DE102006044462B4 - Verfahren und Vorrichtung zur dynamischen Kanalzuordnung für ein drahtloses Netzwerk - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur dynamischen Kanalzuordnung für ein drahtloses Netzwerk Download PDF

Info

Publication number
DE102006044462B4
DE102006044462B4 DE102006044462A DE102006044462A DE102006044462B4 DE 102006044462 B4 DE102006044462 B4 DE 102006044462B4 DE 102006044462 A DE102006044462 A DE 102006044462A DE 102006044462 A DE102006044462 A DE 102006044462A DE 102006044462 B4 DE102006044462 B4 DE 102006044462B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
subscriber
nodes
node
wireless network
channel
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE102006044462A
Other languages
English (en)
Other versions
DE102006044462A1 (de
Inventor
Cheng-Hsuan Wu
Jiunn-Tsair Chen
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Industrial Technology Research Institute ITRI
Original Assignee
Industrial Technology Research Institute ITRI
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Industrial Technology Research Institute ITRI filed Critical Industrial Technology Research Institute ITRI
Publication of DE102006044462A1 publication Critical patent/DE102006044462A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE102006044462B4 publication Critical patent/DE102006044462B4/de
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W16/00Network planning, e.g. coverage or traffic planning tools; Network deployment, e.g. resource partitioning or cells structures
    • H04W16/02Resource partitioning among network components, e.g. reuse partitioning
    • H04W16/10Dynamic resource partitioning
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B17/00Monitoring; Testing
    • H04B17/30Monitoring; Testing of propagation channels
    • H04B17/391Modelling the propagation channel
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W16/00Network planning, e.g. coverage or traffic planning tools; Network deployment, e.g. resource partitioning or cells structures
    • H04W16/22Traffic simulation tools or models
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W28/00Network traffic management; Network resource management
    • H04W28/16Central resource management; Negotiation of resources or communication parameters, e.g. negotiating bandwidth or QoS [Quality of Service]
    • H04W28/18Negotiating wireless communication parameters
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W72/00Local resource management
    • H04W72/04Wireless resource allocation
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W88/00Devices specially adapted for wireless communication networks, e.g. terminals, base stations or access point devices
    • H04W88/08Access point devices

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

Verfahren zur dynamischen Kanalzuordnung für ein drahtloses Netz innerhalb eines Gebäudes, mit den folgenden Schritten: Erstellen eines normalen Schaubilds zur Bildung einer Umgebung eines oder mehrerer Zugangspunkte (APs) und eines oder mehrerer Teilnehmer in diesem drahtlosen Netz, wobei das Schaubild ferner mehrere AP-Knoten, mehrere Teilnehmerknoten und mehrere Kanten aufweist und das normale Schaubild eine Wiedergabe einer Gruppe von Zuordnungen zwischen AP-Knoten und Teilnehmerknoten darstellt, Bestimmung einer oder mehrerer lokaler Beschränkungsregeln für alle diese AP-Knoten und diese Teilnehmerknoten auf der Grundlage der Kanalkorrelation des drahtlosen Netzes und wiederholtes Durchführen eines standardisierten Prozesses zur Versendung von Botschaften unter den genannten AP-Knoten und den genannten Teilnehmerknoten, um die dynamische Kanalzuordnung zu erreichen.

