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Die vorliegende Offenbarung betrifft Kommunikationsnetzwerkvorrichtung und ein Verfahren zum Zuweisen von Frequenzen in einem lizensierten Frequenzband. Mit einer zunehmenden Menge von Daten, die über Funk übertragen werden, sind Funkressourcen wie beispielsweise Frequenzbänder oder Frequenzbereiche knappe Ressourcen geworden. So genannte White Spaces (deutsch: weiße Bereiche) erlauben anderen System die opportunistische Verwendung von spektralen Ressourcen, die lizenziert sind. Ansätze, die eine effiziente Verwendung von solchen White Spaces ermöglichen, sind wünschenswert
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EP 1518439 B1 ermöglicht Steuerung einer Übertragung von Daten in einem Funk-Kommunikationssystem mit einer hierarchischen Netzarchitektur. Eine Einrichtung niederer Hierarchie überträgt (d.h. Basisstation) eine lastbasierte Signalisierung (CLR) an eine Einrichtung höherer Hierarchie (CRNC) und die 20 Einrichtung höherer Hierarchie führt basierend auf der lastbasierten Signalisierung (CLR) eine Steuerung von Übertragungskapazitäten der Einrichtung niederer Hierarchie durch.
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US 2012/0094680 A1 beschreibt eine Vorrichtung zum dynamischen Scheduling von Netzwerkkommunikationsanfragen basierend auf einer in Echtzeit berücksichtigten Auslastung und assoziierten Statistiken.
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US 7 848 758 B1 zeigt ein Verfahren und System für die dynamische Zuweisung von Trägerfrequenzen in drahtlosen Weitverkehrsnetzen (WWANs). Eine erste Basisstation aus einer Vielzahl von Basisstationen in einem WWAN stellt fest, dass der Grad der Belastung in einem drahtlosen Versorgungsgebiet einen Belastungsschwellenwert überschreitet, und reagiert darauf, indem sie (i) einen ersten Schlüsselcode aus einer Schlüsselcode-Bibliothek erhält, wobei der erste Schlüsselcode dann für die anderen Basisstationen der Vielzahl von Basisstationen nicht mehr verfügbar ist, (ii) eine Trägerfrequenz identifiziert, und (iii) den ersten Schlüsselcode verwendet, um die identifizierte Trägerfrequenz in dem drahtlosen Versorgungsgebiet zu aktivieren.
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US 2010 / 0 238 868 A1 zeigt ein Kommunikationsnetz. Innerhalb des Kommunikationsnetzes steuert ein System dynamisch die Frequenznutzung. Das System umfasst einen Funktionalitätssensor zum Erfassen der Spektrumsnutzung innerhalb des vom Kommunikationsnetz abgedeckten Bereichs und einen Richtlinienserver zum Erzeugen von Spektrumsnutzungsrichtlinien für das Kommunikationsnetz in Abhängigkeit von der erfassten Spektrumsnutzung.
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EP 2 375 801 A1 betrifft ein Verfahren zur Kommunikation in einem drahtlosen Telekommunikationsnetz.
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US 2011/0201267 A1 beschreibt ein durch einen Server ausgeführtes Verfahren zum Schedulen von Informationsübertragungen von einer Vorrichtung an ein Endgerät in einem Kommunikationsnetzwerk. Es wird ein Zeitpunkt bestimmt, zu dem das Endgerät die Information erhalten möchte und für diesen Zeitpunkt die Kommunikationsintensität geschätzt Wenn die Kommunikationsintensität über einem Schwellenwerts liegt, wird ein früher liegender Zeitpunkt bestimmt, zu dem die Vorrichtung die Information an das Endgerät schicken soll. Ein Auslösesignal wird an die Vorrichtung gesendet, um der Vorrichtung den früheren Zeitpunkt, zu dem es die Information senden soll, mitzuteilen.
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Gemäß einem Aspekt dieser Offenbarung wird bereitgestellt eine Kommunikationsnetzwerkvorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.
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Gemäß einem weiteren Aspekt dieser Offenbarung wird ein Verfahren gemäß der Kommunikationsnetzwerkvorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 8 bereitgestellt
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung kann darin bestehen, die Nachteile im Stand der Technik wenigstens teilweise zu überwinden und ein Kommunikationsvorrichtung mit effizienter White-Space Verwendung bereitzustellen.
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In den Zeichnungen beziehen sich im Allgemeinen gleiche Bezugszeichen auf die gleichen Teile über die verschiedenen Ansichten hinweg. Die Zeichnungen sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu, die Betonung liegt stattdessen im Allgemeinen darauf, die Prinzipien der Erfindung zu veranschaulichen. In der folgenden Beschreibung werden Aspekte dieser Offenbarung beschrieben unter Bezugnahme auf die folgenden Zeichnungen, in denen: 1 eine Kommunikationsanordnung zeigt; 2 eine Kommunikationsnetzwerkvorrichtung zeigt; 3 ein Flussdiagramm zeigt; 4 eine Drahtloskommunikationsvorrichtung zeigt; 5 ein Flussdiagramm zeigt; 6 eine Kommunikationsnetzwerkvorrichtung zeigt;
- 7 ein Flussdiagramm zeigt;
- 8 eine Basisstation zeigt;
- 9 ein Flussdiagramm zeigt;
- 10 eine Kommunikationsnetzwerkvorrichtung zeigt;
- 11 ein Flussdiagramm zeigt;
- 12 eine Kommunikationsanordnung zeigt;
- 13 ein Flussdiagramm zeigt;
- 14 ein Ressourcenzuweisungsdiagramm zeigt;
- 15 einen MAC-Rahmen zeigt;
- 16 ein Zuweisungsdiagramm zeigt;
- 17 ein Zuweisungsdiagramm zeigt; und
- 18 einen Ressourcenplan zeigt.
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Die folgende detaillierte Beschreibung nimmt Bezug auf die beigefügten Zeichnungen, welche zur Erläuterung spezifische Details und Ausführungsformen zeigen, in welchem die Erfindung praktiziert werden kann. Diese Aspekte werden in ausreichenden Details beschrieben, um dem Fachmann die Ausführung der Erfindung zu ermöglichen. Andere Aspekte dieser Offenbarung können verwendet werden, und strukturelle, logische und elektrische Änderungen können gemacht werden, ohne vom Bereich dieser Erfindung abzuweichen. Die verschiedenen Aspekte dieser Offenbarung schließen sich nicht notwendigerweise gegenseitig aus, da einige Aspekte dieser Offenbarung mit einem Aspekt oder mehreren Aspekten dieser Offenbarung kombiniert werden können, um neue Aspekte zu bilden.
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1 zeigt eine Kommunikationsanordnung 100.
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Die Kommunikationsanordnung 100 enthält Funkzellen 101, wobei jede Funkzelle 101 von einer jeweiligen Basisstation 102 betrieben wird. Die Basisstationen 102 sind beispielsweise Teil eines zellulären Mobilkommunikationsnetzwerkes, beispielsweise gemäß UMTS (Universal Mobile Communication System; deutsch: Universalmobilkommunikationssystem), LTE (Long Term Evolution; deutsch: langfristige Evolution), LTE-A (Long Term Evolution Advanced; deutsch: langfristige Evolution weiterentwickelt), oder gemäß einem Aspekt dieser Offenbarung gemäß einem M2M (Machine-to-Machine; deutsch: Maschine-zu-Maschine) - Kommunikationssystemstandard. Eine Drahtloskommunikationsvorrichtung 103, 104 die sich in einer der Funkzellen 101 befindet, kann mit der Basisstation 102, die die Funkzelle 101 betreibt, (über die sogenannte Luft-Schnittstelle) kommunizieren und kann über eine Basisstationsteuerung 105 anderen Kommunikationsvorrichtungen oder Kommunikationsnetzwerken, beispielsweise dem Internet 107, bereitgestellt werden.
