DE10237891B4 - Verfahren zur Übertragung von Daten in einem Telekommunikationsnetz vermittels dedizierter gemeinsamer Telekommunikationskanäle - Google Patents

Abstract

Verfahren zur Übertragung von Daten in einem Telekommunikationsnetz vermittels dedizierter gemeinsamer Telekommunikationskanäle mit jeweils vorgebbaren Datenkapazitäten, wobei N₁ bestehende dedizierte gemeinsame Telekommunikationskanäle (CH#1, CH#2) n₁ Teilnehmeranordnungen (MS#1–MS#7) zugeordnet sind, wobei N₁≥ 1 und n₁ ≥ 1 ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass bei einer Veränderung der Anzahl der Teilnehmeranordnungen (MS#1–MS#7) auf n₂ Teilnehmeranordnungen (MS#1–MS#7) die N₁ bestehenden dedizierten gemeinsamen Telekommunikationskanäle (CH#1, CH#2) durch Zuordnung der n₂ Teilnehmeranordungen (MS#1–MS#7) zu N₂ nachfolgend verwendeten dedizierten gemeinsamen Telekommunikationskanälen (CH#1, CH#2) derart an die veränderte Zahl der Teilnehmeranordnungen (MS#1 –MS#7) angepasst werden, dass bei einer Erhöhung der Anzahl der Teilnehmeranordnungen (MS#1 –MS#7) nur dann mindestens ein weiterer dedizierter gemeinsamer Telekommunikationskanal (CH#1, CH#2) zur Datenübertragung belegt wird, wenn die Datenkapazität der N₁ bestehenden dedizierten gemeinsamen Telekommunikationskanäle (CH#1, CH#2) nicht ausreicht, um den n₂ Teilnehmeranordnungen (MS#1–MS#7) zugeordnete Daten zu übertragen, und/oder
dass bei einer Verringerung der Anzahl der Teilnehmeranordnungen (MS#1–MS#7) die N₂ nachfolgend verwendeten dedizierten...

Description

• Verfahren zur Übertragung von Daten in einem Telekommunikationsnetz vermittels dedizierter gemeinsamer Telekommunikationskanäle.
• Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Übertragung von Daten in einem Telekommunikationsnetz vermittels dedizierter gemeinsamer Telekommunikationskanäle mit jeweils vorgebbaren Datenkapazitäten.
• Für die Übertragung von Informationen in Telekommunikationssystemen werden im Allgemeinen zwei Arten von Telekommunikationskanälen unterschieden: Dedizierte Kanäle ("Dedicated Channels") und gemeinsame Kanäle ("Common Channels" oder "Shared Channels"). Bei den dedizierten Kanälen wird eine physikalische Ressource nur für die Übertragung von Informationen für ein bestimmtes Teilnehmergerät reserviert. Der Inhalt ist also eindeutig einem bestimmten Teilnehmergerät zugeordnet. Ein solcher Telekommunikationskanal wird dem Teilnehmergerät beispielsweise durch eine in einem Telekommunikationsnetz befindliche Steuereinrichtung zugeordnet. Im UMTS-Mobilfunkstandard (UMTS: "Universal Mobile Telecommunication System") TS25.302 V.4.5.0 auf Seite 19 ist beispielsweise die Definition gegeben, dass ein dedizierter Telekommunikationskanal ein Telekommunikationskanal ist, bei welchem der Empfänger unzweifelhaft über den physikalischen Kanal identifiziert werden kann.
• Bei den gemeinsamen Kanälen können Informationen übertragen werden, die für alle Empfänger im Funkbereich eines oder mehrerer Sender gedacht sind (z.B. der sogenannte "Broadcast Channel (BCH)" in einem UMTS-Mobilfunknetz) oder nur für einen oder mehrere bestimmte Empfänger. Im letzteren Fall muss auf dem gemeinsamen Kanal noch mitübertragen werden, für welchen Empfänger die Information gedacht ist.
• In Anlehnung an die oben angegebene Definition eines dedizierten Kanals soll im Rahmen dieser Anmeldung unter einem dedizierten gemeinsamen Telekommunikationskanal ein Telekommunikationskanal für eine Mehrzahl von Teilnehmern verstanden werden, wobei einzelne Bereiche oder Abschnitte des Telekommunikationskanals (z.B. Zeitbereiche oder -abschnitte innerhalb des Telekommunikationskanals oder innerhalb eines Zeitschlitzes des Telekommunikationskanals) eindeutig jeweils einem Teilnehmer zugeordnet sind. Da bei den dedizierten gemeinsamen Telekommunikationskanälen, wie sie im Rahmen dieser Anmeldung behandelt werden, jeder Teilnehmer eindeutig durch einen Bereich innerhalb des Telekommunikationskanals identifiziert werden kann, müssten die über den dedizierten gemeinsamen Telekommunikationskanal übertragenen Informationen keine Adressinformation für den jeweiligen Empfänger enthalten. Bei Bedarf können die Informationen aber auch Adressinformationen für den jeweiligen Empfänger enthalten.
• Entsprechend der vorstehend erläuterte Definition für einen dedizierten gemeinsamen Telekommunikationskanal kann ein dedizierter gemeinsamer Telekommunikationskanal beispielsweise ein von mehreren Empfängern gemeinsam genutzter Telekommunikationskanal zum Empfang von Informationen eines Senders sein. Hierbei werden dann jedem Empfänger beispielsweise ein oder mehrere Bereiche innerhalb des Telekommunikationskanals zugewiesen, innerhalb welchen die für ihn bestimmten Informationen übertragen werden. Entsprechendes gilt beispielsweise auch für einen von mehreren Sendern genutzten dedizierten gemeinsamen Telekommunikationskanal zur Übermittlung von Informationen an einen Empfänger. Hierbei wird jedem Sender ein bestimmter Bereich innerhalb des Telekommunikationskanals zugewiesen, innerhalb welchem er Informationen an den Empfänger senden kann.
• In einem Telekommunikationsnetz in Form eines Mobilfunknetzes wird die Datenübertragung von einer i.a. ortsfesten Basisstation (Bezeichnung im GSM – Global System for Mobile Communi cations) bzw. Node B (Bezeichnung im UMTS) zu den mobilen Endgeräten als Übertragung in Downlink-Richtung DL (Abwärtsstrecke) bezeichnet, bei der Datenübertragung in der Gegenrichtung von einem Endgerät zu der Basisstation bzw. zu dem Node B spricht man von Übertragung in Uplink-Richtung UL (Aufwärtsstrecke).
• Innerhalb des UMTS-Mobilfunkstandards sind für die Datenübertragung über die Luftschnittstelle zwei Modi vorgesehen: Beim FDD-Modus (FDD: Frequency Division Duplex) erfolgt die Übertragung in Up- und Downlink auf unterschiedlichen Frequenzen, beim TDD-Modus (TDD: Time Division Duplex) wird nur eine Trägerfrequenz verwendet. Beim TDD-Modus erfolgt eine Trennung der Up- und Downlink-Richtung, indem der Datenübertragung in Up- und Downlink-Richtung unterschiedliche Zeitschlitze zugewiesen werden. Die Teilnehmer werden bei beiden Modi durch Aufprägen unterschiedlicher Spreizcodes (Channelization Codes) und/oder Verwürfelungscodes (Scrambling Codes) auf die Informationsdaten getrennt und somit identifizierbar. Dieses Mehrfachzugriffsverfahren ist als CDMA(Code Division Multiple Access)-Verfahren bekannt.
• Gemäß den aktuellen Spezifikationen (u.a. siehe TS 25.211 V4.0.0: Physical channels and mapping of transport channels onto physical channels, 3GPP-TSG-RAN, 2001-3 und TS 25.212 V4.0.0: Multiplexing and channel coding, 3GPP-TSG-RAN, 20O1-3) des UMTS-FDD Modus ist ein physikalischer Kanal, d.h. ein Funkkanal, definiert durch Trägerfrequenz, Scrambling Code, Channelization Code und einer Start- und Stopzeit. Die Scrambling Codes dienen zur Verwürfelung der bereits gespreizten Daten. Dadurch sollen u.a. die Störungen (Interferenzen) in Nachbarzellen minimiert werden. Ein Funkkanal (physikalischer Kanal) beispielsweise in einem UMTS-Mobilfunknetz umfasst aufeinanderfolgende sogenannte Zeitrahmen (UMTS-Standard: Ein Zeitrahmen ist 10 Millisekunden lang), welche jeweils in Zeitschlitze unterteilt sind (UMTS: 1 Zeitrahmen enthält 15 Zeitschlitze zu je 10/15 Millisekun den d.h. 0,667 Millisekunden. Im UMTS-TDD Modus ist ein physikalischer Kanal, verglichen mit dem UMTS-FDD Modus, weiterhin durch einen bestimmten Zeitschlitz pro Rahmen oder in einer Untermenge der Rahmen definiert. Die Unterscheidung von Telekommunikationskanälen für unterschiedliche Teilnehmer durch die Zuordnung verschiedener Zeitschlitze innerhalb eines Rahmens zu den verschiedenen Teilnehmern wird als TDMA(Time Division Multiple Access)-Verfahren bezeichnet.