Description

  • Erfindungsgebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur dynamischen Kanalzuordnung für ein drahtloses Netzwerk.
  • Hintergrund der Erfindung
  • Da die Anforderungen an den vielseitigen drahtlosen Kommunikationsservice, beispielsweise Ton, Daten und Multimedia, rasch zunehmen, wächst auch das drahtlose, lokale Flächennetz (WLAN) schnell. Um den immer mehr wachsenden Anforderungen gerecht zu werden, werden zusätzlich zu dem drahtlosen Service mehr und mehr drahtlose Knoten benutzt. Da die Technologie sich weiterentwickelt und die Kosten zurückgehen, gewinnt das WLAN an Popularität.
  • In einem WLAN wird ein Zugangspunkt (AP) gewöhnlich individuell festgesetzt, d. h. ohne Gesamtplanung. Unter solchen Umständen existiert zwischen den APs, wenn ein naheliegender AP dieselbe Frequenz verwendet, wechselseitige Interferenz. Es ist daher wesentlich, solch eine Interferenz zu verhindern und ein hohes Träger-zu-Interferenz-Verhältnis (CIR) aufrechtzuerhalten, um eine hohe Datengeschwindigkeit zu garantieren.
  • In den letzten Jahren ist eine Multiple-Input-Multiple-Output(MIMO)-Mehrbenutzertechnologie entwickelt worden. Diese Technologie verringert sehr stark die Co-Kanal-Interferenz (CCI) und vergrößert die Systemkapazität. In der MIMO-Technologie verwendet jeder AP und jeder Teilnehmer mehrere Antennen, um die vielfältigen Benutzer in demselben Frequenzband zu bedienen. Diese Technologie wird als brauchbare Lösung für die nächste Generation der mobilen Kommunikation und des WLAN angesehen. Bei der MIMO-Technologie können sich die Teilnehmer bei verschiedenen Winkelpositionen dieselbe Netzresource teilen, wenn der Trennungswinkel unter den Teilnehmern ausreichend groß ist.
  • Nachdem MIMO auf ein WLAN angewendet wird, spielt die Kanalzuordnung eine wichtige Rolle bei der Steigerung des Netzdurchsatzes. Bei dem herkömmlichen drahtlosen Kommunikationsnetz wird die Kanalzuordnung kategorisiert, und zwar auf der Grundlage der CCI-Eliminationsstrategie in drei Kategorien. Die erste ist die feste Kanalzuordnung (FCA), bei der eine Zelle einer vorbestimmten Reihe Kanälen zugeordnet ist. Die FCA-Methode ist einfach, jedoch von geringer Leistung, sobald der Verkehr nicht stationär oder ungleichförmig ist.
  • Die zweite Kategorie wird dynamische Kanaizuordnung (DCA) genannt. Die herkömmliche DCA ermöglicht, daß alle Kanäle in der universalen Reihe einem beliebigen, Teilnehmer erfordernden Service zugeordnet werden, solange das CIR in der Begrenzung liegt. Das herkömmliche DCA ist problematisch, weil es komplexer ist und die Rückmeldung einer großen Menge Kanalzustandsinformationen verlangt.
  • Die dritte Kategorie ist die hybride Kanalzuordnung (HCA). Diese Methode rechnet sich als Kompromiß zwischen der Komplexität und der Leistung. Die herkömmliche DCA und die HCA eignet sich gut für mobile Systeme mit denselben Zellen. Unglücklicherweise ist die Anordnung von APs in dem WLAN immer ungleichmäßig verteilt, um Service für die Teilnehmer rund um den Hotspot zu bieten. Noch schlechter sieht es mit der Messung des CIR an dem Empfangsende aus, und ein höheres CIR ist keine Garantie für gute Servicequalität vor der Antennenstrahlbildung und Frequenzentzerrung.
  • In diesem Zusammenhang ei auch das folgende Dokument erwähnt:
    CHEN, Jung-Chieh; CHEN, Jiunn Tsair: A novel dynamic channel assignment strategy using normal graphical signal processing for hierarchical cellular systems. IEEE International Conference an Acoustics, Speech, and Signal Processing, 17.–21. Mai 2004, Seiten V – 329–32 vol.5 Dieses Dokument offenbart ein Verfahren zur dynamischen Kanalzuordnung für ein drahtloses Netz, bei dem ein Schaubild des Netzes erstellt wird.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung hat sich zum Ziel gesetzt, den obigen Nachteil der herkömmlichen Kanalzuordnungsverfahren zu beseitigen und ein Verfahren sowie eine Vorrichtung der dynamischen Kanalzuordnung für ein drahtloses Netzwerk zu schaffen. Durch Verwendung eines normalen Schaubilds bietet die vorliegende Erfindung eine vollständig verteilte und wenig komplizierte DCA-Technologie für ein ungleichförmiges, verteiltes drahtloses Netz.
  • Im Rahmen des normalen Schaubilds als Grundlage verwendet die vorliegende Erfindung die vorhandene Teilnehmerpositionsinformation zur Bildung weicher Informationen, die die lokalen Verkehrsbedingungen widerspiegeln. Daraufhin werden die weichen Informationen zwischen dem AP und dem Teilnehmer wiederholt ausgetauscht, und ein standardisierter Prozeß dient dazu, die Kanalzuordnung im drahtlosen Netz wiederholt zu optimieren. Das Ergebnis verbessert sehr stark den Netzdurchsatz. Die vorliegende Erfindung führt ferner den Gedanken des exklusiven Teilnehmerbereichs (SER) ein, um die Verbindungsqualität zwischen Teilnehmer und dem AP zu garantieren.
  • Demzufolge weist das DCA-Verfahren der vorliegenden Erfindung hauptsächlich die folgenden Schritte auf: a) Aufbau eines normalen Schaubilds zur Gestaltung der Umgebung der APs und der Teilnehmer in einem drahtlosen Netz, b) Bestimmung auf der Basis der Kanalkorrelation im drahtlosen Netz der lokalen Beschränkungsregel für alle Knoten auf den AP-Seiten und Teilnehmerseiten in dem normalen Schaubild, und c) wiederholte Durchführung eines Standardprozesses für den Informationsaustausch zwischen den AP-Knoten und den Teilnehmerknoten, um die dynamische Kanalzuordnung zu erreichen.
