DE602004000044T2

DE602004000044T2 - Verfahren und Gerät zur adaptiven und online durchgeführten Zuweisung in hierarchischen überlagerten Netzen

Info

Publication number: DE602004000044T2
Application number: DE602004000044T
Authority: DE
Inventors: Seung-Jae Basking Ridge New Jersey Han; Thierry E. Westfield New Jersey Klein
Original assignee: Lucent Technologies Inc
Current assignee: Nokia of America Corp
Priority date: 2003-07-14
Filing date: 2004-07-09
Publication date: 2006-06-01
Anticipated expiration: 2024-07-10
Also published as: EP1499152B1; DE602004000044D1; US20050014496A1; KR20050010504A; EP1499152A1; JP2005039822A

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft drahtlose Kommunikationssysteme und insbesondere Benutzerzuweisungsstrategien in hierarchischen Daten-Overlay-Netzwerken.
Allgemeiner Stand der Technik
Drahtlose Kommunikationssysteme werden zunehmend zu einem integralen Aspekt der modernen Kommunikation. Ein großer Teil der Hauptprobleme, denen drahtlose Netzwerke der nächsten Generation gegenüberstehen, ist in der effizienten Betriebsmittelzuteilung und in Mobilitätsverwaltungsstrategien begründet, die eine große Anzahl von Benutzern mit hoher Datenrate versorgen können. Hierarchische oder mehrstufige Netzwerkarchitekturen, die zum Beispiel eine Makrozellenschicht und eine Mikrozellenschicht aufweisen, wurden in letzter Zeit für diese Anwendungen vorgeschlagen.
Bei solchen zweistufigen hierarchischen Netzwerken wurden Zuweisungsstrategien für die Zuweisung verschiedener Benutzer zu verschiedenen Stufen bisher auf Sprachbenutzer und leitungsvermittelte Dienste zurechtgeschnitten, mit dem Ziel des Verringerns der Wahrscheinlichkeit von Dienstblockierungen oder Verbindungsabbrüchen. Diese in der Technik wohlbekannten Zuweisungsstrategien haben sich auf die Geschwindigkeiten mobiler Benutzer relativ zu der Mitte einer Mikrozelle oder Makrozelle und Mikrozellen- und Makrozellendurchquerungszeiten relativ zu Weiterreichungs- und Vermittlungszeiten konzentriert. Als ein Beispiel beschreibt das Dokument US 5805993A ein Verfahren zur Berechnung einer Geschwindigkeitsschwelle, auf deren Basis entschieden wird, ob ein mobiler Benutzer einer Makrozelle oder einer Mikrozelle zugewiesen wird. Ferner wird der Belastungszustand der Zielzelle bestimmt. Solche Zuweisungsstrategien sind für Sprachbenutzer angebracht, die feste Durchsatzraten und begrenzte Datenverzögerungsanforderungen aufweisen und deren Verbindungsankunfts- und Verbindungslängenprozesse bestimmten statistischen Modellen entsprechen.
Datenbenutzer, die in bestimmten Fällen eine aggregiertere Bandbreite als Sprachbenutzer erfordern, sind jedoch in bezug auf Anforderungen an Verzögerung und minimale kontinuierliche Datenrate im allgemeinen flexibler und ihre Benutzungsmuster weisen im Vergleich zu Sprachbenutzern verschiedene statistische Verteilungen auf. Zum Beispiel ist die Email-Kommunikation wesentlich weniger empfindlich gegenüber Verzögerungen und Unterbrechungen der Übertragung als Sprachübermittlungen. Ähnlich können Internetzugang und Dateitransfers einen stoßhaften Kommunikationskanal tolerieren, solange vernünftige Ansprechzeiten und vernünftige mittlere Durchsätze aufrechterhalten werden. Aufgrund der typischerweise auf Dateneinrichtungen in bezug auf Spracheinrichtungen verfügbaren größeren Pufferung und aufgrund der im wesentlichen unidirektionalen Beschaffenheit der Kommunikation weisen ferner sogar Streaming-Datenanwendungen eine größere Robustheit gegenüber Datenunterbrechungen als Sprachübermittlungen auf.
Um die Unterschiede zwischen einer Datenübertragung und einer Sprachübertragung zu behandeln, hat ein neuerer Versuch der Benutzerzuweisung Datenkenngrößen von Übertragungen oder als Alternative Datenkenngrößen gekoppelt mit Geschwindigkeitskenngrößen von Übertragungen berücksichtigt. Dieser Ansatz wird in der eigenen gleichzeitig anhängigen US-Patentanmeldung US 2004202135A mit der Anmeldungslaufnummer 10/411844, registriert am 11.4.2003 mit dem Titel "User Assignment Strategies For Hierarchical And Other Overlay Networks" und mit denselben Erfindern wie die vorliegende Anmeldung ("Anmeldung Nr. '844") beschrieben. Diese Anmeldung beschreibt ein Zuweisungssystem, das Zuweisungsentscheidungen für verschiedene Schichten in einem Kommunikationsnetz sowohl für Sprach- als auch für Datenbenutzer traf, indem die verschiedenen Kenngrößen der Übertragungen solcher Benutzer berücksichtigt werden.
Kurze Darstellung der Erfindung
Die Erfinder haben nun erkannt, daß für Sprachbenutzer geeignete Zuweisungsstrategien für drahtlose Netzwerke der nächsten Generation, die sowohl Sprach- als auch Datenbenutzer unterstützen, ineffizient und/oder ungeeignet sein können. Genauer gesagt haben die vorliegenden Erfinder erkannt, daß es vorteilhaft ist, für Benutzer, die Daten senden, ein Zuweisungsverfahren zu benutzen, das nicht unbedingt auf denselben Zuweisungskriterien basiert, die für die Zuweisung von Benutzern verwendet werden, die Sprachnachrichten senden. Obwohl die Anmeldung Nr.'844 in vielerlei Hinsicht nützlich ist, waren die von den gemäß den Lehren dieser Anmeldung entwickelten Zuweisungsstrategien erforderten Berechnungen relativ intensiv und komplex.