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Gemäß einem Aspekt dieser Offenbarung können für die Kommunikation zwischen den Drahtloskommunikationsvorrichtungen 103, 104 und der Basisstation 102 White Spaces verwendet werden. Der Begriff „White Space“ wird typischerweise verwendet im Kontext des Umschaltens von analogem auf digitales TV (Television; deutsch: Fernsehen). Da digitales TV weit weniger Bandbreite benötigt aufgrund seiner erhöhten spektralen Effizienz gegenüber dem althergebrachten digital TV, können große Teile des Frequenzbandes, die momentan durch analoges TV belegt sind, durch andere Systeme wiederverwendet werden. Zu diesem Zweck können zwei Ansätze verwendet werden:
- - Manche Teil des Spektrums können komplett anderen Systemen zugeordnet werden. Beispielsweise wird das Spektrum 790-862 MHz (in Europa) oder 698-790 MHz (in den USA) typischerweise durch nationale Regulierungsbehörden versteigert. Dieser Teil des Spektrums wird typischerweise als „digitale Dividende“ bezeichnet.
- - Manche Teile des Spektrums können dem neu eingeführten digitalen TV zugeordnet werden. Typischerweise ist dies das Spektrum von 470-790 MHz in Europa und zwischen 54-698 MHz in den USA (TV-Kanäle 2-51; jedoch ist nicht das ganze Spektrum zischen 54-698 MHz verfügbar, es gibt manche andere, anderen Systemen zugewiesene Teile, es wird nur in Betracht gezogen, White Spaces für diejenigen Teile zu nutzen, die tatsächlich TV zugeordnet sind). Es kann jedoch erwartet werden, dass die digitale TV-Abdeckung in manchen geographischen Regionen niedrig ist. Daher kann einem „sekundären Nutzer“ eines „sekundären Systems“, d.h. einer Vorrichtung eines anderen Kommunikationssystem als dem TV-Rundfunknetzwerk, erlaubt werden, auf diese Frequenzbänder zuzugreifen, falls das „primäre System“, d.h. der TV-Rundfunkveranstalter, sie nicht verwendet. Diese (temporären, geographischen) ungenutzten Teile des Spektrums werden als „White Spaces“ (deutsch: weiße Räume oder weiße Bereiche) bezeichnet. Es sollte angemerkt werden, dass die White Spaces sich auch auf andere Bereiche des Spektrums, die anderen Systemen als TV-Rundfunk zugeordnet sind, beziehen können. Daher kann der Begriff White Space sich auf irgendwelche (Frequenz-)Bänder beziehen, die einem primären Nutzer (wie beispielsweise irgendeiner Art von Kommunikationssystem) zugeordnet sind, und die, falls momentan ungenutzt, durch einen sekundären Nutzer wie oben für die TV-White Spaces beschrieben genutzt werden kann.
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Die Idee eines Einführens von White Spaces um unlizenzierten Nutzern zu ermöglichen, in den lizenzierten Bändern zu operieren, kann auch auf andere Frequenzbänder als die einem TV-Rundfunk zugeordneten Frequenzbänder angewendet werden. Beispielsweise können gemäß dem IEEE 802.11y-Standard ähnliche Ideen auf Satellitenbänder angewendet werden.
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Die Kommunikationsanordnung 100 kann beispielsweise ein Maschine-zu-Maschine (M2M) - Kommunikationssystem bilden, beispielsweise, wie oben beschrieben als ein sekundärer Nutzer in White Spaces, z.B. TV White Spaces, arbeitend.
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Im Betrieb des Kommunikationssystems 100 kann angenommen werden, dass es ungesteuerten Zugriff zu dem White-Space-Spektrum durch sekundäre Vorrichtungen gibt, sobald es das primäre System nicht mehr gibt. Jedoch kann ein gesteuerter Zugriffsmechanismus nötig sein, um Dienstgüte (englisch: Quality of Service; QoS) zu garantieren, wie er beispielsweise momentan in RSPG (die den „Licensed Shared Access“ (LSA; deutsch: lizenzierter geteilter Zugang) - Ansatz für TV-White-Space (TVWS) - Systeme vorschlägt) und in IEEE 802.19 (das einen IEEE-Systeme-zentrischen-Koexistenz-Mechanismus (englisch: IEEE systems centric coexistence mechanism) vorschlägt) in Arbeit ist.
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Gemäß IEEE (IEEE 802.19/ IEEE 802.19.1) können Koexistenzverwalter- und Entdeckungs-/Informations-Server-Einheiten eingeführt werden, um Koexistenz zwischen sekundären Systemen anzusprechen. Jedoch kann der IEEE-Ansatz angesehen werden als nicht vollständig angepasst an die Bedürfnisse eines M2M-Kommunikationssystems.
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Gemäß einem Aspekt dieser Offenbarung werden White-Space-Spektrumsverwaltungs- und Aggregationsmechanismen bereitgestellt in dem Kommunikationssystem 100, z.B. implementiert durch die Basisstationssteuerung 105. In anderen Worten werden White-Space-Ressourcenanforderungen verwaltet und/ oder aggregiert (oder gesammelt) in der Basisstationssteuerung 105. Die Basisstationssteuerung 105 kann handeln als eine Koexistenz-/White-Space-Koordinationsentität, eine effizientere Nutzung des White-Space-Spektrums ermöglichend. Ferner wird gemäß einem Aspekt dieser Offenbarung ein MAC-Rahmen eines Kommunikationssystems (wie beispielsweise ein M2M-Kommunikationssystem-MAC-Rahmen) angepasst (z.B. in mehr als einen Teil aufgeteilt), z.B. falls ein vollständiger Rahmen nicht auf einmal in einen zusammenhängenden dem Kommunikationssystem zugeteilten White-Space-Schlitz (englisch: white space slot) passt, beispielsweise falls eine große Anzahl von M2M-Vorrichtungen vorhanden ist, was einen langen MAC-Rahmen benötigt, so dass Daten, beispielsweise Uplink-Daten und/ oder Downlink-Daten, von allen M2M-Vorrichtungen übertragen werden können.
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2 zeigt eine Kommunikationsnetzwerkvorrichtung 200.
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Die Kommunikationsnetzwerkvorrichtung 200 enthält einen ersten Ermittler 201, eingerichtet zum Ermitteln einer Mehrzahl von eine Kommunikationsverbindung zu einer Basisstation benötigenden Drahtloskommunikationsvorrichtungen und einen zweiten Ermittler 202, eingerichtet zum, für jede Drahtloskommunikationsvorrichtung der Mehrzahl von Drahtloskommunikationsvorrichtungen, Ermitteln einer Zeit zum Herstellen der von jeder Drahtloskommunikationsverbindung angeforderten Kommunikationsverbindung.
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Die Kommunikationsnetzwerkvorrichtung 200 enthält ferner einen Sender, eingerichtet zum an jede Drahtloskommunikationsvorrichtung der Mehrzahl von Drahtloskommunikationsvorrichtungen Senden einer Angabe der Zeit zum Herstellen der von jeder Drahtloskommunikationsvorrichtung angeforderten Kommunikationsvorrichtung.