  • Auf der Grundlage des obigen Verfahrens weist die DCA-Vorrichtung der vorliegenden Erfindung eine normale Schaubildgestaltungseinheit auf, eine lokale Beschränkungsregelsteuereinheit und eine dynamische Kanalzuordnungseinheit, um dadurch die Durchführung des DCA-Verfahrens zu ermöglichen.
  • Im Vergleich der vorliegenden Erfindung mit den beiden üblicherweise verwendeten herkömmlichen Verfahren, nämlich der Festwinkelkanalzuordnung und dem Raumteilungsvielfachzugang (SDMA), kann die vorliegende Erfindung mehr Teil nehmer bedienen, indem die Systemkapazität um 30–200% bei derselben Bitfehlerrate (BER) vergrößert wird.
  • Die obigen und weitere Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden beim sorgfältigen Lesen einer detaillierten Beschreibung besser verständlich, die im folgenden unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen geliefert wird.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 zeigt die Arbeitsschritte des DCA-Verfahrens für ein drahtloses Netz gemäß der Erfindung;
  • 2A zeigt ein Beispiel eines aktuellen WLAN, das eine DCA verwendet;
  • 2B zeigt ein normales Schaubild des WLAN in 2A;
  • 2C zeigt ein Beispiel der Beschränkungsregel für einen rechtwinkligen Knoten in 2B;
  • 2D zeigt ein Beispiel der Beschränkungsregel für einen kreisrunden Knoten in 2B;
  • 3 zeigt eine schematische Ansicht einer DCA-Vorrichtung für ein drahtloses Netz gemäß der vorliegenden Erfindung;
  • 4 zeigt den Leistungsvergleich zwischen der vorliegenden Erfindung und den herkömmlichen Kanalzuordnungstechnologien, wobei die x-Achse die Zahl der Teilnehmer und die y-Achse die Unterbrechungswahrscheinlichkeit anzeigen.
  • Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele
  • Das normale Schaubild wurde ursprünglich bei einem Kommunikationssystem in dem Entschlüsselungsverfahren verwendet. Betrachtet man das Log- Wahrscheinlichkeits-Verhältnis (LLR) eines Wechsels in einem normalen Schaubild und die Eigenschaften des bestimmten Betriebs des Schaubilds, so überträgt die vorliegende Erfindung ein kompliziertes DCA-Problem auf ein Entschlüsselungsproblem.
  • Die vorliegende Erfindung läßt erkennen, daß, solange der normale Schaubildrahmen für die Gestaltung des DCA-Problems benutzt werden kann, die lokale Regel für alle diese Knoten in dem normalen Schaubild richtig bestimmt ist und verwendet den Botschaftdurchlauf der vorher zugeordneten lokalen Agenten, wobei das DCA-Problem mit einem Standardverfahren leicht gelöst werden kann.
  • 1 zeigt die Arbeitsschritte des DCA-Verfahrens gemäß der Erfindung. Wie aus Schritt 101 ersichtlich, baut das Verfahren ein normales Schaubild zur Gestaltung der Umgebung der APs und der Teilnehmer in einem drahtlosen Netz auf. Das normale Schaubild weist auf den AP-Seiten mehrere Knoten auf, mehrere Knoten auf den Teilnehmerseiten und mehrere Ränder. Das normale Schaubild ist auch eine Darstellung einer Gruppe wechselweise aktiver Überprüfungsregeln. Auf der Basis der Kanalkorrelation des WLAN werden die lokalen Beschränkungsregeln für alle Knoten auf den abhängigen Seiten und den Teilnehmerseiten (SS) definiert, wie im Schritt 102 gezeigt. Im Schritt 103 führt das Verfahren wiederholt einen standardisierten Prozeß aus, um Botschaften unter den Knoten auf AP-Seiten und den Teilnehmerseiten zu senden, um dadurch die dynamische Kanalzuordnung zu erreichen. Der standardisierte Prozeß ist ein bekannter Summenproduktalgorithmus.
  • 2A zeigt ein Beispiel für einen aktuellen WLAN, bei dem DCA benutzt wird. Das WLAN weist mehrere APs und Teilnehmer auf. Das WLAN in 2A ist in 2B als normales Schaubild gezeigt. Die APs in 2A sind für die rechtwinkligen Knoten in 2A gezeichnet, und die Notebook-PC-Benutzer (Teilnehmer) sind den runden Knoten zugeordnet. Die Beschränkungsregeln für die rechtwinkligen Knoten sind gemäß dem in 2C gezeigten Beispiel definiert. Wenn zwei Notebooks demselben AP zugeordnet werden und wenn ihre Kanalkorrelation eine vorher zugeordnete Konstante übersteigt, beispielsweise 0,6, können die Links für diese beiden Notebooks nicht gleichzeitig errichtet werden. Die Beschränkungsregeln für die runden Knoten sind gemäß 2D definiert. Da jeder Teilnehmer für die Durchgabe von Botschaften einen Kanal verlangt, hat das legitimierte Codewort genau einen Nicht-Null-Fakor.
  • 2C zeigt ein Beispiel der lokalen Beschränkungsregel für einen AP-Knoten A1. Die Kanalkorrelationsfunktion der linken Seite, also die Kanalkorrelationsmatrix, besitzt alle Elemente mit Ausnahme der vorher zugeordneten 0,6. Andererseits, wenn die Kanalkorrelationsmatrix der rechten Seite die Elemente c12 und c21 aufweist, die den Wert 0,7 haben, der größer ist als der vorher zugeordnete 0,6, ist das legitimierte Codewort nicht 11x, also 110 und 111. 2D zeigt ein Beispiel einer Beschränkungsregel für einen runden Knoten in 2B.