Die vorliegenden Erfinder haben ein effizienteres und weniger komplexes Verfahren und Gerät zur Berechnung einer Übertragungskenngrößenschwelle erfunden, die bei einer Zuweisungsstrategie zum Zuweisen einer Datenübertragung von einem Benutzer zu einer Schicht in mehreren Schichten in einem drahtlosen Kommunikationsnetz benutzt wird. Genauer gesagt wird für eine Schicht in dem Netzwerk eine Ausgleichsmetrik als Funktion einer Kenngröße der Datenübertragung des Benutzers berechnet. Diese Ausgleichsmetrik wird dann für eine zweite Schicht in dem Netzwerk ebenfalls als Funktion der Kenngröße der Übertragung des Benutzers berechnet. Eine Übertragungskenngrößenschwelle wird dann als Reaktion auf den Wert der ersten Ausgleichsmetrik relativ zu der zweiten Ausgleichsmetrik eingestellt. Datenbenutzer werden auf der Basis eines Vergleichs der eingestellten Schwelle mit dem Wert der Kenngröße für diesen Benutzer einer Schicht in dem Netzwerk zugewiesen. Das Verfahren und die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung erfordern keine übermäßig komplexen Berechnungen und können folglich online in nahezu Echtzeit vorgenommen werden, um die Zuweisungsstrategie adaptiv einzustellen, um den sich ändernden Bedürfnissen von Benutzern gerecht zu werden.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
1 zeigt ein beispielhaftes hierarchisches Netzwerk und eine Zuweisungssteuerung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
2 zeigt eine beispielhafte Implementierung eines Managers für hiearchische Zuweisung in dem Netzwerk von 1; und
3 zeigt ein Flußdiagramm der Funktionsweise des Managers für hierarchische Zuweisung von 2.
Ausführliche Beschreibung der Erfindung
1 zeigt ein beispielhaftes hierarchisches Netzwerk mit einem Manager für hierarchische Zuweisung (HAM) 130 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Der Einfachheit halber ist ein Netzwerk aus nur zwei Schichten dargestellt; für Fachleute ist jedoch erkennbar, daß ein solches Netzwerk auf drei oder mehr Schichten erweitert werden kann. Die beiden abgebildeten Schichten werden als die Makrozellenschicht und die Mikrozellenschicht bezeichnet. Die Makrozellenschicht 102 enthält ein oder mehrere Makrozellen (z.B. die Makrozellen 104 und 106), die typischerweise für die Abdeckung einer geographischen Region konfiguriert sind. Die Mikrozellenschicht 116 enthält eine oder mehrere Mikrozellen (z.B. die Mikrozellen 108, 110, 112 und 114), die typischerweise zur Bereitstellung eines hohen Durchsatzes in lokalen Gebieten mit hoher Benutzung verwendet werden (d.h. Gebieten, in denen eine hohe Benutzung erwartet wird oder aufgetreten ist, wie zum Beispiel in und um Flughäfen, Einkaufszentren, Verkehrsmittelpunkten und Konferenzzentren).
1 zeigt außerdem eine mobile Einheit 118, eine mobile Einheit 120 und eine mobile Einheit 122, die Daten über die Mikrozellenschicht oder die Makrozellenschicht senden und empfangen. Zu einem bestimmten Zeitpunkt besitzt zum Beispiel die mobile Einheit 118 die Geschwindigkeit v₁, wird der Makrozelle 104 zugewiesen und besitzt beispielsweise eine Menge D_r1 an zu sendenden Daten. Die mobile Einheit 120 besitzt die Geschwindigkeit v₂, wird der Mikrozelle 112 zugewiesen und besitzt beispielsweise eine Menge D_r2 zu sendender Daten. Die mobile Einheit 122 besitzt schließlich die Geschwindigkeit v₃, wird der Makrozelle 106 zugewiesen und besitzt beispielsweise eine Menge D_r3 zu sendender Daten.
Die Makrozellen und Mikrozellen sind auf Zellenstandorten zentriert, die jeweils Sender-/Empfängergeräte zur Unterstützung der drahtlosen Benutzer (z.B. der mobilen Benutzer 118, 120 und 122), die dieser Zelle zugewiesen sind, enthalten. Die Makrozellen und Mikrozellen sind mit der Mobil-Benutzervermittlungsstelle (MUSO) 126 verbunden (Verbindungen nicht gezeigt), die Konnektivität für Sprachverbindungen zu/von dem öffentlichen Fernsprechwählnetz (PSTN) 124 und Konnektivität für Datenverbindungen zu/von einem privaten Datennetzwerk über die beispielhafte Kommunikationsstrecke 132 oder das öffentliche Internet 128 über die beispielhafte Kommunikationsstrecke 136 bereitstellt. Das Internet 128 stellt ebenfalls Konnektivität zwischen den beispielhaften mobilen Benutzern 118, 122 und 122 und dem Manager für hierarchische Zuweisung (HAM) 130 bereit. Der HAM 130 wirkt zum Zuweisen einer Benutzerdatenübertragung zu einer der Schichten in dem hierarchischen Netzwerk, wobei es sich hier entweder um die Mikrozellenschicht 116 oder die Makrozellenschicht 102 handelt. Für Fachleute ist erkennbar, daß der HAM 130 Teil der MUSO 126 sein oder zusammen mit dieser gehostet sein kann oder sich in dem gesamten Netzwerk und/oder in Basisstationen an beliebigen anderen Orten befinden oder verteilt sein kann.