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In anderen Worten ermittelt gemäß einem Aspekt dieser Offenbarung eine Kommunikationsnetzwerkvorrichtung für Drahtloskommunikationsvorrichtungen die Zeiten, zu denen die Drahtloskommunikationsvorrichtungen angeforderte (z.B. gewünschte oder benötigte) Netzwerkverbindungen herstellen sollten. In anderen Worten entscheiden die Drahtloskommunikationsvorrichtungen (oder deren Nutzer) nicht selbst darüber, wann die angeforderte Kommunikationsverbindung eingerichtet werden soll, sondern es werden ihnen Kommunikationsverbindungszeiten (d.h. jeder Drahtloskommunikationsvorrichtung wird eine Verbindungszeit vorgeschrieben oder vorgegeben oder angegeben oder mitgeteilt) angegeben (oder vorgegeben), zu denen ihnen erlaubt wird, Kommunikationsverbindungen herzustellen. Dies ermöglicht es, die Zeiten für die Kommunikationsverbindungen auf der Netzwerkseite zu koordinieren, was das zukünftige Kommunikationsverhalten (was angeforderte Kommunikationsverbindungen angeht), was beispielsweise über eine momentane Kommunikationsverbindung hinausgehen kann, berücksichtigt. Beispielsweise kann die Kommunikationsnetzwerkvorrichtung Information haben über die Periodizität, mit der die Drahtloskommunikationsvorrichtungen Kommunikationsverbindungen benötigen und kann die Zeiten für die Kommunikationsverbindungen basierend auf dieser Information ermitteln.
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Es sollte angemerkt werden, dass das Ermitteln einer Zeit zum Herstellen der von jeder Drahtloskommunikationsvorrichtung angeforderten Kommunikationsverbindung und die Übertragung (oder das Senden) einer Angabe der Zeit zum Herstellen der von jeder Drahtloskommunikationsvorrichtung angeforderten Kommunikationsverbindung beispielsweise nicht ist das Planen (beispielsweise Zeitplanen; englisch: Scheduling) von Kommunikationsressourcen (beispielsweise Ermittlung eines Zeitschlitzes, der von der Drahtloskommunikationsvorrichtung verwendet werden soll, und Senden einer Angabe des Zeitschlitzes zu der Drahtloskommunikationsvorrichtung), d.h. gemäß einem Aspekt dieser Offenbarung nicht verstanden werden soll als Ressourcenverwaltung (z.B. Zuweisung eines Zeitschlitzes usw.). Während sich beispielsweise Ressourcenverwaltung typischerweise auf die Zuweisung von Kommunikationsressourcen (wie beispielsweise Zeitschlitzen) in Antwort auf eine Anforderung durch eine Kommunikationsvorrichtung zum Haben einer Kommunikationsverbindung sobald wie möglich (z.B. „jetzt“) bezieht, kann die Ermittlung der Zeit zum Herstellen der Kommunikationsverbindung verstanden werden als eine langfristige Planung der Herstellung der Kommunikationsverbindung, möglicherweise enthaltend eine Koordination der Kommunikationszeiten der Mehrzahl von Drahtloskommunikationsvorrichtungen (z.B. im Sinne von Stunden, Tagen oder gar Wochen). Beispielsweise kann die Zeit zwischen der Anforderung einer Drahtloskommunikationsvorrichtung für eine Kommunikationsverbindung und der Zeit zum Herstellen der Kommunikationsverbindung im Bereich von Minuten, Stunden, Tagen oder gar Wochen sein, und damit länger als die Zeit zwischen einer Anforderung für Kommunikationsressourcen und der Zeit eines Zuweisens der Kommunikationsressourcen (d.h. der Zeit, zu der die Kommunikationsressourcen verfügbar sind für die Drahtloskommunikationsvorrichtung). Eine Funkressourceverwaltung kann zusätzlich ausgeführt werden für die Kommunikationsverbindung, welche zu der ermittelten Zeit zum Herstellen der Kommunikationsverbindung herstellt wird.
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Ferner kann die Kommunikationsnetzwerkvorrichtung beispielsweise vorab Kenntnis darüber haben, dass die Mehrzahl von Drahtloskommunikationsvorrichtungen eine Kommunikationsverbindung mit einer Basisstation benötigt (z.B. ohne die Notwendigkeit eines Empfangens von entsprechenden Verbindungsanforderungen von den Drahtloskommunikationsvorrichtungen) und kann die Verbindungszeiten für die Drahtloskommunikationsvorrichtungen planen. Die Herstellung der Kommunikationsverbindung und die ermittelten Zeiten zum Herstellen der Kommunikationsverbindung kann getriggert werden durch die Kommunikationsnetzwerkvorrichtung (z.B. durch Initiierung des Sendens einer entsprechenden Verbindungseinrichtungsnachricht oder Einladungsnachricht). Die Drahtloskommunikationsvorrichtungen sind beispielsweise M2M-Vorrichtungen.
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Die Kommunikationsnetzwerkvorrichtung kann beispielsweise verstanden werden als eine Vorrichtung der Netzwerkseite eines Kommunikationsnetzwerks oder Kommunikationssystems.
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Der Sender kann beispielsweise eingerichtet sein zum Senden der Angabe an jede Drahtloskommunikationsvorrichtung über die Basisstation.
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Ermitteln der Zeiten zum Herstellen der Kommunikationsverbindungen kann beispielsweise enthalten oder sein ein miteinander Koordinieren der Zeiten zum Herstellen der Kommunikationsverbindungen. Beispielsweise kann Ermitteln der Zeiten zum Herstellen der Kommunikationsverbindungen enthalten oder sein ein Konzentrieren der Zeiten zum Herstellen der Kommunikationsverbindungen. Beispielsweise wird eine Koordination so gemacht, dass der beste Zeitpunkt (oder der beste Zeitabschnitt) gewählt wird für die Herstellung der Verbindungen, um zu garantieren, dass alle Zielnutzer (d.h. alle Drahtloskommunikationsvorrichtungen, die eine Verbindung angefordert haben) innerhalb eines einzigen Rahmens (englisch: frame) oder einer kleinen Anzahl von Rahmen senden oder übertragen. Die Koordination kann ausreichend (oder weit) im Voraus durchgeführt werden. Beispielsweise ermittelt die Kommunikationsnetzwerkvorrichtung einen Rahmen (z.B. einen MAC-Schicht-Rahmen), in anderen Worten disponiert (englisch: schedules) einen Rahmen für alle (oder eine maximale Anzahl von) Drahtloskommunikationsvorrichtungen, welche eine Kommunikationsverbindung angefordert haben. Beispielsweise wird ein Rahmen disponiert so, dass eine maximale Anzahl der Drahtloskommunikationsvorrichtungen ihre Übertragungsziele innerhalb dieses einzelnen Rahmens erfüllen kann.
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Gemäß einem Aspekt dieser Offenbarung ist der erste Ermittler ferner eingerichtet zum, für jede Drahtloskommunikationsvorrichtung, Ermitteln eines Zeitabschnitts, innerhalb dessen gemäß der Anforderung durch die Drahtloskommunikationsvorrichtung die angeforderte Kommunikationsvorrichtung hergestellt werden sollte, und der zweite Ermittler ist eingerichtet zum Ermitteln der Zeiten zum Herstellen der Kommunikationsverbindungen basierend auf den ermittelten Zeitabschnitten.
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Ermitteln der Zeiten zum Herstellen der Kommunikationsverbindungen kann beispielsweise enthalten einen Bereich (oder das Ermitteln eines Bereichs) der Zeiten zum Herstellen der Kommunikationsverbindungen so dass die Zeit zum Herstellen der Kommunikationsverbindung, falls innerhalb des Bereichs, akzeptabel ist für alle (oder eine ausgewählte Teilmenge) der Mehrzahl von Drahtloskommunikationsvorrichtungen. In anderen Worten kann die Kommunikationsnetzwerkvorrichtung einen Zeitabschnitt ermitteln, in dem alle Kommunikationsverbindungen durchgeführt werden, z.B. zusammenhängen durchgeführt werden.
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Der zweite Ermittler ist beispielsweise eingerichtet zum Ermitteln der Zeiten zum Herstellen der Kommunikationsverbindungen basierend auf klein Halten des Bereichs der ermittelten Zeiten zum Herstellen der Kommunikationsverbindungen (in anderen Worten: basierend darauf, dass Bereich der ermittelten Zeiten zum Herstellen der Kommunikationsverbindungen klein gehalten wird).