  • Nachdem das normale Schaubild errichtet und die lokalen Beschränkungsregeln für alle AP-Knoten und die Teilnehmerknoten in dem normalen Schaubild festgelegt worden sind, verwendet die vorliegende Erfindung den Summenproduktalgorithmus, um zu ermöglichen, daß die Botschaft unter den AP-Knoten und den Teilnehmerknoten läuft und bis zum letzten legitimierten Codewort gelangt, um die dynamische Kanalzuordnung zu erreichen.
  • Mit anderen Worten, der Summenproduktalgorithmus ist das Werkzeug für die Botschaftübertragung unter den AP-Knoten und den Teilnehmerknoten in dem WLAN, durch die die Kanalresourcenzuordnung optimiert wird, um dadurch die Systemkapazität zu vergrößern. Gemäß der Ortsinformation jedes Teilnehmers bestimmt die vorliegende Erfindung des weiteren einen exklusiven Teilnehmerbereich (SER), um die Verbindungsqualität zwischen jedem Teilnehmer und dem AB zu garantieren.
  • Im Schritt 101 wird das normale Schaubild durch die folgenden Unterschritte erstellt. Unterschritt 1 besteht darin, zwei Arten von Knoten zu definieren, nämlich den AP-Knoten und den Teilnehmerknoten, um die APs und Teilnehmer in dem WLAN darzustellen. Im Falle des Beispiels von 2A weist das WLAN fünf APs und sechs Teilnehmer auf, die durch die AP-Knoten A1–A5 und Teilnehmerknoten S1–S6 repräsentiert werden.
  • Der Unterschritt 2 besteht darin, einen AP-Knoten mit einem Teilnehmerknoten durch eine Linie zu verbinden, wenn der Teilnehmer durch den AP ermittelt werden kann. Der Liniensatz stellt ein Codewort dar. Jede Linie bezieht sich auf ein Codewortbit, und jedes Codewortbit kann entweder 0 oder Nicht-Null, beispielsweise 1 betragen, und zwar ohne den Verlust der Allgemeingültigkeit. Eine Nicht- Null bedeutet, daß der entsprechende Teilnehmer und der AP Botschaften senden. Eine 0 bedeutet, daß die Linie eine Interferenzverbindung ist.
  • Mit anderen Worten, jedes Codewort beschreibt eine DCA-Lösung. Die vorliegende Erfindung erfordert nur die Bestimmung des optimalen Codeworts, und zwar gemäß den lokalen Beschränkungsregeln für alle AP-Knoten und Teilnehmerknoten. Im folgenden wird die lokale Beschränkungsregel für jeden Knoten beschrieben.
  • Zur Vereinfachung wird angenommen, daß das WLAN eine Einzelkanal- und Einzelmengen-Anordnung ist. Mit anderen Worten, ein Teilnehmer, der im Augenblick eine Verbindung benutzt, empfängt Nachricht von einem einzigen AP. Auch ist die Nachricht während einer Zeitspanne oder eines Frequenzbandes nur auf einen einzigen Kanal beschränkt. Unter solchen Bedingungen stellt die lokale Beschränkungsregel für jeden Knoten auf Teilnehmerseite sicher, daß in allen Codewortbits, die den Verbindungslinien zu dem Teilnehmerknoten entsprechen, exakt eine 1 existiert. Diese Regel läßt sich jedoch leicht auf ein Mehrfachkanalsystem ausdehnen, das in der Lage ist, vielfache Datenmengen zu übermitteln, solange in den Codewortbits ein Vielfaches von 1s existieren kann.
  • Im folgenden wird die lokale Beschränkungsregel für jeden AP-Knoten beschrieben. Für jeden Teilnehmer verwendet die vorliegende Erfindung die Kanalinformation des Teilnehmers, um einen exklusiven Teilnehmerbereich festzulegen und dadurch die Verbindungsqualität zwischen dem Teilnehmer und dem AP zu garantieren. Wenn ein Teilnehmer mit einem AP verbunden wird, wird ein SER bestimmt, und andere Teilnehmer können nicht demselben Kanal zugeordnet werden. Wenn andere Teilnehmer den gleichen Kanal haben, übersteigt die Kanalkorrelation eine vorgegebene Schwelle.
  • Es sei darauf hingewiesen, daß in einem MIMO-System eine SER für einen Teilnehmer nutzlos ist, der verschiedene APs verwendet, da der Teilnehmer eine den Kanal betreffende Winkelauswahlmöglichkeit hat. Entsprechend der Kanalkorrelationsmatrixinformation ermöglicht ein SER einem Teilnehmer, sich mit einem AP zu verbinden und Schutz zu erhalten, um dadurch die von anderen Teilnehmern ausgehende Störung zu verkleinern, so daß die Verbindungsqualität zwischen jedem Teilnehmer und dem AP garantiert wird.
  • Der Zugangspunkt A1 wird als Beispiel genommen. Der Zugangspunkt A1 ist mit fünf Teilnehmern S1–S5 verbunden. Auf der Grundlage der Kanalkorrelationsmatrixinformation und unter Verwendung von A1 als Scheitelspitze wird, wenn die Teilnehmer Teilnehmer S1 und S2 im Hinblick auf den Winkel nahe beieinander liegen, der Kanal, der denselben AP benutzt, nicht gleichzeitig den Teilnehmern S1 und S2 zugeordnet, also während derselben Zeitspanne oder in demselben Frequenzband. Daher ist das legitimierte Codewort für A1 nicht {11xxx}, wobei ”x” eine Nichtbeschränkung bedeutet. In ähnlicher Weise ist mit A1 als Scheitelspitze das legitime Codewort für A1, wenn die Teilnehmer S3, S4 und S5 bezüglich des Winkels nahe beieinander liegen, nicht {xx111, xx110, xx101, xx011}. Gleichmaßen kann das nichtlegitime Codewort durch Verwendung der Abstandsverteilungsinformation bestimmt werden.
  • Im folgenden wird beschrieben, wie die Teilnehmerlageinformation in eine Softinformation übersetzt werden kann und wie die Softinformation jedes Knotens berechnet wird.