2 zeigt eine beispielhafte Implementierung des HAM 130 in 1. Genauer gesagt zeigt 2 zwei beispielhafte Komponenten des HAM 130, die Zuweisungseinheit (AU) 202 und die Optimierungseinheit (OU) 204. Die (AU) 202 wickelt die dynamische Zuweisung von Benutzern zu der Makrozellen- oder der Mikrozellenschicht in dem System auf der Basis einer berechneten Übertragungskenngrößenschwelle ab, während die OU 204 Übertragungsdaten verarbeitet und Metriken erzeugt, die bei der Bestimmung der obenerwähnten Schwelle verwendet werden, die von der AU bei der dynamischen Zuweisungsentscheidung verwendet wird. Die Berechnung der Metriken und der Schwelle durch die OU, die später besprochen wird, kann periodisch oder in nahezu Echtzeit erreicht werden, wie zum Beispiel alle 1–5 Minuten. Für Fachleute ist erkennbar, daß für solche Berechnungen andere Zeitrahmen benutzt werden können.
Die AU 202 enthält eine Netzwerkschnittstelleneinheit 206, die die Schnittstelle der Zuweisung mit dem Internet bereitstellt, wodurch Konnektivität zwischen der AU und mobilen Teilnehmern über die Mobil-Benutzervermittlungsstelle 126 in 1 bereitgestellt wird. Verbindungsanforderungen von mobilen Benutzern, die Informationen enthalten, die mit einer gewünschten Benutzerübertragungskenngröße zusammenhängen, wie zum Beispiel der Geschwindigkeit und/oder der Größe der zu übertragenden Daten, werden durch Netzwerkschnittstelleneinheit 206 empfangen und zur Verarbeitung zu der Zuweisungs-Engine 208 weitergeleitet. Um Zuweisungsentscheidungen zu treffen, benutzt die Zuweisungs-Engine (AE) 208 eine Übertragungskenngrößenschwelle für die gewünschte Benutzerübertragungskenngröße, wie zum Beispiel eine spezifische Geschwindigkeitsschwelle, die durch die Optimierungseinheit berechnet wird. Wenn die gewünschte Kenngröße einer Übertragung durch einen bestimmten Benutzer unter diese Schwelle fällt (z.B. bewegt sich der Benutzer langsamer als die Schwellengeschwindigkeit), dann wird die Übertragung von diesem Benutzer einer Schicht des Netzwerks (z.B. einer Mikrozelle) zugewiesen. Wenn dagegen die Benutzerübertragungskenngröße über der Schwelle liegt (z.B. bewegt sich der Benutzer schneller als die Schwellengeschwindigkeit), dann wird die Übertragung von diesem Benutzer einer zweiten Schicht des Netzwerks (z.B. einer Makrozelle) zugewiesen. Das Zuweisungsergebnis der AE (z.B. entweder eine Makro- oder eine Mikrozelle) wird über die Netzwerkschnittstelleneinheit 206 zu dem mobilen Benutzer übermittelt und wird wahlweise auch zusammen mit anderen Identifizierungsinformationen zum Zwecke des Aufrechterhaltens der Schichtenzuweisung durch eine Weiterreichung auf niedriger Ebene in einer Benutzerdatenbank in der Mobil-Benutzervermittlungsstelle 126 gespeichert.
Wie bereits besprochen, berechnet die OU 204 bestimmte Metriken zur Erzeugung einer Übertragungskenngrößenschwelle, die von der AU 202 bei der Zuweisung eines Benutzers zu einer bestimmten Schicht in dem Netzwerk benutzt wird. Bei einer Ausführungsform gemäß dem Prinzip in der vorliegenden Erfindung sind diese Berechnungen von dem Typ des in dem Netzwerk verwendeten Zuweisungssystems abhängig. Zum Beispiel berechnet in einem Geschwindigkeitszuweisungssystem (VAS) die OU 204 eine Geschwindigkeitsschwelle, mit der bestimmt werden soll, wann ein Benutzer einer bestimmten Schicht in dem Netzwerk zugewiesen werden soll. Alternativ dazu berechnet in einem Datenzuweisungssystem (DAS) die OU 204 eine Datenkriterium-Schwelle (wie zum Beispiel eine Datengrößenschwelle), mit der bestimmt werden soll, wann ein Benutzer einer bestimmten Schicht zugewiesen werden soll. Im Idealfall ist die berechnete Schwelle dergestalt, daß, wenn die Schwelle zum Treffen von Zuweisungsentscheidungen benutzt wird, ein optimales Gleichgewicht in der Systembenutzung zwischen den verschiedenen Schichten des Netzwerks, wie zum Beispiel hier der Makrozellenschicht und der Mikrozellenschicht, besteht.
Um zu bestimmen, ob ein optimales Gleichgewicht zwischen den verschiedenen Systemschichten besteht, muß für jedes beliebige Zuweisungssystem, wie zum Beispiel ein System entweder auf VAS- oder DAS-Basis, auf der Basis einer Betriebskenngröße der Systemschichten ein bestimmtes Ziel festgelegt werden. Zum Beispiel kann in jedem beliebigen Zuweisungssystem die Betriebskenngröße die mittlere Anzahl der Benutzer in dem System sein, und das Ziel kann also darin bestehen, diese mittlere Anzahl von Benutzern zu minimieren. Dieses bestimmte Ziel ermöglicht es Benutzern, über die minimale notwendige Zeit zu senden und dann das System zu verlassen, wodurch verfügbare Betriebsmittel für die übrigen Benutzer oder etwaige neue ankommende Benutzer freigesetzt werden. Alternativ dazu könnte eine andere Betriebskenngröße für solche Systeme die erwartete Systemlast sein, die von einem neuen Benutzer des Systems gesehen wird, und das Ziel kann also darin bestehen, diese erwartete Systemlast zu minimieren. Dieses Ziel gibt jedem neuen Benutzer die beste Zuweisung zu einer bestimmten Schicht, die die Gesamtzahl der kumulativ für alle Benutzer (d.h. die Anzahl der Benutzer, multipliziert mit der Anzahl der Bit, die jeder Benutzer zu senden hat) zu sendenden Informationsbit, wenn die Datenanforderungen des neuen Benutzers berücksichtigt werden. Die obigen beiden Betriebskenngrößen, mit denen Ziele für die Zuweisung von Benutzern zu einer Schicht in einem Netzwerk entwickelt werden, sind lediglich von veranschaulichender Beschaffenheit. Für Fachleute ist erkennbar, daß jede beliebige zur Entwicklung solcher Ziele zum Festlegen von Zuweisungsstrategien verwendete relevante Betriebskenngröße genausogut funktioniert.