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Der zweite Ermittler ist beispielsweise eingerichtet zum Ermitteln der Zeiten zum Herstellen der Kommunikationsverbindungen basierend auf der Anzahl von Drahtloskommunikationsvorrichtungen der Mehrzahl von Drahtloskommunikationsvorrichtungen.
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Der zweite Ermittler ist beispielsweise eingerichtet zum Ermitteln der Zeiten zum Herstellen der Kommunikationsverbindungen basierend auf der Verfügbarkeit von Kommunikationsressourcen für die angeforderten Kommunikationsverbindungen.
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Beispielsweise enthält die Kommunikationsnetzwerkvorrichtung ferner einen Empfänger, eingerichtet zum Empfangen von Information von einer Datenbank über die Verfügbarkeit von Kommunikationsressourcen.
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Die Kommunikationsressourcen sind beispielsweise White-Space-Ressourcen.
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Die Kommunikationsvorrichtung 200 führt beispielsweise ein Verfahren wie in 3 gezeigt aus.
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3 zeigt ein Flussdiagramm 300.
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In 301 wird eine Mehrzahl von eine Kommunikationsverbindung zu einer Basisstation benötigenden Drahtloskommunikationsvorrichtungen ermittelt.
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In 302 wird für jede Drahtloskommunikationsvorrichtung der Mehrzahl von Drahtloskommunikationsvorrichtungen eine Zeit zum Herstellen der von jeder Drahtloskommunikationsverbindung angeforderten Kommunikationsverbindung ermittelt.
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In 303 wird an jede Drahtloskommunikationsvorrichtung der Mehrzahl von Drahtloskommunikationsvorrichtungen eine Angabe der Zeit zum Herstellen der von jeder Drahtloskommunikationsvorrichtung angeforderten Kommunikationsvorrichtung gesendet.
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Die Netzwerkkommunikationsvorrichtung 200 kommuniziert beispielsweise mit einer Drahtlosvorrichtung wie in 4 dargestellt.
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4 zeigt eine Drahtloskommunikationsvorrichtung 400.
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Die Drahtloskommunikationsvorrichtung 400 enthält einen Sender 401, eingerichtet zum Senden einer Nachricht an eine Basisstation, angebend, dass die Drahtloskommunikationsvorrichtung eine Kommunikationsverbindung mit einer Basisstation anfordert; und einen Empfänger 402, eingerichtet zum Empfangen einer Angabe einer Zeit zum Herstellen der angeforderten Kommunikationsverbindung.
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Die Drahtloskommunikationsvorrichtung 400 enthält ferner eine Steuerung 403, eingerichtet zum Herstellen einer Kommunikationsverbindung mit der Basisstation zu der angegebenen Zeit.
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Die Drahtloskommunikationsvorrichtung 400 führt beispielsweise ein Verfahren wie in 5 dargestellt aus.
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5 zeigt ein Flussdiagramm 500.
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In 501 wird einer Nachricht an eine Basisstation gesendet, angebend, dass die Drahtloskommunikationsvorrichtung eine Kommunikationsverbindung mit einer Basisstation anfordert.
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In 502 empfängt die Drahtloskommunikationsvorrichtung eine Angabe einer Zeit zum Herstellen der angeforderten Kommunikationsverbindung.
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In 503 stellt die Drahtloskommunikationsvorrichtung eine Kommunikationsverbindung mit der Basisstation zu der angegebenen Zeit her.
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6 zeigt eine Kommunikationsnetzwerkvorrichtung 600.
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Die Kommunikationsnetzwerkvorrichtung 600 enthält einen Empfänger 601, eingerichtet zum von jeder Basisstation einer Mehrzahl von Basisstationen Empfangen einer Angabe einer Last der Basisstation, und einen Ermittler 602, eingerichtet zum für jede Basisstation der Mehrzahl von Basisstationen Ermitteln von Funkkommunikationsressourcen, die der Basisstation zugewiesen werden sollen, basierend auf der angegebenen Last der Basisstation.
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Die Kommunikationsnetzwerkvorrichtung 600 enthält ferner einen Sender 603, eingerichtet zum an jede Basisstation Übertragen einer Angabe der ermittelten Funkkommunikationsressourcen, die der Basisstation zugewiesen werden sollen.
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In anderen Worten werden gemäß einem Aspekt dieser Offenbarung Funkkommunikationsressourcen auf Basisstationen verteilt basierend auf der Last der Basisstationen. Die Last einer Basisstation kann eine Last der Funkzelle, die durch die Basisstation betrieben wird, sein und kann eine Anzahl von Drahtloskommunikationsvorrichtungen, bedient durch die Basisstation, oder eine Anzahl von Kommunikationsverbindungen, welche von der Basisstation angefordert werden, sein. Beispielsweise je höher die Last einer Basisstation ist, desto mehr Funkressourcen werden der Basisstation zugeordnet. Funk(kommunikations)ressourcen können Frequenzen (z.B. OFDM(A)-Teilträger; englisch: OFDM(A) subcarriers) usw.) aber auch Zeitschlitze oder die Kombination von beidem sein.
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Der Empfänger 601 ist beispielsweise eingerichtet zum periodischen Empfangen der Angaben, der Ermittler ist beispielsweise eingerichtet zum periodischen Ermitteln der Funkkommunikationsressourcen, und der Sender ist beispielsweise eingerichtet zum periodischen Senden der Angaben.
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Der Ermittler 602 ist beispielsweise eingerichtet zum dynamischen Ermitteln der Funkkommunikationsressourcen.
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Die Kommunikationsnetzwerkvorrichtung 600 führt beispielsweise ein Verfahren wie in 7 dargestellt aus.
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7 zeigt ein Flussdiagramm 700.
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In 701 wird von jeder Basisstation der Mehrzahl von Basisstationen einer Angabe einer Last der Basisstation empfangen.
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In 702 werden für jede Basisstation der Mehrzahl von Basisstationen Funkkommunikationsressourcen, die der Basisstation zugewiesen werden sollen, basierend auf der angegebenen Last der Basisstation ermittelt.
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In 703 wird an jede Basisstation eine Angabe der ermittelten Funkkommunikationsressourcen, die der Basisstation zugewiesen werden sollen, übertragen.
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Die Kommunikationsnetzwerkvorrichtung 600 interagiert beispielsweise mit einer Basisstation wie in 8 dargestellt.
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8 zeigt eine Basisstation 800.
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Die Basisstation 800 enthält einen Ermittler 801, eingerichtet zum Ermitteln der Last der Basisstation 800, und einen Sender 802, eingerichtet zum Senden einer Angabe der ermittelten Last an eine Kommunikationsnetzwerkvorrichtung.
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Die Basisstation 800 enthält ferner einen Empfänger 803, eingerichtet zum Empfangen einer Angabe über der Basisstation zum Versorgen der Drahtloskommunikationsvorrichtungen zugewiesenen Funkkommunikationsvorrichtungen, und eine Steuerung 804, eingerichtet zum Steuern der Basisstation 800 zum Versorgen der Drahtloskommunikationsvorrichtungen unter Verwendung der angegebenen Funkkommunikationsressourcen.
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Die Kommunikationsnetzwerkvorrichtung ist beispielsweise eine Basisstation, und die Daten werden beispielsweise zwischen der Basisstation und der mindestens einen Drahtloskommunikationsvorrichtung ausgetauscht.
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Die Kommunikationsnetzwerkvorrichtung kann ferner enthalten einen Sender, eingerichtet zum Senden von Information basierend auf dem Ergebnis der Ermittlung des Zeitabschnittes zu der mindestens einen Drahtloskommunikationsvorrichtung.