  • Der anfängliche Wert der Softinformation SI vom Teilnehmerknoten Si bis zum AP-Knoten Aj ist als die Wahrscheinlichkeit definiert, daß der Knoten Aj als Knoten Si dient und SI(Si, Aj, 1) = 1 – SI(Si, Aj, 0) = λ·exp(dij/Rj)wobei SI(x, y, b) die Softinformation vom Knoten x zu Knoten y darstellt und das Codewortbit, das der Verbindungslinie entspricht, b ist; dij der Abstand zwischen Si und Aj ist, Rj der Konvergenzradius des Knotens Aj ist; λ der Normalisierungsfaktor ist, und wenn Si auf der Linie von A liegt, macht λ die Wahrscheinlichkeit SI (Si, Aj, 1) zu gleich 1/2.
  • Nachdem jeder AP die SI von dem diesbezüglichen Teilnehmer erhält, benutzt der AP des Notebook, um seine eigene SI zu berechnen, und gibt die SI dem diesbezüglichen Teilnehmer zurück. Wenn die oben erwähnten fünf Teilnehmer S1–S5 mit dem AP A1 als Beispiel verwendet werden, wird die SI von dem AP zum Teilnehmer wie folgt berechnet: SI(A1, S1, 1) = λ11(1 – SI(S2, A1, 0)) SI(A1, S1, 0) = λ11 und SI(A1, S3, 1) = SI(A1, S3, 0) = 0,5. Bei Verwendung derselben Verfahrens läßt sich die SI von SI von A1 auf S1, S4, S5 berechnen. Wenn viele Teilnehmer vorhanden sind, die mit einem AP in Verbindung stehen, kann die Beschränkungsregel in mehrere einfache Beschränkungsregeln aufgeteilt werden, um die SI-Berechnungskomplexität zu verringern.
  • Bei dem Summenproduktalgorithmus erfordert eine vollständige Wiederholung ferner (1) die Verwendung der SI von dem AP-Knoten zum Teilnehmerknoten und (2) das Abstimmen der Datenübertragungsgeschwindigkeit, um die SI von dem Teilnehmerknoten zum AP-Knoten zu berechnen.
  • Am Ende jedes Iterationsprozesses berechnet die vorliegende Erfindung des weiteren das mögliche Intervall jedes Codewortbits um festzustellen, ob der iterative Algorithmus konvergiert. Am Ende jedes Iterationsprozesses wird das Codewortbit zwischen Teilnehmer Sj und dem APi wie folgt bestimmt.
  • Wenn SI(Si, Aj, 1) SI(Aj, Si, 1) > SI(Si, Aj, 0) SI(Aj, Si, 0) ist, bestimmt sich das Codewortbit zeitweilig zu 1, sonst 0. Wenn alle temporären Bestimmungen auf die lokalen Beschränkungsregeln zutreffen, ist der Iterationslogarithmus der vorliegenden Erfindung konvergent. Da das WLAN stark überlastet ist, existiert keine sichtbare Lösung für das Kanalzuordnungsproblem. Daher kann der iterative Algorithmus der vorliegenden Erfindung nicht unter allen Umständen Konvergenz garantieren. Im Vergleich zu der herkömmlichen DCA-Technologie zeigen jedoch die simulierten Ergebnisse, daß die vorliegende Erfindung immer verläßlich eine geringe Berechnungskomplexität hat und eine bessere Lösung bietet.
  • 3 zeigt eine schematische Ansicht einer Vorrichtung der DCA für ein drahtloses Netz. Wie aus 3 hervorgeht, weist die DCA-Vorrichtung eine normale Schaubildgestaltungseinheit 301, einen lokalen Beschränkungsregelsteuermodul 303 und einen dynamischen Kanalzuordnungsmodul 305 auf.
  • Die normale Schaubildgestaltungseinheit 301 verwendet ein normales Schaubild zur Gestaltung der Umgebung des AP und der Teilnehmer im WLAN. Wie oben erwähnt, weist das normale Schaubild mehrere AP-Knoten, mehrere Teilnehmerknoten und mehrere Ränder bzw. Linien auf. Das normale Schaubild ist auch eine Darstellung einer Gruppe wechselseitig wirkender Überprüfungsregeln. Auf der Basis der Kanalkorrelation des WLAN definiert der lokale Beschränungsregelsteuermodul 303 die lokalen Beschränkungsregeln für alle AP-seitigen Knoten und die teilnehmerseitigen Knoten. Der dynamische Kanalzuordnungsmodul 305 benutzt die lokalen Beschränkungsregeln, um wiederholt einen standardisierten Prozeß durchzuführen, mit dem Nachrichten unter den AP-Knoten und den Teilnehmerknoten geschickt werden, um die dynamische Kanalzuordnung zu erreichen.
  • Die normale Schaubildkonstruktion, lokalen Beschränkungsregeln und der standardisierte Prozeß sind dieselben wie früher beschrieben.
  • Um die Effizienz der vorliegenden Erfindung zu erhöhen, werden eine Reihe Simulationen durchgeführt, die mit den Ergebnissen der herkömmlichen DCA-Verfahren verglichen werden, so beispielsweise die Festwinkelkanalzuordnungstechnologie und die Raumteilungs-Vielfach-Zugangs-Technologie (SDMA). 4 zeigt den Vergleich mit den herkömmlichen Technologien der (1) Festwinkelkanalzuordnung ohne Sektorbildung (SER), (2) Festwinkelkanalzuordnung (SER) mit drei 120°-Sektoren, (3) Festwinkelkanalzuordnung (SER) mit vier 90°-Sektoren und (4) SDMA. Die x-Achse zeigt die Anzahl der Benutzer im System, während die y-Achse die Unterbrechungswahrscheinlichkeit anzeigt. Die 30° und 60° der SDMA und die vorliegende Erfindung zeigen den Hochfrequenz(RF)-Radiowinkel.
  • 4 zeigt, daß dann, wenn diese BER betrachtet wird, die vorliegende Erfindung mehr Benutzer bedienen kann und die Systemkapazität um 30–200% vergrößert.
  • Obgleich die vorliegende Erfindung mit Bezug auf bevorzugte Ausführungsbeispiele beschrieben worden ist, versteht es sich, daß die Erfindung nicht auf die beschriebenen Details beschränkt ist. Verschiedene Ergänzungen und Abänderungen sind in der obigen Beschreibung vorgeschlagen und andere werden dem auf diesem Gebiet tätigen Fachmann ohne weiteres einleuchten. Daher sollen alle Ergänzungen und Änderungen in den Schutzumfang der Erfindung fallen, der durch die Ansprüche definiert ist.