• Dedizierte gemeinsame Telekommunikationskanäle bzw. Funkkanäle sind aus dem Stand der Technik bekannt. So beschreiben beispielsweise die dilteren Anmeldungen DE 101 38 767.9 und DE 101 54 428.6 einen gemeinsamen Leistungssteuerungs-Telekommunikationskanal, vermittels welchem Sendeleistungssteuerungskommandos an verschiedene Teilnehmergeräte bzw. Mobilfunkendgeräte in einem Mobilfunknetz übermittelt werden. In den angegebenen Druckschriften wird beispielsweise ein Leistungssteuerungskanal gemäß einem UMTS-Standard beschrieben, wobei innerhalb des durch einen Spreizcode gegebenen Telekommunikationskanals jeweils verschiedenen Empfängern unterschiedliche Zeitbereiche innerhalb eines Zeitschlitzes des Leistungssteuerungs-Telekommunikationskanals zugeordnet sind. Der jeweils einem Empfänger zugeordnete Zeitbereich innerhalb eines Zeitschlitzes enthält das Leistungssteuerungskommando für dieses Empfangsgerät. Alle zugeordneten Empfänger lesen diesen Kanal mit und extrahieren die jeweils für sie bestimmten Informationen daraus.
• Weiterhin offenbart das Deutsche Patent DE 100 14 396 C2 ein Verfahren zur Zuweisung von Kanalressourcen an verschiedene an eine Basisstation sendende Mobiltelefone. Dabei werden Verfahren offenbart, wie die Kanalressourcen den einzelnen Teilnehmerstationen abhängig vom Datenaufkommen der einzelnen Teilnehmerstationen zugewiesen werden.
• Das Deutsche Patent DE 199 51 797 C2 offenbart ein Verfahren, wie einer festen Anzahl von Mobilstationen eines Mobilfunknetzes dynamisch flexibel Telekommunikationskapazität zugewiesen werden kann.
• Aus der Deutschen Offenlegungsschrift DE 198 56 834 A1 ist zudem ein Verfahren bekannt, wie bei einer Mobilstation abhängig von der erforderlichen Datenkapazität die Zuteilung von Telekommunikationskanälen erfolgen soll.
• Aus dem Stand der Technik ist allerdings kein Verfahren und keine Einrichtung bekannt, mittels welcher solche dedizierten gemeinsamen Telekommunikationskanäle bei wechselnden Teilnehmerzahlen rekonfiguriert bzw. angepasst werden können.
• Daher ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Möglichkeit zur Verfügung zu stellen, dedizierte gemeinsame Telekommunikationskanäle effizient und dabei ressourcenschonend an wechselnde Zahlen von Teilnehmern anzupassen.
• Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zur Übertragung von Daten in einem Telekommunikationsnetz vermittels dedizierter gemeinsamer Telekommunikationskanäle mit jeweils vorgebbaren Datenkapazitäten, wobei N₁ bestehende dedizierte gemeinsame Telekommunikationskanäle n₁ Teilnehmeranordnungen zugeordnet sind und N₁ ≥ 1 sowie n₁ ≥ 1 ist, wobei weiter bei einer Veränderung der Anzahl der Teilnehmeranordnungen zu n₂ Teilnehmeranordnungen die N₁ bestehenden Telekommunikationskanäle durch Zuordnung der n₂ Teilnehmeranordnungen zu N₂ nachfolgend verwendeten Telekommunikationskanälen derart an die veränderte Zahl der Teilnehmeranordnungen angepasst werden, dass dabei der Signalisierungsaufwand an die n₂ Teilnehmeranordnungen im Wesentlichen minimal ist, wobei n₂ ≥ 1 und N₂ ≥ 1 ist.
• Durch das beschriebene Verfahren wird erreicht, dass bei einer Änderung von n₁ auf n₂ Teilnehmeranordnungen die N₁ bestehenden Telekommunikationskanäle so angepasst werden, dass dabei der Signalisierungsaufwand für die die Telekommunikationskanäle weiter nutzenden n₂ Teilnehmeranordnungen im Wesentlichen minimal ist. Der Signalisierungsaufwand ist dabei beispielsweise durch die Anzahl der Signalisierungsnachrichten, den Umfang oder die Größe der einzelnen Signalisierungsnachrichten oder auch eine kombinierte Größe aus Anzahl und Umfang der Signalisierungsnachrichten gegeben. Auf diese Weise kann der Wechsel der Nutzerzahlen von dedizierten gemeinsamen Telekommunikationskanälen in einem Telekommunikationsnetz sehr effizient gestaltet werden, da das Erstellen und Versenden von Signalisierungsnachrichten, beispielsweise durch das Telekommunikationsnetz, einen unter Umständen erheblichen Steuerungsaufwand bedeutet.
• Dass der Signalisierungsaufwand an die n₂ Teilnehmeranordnungen im Wesentlichen minimal ist bedeutet, dass es unter Umständen vorgesehen sein kann, bei der Rekonfiguration bestehender dedizierter gemeinsamer Telekommunikationskanäle außer der Minimierung des Signalisierungsaufwands weitere Nebenbedingungen zu berücksichtigen. Dabei kann es vorkommen, dass, um den Nebenbedingungen zumindest teilweise gerecht werden zu können, nicht der absolute Minimalwert des Signalisierungsaufwands, sondern ein demgegenüber etwas erhöhter Signalisierungsaufwand gewählt wird. Auf diese Weise lässt sich der Anpassungsprozess der bestehenden dedizierten gemeinsamen Telekommunikationskanäle an die Veränderung der Anzahl der Teilnehmeranordnungen unter verschiedenen Randbedingungen möglichst effizient gestalten, beispielsweise angepasst an die unterschiedlichen Gegebenheiten, Rahmenbedingungen und Begrenzungen innerhalb eines Mobilfunknetzes.
• Eine der angeführten Nebenbedingungen kann beispielsweise die Zahl der verwendeten Ressourcen sein, wobei eine Ressource beispielsweise die Telekommunikationskanäle sein können. Da in Telekommunikationsnetzen üblicherweise versucht wird, möglichst viele Benutzer zu versorgen, und dabei weiterhin durch das jeweils gewählte Übertragungsverfahren (beispielsweise in einem Mobilfunknetz oder Festnetz) die Zahl der möglichen Telekommunikationskanäle begrenzt ist, ist es wünschenswert, möglichst wenige Kanäle für einzelne Benutzer zu verbrauchen, um möglichst große freie Kapazitäten für möglichst viele weiterer Benutzer zu haben.
• Daher kann das beschriebene, erfindungsgemäße Verfahren weiterhin vorteilhafterweise so ausgebildet sein, dass bei der Veränderung der Anzahl der Teilnehmeranordnungen die N₁ bestehenden Telekommunikationskanäle derart an die veränderte Zahl der Empfangsanordnungen angepasst werden, dass dabei weiterhin die Anzahl der N₂ nachfolgend verwendeten Telekommunikationskanäle im Wesentlichen minimal ist.
• Der Ausdruck „im Wesentlichen" bedeutet hier wiederum, dass es beabsichtigt sein kann, nicht den absoluten Minimalwert der verwendbaren Telekommunikationskanäle zu wählen, sondern zur Berücksichtigung von Nebenbedingungen gewünscht sein kann, von diesem Minimalwert, möglichst geringfügig, abzuweichen. Eine mögliche Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann demnach so ausgebildet sein, dass bei der Änderung der Zahl der Teilnehmeranordnungen von n₁ auf n₂ Teilnehmeranordnungen die N₁ bestehenden Telekommunikationskanäle derart angepasst werden, dass dabei der Signalisierungsaufwand an die n₂ Empfangsanordnungen unter Berücksichtigung der Verwendung einer möglichst kleinen Zahl N₂ nachfolgend verwendeter Telekommunikationskanäle so gering wie möglich ist.
• Das beschriebene Verfahren kann weiterhin so ausgestaltet sein, dass bei einer Anpassung der N₁ bestehenden Telekommunikationskanäle an eine neue Teilnehmerzahl die N₂ nachfolgend verwendeten Telekommunikationskanäle entweder die N₁ bestehenden Telekommunikationskanäle umfassen oder von einem um mindestens einen Telekommunikationskanal verminderten Auswahl von Telekommunikationskanälen aus den N₁ bestehenden Telekommunikationskanälen gebildet werden. Damit wird erreicht, dass möglichst viele der bestehenden Telekommunikationskanäle weiterverwendet werden. Dies hat nämlich zur Folge, dass sich für die die N₁ bestehenden Telekommunikationskanäle vor und nach der Anpassung weiter nutzenden Teilnehmeranordnungen bei der Anpassung keine Änderungen ergeben. Daher müssen diese auch nicht über durch eine Änderung der Zahl der Teilnehmer verursachte Anpassung der Telekommunikationskanäle unterrichtet werden.