Das Gleichgewicht zu einem beliebigen gegebenen Zeitpunkt zum Beispiel zwischen der Makrozellenschicht und der Mikrozellenschicht kann durch Benutzung einer Ausgleichsmetrik gemessen werden, um zu bestimmen, ob ein Systemgleichgewicht zwischen den beiden verschiedenen Schichten besteht. Diese Ausgleichsmetrik hängt direkt mit der bestimmten zu erzielenden Betriebskenngröße zusammen (z.B. der mittleren Anzahl der Benutzer in dem System oder der von einem neuen Benutzer in dem System gesehenen erwarteten Systemlast).
Bei einer beispielhaften Ausführungsform gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung wird ein Zuweisungssystem gewählt, wobei das Leistungsziel des Zuweisungssystems darin besteht, die mittlere Anzahl der Benutzer in dem System zu minimieren. Die mittlere Anzahl der Benutzer in dem System kann durch den folgenden Ausdruck definiert werden: E[Nsys] = E[Nm] + E[Nμ] (1)wobei E[N_sys] die mittlere Anzahl der Benutzer in dem System, E[N_m] die mittlere Anzahl der Benutzer in der Makrozellenschicht und E[N_μ] die mittlere Anzahl in der Mikrozellenschicht ist. Wie aus Gleichung 1 hervorgeht, sollten, um die mittlere Anzahl der Benutzer in dem System zu minimieren, E[N_m] und E[N_μ] so eingestellt werden, daß die Summe der Terme E[N_m] und E[N_μ] minimiert wird.
Um diese Einstellung zu erzielen, wobei das Ziel darin besteht, die mittlere Anzahl der Benutzer zu minimieren, kann das Ziel einer zum Vergleich der Makro- und Mikrozellenschicht verwendeten Ausgleichsmetrik folgendermaßen geschrieben werden: Xm = Xμ (2A)mit
In Gleichung 2A, 2B und 2C ist C_m die Zellenkapazität der Makrozellenschicht (d.h. der Gesamtzellendurchsatz in der Makrozelle), λ_m ist die Verbindungsankunftsrate nach der Zuweisung des Benutzers zu der Makrozelle, C_μ ist die Zellenkapazität der Mikrozellenschicht (d.h. der Gesamtzellendurchsatz in der Mikrozelle), und λ_μ ist die Verbindungsankunftsrate nach der Zuweisung des Benutzers zu der Mikrozelle, X_m ist die Ausgleichsmetrik für die Makrozellenschicht, X_μ ist die Ausgleichsmetrik für die Mikrozellenschicht, D -_m ist die mittlere Datengröße der Benutzer in den Makrozellen; D -_μ ist die mittlere Datengröße der Benutzer in den Mikrozellen; und der Ausdruck
ist die Ausgleichsmetrik für die beispielhafte Schicht "X" in dem Netzwerk. In einem DAS-System wird D -_m durch den Ausdruck
und D -_μ durch den Ausdruck
definiert. Ähnlich wird in einem VAS-System D -_m durch den Ausdruck D -_m = E[D] und D -_μ durch den Ausdruck D -_μ = E[D] definiert, wobei E[D] die mittlere Datengröße aller Benutzer in der Benutzerpopulation ist.
In den Gleichungen 2A–2C sind C_μ und C_m von der Zuweisungsstrategie unabhängig, aber λ_m und λ_μ sind von der bestimmten verwendeten Zuweisungsstrategie (z.B. VAS oder DAS) abhängig und können als Funktion der aggregierten Verbindungsankunftsraten in dem System vor jeder Zuweisungsentscheidung definiert werden. Solche aggregierten Raten treten in der Mikrozellenschicht in dem Netzwerk auf (hier als Verbindungsrate λ₁ bezeichnet) und in der Makrozellenschicht in dem Netzwerk (hier als Verbindungsrate λ₂ bezeichnet). Die Verwendung dieser aggregierten Raten ist notwendig, da ein Teil der in der Rate λ₁ in der Mikrozelle gezählten Verbindungen nicht der Mikrozellenschicht zugewiesen wird, sondern stattdessen der Makrozellenschicht. Somit kann ausgesagt werden, daß teilweise abhängig von den aggregierten Datenraten λ₁ und λ₂ Zuweisungsentscheidungen zwischen den beiden Schichten des Netzwerks getroffen und folglich die Nach-Zuweisungsdatenraten λ_μ und λ_m in der Mikro- und der Makrozellenschicht erzielt werden. Somit können λ_μ und λ_m in den Gleichungen 2B und 2C (wodurch die Rate der tatsächlich der Mikrozellen- bzw. der Makrozellenschicht zugewiesenen Verbindungen repräsentiert wird) konkreter folgendermaßen definiert werden: λμ = λ1qμ (3)und λm = λ2 + λ1qm (4)wobei q_μ die Wahrscheinlichkeit darstellt, daß ein Benutzer die Kriterien für die Zuweisung zu der Mikrozellenschicht erfüllt und q_m die Wahrscheinlichkeit darstellt, daß der Benutzer die Kriterien für die Zuweisung zu der Makrozellenschicht erfüllt.