Claims (15)

  1. Verfahren zur dynamischen Kanalzuordnung für ein drahtloses Netz innerhalb eines Gebäudes, mit den folgenden Schritten: Erstellen eines normalen Schaubilds zur Bildung einer Umgebung eines oder mehrerer Zugangspunkte (APs) und eines oder mehrerer Teilnehmer in diesem drahtlosen Netz, wobei das Schaubild ferner mehrere AP-Knoten, mehrere Teilnehmerknoten und mehrere Kanten aufweist und das normale Schaubild eine Wiedergabe einer Gruppe von Zuordnungen zwischen AP-Knoten und Teilnehmerknoten darstellt, Bestimmung einer oder mehrerer lokaler Beschränkungsregeln für alle diese AP-Knoten und diese Teilnehmerknoten auf der Grundlage der Kanalkorrelation des drahtlosen Netzes und wiederholtes Durchführen eines standardisierten Prozesses zur Versendung von Botschaften unter den genannten AP-Knoten und den genannten Teilnehmerknoten, um die dynamische Kanalzuordnung zu erreichen.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der standardisierte Prozeß ein Summen-Produkt-Algorithmus ist.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt zur Herstellung des normalen Schaubilds auch die folgenden Schritte beinhaltet: Bestimmung zweier Arten von Knoten, den AP-Knoten und den Teilnehmerknoten, um die APs und die Teilnehmer in dem drahtlosen Netz zu vertreten und Verknüpfen des einen AP-Seitenknotens und des einen Teilnehmerseitenknotens mit einer genannten Kante, sobald der Teilnehmer von dem genannten AP ermittelt werden kann und die Kante einem Codewortbit zugeordnet wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das drahtlose Netz ein drahtloses lokales Flächennetz ist.
  5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für jeden Teilnehmer ein exklusiver Teilnehmerbereich definiert wird, um die Kommunikationsverbindungsqualität zu garantieren, indem eine Kanalinformation jedes Teilnehmers benutzt wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die lokalen Beschränkungsregeln für jeden Teilnehmerknoten ferner beinhalten die Sicherstellung, daß in einem Einzelkanalsystem in allen Codewortbits, die den die kantenverknüpfenden Teilnehmerseitenknoten entsprechen, genau eine 1 existiert, und in einem Mehrkanalsystem in den besagten Codewortbits eine Vielzahl von 1en existieren.
  7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die lokalen Beschränkungsregeln für jeden besagten AP-Knoten des weiteren enthalten, daß dann, wenn der eine Teilnehmer mit dem einen AP verknüpft wird, andere besagte Teilnehmer nicht demselben Kanal zugeordnet werden können, wenn diese anderen Teilnehmer eine ähnliche Kanalkorrelation haben.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die besagte ähnliche Korrelation darin besteht, daß die Kanalkorrelation einen vorher zugeordneten Schwellenwert übersteigt.
  9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein exklusiver Teilnehmerbereich so definiert wird, daß die Kommunikationsverbindungsqualität zwischen jedem besagten Teilnehmer und jedem AP in Übereinstimmung mit der Ortsinformation jedes besagten Teilnehmers garantiert wird.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der exklusive Teilnehmerbereich jedem Teilnehmer ermöglicht, sich mit jedem AP zu verknüpfen, und um die Interferenz mit anderen Teilnehmern zu verringern und auf diese Weise die Verknüpfungsqualität zwischen jedem Teilnehmer und jedem AP zu garantieren.
  11. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilnehmerortsinformation in eine diesbezügliche Softinformation übersetzt wird und daß diese Softinformation unter den Teilnehmern und den APs ausgetauscht wird, um die dynamische Kanalzuordnung zu erreichen.
  12. Vorrichtung zur dynamischen Kanalzuordnung für ein drahtloses Netz innerhalb eines Gebäudes, gekennzeichnet durch eine normale Schaubildgestaltungseinheit, die ein normales Schaubild herstellt, um ein Umfeld der Zugangspunkte (APs) und Teilnehmer in dem drahtlosen Netz zu gestalten, wobei das normale Schaubild aus vielen AP-Knoten, vielen Teilnehmerknoten und vielen Kanten besteht und eine Gruppe von Zuordnungen zwischen AP-Knoten und Teilnehmerknoten darstellt; ferner durch einen lokalen Beschränkungsregelsteuermodul, der eine Gruppe lokaler Beschränkungsregeln für alle AP-Knoten und Teilnehmerknoten festlegt, und durch einen dynamischen Kanalzuordnungsmodul für wiederholte Durchführung eines standardisierten Prozesses auf der Basis der besagten lokalen Beschränungsregeln, um unter den AP-Knoten und den Teilnehmerknoten Nachrichten zu versenden und dadurch die dynamische Kanalzuordnung zu erreichen.
  13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das drahtlose Netz ein drahtloses lokales Flächennetz ist.
  14. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der standardisierte Prozeß ein Summenproduktalgorithmus ist.
  15. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem normalen Schaubild und dem drahtlosen Netz die folgende Struktur besteht: Jeder AP-Knoten stellt einen zugeordneten AP dar und jeder Teilnehmerknoten stellt in dem drahtlosen Netz einen zugeordneten Teilnehmer dar, und jeder Rand bildet eine Verknüpfung eines zugeordneten AP-Knotens mit einem zugeordneten Teilnehmerknoten, wenn der zugeordnete Teilnehmer durch den besagten AP ermittelt werden kann.
DE102006044462A 2006-07-18 2006-09-21 Verfahren und Vorrichtung zur dynamischen Kanalzuordnung für ein drahtloses Netzwerk Expired - Fee Related DE102006044462B4 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW095126196 2006-07-18
TW095126196A TWI310641B (en) 2006-07-18 2006-07-18 Method and apparatus of dynamic channel assignment for a wireless network