• Weiterhin kann beispielsweise der Signalisierungsaufwand vermindert und damit die Anpassung effizienter werden, wenn die Datenkapazitäten derjenigen ein oder mehreren Telekommunikationskanäle von den N₁ bestehenden Telekommunikationskanälen unverändert bleiben, welche nach der Anpassung an die veränderte Zahl der Empfangsanordnungen weiterbestehen.
• Die Datenkapazität eines Telekommunikationskanals wird im Allgemeinen innerhalb eines Telekommunikationsnetzes von einer oder mehreren Steuereinheiten vorgegeben. Die Datenkapa zität wird beispielsweise zum einen durch die Anordnung und Verteilung von Daten, Adressinformationen und Steuerungs- bzw. Messinformationen zur Qualitätsbestimmung der Übertragungsbedingungen innerhalb des Telekommunikationskanals gegeben. Weiterhin kann die Datenkapazität eines Telekommunikationskanals durch Übertragungsparameter vorgegeben sein, wie beispielsweise dem sogenannten Spreizfaktor in einem UMTS-Mobilfunksystem. Über einen solchen Spreizfaktor in einem UMTS-Mobilfunknetz wird im Wesentlichen die Übertragungs-Bitrate der Informationen eingestellt. Eine Verkleinerung des Spreizfaktors führt zu einer erhöhten Bitrate und damit zu einer vergrößerten Datenkapazität des Telekommunikationskanals. Solche die Datenkapazität beeinflussenden genannten Parameter müssen vor jeder Änderung der Datenkapazität eines Telekommunikationskanals allen Empfängern mitgeteilt werden, die den Telekommunikationskanal benutzen. Durch Konstanthalten der Datenkapazitäten der von den N₁ Telekommunikationskanälen weiterverwendeten Telekommunikationskanäle wird daher der Signalisierungsaufwand bei der Anpassung dieser Telekommunikationskanäle unter Umständen erheblich reduziert.
• Eine vorteilhafte erfindungsgemäße Ausgestaltung der Minimierung des Signalisierungsaufwands bei gleichzeitiger Verwendung möglichst weniger Telekommunikationskanäle im Rahmen der Änderung der Anzahl von Benutzern von einem oder mehreren dedizierten gemeinsamen Telekommunikationskanälen kann beispielsweise sein, dass bei einer Erhöhung der Anzahl der Teilnehmeranordnungen erst dann mindestens ein weiterer dedizierter gemeinsamer Telekommunikationskanal zur Datenübertragung belegt wird, wenn die Datenkapazität der N₁ bestehenden Telekommunikationskanäle nicht mehr ausreicht, um Daten zu oder von den n₂ Teilnehmeranordnungen zu übertragen. Dadurch kann erreicht werden, dass zum einen die Zahl der Telekommunikationskanäle erst dann erhöht wird, wenn innerhalb der bestehenden Telekommunikationskanäle keine freie Übertragungskapazität für neu hinzukommende Teilnehmeranordnungen vorhanden ist, wobei weiterhin durch die Weiterverwendung der be stehenden Telekommunikationskanäle für die weiterbestehenden Teilnehmeranordnungen gewährleistet wird, dass der Signalisierungsaufwand möglichst gering gehalten wird. Durch die Beibehaltung der N₁ Telekommunikationskanäle innerhalb der N₂ nachfolgend verwendeten Telekommunikationskanäle für die n₁ Teilnehmeranordnungen innerhalb der neuen n₂ Teilnehmeranordnungen kann die Zuordnung der n₁ Teilnehmeranordnungen zu den N₁ Telekommunikationskanälen bestehen bleiben, wodurch keine Signalisierungsnachrichten an die n₁ Teilnehmereinrichtungen notwendig werden.
• Ist die Anzahl der Telekommunikationskanäle N₁ > 1 und reichen die Datenkapazitäten der N₁ bestehenden Telekommunikationskanäle aus, um einer weiteren Teilnehmerstation bzw. – anordnung zugeordnete Daten aufzunehmen, so können vorteilhafterweise die N₂ weiter verwendeten Telekommunikationskanäle gleich den N₁ bestehenden Telekommunikationskanäle sein oder bleiben, wenn eine weitere Teilnehmeranordnung hinzukommt. Die N₁ bestehenden Telekommunikationskanäle werden also einfach weiterverwendet. Im genannten Fall kann weiterhin der neu hinzukommenden Teilnehmeranordnung vorteilhafterweise ein freier Bereich in demjenigen der N₁ bzw. N₂ Kanäle mit freien Kapazitäten zugeordnet werden, welcher von den N₁ bzw. N₂ Kanälen mit freien Kapazitäten die größte Zahl belegter Bereiche aufweist. So kann sichergestellt werden, dass zuerst bereits weit gefüllte Kanäle aufgefüllt werden, was wiederum die Wahrscheinlichkeit erhöht, dass beim Wegfall von Teilnehmeranordnungen einzelne Telekommunikationskanäle unbelegt werden und somit freigegeben werden können.
• Ein reduzierter Signalisierungs- und Ressourcenaufwand kann gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung auch erreicht werden, wenn bei einer Verringerung der Anzahl der Teilnehmeranordnungen die N₂ nachfolgend verwendeten Telekommunikationskanäle von einer um mindestens einen Telekommunikationskanal verringerten Auswahl von Telekommunikationskanälen gebildet werden, sobald die Datenkapazität dieser Auswahl von Telekommunikationskanälen ausreicht, um Daten zu oder von den n₂ Teilnehmeranordnungen zu übertragen. Reicht also die um mindestens einen Telekommunikationskanal verringerten Auswahl von Telekommunikationskanälen aus, um Daten zu oder von den n₂ Teilnehmeranordnungen zu übertragen, so sollen die entsprechenden die Daten entsprechend den N₂ Telekommunikationskanäle zugeordnet und die verbleibenden der N₁ Telekommunikationskanäle gestrichen werden. Auf diese Weise gelingt es, den Ressourcenverbrauch bzw. die Kanalbelegung zu minimieren.
• Mit dem obenstehend beschriebenen Verfahren kann beispielsweise weiterhin erreicht werden, dass in die Zuordnung der nach der Änderung von den n₁ Teilnehmeranordnungen weiter bestehenden n₂ Teilnehmeranordnungen zu den N₁ Telekommunikationskanälen erst eingegriffen wird, wenn eine Reorganisation der Zuordnung der Telekommunikationskanäle zu den Teilnehmeranordnungen eine Ressourcenverminderung, d.h. in diesem Fall eine Reduzierung der verwendeten Telekommunikationskanäle, möglich macht. Bevor eine solche Reduzierung möglich ist, kann die ursprüngliche Zuordnung der weiterbestehenden n₂ Teilnehmeranordnungen zu den N₁ Telekommunikationskanälen beibehalten werden. Dabei werden unter Umständen einige ungenützte Bereiche innerhalb der Telekommunikationskanäle in Kauf genommen um die ansonsten notwendigen Signalisierungsnachrichten an die n₂ Teilnehmeranordnungen zu vermeiden.
• Um insbesondere bei raschen Fluktuationen der Anzahl der Teilnehmeranordnungen die Zahl der Signalisierungsnachrichten durch Reorganisation der Telekommunikationskanäle möglichst gering zu halten, kann das vorstehend beschriebene Verfahren bei einer Verringerung der Anzahl der Teilnehmeranordnungen weiterhin so ausgestaltet sein, dass nur dann die N₂ nachfolgend verwendeten Telekommunikationskanäle von der um den mindestens einen Telekommunikationskanal verringerten Auswahl von Telekommunikationskanälen gebildet werden, wenn weiterhin die verringerte Anzahl n₂ von Teilnehmeranordnungen über ei nen vorgebbaren Zeitraum konstant ist oder/und wenn die um mindestens einen Telekommunikationskanal verringerte Auswahl von Telekommunikationskanälen eine bestimmte freie Datenkapazität zur Übertragung von Daten an mindestens eine weitere Teilnehmeranordnung oder von mindestens einer weiteren Teilnehmeranordnung aufweist. Dabei kann die freie Datenkapazität als eine Art Puffer gesehen werden und beispielsweise abhängig von der Fluktuation bzw. der Fluktuationsrate der Anzahl der Teilnehmeranordnungen gewählt werden. So kann beispielsweise bei großen Fluktuationen eine große freie Datenkapazität gewählt werden während bei kleinen Fluktuationen eine kleinere freie Datenkapazität gewählt werden kann.