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Beispielsweise ist die Information Information, aus der die mindestens eine Drahtloskommunikationsvorrichtung ableiten kann, ob ein Zeitabschnitt innerhalb des Rahmens, während dessen die Kommunikationsressourcen nicht durch den Rahmen belegt sind, in dem Rahmen vorhanden sein sollte, und, falls ein Zeitabschnitt innerhalb des Rahmens, während dessen die Kommunikationsressourcen nicht durch den Rahmen belegt sind, in dem Rahmen vorhanden sein sollte, die Zeit das Anfangs und die Zeit des Endes des Zeitabschnittes.
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Die Information ist beispielsweise enthalten in einem zu der Drahtloskommunikationsvorrichtung gesendeten Ressourcenplan (englisch: resource map).
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Der Sender ist beispielsweise eingerichtet zum Senden des Ressourcenplans zu der Drahtloskommunikationsvorrichtung unter Verwendung des Rahmens.
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Der Rahmen ist beispielsweise ein Mediumzugriffssteuerungsrahmen (englisch: medium access control layer frame). Es sollte erkannt werden, dass der Rahmen sowohl auf der MAC-Schicht verwendete Daten als auch auf der physikalischen Schicht verwendete Daten (wie beispielsweise für Synchronisation zwischen Sender und Empfänger verwendete Symbole) enthalten kann.
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Beispielsweise enthält der Rahmen einen Synchronisationszeitabschnitt, einen Ressourcezuweisungsangabezeitabschnitt und mindestens eines von einem Uplinkdatenübertragungszeitabschnitt und einem Downlinkdatenübertragungszeitabschnitt.
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Gemäß einem Aspekt dieser Offenbarung wird ein Zeitabschnitt innerhalb des Rahmens ermittelt, während dessen die Kommunikationsressourcen nicht durch den Rahmen belegt sind, falls die Dauer eines für die Übertragung des Rahmens zugewiesenen Zeitschlitzes kürzer ist als die ermittelte benötigte Zeit.
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Die Basisstation 800 führt beispielsweise ein Verfahren wie in 9 dargestellt aus.
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9 zeigt ein Flussdiagramm.
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In 901 wird die Last der Basisstation ermittelt.
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In 902 wird eine Angabe der ermittelten Last an eine Kommunikationsnetzwerkvorrichtung gesendet.
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In 903 empfängt die Basisstation eine Angabe über der Basisstation zum Versorgen der Drahtloskommunikationsvorrichtungen zugewiesenen Funkkommunikationsvorrichtungen.
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In 904 wird die Basisstation gesteuert zum Versorgen der Drahtloskommunikationsvorrichtungen unter Verwendung der angegebenen Funkkommunikationsressourcen.
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10 zeigt eine Kommunikationsnetzwerkvorrichtung 1000.
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Die Kommunikationsnetzwerkvorrichtung 1000 ist Teil eines Kommunikationsnetzwerks und enthält einen ersten Ermittler 1001, eingerichtet zum Ermitteln einer für ein Austauschen von Daten zwischen dem Kommunikationsnetzwerk und mindestens einer Drahtloskommunikationsvorrichtung unter Verwendung von vorgegebenen Funkkommunikationsressourcen benötigter Zeit, und einen zweiten Ermittler 1002, eingerichtet zum, basierend auf der ermittelten benötigten Zeit, Ermitteln eines Zeitabschnitts innerhalb eines Rahmens, der verwendet werden soll für ein Austauschen der Daten, während dessen die Kommunikationsressourcen nicht durch den Rahmen belegt sind.
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Die Kommunikationsnetzwerkvorrichtung 1000 enthält ferner eine Steuerung 1003, eingerichtet zum Steuern des Austausches von Daten zwischen dem Kommunikationsnetzwerk und der mindestens einen Drahtloskommunikationsvorrichtung basierend auf dem Ergebnis der Ermittlung des Zeitabschnittes.
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In anderen Worten können gemäß einem Aspekt dieser Offenbarung ein oder mehrere Stilleabschnitte (englisch: silence periods) eingeführt werden in einem Rahmen basierend auf der zum Übertragen der zu übertragenden Daten unter Verwendung eines Rahmens benötigten Zeit, oder, in anderen Worten, basierend auf der Länge des Rahmens (ohne Stilleabschnitte). Beispielsweise könnten Stilleabschnitte eingefügt (oder eingeführt) werden, falls mehr Zeit benötigt wird für die Übertragung des Rahmens als in einem einzigen Zeitschlitz von einem oder mehreren für die Übertragung des Rahmens zugewiesenen Zeitschlitzen verfügbar ist. Die Ermittlung des Stilleabschnittes kann enthalten ein Entscheiden, ob ein Stilleabschnitt in den Rahmen eingefügt werden sollte. Beispielsweise, falls die für die Übertragung des Rahmens benötigte Zeit kürzer ist als die Dauer eines für die Übertragung des Rahmens zugeordneten (oder verfügbaren) Zeitschlitzes, kann die Netzwerkkommunikationsvorrichtung entscheiden, dass kein Stilleabschnitt in den Rahmen eingefügt wird. Die Netzwerkkommunikationsvorrichtung kann auch die Anzahl von Stilleabschnitten, d.h. Perioden oder Abschnitte oder Zeitabschnitte während denen die Kommunikationsressourcen nicht durch den Rahmen belegt sind, ermitteln, basierend auf der ermittelten benötigten Zeit als ein Teil der Ermittlung des Abschnittes.
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Die Netzwerkkommunikationsvorrichtung 1000 führt beispielsweise ein Verfahren wie in 11 dargestellt aus.
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11 zeigt ein Flussdiagramm 1100.
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In 1101 wird eine für ein Austauschen von Daten zwischen einem Kommunikationsnetzwerk und mindestens einer Drahtloskommunikationsvorrichtung unter Verwendung von vorgegebenen Funkkommunikationsressourcen benötigte Zeit ermittelt.
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In 1102 wird, basierend auf der ermittelten benötigten Zeit, ein Zeitabschnitt innerhalb eines Rahmens, der verwendet werden soll für ein Austauschen der Daten, während dessen die Kommunikationsressourcen nicht durch den Rahmen belegt sind, ermittelt.
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In 1103 wird der Austausch von Daten zwischen dem Kommunikationsnetzwerk und der mindestens einen Drahtloskommunikationsvorrichtung gesteuert basierend auf dem Ergebnis der Ermittlung des Zeitabschnittes.
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Es sollte angemerkt werden, dass im Kontext von einer der Kommunikationsnetzwerkvorrichtungen 200, 600, 1000 beschriebene Aspekte analog gültig sind für die Drahtloskommunikationsvorrichtung 400, die Basisstation 800 und die in den Flussdiagrammen 300, 500, 700, 900, 1100 dargestellten Verfahren und umgekehrt. Es sollte ferner angemerkt werden, dass die Funktionalitäten der Kommunikationsnetzwerkvorrichtungen 200, 600, 1000 (und analog die Verfahren) zumindest teilweise kombiniert werden können.
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Es sollte ferner angemerkt werden, dass Komponenten der Kommunikationsnetzwerkvorrichtungen, der Basisstation und der Drahtloskommunikationsvorrichtung (wie beispielsweise die Ermittler, die Steuerungen usw.) implementiert werden können mittels einem Schaltkreis (oder Schaltung) oder mehreren Schaltkreisen (oder Schaltungen).
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Ein „Schaltkreis“ oder eine „Schaltung“ kann als irgendeine Art von einer Logik implementierenden Entität verstanden werden, die eine Spezialschaltung oder ein Prozessor sein kann, welcher Software ausführt, die in einem Speicher, einer Firmware oder irgendeiner Kombination davon gespeichert ist. Des Weiteren kann eine „Schaltung“ eine festverdrahtete Logikschaltung oder eine programmierbare Logikschaltung, wie beispielsweise ein programmierbarer Prozessor, zum Beispiel ein Mikroprozessor (z. B. ein Complex Instruction Set Computer- (CISC) -Prozessor oder ein Reduced Instruction Set Computer- (RISC) -Prozessor) sein. Eine „Schaltung“ kann auch ein Prozessor sein, der Software ausführt, wie beispielsweise irgendeine Art von Computerprogramm, wie beispielsweise ein Computerprogramm, das den Code einer virtuellen Maschine, wie beispielsweise Java, einsetzt. Irgendeine andere Art von Implementierung der jeweiligen Funktionen, die obenstehend und nachfolgend ausführlicher beschrieben werden, kann auch als eine „Schaltung“ verstanden werden. Es ist auch selbstverständlich, dass irgendwelche zwei (oder mehr) der beschriebenen Schaltungen in einer Schaltung kombiniert sein können.
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Im Folgenden wird ein Beispiel zum Verwalten und Aggregieren von (TV) White Space - Ressourceanforderungen in der Basisstationsteuerung 105 gemäß einem Aspekt dieser Offenbarung beschrieben. Die Basisstationsteuerung 105 dieses Beispiels kann angesehen werden (möglicherweise zusammen mit der Basisstation 106) als ein Beispiel der Kommunikationsnetzwerkvorrichtungen 200, 600, die unter Bezugnahme auf 2 und 6 beschrieben sind. Die Drahtloskommunikationsvorrichtungen 103, 104 können angesehen werden als ein Beispiel für die Drahtloskommunikationsvorrichtung 400, die unter Bezugnahme auf 4 beschrieben ist, und die Basisstationen 102 können angesehen werden als Beispiele der Basisstation 800, die unter Bezugnahme auf 8 beschrieben sind.
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12 zeigt eine Kommunikationsanordnung 1200.
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Die Kommunikationsanordnung 1200 enthält eine erste Basisstation 1201, die eine erste Funkzelle 1204 betreibt, eine zweite Basisstation 1202, die eine zweite Funkzelle 1205 betreibt, und eine dritte Basisstation 1203, die eine dritte Funkzelle 1206 betreibt. Die Basisstationen 1201, 1202, 1203 entsprechen beispielsweise den Basisstationen 1202, und die Funkzellen 1204, 1205, 1206 entsprechen beispielsweise den Funkzellen 101. Die Funkzellen 1204, 1205, 1206 können angesehen werden als die Abdeckungsbereiche der Basisstationen 1201, 1202, 1203.
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Die Kommunikationsanordnung 1200 enthält ferner eine Basisstationsteuerung 1207, entsprechend der Basisstationsteuerung 105, welche mit den Basisstationen 1201, 1202, 1203 gekoppelt ist.
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Drahtloskommunikationsvorrichtungen 1211 entsprechen Drahtloskommunikationsvorrichtungen 103, 104. In diesem Beispiel sind TVWS-Knoten des M2M-Kommunikationsnetzwerkes in den Funkzellen 1204, 1205, 1206 angeordnet. Die Drahtloskommunikationsvorrichtungen 1211 sind beispielsweise elektrische Messgeräte (oder Zähler), die in Häusern oder Apartments angeordnet sind, und welche Messwerte über das M2M-Kommunikationsnetzwerk übertragen, z.B. zu einem Energieversorger. Die Drahtloskommunikationsvorrichtungen 1211 können beispielsweise auch Drahtloskommunikationsvorrichtungen für die Lieferung von elektronischen Medien und Inhalten, dauerhafte Überwachung von und Firmware-Aktualisierungen für Autos, Teileverfolgung von Gütern in Bewegung, Verkehrsverwaltung und Straßenmaut, Vernetzung für das intelligente Netz, ländliches Breitband, Vernetzung von elektronischen Regalbeschriftungen und Verkaufspunktendgeräte im Einzelhandel, entfernte Gesundheitsüberwachung und Diagnose, Umweltüberwachung und -steuerung, Heim- und Industriegebäudeautomation, Sicherheit und Steuerung und/ oder Verteidigung und Sicherheit sein.
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In diesem Beispiel überlappt wie dargestellt die zweite Funkzelle 1205 die erste Funkzelle 1204, und die dritte Funkzelle 1206 überlappt die erste Funkzelle 1204. Ferner wird angenommen, dass in einer ersten geographischen Region (beispielsweise einem ersten Bereich 1208) die Verwendung der TV - White Space - Spektrumsteilmenge S1 erlaubt ist für sekundäre Systeme, und dass in einer zweiten geographischen (beispielsweise einem zweiten Bereich 1209) die Verwendung der TV - White Space - Spektrumsteilmenge S2 erlaubt ist für sekundäre Systeme. Es wird angenommen, dass die Basisstationen 1201, 1202, 1203 und die Basisstationsteuerung 1207 Teil eines M2M-Kommunikationsnetzwerk, das als ein sekundäres System in dem TV - White Space - Spektrum (enthaltend sowohl S1 als auch S2) operiert. Beispielsweise wird eine weitere Funkzelle 1210 durch ein anderes TVWS - Sekundärsystem betrieben.
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Die Kommunikationsanordnung 1200 enthält ferner eine White Space - Koordinationseinheit 1212 (beispielsweise eine TVWS-Koordinationseinheit).
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Gemäß einem Aspekt dieser Offenbarung wird ein „Spektrum-Ressource-Anforderungs-Aggregations“-Mechanismus in der Basisstationsteuerung 1206 implementiert. Beispielsweise wird Spektralressourceverwaltung gehandhabt wie in 13 dargestellt.
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13 zeigt ein Flussdiagramm 1300.
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In 1301 geben die M2M-Basisstationen 1201, 1202, 1203 der BS-Steuerung 1207 ihren Abdeckungsbereich und Ressourcenanforderungen (beispielsweise Rahmenlängen für UL (Uplink)/ DL (Downlink)) an.
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In 1302 leitet, basierend auf dem angegebenen durch die M2M-Basisstationen 1201, 1202, 1203 bereitgestellten Abdeckungsbereiche, die BS-Steuerung 1207 das Kandidatenspektrum, das durch die Basisstationen 1201, 1202, 1203 verwendet werden soll, ab. In dem Beispiel von 12 decken die zweite Basisstation 1202 und die dritte Basisstation 1203 einen Bereich ab, der offen ist für eine Verwendung durch die Teilmenge S2. Auf der anderen Seiten deckt die erste Basisstation 1201 einen Bereich ab, der mit dem ersten Bereich 1208 und dem zweiten Bereich 1209 überlappt. Daher kann die erste Basisstation 1201 beispielsweise nur die gemeinsamen Frequenzen der zweiten Teilbereiche, d.h. das Spektrum S1 ∩ S2 nutzen.
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In 1303 berechnet die BS-Steuerung 1207, basierend auf den Ressourcenanforderungen (z.B. Rahmenlängen für UL/ DL) die aggregierten (oder gesammelten oder zusammengefassten) Ressourcenanforderungen, was z.B. enthält ein Identifizieren, welche Basisstationen 1201, 1202, 1203 auf das identische Spektrum simultan (oder gleichzeitig oder parallel zueinander) zugreifen können. In dem in 12 dargestellten Beispiel überlappen sich der Abdeckungsbereich der zweiten Basisstation 1202 und der Abdeckungsbereich der dritten Basisstation 1203 nicht. Daher können die gleichen spektralen Ressourcen sowohl der zweiten Basisstation 1202 als auch der dritten Basisstation 1203 für gleichzeitige Nutzung zugewiesen (oder allokiert) werden. Auf der anderen Seite überlappen sich der Abdeckungsbereich der ersten Basisstation 1201 und der Abdeckungsbereich der zweiten Basisstation 1202, und das gleiche gilt für den Abdeckungsbereich der ersten Basisstation 1201 und den Abdeckungsbereich der dritten Basisstation 1203. Daher ermittelt die Basisstationsteuerung 1207, dass die der ersten Basisstation 1201 zugewiesenen Kommunikationsressourcen orthogonal sein müssen zu den der zweiten Basisstation 1202 zugewiesenen Kommunikationsressourcen und zu den der dritten Basisstation 1203 zugewiesenen Kommunikationsressourcen (d.h. dass sie in verschiedenen spektralen Bändern liegen müssen, und/ oder verschiedenen Übertragungszeiten entsprechen usw.).
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In dem in 12 dargestellten Beispiel wird, angenommen das die Basisstationen 1201, 1202 und 1203 Zeitschlitze der Dauer T1, T2 und T3 innerhalb eines Wiederholungszyklus von Trep anfordern, beispielsweise ein Teilbereich des S2-Spektrums identifiziert für die zweite Basisstation 1202 und die dritte Basisstation 1203. Beispielsweise wird der identifizierte Bereich von S2 durch die Basisstationsteuerung 1207 der zweiten Basisstation 1202 und der dritten Basisstation 1203 für eine Dauer von max{T3, T2} zugewiesen, auf welchen simultan durch die zweite Basisstation 1202 und die dritte Basisstation 1203 zugegriffen wird. Für die erste Basisstation 1201 werden orthogonale Kommunikationsressourcen benötigt für die Dauer T1 als Teilbereich von S1∩S2, orthogonal seiend zu dem Spektrumsabschnitt, der der zweiten Basisstation 1202 und der dritten Basisstation 1203 zugewiesen wird.
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In 1304 werden die in 1303 abgeleiteten, identifizierten Ressourceanforderungen zu der Koordinationseinheit 1212 durch die BS-Steuerung 1207 kommuniziert zum Anfordern einer Angabe (oder Indikation) von verfügbaren Kommunikationsressourcen. Die Koordinationseinheit 1212 kann Teil der Datenbank 106 des in 1 dargestellten Systems sein. Die Koordinationseinheit 1212 kann auch implementiert werden basierend auf einem IEEE 802.19/ IEEE 802.19.1 - Koexistenzservers (englisch: coexistence server) oder auf irgendeine andere passende Weise. Die Koordinationseinheit kann Spektrums-/ Ressourceanforderungen von anderen Systemen (z.B. anderen sekundären Systemen wie beispielsweise demjenigen, das die weitere Basisstation 1210 betreibt) berücksichtigen, um die für die Basisstationen 1201, 1202, 1203 verfügbaren Kommunikationsressourcen zu ermitteln, um Koexistenz zwischen verschiedenen Systemen sicherzustellen.
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In 1305 antwortet die Koordinationseinheit 1212 auf die Anforderung von der BS-Steuerung 1207. Die BS-Steuerung 1207 informiert die Basisstationen 1201, 1202, 1203 über die zugewiesenen Ressourcen.
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In 1306 verwenden die Basisstationen 1201, 1202, 1203 die zugewiesenen Ressourcen für Kommunikation mit Drahtloskommunikationsvorrichtungen 1211.
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In 1307, werden, falls erforderlich (in anderen Worten: auf Erfordernis hin), die Ressourcen wieder von der Kommunikationseinheit 1212 durch die BS-Steuerung 1207 angefordert (beispielsweise falls die zugewiesenen Ressourcen ablaufen, der primäre Nutzer das Spektrum zurückfordert, usw.)
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Im Folgenden wird ein Beispiel zum Anpassen eines MAC-Rahmens im Fall, dass ein vollständiger Rahmen nicht auf einmal in einen zusammenhängenden, einem M2M-Kommunikationssystem gewährten (oder zugeteilten) White Space - Schlitz passt, beschrieben.
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Die Basisstationsteuerung 105 dieses Beispiels kann angesehen werden als ein Beispiel für die unter Bezugnahme auf 10 beschriebene Kommunikationsnetzwerkvorrichtung 1000.
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Dieser Fall kann auftreten, wenn die Koordinationseinheit 1212 einem sekundären System den Ressourcenzugriff nicht für eine vollständige, zusammenhängende Rahmendauer zuweisen kann. Dies kann beispielsweise der Fall sein, falls eine Basisstation 1201, 1202, 1203 eine große Anzahl (möglicherweise tausende) von M2M-Vorrichtungen 1211 bedienen (oder versorgen) muss. Bedienen (oder Versorgen) solch einer großen Anzahl (d.h. Übertragen oder Senden von Daten zu all den Vorrichtungen und/ oder Empfangen von Daten von all den Vorrichtungen) kann einen langen MAC-Rahmen erfordern. Dies ist in 14 dargestellt.
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14 zeigt ein Ressourcezuweisungsdiagramm 1400.
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In dem Ressourcezuweisungsdiagramm 1400 erhöht sich die Zeit von links nach rechts entlang einer Zeitachse 1401. Über der Zeitachse 1401 sind erste Zeitschlitze 1402 angegebenen, in denen ein verfügbares White Space - Spektrum dem Kommunikationsnetzwerk entsprechend den Basisstationen 1201, 1202, 1203 zugewiesen ist, und zweite Zeitschlitze 1403 sind angegebenen, in denen das verfügbare White Space - Spektrum einem anderen White Space - Kommunikationssystem (beispielsweise demjenigen, das die weitere Basisstation 1210 betreibt) zugewiesen ist.
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Wie dargestellt, kann der Fall auftreten, wenn eine Mehrzahl von sekundären Systemen vorhanden sind, dass Zeitschlitze 1402, 1403, welche zugewiesen sind, nicht genügend Länge haben für die benötigte Dauer eines MAC-Rahmens. In diesem Beispiel sind die ersten Zeitschlitze nicht lang genug für einen benötigten MAC-Rahmen 1404. Gemäß einem Aspekt dieser Offenbarung wird eine MAC-Rahmenstruktur bereitgestellt zum Erlauben von Übertragung das MAC-Rahmens, selbst falls seine Dauer länger ist als die Dauer eines allokierten (oder zugewiesenen) Zeitschlitzes.
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Ein Beispiel eines MAC-Rahmens ist in 15 dargestellt.
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15 zeigt einen MAC-Rahmen 1500.
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Der MAC-Rahmen 1500 enthält eine Präambel 1501, welche beispielsweise Symbole für Synchronisation zwischen dem Sender und dem Empfänger des Rahmens 1500 enthält, einen Rahmensteuerungskopf (englisch: frame control header, FCH) 1502, beispielsweise enthaltend Information über den Rahmentyp und für Energieverwaltung verwendete Information, einen Ressourcenplan 1503 (englisch: resource map), beispielsweise spezifizierend die Zuweisung (oder Allokation) von Übertragungsintervallen an Drahtlosvorrichtungen für Uplink- und/ oder Downlink-Datenübertragung, einen Downlinkdatenübertragungskörper 1504 (englisch: downlink data transmission body) und einen Uplinkdatenübertragungskörper 1505 (englisch: uplink data transmission body). Nach dem FCH 1502 werden der Ressourcenplan 1503, der Downlinkdatenübertragungskörper 1504 und der Uplinkdatenübertragungskörper 1505 bereitgestellt. Der Rahmen 1500 kann Verzögerungs(zeit)abschnitte (oder Verzögerungsteilschlitze) 1506 enthalten. In den Verzögerungsabschnitten 1506 werden keine Daten (des MAC-Rahmens 1500) übertragen. Die Verzögerungsabschnitte 1506 können verwendet werden, um dem Empfänger Zeit zu geben, die empfangenen Daten vor der nächsten Übertragung zu verarbeiten.
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Im Fall, dass der Downlinkdatenübertragungskörper 1504 und der Uplinkdatenübertragungskörper 1505 in einen Zeitschlitz 1501 wie durch die Koordinationseinheit 1212 zugewiesen passen, kann die Basisstationsteuerung 1207 die Ressourcen wie in 16 dargestellt zuweisen.