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102006044462A1 DE102006044462A1 (de) 2008-01-24
DE102006044462B4 true DE102006044462B4 (de) 2010-02-18

Family

ID=38830804

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102006044462A Expired - Fee Related DE102006044462B4 (de) 2006-07-18 2006-09-21 Verfahren und Vorrichtung zur dynamischen Kanalzuordnung für ein drahtloses Netzwerk

Country Status (3)

Country Link
US (1) US8488530B2 (de)
DE (1) DE102006044462B4 (de)
TW (1) TWI310641B (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017103386A1 (de) 2016-02-26 2017-08-31 Ghmt Ag System zum Monitoring, Überwachung, Leistungsanalyse und/oder Störungssuche in standardisierten Funknetzen

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8649456B2 (en) 2009-03-12 2014-02-11 Futurewei Technologies, Inc. System and method for channel information feedback in a wireless communications system
US8675627B2 (en) * 2009-03-23 2014-03-18 Futurewei Technologies, Inc. Adaptive precoding codebooks for wireless communications
AU2011360697B2 (en) 2011-03-02 2016-07-07 Vst Building Technologies Ag Method for the continuous production of composite formwork panel elements
CN102158967A (zh) * 2011-03-09 2011-08-17 华为技术有限公司 为通信链路分配传输时隙的空间复用的方法、装置和系统
KR102077831B1 (ko) * 2013-07-26 2020-02-14 삼성전자주식회사 무선 네트워크의 무선 자원 관리 방법 및 장치
CN110518961B (zh) * 2019-08-29 2020-12-11 东南大学 大规模mimo卫星移动通信方法及系统
JP7360047B2 (ja) * 2020-02-26 2023-10-12 富士通株式会社 検索処理プログラム、検索処理方法および検索処理装置

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4408884A1 (de) * 1994-03-16 1995-10-12 Philips Patentverwaltung Verfahren zum Erlernen der Kanalvergabe in Mobilfunknetzen unter Anwendung der erweiterten Kohonen-Netze
US5933420A (en) * 1996-04-30 1999-08-03 3Com Corporation Method and apparatus for assigning spectrum of a wireless local area network
US6434113B1 (en) 1999-04-09 2002-08-13 Sharewave, Inc. Dynamic network master handover scheme for wireless computer networks
GB9913697D0 (en) 1999-06-11 1999-08-11 Adaptive Broadband Ltd Dynamic channel allocation in a wireless network
US6504829B1 (en) 1999-06-28 2003-01-07 Rockwell Collins, Inc. Method and apparatus for managing communication resources using channelized neighborhoods
US6987769B1 (en) 1999-09-08 2006-01-17 Qwest Communications International Inc. System and method for dynamic distributed communication
US20030125040A1 (en) * 2001-11-06 2003-07-03 Walton Jay R. Multiple-access multiple-input multiple-output (MIMO) communication system
US8320301B2 (en) * 2002-10-25 2012-11-27 Qualcomm Incorporated MIMO WLAN system
US7469143B2 (en) * 2003-10-07 2008-12-23 Microsoft Corporation Model and method for computing performance bounds in multi-hop wireless networks
US7433696B2 (en) * 2004-05-18 2008-10-07 Cisco Systems, Inc. Wireless node location mechanism featuring definition of search region to optimize location computation
US7710911B2 (en) 2004-06-10 2010-05-04 Interdigital Technology Corporation Method and apparatus for dynamically allocating H-ARQ processes
JP4685501B2 (ja) 2004-07-07 2011-05-18 株式会社エヌ・ティ・ティ・ドコモ チャネル割り当て方法
US7836181B2 (en) * 2004-09-21 2010-11-16 Alcatel-Lucent Usa Inc. Fairness and load balancing in wireless LANs using association control
US7315533B2 (en) * 2005-04-08 2008-01-01 Cisco Technology, Inc. Radio plan generator
US7567822B2 (en) * 2005-10-11 2009-07-28 Cisco Technology, Inc. Automated configuration of RF WLANs via selected sensors
US8478299B2 (en) * 2007-04-06 2013-07-02 Hewlett-Packard Development Company, L.P. System and methods for obtaining coarse location for a mobile device