• Demzufolge würde beispielsweise bei einer Verringerung der Teilnehmerzahl erst dann die Zahl der Telekommunikationskanäle reduziert, wenn die verringerte Teilnehmerzahl über einen gewissen Zeitraum konstant ist. Dadurch kann erreicht werden, dass ein erhöhter Signalisierungsaufwand durch ständiges Hinzukommen und Wegfallen von Teilnehmern und daraus folgende ständige Hinzunahme und Streichung von Telekommunikationskanälen unterbleibt. Die Kanäle werden erst rekonfiguriert, wenn ein einigermaßen stabiler Zustand der Teilnehmergruppe erreicht wird, wofür die Konstanz der Anzahl der Teilnehmeranordnungen ein Indiz ist.
• Weiterhin kann das Verfahren so ausgestaltet sein, dass bei einer Verringerung der Anzahl der Teilnehmeranordnungen erst dann eine mögliche Reduktion der N₁ Telekommunikationskanäle vorgenommen wird, wenn die N₂ dann nachfolgend verwendeten Telekommunikationskanäle eine freie Datenkapazität für mindestens eine weitere Teilnehmeranordnung aufweisen. Auch dadurch wird das obengenannte Problem vermieden, das bei häufiger Fluktuation der Zahl der Teilnehmeranordnungen um eine Teilnehmeranordnung ständig Telekommunikationskanäle hinzugenommen oder gestrichen werden müssen und so ein unter Umständen erheblicher Signalisierungsaufwand erzeugt wird. Bei einer der Anpassung folgenden Fluktuation der Teilnehmer-Anzahl um einen Teilnehmer kann die diesem zugeordnete Information noch in den N₂ nachfolgend verwendeten Telekommunikationskanälen übertragen werde und es muss dafür kein neuer Telekommunikationskanal hinzugenommen werden.
• Die erfindungsgemäßen n₁ und n₂ Teilnehmeranordnungen können beispielsweise als Empfangsanordnungen ausgebildet sein, wobei das erfindungsgemäße Verfahren dann beispielsweise zur Übertragung von einer Sendeanordnung in dem Telekommunikationsnetz an die Empfangsanordnungen eingerichtet sein kann. Dabei werden beispielsweise einzelne Bereiche der Telekommunikationskanäle bestimmten Empfängern zugeordnet, wobei innerhalb eines jeweiligen Bereichs Informationen für den zugeordneten Empfänger übermittelt werden können. Durch die Verwendung solcher gemeinsamer Empfangskanäle gelingt es die Kanalressourcen innerhalb eines Kommunikationsnetzes möglichst effizient zu nutzen.
• Die vorstehende Aufgabe wird daher auch gelöst durch ein Verfahren zur Übertragung von Daten in einem Telekommunikationsnetz von einer Sendeanordnung zu Empfangsanordnungen vermittels dedizierter gemeinsamer Telekommunikationskanäle mit jeweils vorgebbaren Datenkapazitäten, wobei N₁ bestehende dedizierte gemeinsame Telekommunikationskanäle von n₁ Empfangsanordnungen zum Empfang von Daten genutzt werden und N₁ ≥ 1 und n₁ ≥ 1 ist, wobei weiter bei einer Veränderung der Anzahl der Empfangsanordnungen zu n₂ Empfangsanordnungen die N₁ bestehenden Telekommunikationskanäle durch Zuordnung der n₂ Empfangsanordnungen zu N₂ nachfolgend verwendeten Telekommunikationskanälen derart an die veränderte Zahl der Empfangsanordnungen angepasst werden, dass dabei der Signalisierungsaufwand an die n₂ Empfangsanordnungen im Wesentlichen minimal ist, wobei n₂ ≥ 1 und N₂ ≥ 1 ist.
• Das vorstehend genannte Verfahren zur Übertragung von Daten von einer Sendeanordnung an Empfangsanordnungen kann weiterhin so ausgebildet sein, dass bei der Änderung der Zahl der Empfangsanordnungen von n₁ auf n₂ Empfangsanordnungen die N₁ bestehenden Telekommunikationskanäle derart angepasst werden, dass dabei der Signalisierungsaufwand an die n₂ Empfangsanordnungen unter Berücksichtigung der Verwendung einer möglichst kleinen Zahl N₂ nachfolgend verwendeter Telekommunikationskanäle so gering wie möglich ist.
• Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass die Sendeanordnung ortsfest ausgebildet ist und/oder die n₁ und n₂ Empfangsanordnungen als mobile Telekommunikationsendgeräte ausgebildet sind. Insbesondere in solchen Systemen, welche mehrere mobile Empfänger umfassen, entsteht das Problem, dass sich die Zahl der Empfänger ständig ändern kann. Dies kann beispielsweise durch Ein- oder Ausschalten von Empfängern geschehen oder auch durch die Entfernung von Empfängern aus dem Sendebereich eines Senders oder durch Hinzukommen von Empfängern in den Sendebereich eines Senders. Solche Systeme können beispielsweise Mobilfunknetze, beispielsweise nach dem GSM- oder UMTS-Standard sein, aber auch lokale Funknetze, wie beispielsweise Schnurlostelefone, beispielsweise nach dem DECT-Standard, oder auch sogenannte „Bluetooth"-Netzwerke oder sogenannte „Wireless Local Area Networks (WLAN)" sein. All diesen Systemen ist gemeinsam, dass sich die Zahl der Empfänger bzw. Sender häufig ändern kann und gleichzeitig gewünscht ist möglichst viele Sender/Empfänger mit möglichst geringer Zahl von Kanälen/Ressourcen bei minimalem Signalisierungsaufwand zu versorgen.
• Die vorstehend gemachten Ausführungen zur Handhabung von dedizierten gemeinsamen Telekommunikationskanälen zwischen einem Sender und mehreren Empfängern lässt sich sinngemäß auch für einen oder mehrere dedizierte gemeinsame Telekommunikationskanäle von mehreren Sendern zu einem Empfänger in dem Telekommunikationsnetz realisieren. Die vorstehend genannte Aufgabe wird daher weiterhin auch gelöst durch ein Verfahren zur Übertragung von Daten in einem Telekommunikationsnetz von Sendeanordnungen zu einer Empfangsanordnung vermittels dedizierter gemeinsamer Telekommunikationskanäle mit jeweils vorgebbaren Datenkapazitäten, wobei N₁ bestehende dedizierte gemeinsame Telekommunikationskanäle von n₁ Sendeanordnungen zum Senden von Daten genutzt werden, wobei N₁ ≥ 1 und n₁ ≥ 1 ist, wobei weiter bei einer Veränderung der Anzahl der Sendeanordnungen auf n₂ Sendeanordnungen die N₁ bestehenden Telekommunikationskanäle durch Zuordnung der n₂ Sendeanordnungen zu N₂ nachfolgend verwendeten Telekommunikationskanälen derart an die veränderte Zahl der Sendeanordnungen angepasst werden, dass dabei der Signalisierungsaufwand an die n₂ Sendeanordnungen im Wesentlichen minimal ist, wobei n₂ ≥ 1 und N₂ ≥ 1 ist.
• Statt der Zuordnung von einzelnen Bereichen der dedizierten gemeinsamen Telekommunikationskanäle zu den Empfängern, wie vorstehend beschrieben, werden hierbei die Bereiche der Telekommunikationskanäle verschiedenen Sendern zugeordnet, welche innerhalb dieser Bereiche Informationen an den Empfänger übermitteln können. Durch die Verwendung solcher gemeinsamer Sendekanäle gelingt es analog den gemeinsamen Empfangskanälen die Kanalressourcen innerhalb eines Kommunikationsnetzes möglichst effizient zu nutzen.
• Das Telekommunikationsnetz kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung vorteilhaft als Mobilfunknetz ausgebildet sein. Es kann dabei beispielsweise nach dem GSM-, dem UMTS-Standard, einem CDMA-Verfahren und/oder einem TDMA-Verfahren betrieben werden. Kommunikationskanäle im UMTS-Standard oder anderen CDMA-Verfahren werden im sogenannten Frequenz-Duplex-Modus (FDD: Frequency Division Duplex) im Wesentlichen durch einen sogenannten Spreizcode und eine Frequenz gegeben. Im UMTS-TDD-Modus (TDD: Time Division Duplex / Zeitduplexverfahren) wird als Kriterium weiterhin insbesondere die zeitliche Lage eines bestimmten Zeitschlitzes innerhalb eines TDMA-Rahmens (TDMA: Time Division Multiple Access) bzw. in einer Untermenge der TDMA-Rahmen zur Definition eines Kanals verwendet. In einem Mobilfunksystem gemäß dem GSM-Standard oder einem anderen TDMA-Verfahren wird ein Telekommunikationskanal im Wesentlichen durch eine Frequenz, die Lage eines oder mehrerer Zeitschlitze in einem TDMA-Rahmen oder einer Untermenge der TDMA-Rahmen sowie gegebenenfalls ein Anfangs- und End-Zeitpunkt zur Kanaldefinition verwendet.
• So lässt sich beispielsweise in einem UMTS- oder einem anderen CDMA-Mobilfunknetz die Hinzunahme eines weiteren dedizierten gemeinsamen Telekommunikationskanals realisieren, indem ein bisher unbenutzter Spreizcode einer oder mehreren neu hinzukommenden Teilnehmeranordnungen zugeordnet wird, wobei jeweils einzelne Bereiche innerhalb eines Zeitschlitzes dieses weiteren Telekommunikationskanals jeweils einer Teilnehmeranordnung zugeordnet werden.
• Das Streichen eines Telekommunikationskanals, welcher beispielsweise nach dem Wegfall einiger Teilnehmeranordnungen und einer nachfolgenden eventuellen Reorganisation keinen Teilnehmeranordnungen mehr zugeordnet ist, kann in einem UMTS- oder einem anderen CDMA-Netzwerk zum Beispiel realisiert werden, indem der dem freigewordenen Kanal entsprechende Spreizcode innerhalb des UMTS-Funknetzwerks für eine anderweitige Benutzung freigegeben wird.
• Das Telekommunikationsnetz kann vorteilhafterweise weiterhin ein Verbindungsnetzwerk umfassen, wobei weiterhin vermittels der N₁ und/oder N₂ Telekommunikationskanäle zwischen den n₁ und/oder n₂ Teilnehmeranordnungen und einer ortsfesten Sende/Empfangsstation des Verbindungsnetzwerks Daten unter Verwendung eines Funkübertragungsverfahrens übertragen werden können. So kann beispielsweise das Verbindungsnetzwerk eines als Mobilfunknetz ausgebildeten Telekommunikationsnetzes die Vermittlungsstellen, die ortsfesten Funkstationen sowie die Verbindungsstationen zu anderen Netzwerken (z.B. andere Mobilfunknetze oder andere Datennetze wie z.B. das Internet) umfassen. Die ortsfesten Funkstationen können dann weiterhin als ortsfeste Sende-/Empfangsstationen zur Datenübertragung zu und von den mobilen Teilnehmeranordnungen im Mobilfunknetz ausgebildet sein.
• Das erfindungsgemäße Verfahren zur effizienten Anpassung von dedizierten gemeinsamen Telekommunikationskanälen an eine veränderte Anzahl von Teilnehmeranordnungen kann weiterhin vorteilhaft ausgestaltet werden, indem die N₁ und N₂ dedizierten gemeinsamen Telekommunikationskanäle eine identische Datenkapazität aufweisen. Auf diese Weise wird beispielsweise innerhalb der Steuereinrichtungen im Telekommunikationsnetz für alle oder eine bestimmte Gruppe und/oder Kategorien von dedizierten gemeinsamen Telekommunikationskanälen eine einheitliche Datenkapazität gewählt. Damit werden die internen Organisationsvorgänge sowie der Signalisierungsaufwand zwischen verschiedenen Einheiten des Telekommunikationsnetzes reduziert. Dabei können beispielsweise verschiedene Gruppen von dedizierten gemeinsamen Telekommunikationskanälen festgelegt werden, wie beispielsweise die eingangs erwähnten Leistungssteuerungskanäle, welche innerhalb eines Mobilfunknetzes jeweils eine feste Datenkapazität aufweisen. So kann zum Beispiel festgelegt sein, dass ein gemeinsamer dedizierter Leistungssteuerungskanal einen vorbestimmten Aufbau und/oder einen vorbestimmten Spreizfaktor und/oder einen Spreizcode aus einer vorbestimmten Gruppe von Spreizcodes aufweist.
• Die dedizierten gemeinsamen Telekommunikationskanäle im Rahmen der vorliegenden Erfindung können beispielsweise Nutzdatenkanäle zur Übertragung von beispielsweise benutzerspezifischen oder benutzerbestimmten Daten, Kontrollkanäle zur Übertragung von Steuerungs- und Netzwerkdaten zwischen verschiedenen Einheiten und/oder Anordnungen innerhalb des Telekommunikationsnetzwerks oder auch kombinierte Nutzdaten-Kontrollkanäle sein.
• Die vorstehende Aufgabe wird weiterhin von einem Telekommunikationsnetz und/oder einer Steuereinheit in einem Telekommu nikationsnetz gelöst, in welchem das erfindungsgemäße Verfahren und/oder eine der vorteilhaften Ausgestaltungen realisiert ist. Eine solche Steuereinheit kann beispielsweise die Funktionalität eines sogenannten „Radio Network Controllers (RNC)" und/oder eines „Node B" gemäß dem UMTS-Standard umfassen. Gemäß dem UMTS-Standard ist in diesen Einheiten beispielsweise eine Funktion zur Einteilung und Aufteilung der verschiedenen Funkkanäle bzw. Telekommunikationskanäle integriert, mit welchen die Funkverbindung zwischen dem Node B und den verschiedenen Teilnehmerendgeräten bzw. Mobiltelefonen realisiert wird. Eine vergleichbare Funktionalität innerhalb des sogenannten GSM-Mobilfunknetzes wird durch den sogenannten „Basestation-Controller (BSC)" realisiert, welcher beispielsweise ebenfalls die Zuteilung der Funkkanäle für die Funkübertragung von Daten zwischen einer Basisstation (BS) und einem oder mehreren Teilnehmerendgeräten zuteilt. Daher kann die genannte Steuereinheit weiterhin auch die Funktionalität eines „Base Station Controllers (BSC)" und/oder einer Basisstation gemäß dem GSM-Standard umfassen.
• Weitere bevorzugte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen enthalten. Im Folgenden wird die Erfindung beispielhaft mit Bezug auf die beiliegenden Figuren erläutert. Es zeigen:
• 1 eine Struktur eines Zeitschlitzes eines dedizierten "Uplink"-Kontrollkanals,
• 2 eine Struktur eines Zeitschlitzes eines dedizierten gemeinsamen Kontrollkanals,
• 3 eine Zeitstruktur eines von mehreren Benutzern bzw. Teilnehmerendgeräten genutzten Abschnitts des dedizierten gemeinsamen Kontrollkanals,
• 4 eine mögliche Konfiguration des mehreren Benutzern zugeordneten Zeitbereichs des bei spielhaften dedizierten gemeinsamen Kontrollkanals,
• 5 eine mögliche Rekonfiguration von beispielhaften dedizierten gemeinsamen Kontrollkanälen,
• 6 eine mögliche Konfiguration von beispielhaften dedizierten Kontrollkanälen für sechs Empfangsstationen,
• 7 eine mögliche Konfiguration der beispielhaften dedizierten Kontrollkanäle aus 6 nach Wegfall einer Mobilstation bzw. Teilnehmeranordnung,
• 8 eine mögliche Rekonfiguration der beispielhaften dedizierten Kontrollkanäle gemäß 7,
• 9 eine mögliche Konfiguration der beispielhaften dedizierten gemeinsamen Kontrollkanäle für sechs Empfangsstationen.
• 1 zeigt einen Zeitschlitz 10 des „Dedicated Physical Control Channel (DPCCH)", welcher ein dedizierter "Uplink (UL)"-Kontrollkanal in einem Mobilfunknetz gemäß dem UMTS-Standard im FDD-Modus ist. Unter „Uplink" wird dabei die Verbindung von einem mobilen Endgerät bzw. einer Teilnehmeranordnung zu einer fest installierten Funkstation des Mobilfunknetzes verstanden. Der DPCCH-Kanal, welcher durch eine Frequenz und einen vorgebbaren Spreizcode definiert ist, besteht, wie jeder UMTS-Funkkanal, aus 10 msec langen sogenannten Rahmen, welche wiederum in 15 identische Zeitschlitze zu je 0,667 msec Länge aufgeteilt sind. Der Zeitschlitz 10 besteht aus einem Pilotfeld 12, welches der sogenannten Kanalschätzung dient, d.h. der möglichst optimalen Einstellung des Empfängers auf Kanalfrequenz und Timing. Weiterhin enthält der Zeitschlitz 10 einen Transportformatskombinationindikator 14 (TFCI), welcher den Aufbau und die Aufteilung des Zeitschlitzes beschreibt. Eine Rückkopplungsinformation (FPI) 16 unterstützt den Sendevielfalt-Modus (Transmit-Diversity-Modus). Weiterhin umfasst der in 1 dargestellte Zeitschlitz 10 einen Bereich für ein Leistungsregelungskommando 18 (TPC: Transmitter Power Control). Mittels dieser Leistungssteuerungsinformationen 18 teilt die Mobilstation der festen Funkstation mit, ob die feste Funkstation ihre Sendeleistung erhöhen oder erniedrigen soll, damit die Mobilstation deren Signal möglichst gut empfangen kann.
• Allgemein können gemeinsame Kontroll-Kanäle, insbesondere dedizierte gemeinsame Kontroll-Kanäle, beispielsweise im Rahmen eines Hochgeschwindigkeits Paket-Zugangs in der Vorwärtsstrecke (HSDPA) eines 3G Mobilfunksystems (3G: dritte Generation) verwendet werden. Gemeinsame Kontoll-Kanäle, insbesondere dedizierte gemeinsame Kontroll-Kanäle, können weiterhin im Rahmen des MBMS (Multimedia Broadcast and Multicast Service) Anwendung finden.
• 2 zeigt die mögliche Ausgestaltung eines Zeitschlitzes 20 eines dedizierten gemeinsamen Leistungssteuerungs-Kontrollkanals im "Downlink", d.h. von einer festen Funkstation bzw. hier Sendestation zu mehreren Empfängern (z.B. Mobilstationen oder Mobiltelefonen). Der Zeitschlitz 20 enthält einen Bereich zur Kanalschätzung 22 und weiterhin n Bereiche 24 bis 27, innerhalb welcher Leistungssteuerungskommandos (TPC #1 bis TPC #n, 24 bis 27), zu n Mobilstationen übermittelt werden können. Jeder Mobilstation wird vorab mitgeteilt, welcher der Bereiche 24 bis 27 das Leistungssteuerungskommando für die jeweilige Mobilstation enthält. So kann beispielsweise der Bereich 24 das Leistungssteuerungskommando für eine erste Mobilstation, der Bereich 25 für eine zweite Mobilstation usw. enthalten. Die Leistungssteuerungsdaten in den einzelnen Bereichen 24 bis 27 müssen keine Adressinformation für die entsprechenden Mobilfunkstationen enthalten, da durch die Lage der Bereiche eindeutig die betreffende Mobilstation identifiziert werden kann, können aber bei Bedarf Adressinformationen enthalten.
• 3 stellt eine weitere Ausgestaltung eines Zeitschlitzes 30 eines UMTS-Downlink-Leistungssteuerungskanals CH#1 dar. Der Kanal CH#1 besitzt einen Spreizfaktor (SF) von SF = 512 und ist unter anderem durch einen ersten Spreizcode definiert. Der Spreizfaktor von SF = 512 ermöglicht die Aufnahme von 10 Informationsbits in Zeitschlitz 30, welche in der Zeichnung mit nummerierten Kästchen von 1 bis 10 gekennzeichnet sind. Zur Leistungssteuerung einer Mobilstation werden im vorliegenden Beispiel 2 Bits benötigt. Daher wird der Zeitschlitz 30 in fünf Bereiche 32 bis 36 aufgeteilt, wobei jeweils ein Bereich einer Mobilstation MS#1 bis MS#5 zugeordnet ist. So ist Bereich 32 einer ersten Mobilstation MS#1, Bereich 33 einer zweiten MS#2, Bereich 34 einer dritten MS#3, Bereich 35 einer vierten MS#4 und Bereich 36 einer fünften Mobilstation MS#5 zugeordnet. Innerhalb der jeweiligen Bereiche 32 bis 36 befinden sich die Leistungssteuerungskommandos für die einzelnen Mobilstationen MS#1 bis MS#5. Innerhalb des UMTS-Kanals CH#1 werden 15 solcher Zeitschlitze 30 zu einem Zeitrahmen zusammengefasst, wobei die Zuordnung der Bereiche 32 bis 36 zu den entsprechenden Mobilstationen in jedem der Zeitschlitze 32 bis 36 gleich bleibt, solange der Kanal CH#1 unverändert besteht. Die Inhalte der einzelnen Bereiche 32 bis 36 können sich allerdings von Zeitschlitz zu Zeitschlitz ändern, d.h. eine Mobilstation MS#1 bis MS#5 kann in jedem Zeitrahmen fünfzehn verschiedene Leistungssteuerungskommandos empfangen.
• Wird nun in dem in 3 dargestellten Leistungssteuerungskanal 30 die Anzahl der Empfangsgeräte von 5 auf 6 erhöht, so besteht innerhalb des Zeitschlitzes 30 und damit innerhalb des Kanals keine Möglichkeit mehr, diese Information aufzunehmen. In 4 ist die Möglichkeit dargestellt, innerhalb des ersten Leistungssteuerungskanals CH#1 durch Verringerung des Spreizfaktors (SF) Raum für Informationen für die sechste Mobilstation MS#6 zu schaffen. Durch die Halbierung des Spreizfaktors von SF = 512 auf SF = 256 verdoppelt sich die Aufnahmekapazität eines Zeitschlitzes 40 des ersten Funkkanals CH#1. Dieser kann daher nun 20 Informationseinheiten aufnehmen. Die Kanalbereiche oder Zeitbereiche 42 bis 47 werden demnach dann auf die sechs Mobilstationen MS#1 bis MS#6 aufgeteilt. Ein Bereich 48 des Zeitschlitzes 40 ist noch keiner Mobilstation zugeordnet und verbleibt frei, was durch eine "F" gekennzeichnet ist. Diese Reorganisationslösung bei Hinzukommen der sechsten Mobilstation MS#6 hat allerdings den Nachteil, dass Signalisierungsinformationen auch an die bereits bestehenden fünf Mobilstationen MS#1 bis MS#5 gesendet werden müssen, da diese ihre Empfangseinheiten ebenfalls auf den geänderten Spreizfaktor umstellen müssen. Des Weiteren müssen alle Mobilstationen MS#1 bis MS#6 die neuen Bereichszuordnungen im Leistungssteuerungskanal CH#1 mit dem veränderten Spreizfaktor mitgeteilt werden. Daher bringt diese Art der Anpassung des Leistungssteuerungskanals CH#1 an eine erhöhte Zahl von Mobilstationen MS#1 bis MS#6 einen erhöhten Signalisierungsaufwand mit sich.
• 5 stellt eine weitere Möglichkeit dar, den durch den ersten Spreizcode gegebenen Leistungsstörungskanal CH#1 mit dem Spreizfaktor SF = 512 auf sechs Mobilstationen MS#1 bis MS#6 zu erweitern. Ausgehend von der in 3 gezeigten Situation ist in 5 wiederum der Zeitschlitz 30 des Leistungssteuerungskanals CH#1 mit den Bereichen 32 bis 36 für die Mobilstationen MS#1 bis MS#5 dargestellt. Für eine neu hinzukommende bzw. zu versorgende sechste Mobilstation MS#6 wird bei der Ausgestaltung gemäß 5 ein neuer Leistungssteuerungskanal CH#2 mit einem zweiten Spreizcode und ebenfalls dem Spreizfaktor SF = 512 hinzugenommen, welcher Bereiche 52 bis 56 für 5 Mobilstationen enthält, wobei allerdings im dargestellten Falle nur der Bereich 52 für die Mobilstation MS#6 belegt ist. Die Bereiche 53 bis 56 bleiben für eventuell weiter hinzukommende Mobilstationen frei. Die in 5 dargestellte Lösung gemäß einer möglichen Ausgestaltung der Er findung durch Hinzunahme des weiteren Kanals CH#2, wenn ein erster bzw. bestehende Kanäle vollständig belegt sind, hat den Vorteil, dass an die Mobilstationen MS#1 bis MS#5 keinerlei Signalisierungsinformation gesendet werden müssen und nur die neu hinzukommende Mobilstation MS#6 über den Spreizcode und den Aufbau des neuen Leistungssteuerungskanals CH#2 informiert werden muss.
• 6 stellt den Zeitschlitz 30 des ersten Leistungssteuerungskanals CH#1 und den Zeitschlitz 50 des zweiten Leistungssteuerungskanals CH#2 dar, wobei hier der Zeitschlitz 30 Informationen für vier Mobilstationen MS#1, MS#3 bis MS#5 und der Zeitschlitz 50 Informationen für zwei Mobilstationen, MS#6 und MS#7, enthält. Gegenüber 5 ist dabei eine siebte Mobilstation MS#7 hinzugekommen, welcher ein Bereich 53 für die ihr zugeordneten Leistungssteuerungskommandos zugewiesen wurde, die Mobilstation MS#2 ist weggefallen. Aus dem dargestellten Zustand heraus ist eine Reorganisation der Daten nicht sinnvoll, da auch nach beispielsweise der Verlagerung der Daten für die Mobilstation MS#7 aus dem Bereich 53 in den Bereich 33 immer noch der zweite Leistungssteuerungskanal CH#2 benötigt wird, um die Leistungssteuerungskommandos an die sechste Mobilstation MS#7 zu übermitteln. In diesem Fall zieht eine Reorganisation nur Signalisierungsaufwand nach sich, ohne dass dabei ein Kanal, und damit Ressourcen, eingespart werden können.
• Das bedeutet allgemein, dass es vorteilhaft ist, eine Rekonfiguration bzw. Reorganisation erst dann durchzuführen, wenn rechnerisch ein Kanal freigegeben werden kann und wenn insbesondere in einem noch bestehenden Kanal mindestens ein Bereich frei bleibt. Es ist auch möglich zu definieren, dass anstelle des mindestens einen Bereichs ein gewisser prozentualer Anteil von Bereichen eines oder mehrerer noch bestehender Kanäle frei bleibt.
• 7 stellt den in 6 dargestellten Zustand nach Wegfall von Mobilstation MS#4 dar. Somit ergeben sich im Zeitschlitz 30 des ersten Leistungssteuerungskanals CH#1 zwei freie Bereiche. In diesem Fall können die Leistungssteuerungsinformationen von Mobilstation MS#6 und Mobilstation MS#7 aus den Bereichen 52 und 53 aus dem Zeitschlitz 50 von CH#2 in die Bereiche 33 und 35 des Zeitschlitzes 30 von CH#1 verlagert werden. Die Zuordnung zu den Mobilstationen MS#1, MS#3 und MS#5 innerhalb des Zeitschlitzes 30 bleiben bestehen. Daher müssen nur den Mobilstationen MS#6 und MS#7 Signalisierungsnachrichten über die Änderung von Kanal- und Zeitschlitzanordnung zugesendet werden. Signalisierungsnachrichten an Mobilstation MS#1, MS#3 und MS#5 sind nicht notwendig. Auf diese Weise kann mit minimalem Signalisierungsaufwand der Spreizcode der zweiten Leistungssteuerungskanals CH#2 freigegeben werden und innerhalb des Mobilfunknetzes anderweitig genutzt werden.
• Kommt allerdings nach einer Reduktion der Leistungssteuerungskanäle, wie im gerade beschriebenen Beispiel dargestellt, umgehend wieder eine weiteren Mobilstation hinzu, muss auch wieder ein neuer Leistungssteuerungskanal hinzugenommen werden, wodurch der durch die Reorganisation im vorangegangenen Beispiel entstandene Signalisierungsaufwand unnötig war, da längerfristig doch keine Kanalressourcen eingespart werden konnten. Daher kann es vorteilhaft sein, beim Erreichen des in 7 dargestellten Zustands erst eine bestimmte Zeit zu warten, ob die Zahl der Mobilstationen tatsächlich konstant bleibt und erst dann eine Reorganisation und Kanalreduktion einzuleiten. Damit kann vermieden werden, dass durch häufiges Wegfallen und Hinzukommen von Mobilstationen beispielsweise durch Reorganisationsprozesse ein vergleichsweise hoher Signalisierungsaufwand entsteht ohne dass sich die mittlere Zahl der belegten Kanäle wesentlich reduzieren lässt.
• Bleibt der in 7 dargestellte Zustand für eine vorgebbare Zeit konstant, so kann davon ausgegangen werden, dass dieser Zustand mit einer erhöhten Wahrscheinlichkeit auch für eine gewisse Zeit in der Zukunft konstant bleiben wird und daher eine Reorganisation der Informationen für Mobilstationen MS#6 und MS#7 in den Zeitschlitz 30 des ersten Leistungssteuerungskanals CH#1 sinnvoll ist.
• Kommt dagegen innerhalb der vorgegebenen Zeit bereits eine neue Mobilstation hinzu, so kann allgemein die Leistungssteuerungsinformation für diese Mobilstation in den Leistungssteuerungskanal integriert werden, welcher den größten Füllgrad aufweist, d.h. bei welchem die größte Anzahl der verfügbaren Bereiche an Mobilstationen vergeben ist. Dadurch wird gewährleistet, dass zuerst die bereits „weit gefüllten" Kanäle aufgefüllt werden und so die Wahrscheinlichkeit steigt, dass beim Wegfall von Mobilstationen Leistungssteuerungskanäle und damit Spreizcodes frei werden.
• Eine weitere Möglichkeit, um bei häufigem Wechsel der Anzahl der Mobilstationen in einem Zustand, wie er z.B. in 7 dargestellt ist, sicherzustellen, dass nicht ständig Funkkanäle weggestrichen und hinzugenommen werden müssen, kann weiterhin vorgesehen sein, dass die Streichung eines Funkkanals erst vorgenommen wird, wenn nach einer Reorganisation die dann verbleibenden Kanäle oder der dann verbleibende Kanal noch freie Ressourcen bzw. ein Puffer an Ressourcen aufweist. Ein solches Beispiel ist in 8 dargestellt. Hierbei ist gegenüber dem in 7 dargestellten Beispiel Mobilstation MS#6 weggefallen, so dass in Zeitschlitz 30 des ersten Leistungssteuerungskanals CH#1 freie Bereiche 33 und 35 für zwei Mobilstationen vorliegen, während im Zeitschlitz 50 des zweiten Leistungssteuerungskanals CH#2 nur der Bereich 53 mit Informationen für die siebte Mobilstation MS#7 belegt ist. Nach der Verschiebung der Informationen für Mobilstation MS#7 aus dem Bereich 53 in den Bereich 33 des Zeitschlitzes 30, wie es im rechten Abschnitt der 8 dargestellt ist, verbleibt im Zeitschlitz 30 ein weiterer freier Bereich 35 für eventuell hinzukommende weitere Mobilstationen. Nach Wegfall des zweiten Leistungssteuerungskanals CH#2 muss danach auch bei umgehendem Hinzukommen einer weiteren Mobilstation nicht gleich wieder ein weiterer Leistungssteuerungskanal hinzugenommen werden. Auf diese Weise wird eine mögliche Reduktion der Kanäle verzögert, da der in 7 dargestellte, im Hinblick auf die Ressourcen nicht ganz optimale Zustand unter Umständen längere Zeit beibehalten wird, was den Bemittelten Ressourcenverbrauch geringfügig erhöht. Allerdings wird bei dem beschriebenen Vorgehen der Signalisierungsaufwand, speziell bei sehr dynamischer Entwicklung der Anzahl der Mobilstationen, unter Umständen erheblich reduziert.
• In 9 ist eine weitere Möglichkeit dargestellt, die Kapazität des ersten Leistungssteuerungskanals CH#1 zu erhöhen, ohne den Spreizfaktor des Kanals zu verändern oder einen weiteren Leistungssteuerungskanal hinzuzunehmen. Hierbei sind drei Zeitschlitze 60, 70 und 80 dargestellt, wobei im dargestellten Fall nicht mehr alle Zeitschlitze eines Zeitrahmens identisch sind, sondern jeweils zwei aufeinanderfolgenden Zeitschlitze, wie 60, 70, Informationen für unterschiedliche Mobilstationen enthalten. So enthält der Zeitschlitz 60 Informationen für die Mobilstationen MS#1 bis MS#4 und der Zeitschlitz 70 Informationen für die Mobilstationen MS#6 und MS#7. Der auf den Zeitschlitz 70 folgende Zeitschlitz 80 enthält wieder die gleiche Struktur wie Zeitschlitz 60 und damit Informationen für die Mobilstationen MS#1 bis MS#4. Beim Übergang von einem Zustand, wie er beispielsweise in 3 dargestellt ist, zu dem in 9 dargestellten Zustand muss allerdings auch jeder Mobilstation mitgeteilt werden, dass sich der Bereich, in welchem sich die Information für die jeweilige Mobilstation befindet, geändert hat. In diesem Fall muss z.B. Mobilstation MS#1 mitgeteilt werden, dass nur noch Bit 1 und 2 in jedem zweiten Zeitschlitz Informationen für sie enthält. Dieses Erweiterungsschema kann bei einer weiteren Erhöhung der Mobilstationen entsprechend fortgesetzt wer den, so dass beispielsweise bei mehr als zehn Mobilstationen nur noch Informationen für jede einzelne Mobilstation in jedem dritten Zeitschlitz gesendet wird. Entsprechendes gilt für größere Anzahlen von Mobilstationen. Der Vorteil dieses Erweiterungsschemas ist, dass die Zahl der über den gemeinsamen Kontrollkanal versorgten Mobilstationen einfach erhöht werden kann, ohne weitere Spreizcodes zu benötigen, womit Kanalressourcen geschont werden. Allerdings sinkt durch diese Vorgehensweise die an die einzelnen Mobilstationen übermittelbare Datenrate. Zudem zieht dieses Verfahren einen erhöhten Signalisierungsaufwand nach sich, da bei jeder Umstrukturierung alle Mobilstationen über diese informiert werden müssen.
• Die vorliegende Erfindung beschreibt ein effizientes und ressourcenschonendes Verfahren zur Reorganisation von dedizierten gemeinsamen Telekommunikationskanälen bei einer Änderung der den bzw. die dedizierten gemeinsamen Telekommunikationskanäle nutzenden Teilnehmeranordnungen. Die Effizienz wird dabei dadurch erreicht, dass bei einer Änderung der Teilnehmeranordnungen die Anordnung der Daten innerhalb der Telekommunikationskanäle derart angepasst wird, dass der dabei entstehende Signalisierungsaufwand im Wesentlichen minimal ist, wobei gegebenenfalls berücksichtigt wird, dass die Zahl der verwendeten Telekommunikationskanäle im Wesentlichen minimal ist. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass bei der Vergrößerung der Zahl der Empfangsanordnungen erst dann ein weiterer Telekommunikationskanal hinzugefügt wird, wenn die bestehenden Telekommunikationskanäle die Information für mindestens einen der weiteren Empfangsgeräte nicht mehr aufnehmen können. Weiterhin kann beispielsweise erst dann eine Reorganisation der Daten innerhalb der Telekommunikationskanäle vorgenommen werden, wenn mittels dieser Reorganisation Telekommunikationskanäle eingespart werden können bzw. Ressourcen freigegeben werden können.

Claims (17)

1. Verfahren zur Übertragung von Daten in einem Telekommunikationsnetz vermittels dedizierter gemeinsamer Telekommunikationskanäle mit jeweils vorgebbaren Datenkapazitäten, wobei N₁ bestehende dedizierte gemeinsame Telekommunikationskanäle (CH#1, CH#2) n₁ Teilnehmeranordnungen (MS#1–MS#7) zugeordnet sind, wobei N₁≥ 1 und n₁ ≥ 1 ist, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Veränderung der Anzahl der Teilnehmeranordnungen (MS#1–MS#7) auf n₂ Teilnehmeranordnungen (MS#1–MS#7) die N₁ bestehenden dedizierten gemeinsamen Telekommunikationskanäle (CH#1, CH#2) durch Zuordnung der n₂ Teilnehmeranordungen (MS#1–MS#7) zu N₂ nachfolgend verwendeten dedizierten gemeinsamen Telekommunikationskanälen (CH#1, CH#2) derart an die veränderte Zahl der Teilnehmeranordnungen (MS#1 –MS#7) angepasst werden, dass bei einer Erhöhung der Anzahl der Teilnehmeranordnungen (MS#1 –MS#7) nur dann mindestens ein weiterer dedizierter gemeinsamer Telekommunikationskanal (CH#1, CH#2) zur Datenübertragung belegt wird, wenn die Datenkapazität der N₁ bestehenden dedizierten gemeinsamen Telekommunikationskanäle (CH#1, CH#2) nicht ausreicht, um den n₂ Teilnehmeranordnungen (MS#1–MS#7) zugeordnete Daten zu übertragen, und/oder dass bei einer Verringerung der Anzahl der Teilnehmeranordnungen (MS#1–MS#7) die N₂ nachfolgend verwendeten dedizierten gemeinsamen Telekommunikationskanäle (CH#1, CH#2) von einer um mindestens einen Telekommunikationskanal (CH#1, CH#2) verringerten Auswahl von dedizierten gemeinsamen Telekommunikationskanälen (CH#1, CH#2) gebildet werden, wenn die Datenkapazität der Auswahl von dedizierten gemeinsamen Telekommunikationskanälen (CH#1, CH#2) ausreicht, um den n₂ Teilnehmeranordnungen (MS#1–MS#7) zugeordnete Daten zu übertragen, wobei jeweils n₂ ≥ 1 und N₂ ≥ 1 ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass bei der Veränderung der Anzahl der Teilnehmeranordnungen (MS#1–MS#7) die N₁ bestehenden dedizierten gemeinsamen Telekommunikationskanäle (CH#1, CH#2) derart an die veränderte Zahl der Teilnehmeranordnungen (MS#1–MS#7) angepasst werden, dass dabei der Signalisierungsaufwand an die n₂ Teilnehmeranordnungen (MS#1–MS#7) im Wesentlichen minimal ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, dass bei der Veränderung der Anzahl der Teilnehmeranordnungen (MS#1–MS#7) die N₁ bestehenden dedizierten gemeinsamen Telekommunikationskanäle (CH#1, CH#2) derart an die veränderte Zahl der Teilnehmeranordnungen (MS#1–MS#7) angepasst werden, dass dabei weiterhin die Anzahl der N₂ nachfolgend verwendeten dedizierten gemeinsamen Telekommunikationskanäle (CH#1, CH#2) im Wesentlichen minimal ist.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Datenkapazitäten derjenigen dedizierten gemeinsamen Telekommunikationskanäle (CH#1, CH#2) von den N₁ bestehenden dedizierten gemeinsamen Telekommunikationskanälen unverändert bleiben, welche nach der Anpassung an die veränderte Zahl der Teilnehmeranordnungen (MS#1–MS#7) weiterbestehen.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Verringerung der Anzahl der Teilnehmeranordnungen (MS#1–MS#7) nur dann die N₂ nachfolgend verwendeten dedizierten gemeinsamen Telekommunikationskanäle (CH#1, CH#2) von der um mindestens einen dedizierten gemeinsamen Telekommunikationskanal (CH#1, CH#2) verringerten Auswahl von dedizierten gemeinsamen Telekommunikationskanälen (CH#1, CH#2) gebildet werden, wenn weiterhin die verringerte Anzahl n₂ von Teilnehmeranordnungen (MS#1–MS#7) über einen vorgebbaren Zeitraum konstant ist oder/und wenn die um mindestens einen dedizierten gemeinsamen Telekommunikationskanal (CH#1, CH#2) verringerte Auswahl von dedizierten gemeinsamen Telekommunikationskanälen (CH#1, CH#2) eine freie Datenkapazität zur Übertragung von mindestens einer weiteren Teilnehmeranordnung (MS#1–MS#7) zugeordneten Daten aufweist.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die n₁ und n₂ Teilnehmeranordnungen (MS#1–MS#7) als Empfangsanordnungen betrieben werden, und dass vermittels der N₁ und N₂ dedizierten gemeinsamen Telekommunikationskanäle Daten von einer Sendeanordnung in dem Telekommunikationsnetz zu den Empfangsanordnungen (MS#1–MS#7) übertragen werden.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die n₁ und n₂ Teilnehmeranordnungen (MS#1–MS#7) als Sendeanordnungen betrieben werden, und dass vermittels der N₁ und N₂ dedizierten gemeinsamen Telekommunikationskanäle Daten von den Sendeanordnungen (MS#1–MS#7) zu einer Empfangsanordnung in dem Telekommunikationsnetz übertragen werden.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die n₁ und n₂ Teilnehmeranordnungen (MS#1–MS#7) als mobile Telekommunikationsendgeräte, insbesondere als Mobiltelefone, ausgebildet sind.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Telekommunikationsnetz als Mobilfunknetz ausgebildet ist, welches insbesondere nach dem UMTS- oder GSM-Standard betrieben wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Telekommunikationsnetz ein Verbindungsnetzwerk umfasst, und dass vermittels der N₁ und N₂ dedizierten gemeinsamen Telekommunikationskanäle zwischen den n₁ und n₂ Teilnehmeranordnungen und einer ortsfesten Sende-/Empfangsanordnung innerhalb des Verbindungsnetzwerks Daten unter Verwendung eines Funkübertragungsverfahrens übertragen werden.
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die N₁ und N₂ dedizierten gemeinsamen Telekommunikationskanäle (CH#1, CH#2) eine identische Datenkapazität aufweisen.
12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die N₁ und N₂ dedizierten gemeinsamen Telekommunikationskanäle (CH#1, CH#2) aus einer vorbestimmbaren Auswahl aller den n₁ und n₂ Teilnehmeranordnungen in dem Telekommunikationsnetz zuordenbarer dedizierter gemeinsamer Telekommunikationskanäle ausgewählt werden.
13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die N₁ und N₂ dedizierten gemeinsamen Telekommunikationskanäle (CH#1, CH#2) als Nutzdatenkanäle, Kontrollkanäle oder kombinierte Nutzdaten-Kontrollkanäle ausgebildet sind.
14. Telekommunikationsnetz zur Durchführung eines Verfahrens gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13.
15. Steuereinheit in einem Telekommunikationsnetz zur Durchführung eines Verfahrens gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13.
16. Steuereinheit nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit die Funktionalität eines "Radio Network Controller (RNC)" oder/und eines "Node B" gemäß dem UMTS-Standard umfasst.
17. Steuereinheit nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit die Funktionalität eines "Base Station Controller (BSC)" oder/und einer Basisstation (BS) gemäß dem GSM-Standard umfasst.