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16 zeigt ein Zuweisungsdiagramm 1600.
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Wie in 14 nimmt die Zeit von links nach rechts entlang einer Zeitachse 1610 zu. Über der Zeitachse 1610 ist gezeigt, welche Zeiten zugewiesen sind für die Teile des MAC-Rahmens wie in 15 gezeigt, d.h. eine Präambel 1601, einen FCH 1602, ein Ressourcenplan 1603, ein Downlinkdatenübertragungskörper 1604 und ein Uplinkdatenübertragungskörper 1605, enthaltend Verzögerungsabschnitte 1606. Die Zeiten können beispielsweise dem ersten Zeitschlitz 1402 entsprechen.
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Zweite Zeitschlitze 1607 entsprechend den zweiten Zeitschlitzen 1403 sind dargestellt, wenn das verfügbare White Space - Spektrum einem anderen White Space - Kommunikationssystem (z.B. demjenigen, das die weitere Basisstation 1210 betreibt) zugewiesen ist.
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Es kann gesehen werden, dass es Stilleabschnitte (entsprechend den zweiten Zeitschlitzen 1607) gibt innerhalb des Rahmens, in denen die Frequenzressourcen nicht benutzt (d.h. belegt) sind durch den Rahmen, sondern unbelegt sind, so dass sie verfügbar sind für das eine Kommunikationssystem oder mehrere Kommunikationssysteme.
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Es sollte angemerkt werden, dass in diesem Fall die Verzögerungsteilschlitze 1606 weggelassen werden können, da genug Verarbeitungszeit verfügbar sein wird während den Stilleabschnitten. Alternativ können die Verzögerungsteilschlitze 1606 verwendet werden, um die Dauer der Stilleabschnitte anzugeben.
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Falls die ersten Zeitschlitze 1402 nicht ausreichend sind zum Enthalten des ganzen Downlinkdatenübertragungskörpers 1504 oder zum Enthalten des ganzen Uplinkdatenübertragungskörpers 1505, kann die BS-Steuerung 1207 die betroffenen Basisstationen 1201, 1202, 1203 anweisen, den Downlinkdatenübertragungskörper 1504 und/ oder den Uplinkdatenübertragungskörper 1505 aufzuteilen. Dies ist in 17 dargestellt.
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17 zeigt ein Zuweisungsdiagramm 1700.
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Wie in 14 nimmt die Zeit von links nach rechts (und von unten nach oben) entlang einer Zeitachse 1710 zu. Über der Zeitachse 1710 ist gezeigt, welche Zeiten zugewiesen sind für die Teile des MAC-Rahmens wie in 15 gezeigt, d.h. eine Präambel 1701, einen FCH 1702, ein Ressourcenplan 1703, ein Downlinkdatenübertragungskörper 1704 und ein Uplinkdatenübertragungskörper 1705, enthaltend Verzögerungsabschnitte 1706. Die Zeiten können beispielsweise dem ersten Zeitschlitz 1402 entsprechen.
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Zweite Zeitschlitze 1707 entsprechend den zweiten Zeitschlitzen 1403 sind dargestellt, wenn das verfügbare White Space - Spektrum einem anderen White Space - Kommunikationssystem (z.B. demjenigen, das die weitere Basisstation 1210 betreibt) zugewiesen ist.
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Wie in 16 gezeigt kann gesehen werden, dass es Stilleabschnitte (entsprechend den zweiten Zeitschlitzen 1707) gibt innerhalb des Rahmens, in denen die Frequenzressourcen nicht benutzt (d.h. belegt) sind durch den Rahmen, sondern unbelegt sind, so dass sie verfügbar sind für das eine Kommunikationssystem oder mehrere Kommunikationssysteme. In diesem Fall jedoch treten die Stilleabschnitte sogar auf während des Downlinkdatenübertragungskörpers 1704 und des Uplinkdatenübertragungskörpers 1705, so dass der Downlinkdatenübertragungskörper 1704 und der Uplinkdatenübertragungskörper 1705 jeweils in Downlinkübertragungskörpersegmente 1704 (englisch: downlink transmission body chunks) und Uplinkübertragungskörpersegmente 1705 (englisch: uplink transmission body chunks) aufgeteilt ist. Es können so viele Stilleabschnitte durch die Basisstationsteuerung 1207 geplant (englisch: scheduled) werden wie nötig, um Segmente des Downlinkdatenübertragungskörpers 1704 und des Uplinkdatenübertragungskörpers 1705 einer Größe so, dass sie in die ersten Zeitschlitze 1402 eingepasst werden können, zu haben.
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Die Orte und Dauer der Stilleabschnitte kann beispielsweise in dem Ressource-FCH 1502 angegeben werden. In dem Beispiel von 16, wo der Downlinkdatenübertragungskörper 1604 und der Uplinkdatenübertragungskörpers 1605 nicht in Segmente unterteilt sind, sondern jeweils als Ganzes in einen ersten Zeitschlitz 1402 passen, können die Stilleabschnitte beispielsweise angegeben werden durch einen entsprechende Modifikation der Angabe der Verzögerungsabschnitte 1506 in dem Ressourcenplan 1503, d.h. durch Vergrößern der Verzögerungsabschnitte 1506 zum Abdecken eines ganzen zweiten Zeitschlitzes. Dazu kann beispielsweise eine Standardlänge der Verzögerungsabschnitte 1506 aufgehoben werden oder ein neuer Typ von Verzögerungsabschnitt 1506 kann eingeführt werden, welcher eine variable Dauer hat. Die Angabe der Länge der Verzögerungsabschnitte 1506 kann in dem FCH 1502 gegeben werden.
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Im Fall des Aufteilens des Downlinkdatenübertragungskörpers 1504 und des Uplinkdatenübertragungskörpers 1505 in Segmente können Stilleabschnitte innerhalb des Downlinkdatenübertragungskörpers 1504 und des Uplinkdatenübertragungskörpers 1505 definiert werden, welche individuell modifiziert werden können und welche in dem FCH 1502 angegeben werden können.
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Die Stilletypen können auch angegeben werden durch den von der jeweiligen Basisstation 1201, 1202, 1203 gesendeten Ressourcenplan.
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Dies ist in 18 dargestellt.
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18 zeigt einen Ressourcenplan 1800.
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Der Ressourcenplan 1800 enthält, für jede Drahtloskommunikationsvorrichtung 1211 (nummeriert von 1 bis n) eine erste Angabe 1801, die den Beginn des Downlinkübertragungsabschnitts, der für diese Drahtloskommunikationsvorrichtung zugewiesen ist, angibt, eine zweite Angabe 1802, die das Ende des Downlinkübertragungsabschnitts, der für diese Drahtloskommunikationsvorrichtung zugewiesen ist, angibt, eine dritte Angabe 1803, die den Beginn des Uplinkübertragungsabschnitts, der für diese Drahtloskommunikationsvorrichtung zugewiesen ist, angibt, und eine vierte Angabe 1804, die das Ende des Uplinkübertragungsabschnitts, der für diese Drahtloskommunikationsvorrichtung zugewiesen ist, angibt.
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Durch die Angaben 1802, 1804 der Enden des Downlink/ Uplinkzuweisungsabschnitte weiß jede Drahtloskommunikationsvorrichtung 1211 die Zeiten der zweiten Zeitschlitze 1402. Die Länge der Stilleabschnitte sind so gegeben durch die Zeitdifferenz zwischen dem Ende eines Downlink/ Uplinkzuweisungsabschnittes und dem Anfang des nächsten Downlink/ Uplinkzuweisungsabschnittes.
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Für jede Angabe 1801, 1802, 1803, 1804 kann beispielsweise durch ein Flag angegeben werden, dass die Angabe das Ende eines Downlink/ Uplinkzuweisungsabschnittes spezifiziert.