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
CHEN, Jung-Chieh *
CHEN, Jung-Chieh CHEN, Jiunn-Tsair: A novel dynamic channel assignment strategy using normal graphical signal processing for hierarchical cellular systems.IEEE International Conference on Acoustics, Speech, and Signal Processing, 17.-21. Mai 2004, S. V-329-32, Vol. 5
CHEN, Jung-Chieh, CHEN, Jiunn-Tsair: A novel dynamic channel assignment strategy using normal graphical signal processing for hierarchical cellular systems.IEEE International Conference on Acoustics, Speech, and Signal Processing, 17.-21. Mai 2004, S. V-329-32, Vol. 5 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017103386A1 (de) 2016-02-26 2017-08-31 Ghmt Ag System zum Monitoring, Überwachung, Leistungsanalyse und/oder Störungssuche in standardisierten Funknetzen
WO2017144397A1 (de) 2016-02-26 2017-08-31 Ghmt Ag System zum monitoring, überwachung, leistungsanalyse und/oder störungssuche in wlans
US11109248B2 (en) 2016-02-26 2021-08-31 Ghmt Ag System for monitoring, controlling, analyzing performance and/or tracing malfunctions in WLANs

Also Published As

Publication number Publication date
TWI310641B (en) 2009-06-01
DE102006044462A1 (de) 2008-01-24
TW200807957A (en) 2008-02-01
US8488530B2 (en) 2013-07-16
US20080019345A1 (en) 2008-01-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102006044462B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zur dynamischen Kanalzuordnung für ein drahtloses Netzwerk
DE69637119T2 (de) Verfahren und Programm zur Verwaltung von Nachbarkanalinterferenz mittels Leistungsregelung und geführter Kanalzuteilung
DE602005002902T2 (de) Zufallzugriffsverfahren in mehrzelligen OFDMA Netzwerke
DE69634120T2 (de) Verfahren und Einrichtung zur adaptiven Kanalzuweisung mit Leistungsregelung in einem Mobilkommunikationssystem
DE19983172B4 (de) Dynamische Zuordnung von Paketdatenkanälen
DE69636575T2 (de) System und Verfahren zur Verwaltung von Nachbarkanalinterferenz in zellularen Systemen
DE69825892T2 (de) Dynamische kanalvergabeverfahren in einem zellularen kommunikationsnetz
DE112006000195B4 (de) Codebuch-Erzeugungssystem und damit verknüpfte Verfahren
DE112006001504B4 (de) Kanalauswahl für Maschennetze, die Knoten mit mehreren Funkgeräten aufweisen
DE60318638T2 (de) Verfahren zur bewertung der leistung eines mobilfunknetzes
DE112013000681B4 (de) Umsetzung einer Interferenzkoordinierung in einer drahtlosen Netzwerk-Cloud
DE60224553T2 (de) Verfahren und vorrichtung zum automatischen sortieren der nachbarliste einer zelle in einem kommunikationssystem
DE102021109312B4 (de) Hohe räumliche wiederverwendung für mmwave wi- fi
DE102015111638A1 (de) Strahlformungsvorrichtung
DE112007000132T5 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Implementieren eines Raumvielfach-Zugriffsverfahrens ("SDMA"), um Anwenderdaten und Backhaul-Daten mit den selben drathlosen Zeit-Frequenz-Ressourcen zu kommunizieren
DE112006001512T5 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Strahlformen von Trainingssymbolen in drahtlosen Mehrfach-Eingabe-Mehrfach-Ausgabe-Systemen
DE102021204336A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Mediumreservierung mit extrem hohem Durchsatz (EHT)
DE102019008422A1 (de) Adaptive Spatial Reuse
DE102016200878A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum blinden Erfassen eines Übertragungs-Modus zur Interferenz-Auslöschung
DE112016006705T5 (de) Verfahren zur Bereitstellung von Betriebsinformationen für ein Netzwerk
DE102014104538A1 (de) Kommunikationsendgeräte, kommunikationsvorrichtung, verfahren zum erstellen einer kommunikation, zum bestimmen von kommunikationsverbindungen für eine kommunikation und zum durchführen einer kommunikation
DE102020108258A9 (de) Verfahren zum generieren eines vorcodierers in einem mehrnutzer-multiple input/multiple output-kommunikationssystem
WO2005096552A1 (de) Verfahren zur zuweisung von funkressourcen für ein wlan
DE102014103702B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Verarbeiten von Ressourcenblöcken
EP1349409A1 (de) Dienstqualitätsmotivierter Zellwechsel in einem zellularen Funk-Kommunikationssystem

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8128 New person/name/address of the agent

Representative=s name: VIERING, JENTSCHURA & PARTNER, 81675 MUENCHEN

8364 No opposition during term of opposition
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee