
zweier Nutzerbereiche befindliche Empfangseinrichtung durch zwei oder
mehr Sendeeinrichtungen erreicht werden kann, die jeweils unterschiedlichen
Nutzerbereichen zugeordnet sind.
-
In
einer Ausführungsform
ist ein Netzsystem des hybriden Netzwerkes als satellitengestütztes unidirektionales
digitales Funksystem ausgebildet und weist einen geographisch definierten
Sendebereich auf. Der geographisch definierte Sendebereich weist zumindest
abschnittsweise räumlich
unterschiedliche Nutzerbereiche auf, die durch unterschiedliche
Sendeeinrichtungen des Satelliten abgedeckt werden. Der „footprint" des Satelliten ist
also in mehrere Sendebereiche (auch genannt „spots") eingeteilt, die sich ggf. teilweise überlappen.
Jedem Nutzerbereich ist ein Transponder des Satelliten zugeordnet,
der eine Datenübertragung
vom Satelliten zu Empfangseinrichtungen im Nutzerbereich ermöglicht.
-
Bevorzugt
ist mindestens ein Netzsystem des hybriden Netzwerkes als zellulares
Netzwerk ausgebildet. Die Datenübertragung
in eine Zelle des Netzwerkes mittels eines der Zelle zugeordneten Senders
stellt dann eine Erreichbarkeitsvariante dar.
-
In
einer Ausführungsform
werden beim Ermitteln der Empfangseinrichtung Positionsdaten ermittelt,
die einen aktuellen Aufenthaltsort der Empfangseinrichtung darstellen.
Hierauf wird ein Nutzerbereich eines unidirektionalen digitalen
Funksystems zur Datenübertragung
ermittelt, in dem sich der Aufenthaltsort der Empfangseinrichtung
befindet. Anschließend
wird mindestens ein bevorzugter Nutzerbereich und dessen zugeordnete
Sendeeinrichtung anhand von Qualitätskriterien ausgewählt. Vom
Nutzer gewünschte
Daten werden dann ausschließlich über eine
Teilmenge aller Sendeeinrichtungen des unidirektionalen digitalen
Funksystemes gesandt, wobei die Teilmenge aller Sendeeinrichtungen
mindestens die zugeordnete Sendeeinrichtung des bevorzugten Nutzerbereichs
umfasst. Die übrigen
Sendeeinrichtungen können
zur Datenübertragung
anderer Daten an andere Nutzer verwandt werden, da sie zur Datenübertragung
an den oben genannten Nutzer nicht benötigt werden.
-
In
einer bevorzugten Ausführungsform
werden die Qualitätssequenzen
einer Erreichbarkeitsvariante zusammen mit einer Kennung des der
Erreichbarkeitsvariante zugeordneten Senders versandt. Die Kennung
des Senders kann dabei entweder aus einer ID-Nummer bestehen, also
explizit übertragen werden,
oder aber implizit aus der Art und Weise der Signalübertragung
bzw. deren physikalischen Eigenschaften hervorgehen. Beispielsweise
kann als implizite Kennung die Signalfeldstärke auf eine spezifische Art
schwanken oder die Polarisation des Signals auf spezifische Weise
variieren, die einem bestimmten Sender zugeordnet ist. Dadurch werden Übertragungskapazitäten frei,
die zur Datenübertragung
genutzt werden kann.
-
Dieses
Verfahren kann beschleunigt werden, indem bis zu dem Verfahrensschritt
des Ermittelns der Erreichbarkeitsvarianten zunächst über sämtliche Sendeeinrichtungen
eines unidirektionalen digitalen Funksystems gewünschte Daten an die Empfangseinrichtung
des Nutzers gesendet werden, zusammen mit der Qualitätssequenz.
Dabei wird eine Rückmeldung
bezüglich
des Aufenthaltsortes der Empfangseinrichtung angefordert. Die Qualitätssequenz
enthält
eine Kennung der Sender des hybriden Netzwerkes, über das
die Qualitätssequenz
versandt wurde. In der Qualitäts-Rückmeldung
ist die Information enthalten, über
welchen Sender die Empfangseinrichtung die Qualitätssequenz
erhalten hat, wodurch die Erreichbarkeitsvariante erst als mögliche Erreichbarkeitsvariante
für das
Empfangsgerät
identifiziert wird und vom Server ausgewählt werden kann. Somit wird
die Zeit, die vorher zum Ermitteln von Positionsdaten und davon
abhängigen
Erreichbarkeitsvarianten notwendig war, bereits zur Datenübertragung
genutzt, wodurch die Datenübertragung beschleunigt
wird.
-
Erfolgt über den
Server des hybriden Netzwerkes eine Datenübertragung zu einer Empfangseinrichtung
mindestens eines weiteren Nutzers, dessen Empfangseinrichtung in
einem Überlappungsbereich
des oder der bevorzugten Nutzerbereiche mit dazu benachbarten Nutzerbereichen
des unidirektionalen digitalen Funksystems und/oder eines weiteren digitalen
uni- oder bidirektionalen
Funksystems angeordnet ist, kann die Datenübertragung durch Roamingprozesse
auf die Sendeeinrichtungen der benachbarten Nutzerbereiche übertragen.
Dadurch werden die bevorzugten Nutzerbereiche, die bereits als Erreichbarkeitsvariante
mit guter Qualität
ausgewählt
wurden, von einer Sendelast befreit, und haben daher eine breitere
Bandbreite zur Datenübertragung an
das Empfangsgerät
des Nutzers zur Verfügung.
-
In
einer Ausführungsform
weist das hybride Netzwerk neben einem unidirektionalen digitalen Funksystem
ein zellulares digitales Funksystem auf. Bei der Übertragung
der gewünschten
Daten wird ein Roamingprozess zwischen beiden Funksystemen vorgenommen.
-
Dadurch
wird eine große
Flexibilität
im Hinblick auf die Verwendung diverser Datenübertragungsmöglichkeiten
erreicht. Auch die Auslastung der verschiedenen Sendeeinrichtungen
der unterschiedlichen Funksysteme können miteinander abgeglichen
bzw. zu temporär
(kosten-)günstigeren
Datenübertragungswegen
hin verlagert werden.
-
Zwei
Erreichbarkeitsvarianten können
sich entweder dadurch voneinander unterscheiden, dass ihnen ein
unterschiedlicher Sender oder unterschiedliche physikalische Signaleigenschaften
oder beides zugeordnet sind. Unter unterschiedlichen physikalischen
Signaleigenschaften werden hierbei Signaleigenschaften verstanden,
die eine unterschiedliche Übertragungsqualität zwischen
Sender und Empfangseinrichtung bewirken können, wie beispielsweise eine
unterschiedliche Polarisation des Signals oder eine andere Übertragungsfrequenz.
-
Beschreibung
bevorzugter Ausführungsbeispiele
-
Die
Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren der
Zeichnung an mehreren Ausführungsbeispielen
näher erläutert werden.
Es zeigen:
-
1 ein
unidirektionales terrestrisches Funksystem mit drei Sendeantennen
in schematischer Darstellung;
-
2 ein
unidirektionales digitales Satellitenfunksystem mit in einzelne
Nutzerbereiche aufgeteiltem Footprint in schematischer Darstellung;
und
-
3 ein
hybrides Netzwerk bestehend aus jeweils einem terrestrischen und
einem Satelliten gesteuerten unidirektionalen digitalen Funksystem
in schematischer Darstellung.
-
Die 1 zeigt
in schematischer Darstellung ein unidirektionales digitales Funksystem,
das von dem Server S aus gesteuert wird. Der Server S ist elektrisch
mit drei Sendeantennen A1, A2 und A3 verbunden, die beispielsweise
relativ zueinander so positioniert sind, dass sie näherungsweise
in den Ecken eines gedachten, nicht dargestellten gleichseitigen
Dreiecks angeordnet sind. Jede der Sendeantennen A1, A2 und A3 kann
in einem mit einem Kreis markierten Nutzerbereich N1, N2, N3 per
Funk Daten an Empfangseinrichtungen übermitteln. Die Reichweite
der jeweiligen Sendeantenne ist jeweils durch einen Kreis dargestellt,
in dessen Mittelpunkt die Sendeantenne angeordnet ist. Jede der
Sendeantennen A1, A2 bzw. A3 kann also innerhalb des zugehörigen Nutzerbereiches
N1, N2 bzw. N3 Daten übertragen.
-
Die
Nutzerbereiche N1, N2 und N3 sind dabei so ausgebildet, dass sich
jede innerhalb des gleichseitigen Dreiecks, das von den Sendeantennen A1,
A2 und A3 gebildet wird, befindliche Empfangseinrichtung innerhalb
der Reichweite mindestens einer Sendeantenne A1, A2 oder A3 befindet.
Dadurch wird vermieden, dass beispielsweise innerhalb eines Ballungsgebietes
ein „Funkloch" ausgebildet ist.
-
In
einigen Bereichen überlappen
sich die Nutzerbereiche N1, N2 und/oder N3 zu Überlappungsbereichen Ü12, Ü23, Ü13. Beispielsweise
kann ein im Überlappungsbereich Ü12 der beiden
Nutzerbereiche N1 und N2 befindliches Empfangsgerät E* sowohl
von Sendeantenne A1 als auch von Sendeantenne A2 übertragene
Daten empfangen. Die Überlappungsbereiche
jeweils zweier Nutzungsbereiche, also der Überklappungsbereich Ü12 als Überlappungsbereich
der Nutzerbereiche N1 und N2, der Überlappungsbereich Ü13 als Überlappungsbereich der
Nutzerbereiche N1 und N3 und der Überlappungsbereich Ü23 als Überlappungsbereich
der Nutzerbereiche N2 und N3 bilden dabei die Schnittmenge jeweils
zweier Nutzerbereiche.
-
Im
Mittelpunkt des von den Sendeantennen A1, A2 und A3 gebildeten gleichseitigen
Dreiecks liegt ein Überlappungsbereich Ü123, der
die Schnittmenge der Nutzerbereiche N1, N2 und N3 bildet. Ein in
diesem Überlappungsbereich Ü123 befindliches Empfangsgerät E kann
von jeder beliebigen Sendeantenne A1, A2 und A3 übersandte Daten empfangen.
-
Bei
dieser räumlichen
Aufteilung dieser Ausgestaltungsform läuft das erfindungsgemäße Verfahren
folgendermaßen
ab: Das hybride Netzwerk enthält
in dem in 1 dargestellten Fall ein terrestrisches,
unidirektionales digitales Funksystem, das drei Nutzerbereiche N1,
N2 und N3 aufweist, die sich teilweise überlappen. Statt oder in Kombination
mit einem terrestrischen Funksystem können auch Satellitensysteme
oder auch steuerbare Spotbeams benutzt werden. Ziel des Verfahrens
ist es, ein lokales Roaming zwischen den einzelnen Nutzerbereichen N1,
N2 und N3 innerhalb des unidirektionalen Funksystems zu ermöglichen.
Wünscht
ein Nutzer eine Datenübertragung
zwischen dem Server S und der Empfangseinrichtung E, so wird zunächst die
Position der Empfangseinrichtung E ermittelt.
-
Dies
kann dadurch geschehen, dass von der Empfangseinrichtung ein Kontrollsignal
abgesandt wird, das über
ein anderes Netzsystem des hybriden Netzwerkes Positionsdaten der
Empfangseinrichtung an den Server beispielsweise in GPS-Koordinaten übermittelt
werden. Das Kontrollsignal wird nicht über das unidirektionale Funksystem
versandt, sondern beispielsweise über das IP-Netz, ein ISDN-Netz, oder
ein PSTN-Netz, mit dem der Server verbunden ist. Somit erfolgt die
Identifikation der Empfangseinrichtung E zugleich mit einer Ermittlung
von Informationen über
die Position der Empfangseinrichtung auf Initiative des Nutzers
aus.
-
Die
Position der Empfangseinrichtung kann alternativ auch dadurch bestimmt
werden, dass mit Hilfe der Sendeantennen A1, A2 und A3 eine implizite
oder explizite Kennung gesandt wird, welche von der Empfangseinrichtung
an den Server S zurückgesandt
wird.
-
Mit
der Kenntnis des Standorts der Empfangseinrichtung E kann der Server
S zur Verfügung stehende
Erreichbarkeitsvarianten ermitteln. Im dargestellten Fall gewährt die
Position der Empfangseinrichtung E im Überlappgebiet Ü123 der
drei Nutzerbereiche N1, N2 und N3 maximale Erreichbarkeit über alle
drei Sendeantennen A1, A2 und A3. Daher kann der Server S entscheiden, über welche
der drei Sendeantennen er die gewünschten Daten sendet.
-
Diese
Entscheidung kann der Server S davon abhängig machen, welche Qualität (z.B.
welche Bandbreite Bitfehlerrate, maximal garantierte Bandbreite,
oder die Größe eines
Signaldelays) bei der Übertragung
von Daten durch eine der Sendeantennen A1, A2 oder A3 an die Empfangseinrichtung
E erreicht wird. Die Übertragungsqualität kann mit
einer Qualitätstestsequenz
für mindestens
eine Erreichbarkeitsvariante durch den Server überprüft werden. Bei Erhalt einer
Qualitätstestsequenz
wird durch die Empfangseinrichtung eine der Qualitätssequenz
zugeordnete Qualitätsrückmeldung
generiert und an den Server zurückgesandt.
-
Die Übersendung
der Qualitätsrückmeldung kann
dabei in einer Ausführungsvariante
mit der Identifikation und dem Ermitteln der Position Empfangseinrichtung
zusammenfallen: So können
beispielsweise von allen Sendeantennen gleichzeitig jeweils Sender-spezifische
Qualitätssequenzen
für eine
bestimmte Empfangseinrichtung abgesandt werden, die von der Empfangseinrichtung
mit der Qualitätsrückmeldung
und der Information, von welcher der Sendeantennen A1, A2 und A3
sie die Qualitätssequenz
erhalten hat, zurückgesandt
werden.
-
So
erhält
der Server S auf einen Schlag die Information, wie gut die Übertragungsqualität zwischen
allen zum Funksystem gehörigen
Sendeantennen und der Empfangseinrichtung ist. Eine Positionsbestimmung
des Empfangsgerätes
ist damit insofern verbunden, als festgestellt wird, in welchem
Nutzerbereich N1, N2, N3 sich die Empfangseinrichtung befindet.
Zusätzlich
wird eine Information über Übertragungsqualitäten zwischen
der Empfangseinrichtung und den jeweiligen Sendeantennen übertragen.
-
Die
Entscheidung, über
welche der drei Sendeantennen A1, A2 oder A3 die Daten übertragen werden
sollen, kann aber auch davon abhängig
gemacht werden, wie viele weitere Empfangseinrichtungen in den Nutzerbereichen
N1, N2 und N3 befindlich sind. Sind beispielsweise die Nutzerbereiche N1
und N2 gut ausgelastet, während
im Nutzerbereich N3 Übertragungskapazitäten frei
sind, so wird durch den Server die Sendeantenne A3 ausgewählt, um
Daten zur Empfangseinrichtung E im Überlappungsbereich Ü123 zu übertragen.
-
In
einer Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens
werden bis zu dem Zeitpunkt, an dem die Position der Empfangseinrichtung
E ermittelt ist, die gewünschten
Daten zunächst über alle
drei Sendeantennen A1, A2 und A3 gesendet. Erst wenn der Server
die Position der Empfangseinrichtung E übermittelt bekommen hat, erfolgt
die oben beschriebene Optimierung der Datenübertragung durch eine der Sendeantennen
A1, A2 oder A3. Somit sind zwar zunächst alle drei Sendeantennen
mit der Datenübertragung
beschäftigt
und erst nach Positionsübermittlung
an den Server werden einige der Sendeantennen zur Übertragung
anderer Daten an weitere Nutzer freigegeben, doch erfolgt die Datenübertragung umso
schneller.
-
In
einem weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel
wird die für
einen Nutzer eines Empfangsgerätes
E* im Überlappungsbereich Ü12 zur Verfügung stehende
Bandbreite zur Übertragung
von Daten dadurch erhöht,
dass parallele Nutzer im Überlappungsbereich Ü13, Ü23 und Ü123, über lokales Roaming
in benachbarte Nutzerbereiche des gleichen Funksystems umgelagert
werden, also in den Nutzerbereich N3. Dadurch können an die Empfangseinrichtung
E* durch die Sendeantennen A1 und A3 Daten mit einer hohen Bandbreite übertragen werden.
Dies geschieht, soweit ein Roaming durch die Position der weiteren
Nutzer in einem oder mehreren Überlappungsbereichen
der entsprechenden Nutzerbereiche möglich ist. Durch die Benutzung zweier
Sendantennen kann eine höhere Übertragungsbandbreite
oder ein Redundanzerhöhung
erzielt werden, als wenn nur eine Sendeantenne zur Verfügung stünde.
-
Die
genannten Nutzerbereiche und zugehörigen Sendeantennen sind hierbei
beispielhaft zu verstehen. Genauso könnte zum Beispiel die Übertragungsqualität via Sendeantenne
A1 zu einem Empfangsgerät
E** an beliebiger Position im Nutzerbereich N1 dadurch optimiert
werden, dass die Übersendung
von Daten an möglichst
viele andere Empfangsgeräte
in den Überlappungsbereichen Ü12, Ü13 und Ü123 auf
die Sendeantennen A2 und A3 zu übertragen.
-
Die
drei vorgestellten Ausführungsbeispiele sind
auch auf die in den 2 und 3 dargestellten
Funksysteme übertragbar.
-
Bei
dem in 2 dargestellten unidirektionalen digitalen Funksystem
werden die Daten über
einen Satelliten ST in Nutzerbereiche N1 bis N4 übertragen. Der Satellit ST
weist mindestens vier (nicht dargestellte) Transponder auf, von
denen jeder einem regionalen Nutzerbereich N1 bis N4 zugeordnet ist
und dahin Daten sendet. Der Satellit ST wird vom Server S angesteuert.
-
Die
Nutzerbereiche N1 bis N4 sind allesamt rechteckförmig und in den Ecken eines
großen Rechtecks
angeordnet, dass die Gesamtfläche
des Bereiches darstellt, in dem Empfangseinrichtungen durch das
in 2 dargestellte Funksystem Daten empfangen können.
-
Die
Schnittmenge zweier Nutzerbereiche wird von einem schmäleren Rechteck
gebildet, in dem ein Nutzer einer Empfangseinrichtung Daten vom
Satelliten ST empfangen kann. Beispielsweise bildet der Überlappungsbereich Ü12 den Überlappungsbereich
der beiden Nutzerbereiche N1 und N2 usw.
-
In
der Mitte des Gesamten Empfangsbereiches befindet sich ein Überlappungsbereiche Ü1234 aller
vier Nutzerbereiche N1 bis N4, der den Schnittbereich aller Nutzerbereiche
darstellt. An eine im Bereich Ü1234
befindliche Empfangseinrichtung E kann von allen vier Transpondern
des Satelliten ST aus Daten übertragen
werden. Befinden sich zum Zeitpunkt der Übertragung beispielsweise viele
Empfangseinrichtungen E* in den Überlappungsbereichen Ü12 und Ü13, weswegen
die Transponder für die
Nutzerbereiche N1, N2 und N3 sehr ausgelastet sind, wird eine gewünschte Datenübertragung
an das Empfangsgerät über den
Transponder des Nutzerbereichs N4 durchgeführt, um eine möglichst
hohe Bandbreite für
die Übertragung
zur Verfügung
zu haben.
-
In 3 ist
schließlich
ein hybrides Netzwerk dargestellt, das aus zumindest zwei Funksystemen besteht:
einem terrestrischen mit den in einem unregelmäßigen Dreieck aufgestellten
Sendeantennen A1, A2 und A3 und kreisförmigen Nutzerbereichen N1 bis
N3 und einem zellularen Funksystem, bei dem wie in 2 gezeigt
Daten von einem (nicht dargestellten) Satelliten aus in rechteckförmige Nutzerbereiche
N4 bis N7 gespeist werden. Hier kann die Übersendung von Daten nicht
nur zwischen Nutzerbereichen innerhalb eines Funksystems weitergegeben
werden, sondern auch zwischen unterschiedlichen Funksystemen.
-
Bewegt
sich beispielsweise der Nutzer eines Mobiltelefons als Empfangseinrichtung
von E1 im Überlappungsbereich Ü126 nach
E2 im Überlappungsbereich Ü1256 nach
E3 im Überlappungsbereich Ü156, so
könnte
er beispielsweise ständig durch
den für
den Nutzerbeich N6 zuständigen Transponder
des Satelliten oder auch über
die Sendeantenne A1 mit Daten versorgt werden. Ist aber gerade dieser
Transponder bzw. Sendeantenne A1 sehr überlastet, so kann das Empfangsgerät am Ort E1
und auch am Ort E2 durch Sendeantenne A2 versorgt werden, am Ort
E3 durch den für
den Nutzerbereich N5 zuständigen
Transponder des Satelliten.
-
Zum
Erreichen einer möglichst
hohen Bandbreite oder einer möglichst
hohen Redundanz bei der Datenübertragung
können
der Empfangseinrichtung in einem Überlappungsbereich auch von
allen Sendeeinrichtungen Daten übersandt
werden, die die Empfangsvorrichtung erreichen. Befindet sich die Empfangseinrichtung
E1 also im Überlappungsbereich Ü126, dann
werden ihr sowohl von den Sendeantennen A1 und A2 als auch vom Transponder
des Nutzerbereichs N6 zugleich Daten übermittelt, im Überlappungsbereich Ü1256 noch
dazu vom Transponder des Nutzungsbereiches N5 usw.
-
Die
Qualitätssequenzen
können
als Trainingssequenz in regelmäßigen Zeitabständen von
allen oder einer lokal begrenzten Auswahl von Sendern mit einer
ID-Kennung des jeweiligen Senders ausgesandt werden und von der
Empfangseinrichtung beispielsweise über das IP-Netz als Kontrollsignal
dem Server gegenüber
beantwortet werden. Insbesondere wird dann eine Qualitätssequenz
eines Senders von allen Empfangseinrichtungen beantwortet, die sich
im Sendegebiet des jeweiligen Senders befinden. Dadurch erhält der Server
in regelmäßigen Zeitintervallen
eine Information über
die Übertragungsqualität zu einer
bzw. zu allen Empfangseinrichtungen des hybriden Netzwerkes.
-
Alternativ
kann eine Qualitätssequenz
durch mehrere Sender nur speziell an eine Empfangseinrichtung gesandt
werden, wenn Übertragungsfehler oder
ein Ansteigen der Bitfehlerrate registriert wird. Somit erhält der Server über die
entsprechenden Kontrollsignale der Empfangseinrichtung neue Übertragungsqualitätsinformationen
nur dann, wenn sich die Qualität
einer Erreichbarkeitsvariante ändert.
-
Allein
bei diesem relativ simplen Beispiel ergeben sich kombinatorisch
bereits eine Vielzahl möglicher
Sender und somit Erreichbarkeitsvarianten für eine Position des Empfangsgerätes. Der
Server S kann nun entweder den Übertragungsweg
und damit die Erreichbarkeitsvariante auswählen, die die weiteste Bandbreite
verspricht, oder aber einen Übertragungsweg
wählen,
der eine hinreichende Übertragungsqualität gewährleistet.
Die Auswahl der Erreichbarkeitsvariante wird somit durch eine in
der Qualitätssequenz
enthaltene Übertragungseigenschaft
bestimmt und automatisch vom Server durchgeführt. Der Nutzer der Empfangseinrichtung
kann aber in diesem Beispiel noch auswählen, ob er lieber eine möglichst
kostengünstige
Verbindung oder eine Verbindung mit einer möglichst hohen Bandbreite wünscht. Die
tatsächliche
Verbindung und somit die tatsächlich
genutzte Erreichbarkeitsvariante wird aber vom Server ausgewählt, unter
Berücksichtigung des
Nutzerwunsches.