Wie oben erwähnt, sind λ_μ und λ_m von dem verwendeten Zuweisungssystem abhängig. Insbesondere spiegelt sich diese Abhängigkeit in den Berechnungen der Wahrscheinlichkeiten q_μ und q_m, wider, die abhängig von der Zuweisungsstrategie unterschiedlich sind. Genauer gesagt lassen sich in einem System auf VAS-Basis q_m, und q_μ folgendermaßen berechnen:
dabei sind d die durch einen Benutzer zu übertragenden Daten, D_min die minimale durch einen beliebigen Benutzer in der Benutzerpopulation zu übertragende Datenmenge, D_max die maximale von einem Benutzer zu übertragende Datenmenge, v ist die Geschwindigkeit eines Benutzers, Von ist die minimale Geschwindigkeit in der Benutzerpopulation, V_max ist die maximale Geschwindigkeit in der Benutzerpopulation und V₀ ist die Geschwindingkeitsschwelle, über der ein Benutzer einer bestimmten Schicht in dem System zugewiesen wird (d.h. werden hier beispielsweise Benutzer mit einer mittleren Geschwindigkeit V > V₀ der Makroschicht zugewiesen, um Weiterreichungen zu minimieren). In einem System auf DAS-Basis können q_μ und q_m, dagegen folgendermaßen berechnet werden:
wobei die Variablen wie in dem obigen VAS-System definiert sind und D₀ die Datengrößenschwelle ist, über der ein Benutzer einer bestimmten Schicht in dem System zugewiesen wird (d.h. werden hier beispielsweise Benutzer, deren Datenmenge D > D₀ ist, aufgrund der naturgemäß größeren Kapazität von Mikrozellen in bezug auf Makrozellen der Mikroschicht zugewiesen).
Somit liefern die obigen Gleichungen 3–8 Berechnungen, die notwendig sind, um beide Seiten der Ausgleichsmetrik von Gleichung 2A zu bestimmen. Wenn die Seite von Gleichung 2A, die die Makrozellenschicht repräsentiert (d.h. X_m), größer als die Seite ist, die die Mikrozellenschicht (d.h. X_μ) repräsentiert, dann wird beispielsweise die Schwelle, auf der ein Benutzer der Makrozellenschicht zugewiesen wird, entsprechend modifiziert (z.B. wird in einem System auf VAS-Basis die Geschwindigkeit, bei der ein Benutzer der Makrozellenschicht zugewiesen wird, erhöht, und in einem System auf DAS-Basis wird die Datengröße, bei der ein Benutzer der Makrozellenschicht zugewiesen wird, herabgesetzt). Das Gegenteil tritt ein, wenn X_μ höher als X_m ist (d.h. das Ergebnis ist dann, daß die Schwelle für die Zuweisung zu der Makrozellenschicht in einem VAS-System herabgesetzt und in einem DAS-System erhöht wird).
Es folgt, daß, gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung, eine Schwelle bestimmt werden kann, bei der ein Gleichgewicht gemäß Gleichung 2A erzielt wird (d.h. die Schwelle, bei der die beiden Seiten von Gleichung 2A gleich sind). Diese Schwelle wird hier als die optimale Schwelle bezeichnet. In einem System, bei dem das Ziel darin besteht, die mittlere Anzahl der Benutzer in einem System auf DAS-Basis zu minimieren, läßt sich die optimale Datengrößenschwelle folgendermaßen bestimmen:
und in einem System auf VAS-Basis läßt sich die optimale Geschwindigkeitsschwelle folgendermaßen bestimmen
In Gleichung 9 und 10 sind die Variablen wie oben dargelegt definiert, während D₀* die optimale Datenschwelle ist, die darauf eingeschränkt wird, in dem Intervall [D_min, D_max] zu liegen, und V₀* ist die optimale Geschwindigkeitsschwelle, die darauf eingeschränkt wird, in dem Intervall [V_min, V_max] zu liegen. E[D] ist wieder die mittlere Datengröße aller Benutzer in der Benutzerpopulation in der Makrozellenschicht und der Mikrozellenschicht kombiniert. Folglich können die optimale Datenschwelle D₀* und/oder die optimale Geschwindigkeitsschwelle V₀* in einem DAS- bzw. einem VAS-System so berechnet werden, daß eine optimale Zuweisung von Benutzern zu Makro- und Mikrozellenschichten in einem Netzwerk möglich wird. Somit wird ein Gleichgewicht zwischen diesen Makro- und Mikrozellenschichten erreicht.
Die obige Besprechung hat eine Ausführungsform gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung betrachtet, bei der das Ziel eines Zuweisungssystems entweder auf VAS- oder DAS-Basis darin bestand, die mittlere Anzahl der Benutzer in dem Netzwerk zu minimieren. Wie bereits besprochen wurde, ist für Fachleute erkennbar, daß bei den Bemühungen um die Erzielung einer optimalen Leistungsfähigkeit eines gewählten Zuweisungssystems viele alternative Ziele verwendet werden können. Ein solches alternatives Ziel besteht bei einer weiteren Ausführungsform gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung darin, die erwartete Systemlast zu minimieren, die von einem neuen ankommenden Benutzer gesehen wird, der entweder der Makro- oder der Mikrozellenschicht in einem Netzwerk zugewiesen werden soll. Die erwartete Systemlast ist hierbei als die mittlere Anzahl der Bit in dem Netzwerk definiert, die auf eine Übertragung warten, wenn eine neue Verbindung von dem Benutzer an dem Netzwerk hereinkommt. Eine solche erwartete Systemlast ist folgendemaßen definiert: E[Lsys] = Pr(m)D -mE[Nm] + Pr(μ)DD -μE[Nμ] (11)dabei ist E[L_sys] die erwartete Systemlast; Pr(m) und Pr(μ) sind die Wahrscheinlichkeiten, daß ein Benutzer der Makro- bzw. der Mikrozellenschicht zugewiesen wird; E[N_m] und E[N_μ] sind die mittlere Anzahl der Benutzer in der Makro- bzw. der Mikrozelle; und D -_μ und D -_m sind die mittleren Datenmengen, die von Benutzern zu übertragen sind, die der Makro- bzw. der Mikrozelle zugewiesen werden.
In einem solchen Fall kann das Ziel der Ausgleichsmetrik wieder durch Gleichung 2A berechnet werden, mit
Für Fachleute ist jedoch erkennbar, daß
lediglich gleich E[N_m], der mittleren Anzahl der Benutzer in der Makrozellenschicht, ist. Ähnlich ist
gleich E[N_μ], der mittleren Anzahl der Benutzer in der Mikrozellenschicht. Die Ausgleichsmetrik für das Ziel des Minimierens der erwarteten Systemlast kann also mit X_m = E[N_m] und X_μ = E[N_μ] ausgedrückt werden. Diese Ausgleichsgleichung hat den Vorteil, daß die mittlere Anzahl der Benutzer über einen gegebenen Zeitraum sowohl in der Makro- als auch in der Mikrozellenschicht ohne weiteres verfügbar ist und keine A-Priori-Kenntnis der Zellenkapazitäten erforderlich ist.
Gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung folgt, daß, wenn das Ziel eines Zuweisungssystems darin besteht, die erwartete Systemlast zu minimieren, die optimale Datengrößenschwelle D₀* in einem System auf DAS-Basis folgendermaßen bestimmt werden kann:
so daß gemäß der obigen Ausgleichsgleichung ein Gleichgewicht erzielt wird, E[N_m] = E[N_μ]. In einem System auf VAS-Basis läßt sich das Gleichgewicht in dieser Gleichung erreichen, indem man die optimale Geschwindigkeitsschwelle V₀* folgendermaßen berechnet:
Die Variablen in Gleichung 14 und 15 sind wie oben dargelegt definiert. Wieder ist in Gleichung 14 D₀* darauf beschränkt, in dem Intervall [D_min, D_max] zu liegen, und in Gleichung 15 ist V₀* darauf beschränkt, in dem Intervall [V_min, V_max] zu liegen.
Die obige Besprechung hat sich bisher auf die Bestimmung einer optimalen Datengrößenschwelle und einer optimalen Geschwindigkeitsschwelle zum Zuweisen von Benutzern zu einer Netzwerkschicht in einem System auf DAS-Basis bzw. einem System auf VAS-Basis konzentriert. Es wurden zwei verschiedene beispielhafte Systemziele (von vielen möglichen solcher Ziele) betrachtet: die minimale mittlere Anzahl von Benutzern in dem System und die minimale erwartete Systemlast. Obwohl die optimale Datengröße- und Geschwindigkeitsschwellen von Gleichung 9, 10, 14 und 15 nützlich sind, erfordern sie jeweils eine bestimmte Menge an A-Priori-Informationen in bezug auf das System, um die optimalen Werte zu berechnen. Genauer gesagt erfordern diese Gleichungen jeweils Kenntnis der Makro- und Mikrozellenkapazitäten, der Profilverteilung der Geschwindigkeit und der Datengröße über die Benutzerpopulation hinweg und der Verbindungsan kunftsraten. Leider kann in praktischen Systemen eine solche Kenntnis möglicherweise nicht verfügbar sein und müßte deshalb geschätzt werden. Schätzungen wären schwierig, da die zu schätzenden Informationen häufig zeitveränderlich wären und deshalb das einzige praktische Verfahren zur Durchführung solcher Berechnungen darin bestünde, diese Berechnungen im Offline-Verfahren durchzuführen (d.h. nicht in genug Zeit zur Durchführung einer Aktualisierung der optimalen Schwelle und zum Zuweisen eines neuen Benutzers zu einer Netzwerkschicht).
Die vorliegenden Erfinder haben erkannt, daß ein wünschenswertes Ziel eines Zuweisungssystems darin besteht, solche Schätzungen nicht durchzuführen und Benutzer im Online-Verfahren einer Netzwerkschicht in Echtzeit oder nahezu Echtzeit zuzuweisen. Gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung kann man solche Gleichungen, die keine Schätzung erfordern, erhalten, indem man die berechneten optimalen Schwellen über einen gegebenen Zeitraum konstant hält. Dies ist möglich, weil die Schwellen über einen kurzen Zeitraum (z.B. weniger als eine Minute) wahrscheinlich nicht signifikant variieren. Die berechneten optimalen Schwellen werden nur am Anfang jedes Aktualisierungsintervalls aktualisiert. Das Ziel der Ausgleichsmetrik, so wie es in Gleichung 2A ausgedrückt ist, kann deshalb folgendermaßen ausgedrückt werden: Xm[k] = Xμ[k] (16)wobei X_m[k] und X_μ[k] die Werte der Ausgleichsmetrik in der Makro- und Mikrozellenschicht am Anfang des k-ten Aktualisierungsintervalls repräsentieren. Am Anfang dieses Intervalls wird die optimale Schwelle (entweder Datengröße oder Geschwindigkeit) proportional zu einem etwaigen Ungleichgewicht aktualisiert, das zwischen den Werten von X_m[k] und X_μ[k] existiert.
Gemäß einem solchen Aktualisierungsverfahren wird in einem System auf VAS-Basis die optimale Geschwindigkeitsschwelle folgendermaßen aktualisiert:
Dabei ist V₀[k] die optimale Geschwindigkeitsschwelle im k-ten Aktualisierungsintervall; β_v ist ein Aktualisierungsbetragsparameter, der abgestimmt werden kann, um die Geschwindigkeit der Konvergenz des Algorithmus zu regeln; γ_v ist ein Zeitrabattfaktor, der dazu führt, daß der Algorithmus weniger Einstellungen vornimmt, wenn die Anzahl der durchgeführten Aktualisierungen erhöht wird (und daher wenn sich die Geschwindigkeitsschwelle dem beabsichtigten Wert nähert); und V₀[k – 1] ist die Geschwindigkeitsschwelle, die in dem (k – 1)-ten Aktualisierungsintervall verwendet wird. Der Term
garantiert die Konvergenz des Aktualisierungsalgorithmus und vermeidet Grenzzyklen (d.h. ein wiederholtes Vor- und Zurückspringen zwischen zwei Werten der Schwelle, von denen keiner die optimale Schwelle ist), indem kleinere inkrementelle Änderungen an der Geschwindigkeitsschwelle vorgenommen werden. Für Fachleute ist erkennbar, daß Variablen wie etwa β_v und γ_v viele Formen annehmen können, und folglich werden Fachleute in der Lage sein, andere Werte und/oder Ausdrücke zu konzipieren, die für die Verwendung in solchen Variablen geeignet sein werden.
Wenn die Berechnung sowohl für die Makro- als auch die Mikrozellenschicht zu dem Ergebnis X_m[k] > X_μ[k] führt, werden zu viele Benutzer der Makrozellenschicht zugewiesen, was zu einem Ungleichgewicht zugunsten der Mikrozellenschicht führt. Die optimale Geschwindigkeitsschwelle sollte also dergestalt eingestellt werden, daß die Anzahl der Benutzer in der Mikrozelle erhöht wird (d.h. V₀ sollte erhöht werden). Ähnlich sollte im Fall X_m[k] < X_μ[k]V₀ herabgesetzt werden. Für Fachleute ist erkennbar, daß der über Gleichung 17 erhaltene Aktualisierungswert von V₀[k] darauf beschränkt ist, in dem Intervall [V_min, V_max] zu liegen.
Obwohl die optimale Geschwindigkeitsschwelle von Gleichung 17 nützlich ist, besteht ein potentieller Nachteil dieser Gleichung darin, daß sie sehr empfindlich auf die in dem letzten Aktualisierungsintervall k – 1 genommenen Meßwerte reagieren kann. Gemäß den Prinzipien der folgenden Erfindung kann also eine "glattere" Aktualisierungsregel verwendet werden, die den exponentiell gewichteten beweglichen Mittelwert der Differenz der Ausgleichsmetrik betrachtet. Eine solche Regel wird als glatter betrachtet, weil sie nicht so empfindlich auf die in dem vorherigen Aktualisierungsintervall genommenen Meßwerte reagiert. Der exponentiell gewichtete bewegliche Mittelwert der Differenz der Ausgleichsmetrik kann folgendermaßen ausgedrückt werden: Δ[k] = (1 – αv)[Xm[k] – Xμ[k]] + αv·Δ[k – 1] (18)wobei Δ[k] der gewichtete bewegliche Mittelwert, X_m[k] die Ausgleichsmetrik für die Makrozelle im k-ten Aktualisierungsintervall, X_μ[k] die Ausgleichsmetrik für die Mikrozellenschicht in dem k-ten Aktualisierungsintervall, α_v ein Glättungsfaktor mit α_v∈[0,1] und Δ[k – 1] der zuvor berechnete gewichtete bewegliche Mittelwert im (k – 1)-ten Aktualisierungsintervall ist. Der Term α_v kann so gewählt oder abgestimmt werden, daß den vergangenen Meßwerten mehr oder weniger Gewicht gegeben wird.
Die resultierende optimale Geschwindigkeitsschwellenaktualisierung unter Berücksichtigung des gewichteten Mittelwerts von Gleichung 18, die somit weniger empfindlich auf augenblickliche Änderungen der Ausgleichsmetrik in bezug auf vorherige Aktualisierungen reagiert, kann folgendermaßen ausgedrückt werden:
Wenn der Algorithmus konvergiert (d.h. wenn aufeinanderfolgende Werte der Geschwindigkeitsschwelle im wesentlichen gleich sind), gilt Δ[k] = 0, was zu X_m[k] = X_μ[k] führt, so wie es erwünscht ist. Änderungen der Ankunftsrate von Verbindungen und/oder der Verteilung von Benutzern an den Makro- und Mikrozellen werden indirekt durch ein Ungleichgewicht der Ausgleichsmetrik erkannt, das zu größeren Werten von Δ[k] führt, wodurch wiederum eine Aktualisierung der Geschwindigkeitsschwelle ausgelöst wird. Für Fachleute ist im Hinblick auf das obige erkennbar, daß es wünschenswert sein kann, den Wert von k periodisch auf 1 zurückzusetzen, damit der gewichtete Mittelwert relativ schnell auf Änderungen der Verbindungsankunftsrate und/oder der Verteilung von Benutzern reagieren kann. Zum Beispiel kann der Wert von k nach einer gegebenen Anzahl von Aktualisierungsberechnungen (z.B. beispielsweise 20 Aktualisierungen) verändert werden. Als Alternative kann der Wert von k immer dann zurückgesetzt werden, wenn die Differenz der Ausgleichsmetrik zwischen der Makro- und Mikroschicht klein ist.
Obwohl die obige Besprechung von Gleichung 16–19 lediglich auf ein System auf VAS-Basis angewandt wurde, gelten die Prinzipien dieser Besprechung gleichermaßen für ein System auf DAS-Basis mit gleichermaßen vorteilhaften Ergebnissen. Bei einem solchen System ist die Datenschwelle der von Gleichung 19 sehr ähnlich. Genauer gesagt kann die Datenschwelle in dem k-ten Aktualisierungsintervall folgendermaßen ausgedrückt werden:
mit Δ[k] = (1 – αd)[Xm[k] – Xμ[k]] + αd·Δ[k – 1] (21)und mit Δ[0] = 0 und wiederum α_v∈[0,1]. Es ist zu beachten, daß der einzige Unterschied zwischen Gleichung 19 und 20, außer daß sich eine auf DAS und die andere auf VAS bezieht, der Vorzeichenwechsel zwischen den Termen in der Gleichung ist. Dieser Unterschied ist eine Folge des Umstandes, daß, um die Anzahl der Benutzer in einer Mikrozellenschicht zu erhöhen, die Datenschwelle D₀ herabgesetzt werden sollte, während die Geschwindigkeitsschwelle erhöht werden sollte, um dasselbe Ziel zu erreichen. Alle Bemerkungen in der obigen Besprechung in bezug auf Gleichung 16–19 gelten gleichermaßen für eine Besprechung von Gleichung 20 und 21. Für Fachleute ist erkennbar, daß die abstimmbaren Parameter β_d und γ_d ähnlich wie die für das System auf VAS-Basis gewählten gewählt werden können, wie oben besprochen, oder alternativ dazu können diese Parameter anders gewählt werden, um die Leistungsfähigkeit des Systems auf DAS-Basis zu optimieren.
3 zeigt ein beispielhaftes Flußdiagramm der Schritte einer Ausführungsform eines Verfahrens gemäß der Zuweisungsstrategie der vorliegenden Erfindung. Für Fachleute ist erkennbar, daß dieses Verfahren zum Beispiel in einem Computerprozessor ausgeführt werden kann, der Softwareanweisungen verarbeitet. Ein solcher Computerprozessor kann in einer beliebigen Netzwerkkomponente verankert sein, wie zum Beispiel in der Optimierungseinheit 204 von 2, oder alternativ dazu als Teil einer beliebigen Computerhardwarekomponente in dem in 2 gezeigten Netzwerk oder außerhalb dieses Netzwerks.
Wieder mit Bezug auf 3 wird im Schritt 301 eine Schwelle für mindestens eine Benutzerübertragungskenngröße einer ankommenden Verbindung bestimmt. Diese Schwelle dient zum Zuweisen von Benutzern zu Schichten in einem Netzwerk. Wie oben besprochen, kann diese Kenngröße beispielsweise die Datengröße oder Geschwindigkeit eines Benutzers sein. Als nächstes wird im Schritt 302 für jede Schicht in dem Netzwerk beispielsweise durch die Optimierungseinheit (OU) 204 in 2 eine Ausgleichsmetrik berechnet. Im Schritt 303 wird wieder beispielsweise in der OU 204 bestimmt, ob die Ausgleichsmetrik für jede Schicht im wesentlichen gleich ist. Wenn die Metrik für jede Schicht im wesentlichen gleich ist, zeigt dies an, daß die Schichten optimal ausgeglichen sind, und im Schritt 305 wird ein Wert, der einer Kenngröße der Übertragung eines Benutzers entspricht, mit der Schwelle verglichen, und dieser Benutzer wird als Funktion dieses Vergleichs einer Netzwerkschicht zugewiesen. Der Vergleich im Schritt 305 erfolgt zum Beispiel durch die Zuweisungs-Engine (AE) 208 in der Zuweisungseinheit (AU) 202 von 2.
Wenn im Schritt 303 bestimmt wird, daß die Ausgleichsmetrik für jede Schicht nicht im wesentlichen gleich ist, wird im Schritt 304 die Schwelle beispielsweise durch die OU 204 (z.B. proportional zu dem Ungleichgewicht zwischen den Schichten) eingestellt, um ein optimales Gleichgewicht zwischen den Schichten zu erreichen. Nachdem die Schwelle im Schritt 304 eingestellt wurde, wird im Schritt 305 die Kenngröße einer ankommenden Verbindung nochmals in der AE 208 in der AU 201 mit der eingestellten Schwelle verglichen. Nachdem die Kenngröße der Verbindung mit der Schwelle verglichen wurde, wird, gleichgültig, ob diese Schwelle im Schritt 301 hergestellt oder im Schritt 304 eingestellt wurde, im Schritt 306 die Benutzerübertragung als Reaktion auf den Vergleich im Schritt 305 und wie oben besprochen einer Schicht in dem Netzwerk zugewiesen.
Im Schritt 307 wird bestimmt, ob es sich um den Anfang des nächsten Aktualisierungsintervalls handelt. Wenn nicht, kehrt das System für jeden ankommenden Benutzer wie oben besprochen zu dem Vergleich im Schritt 305 zurück und weist im Schritt 306 weiter Benutzer einer Schicht in dem Netzwerk zu, bis im Schritt 307 bestimmt wird, daß es sich um den Anfang des nächsten Aktualisierungsintervalls handelt. Wenn im Schritt 307 bestimmt wird, daß es sich um den Anfang des nächsten Aktualisierungsintervalls handelt, kehrt das System zum Schritt 303 zurück, und es wird bestimmt, ob die Ausgleichsmetrik für jede Schicht in dem Netzwerk im wesentlichen gleich ist, und der Prozeß, so wie er oben skizziert wurde, wird befolgt, um entweder die Schwelle einzustellen (wenn ein Ungleichgewicht besteht) oder um auf der Basis der zuvor bestimmten Schwelle mit dem Zuweisen von Benutzern fortzufahren (wenn kein Ungleichgewicht besteht).
Das Obige veranschaulicht lediglich die Prinzipien der Erfindung. Es ist also ersichtlich, daß Fachleute in der Lage sein werden, verschiedene Anordnungen zu konzipieren, die zwar hier nicht explizit beschrieben oder gezeigt wurden, aber die Prinzipien der Erfindung realisieren. Ferner sollen alle Beispiele und Konditionalsprache, die hier benutzt wurden, ausdrücklich nur pädagogischen Zwecken dienen, um dem Leser das Verständnis der Prinzipien der Erfindung zu erleichtern, und sie sollen als ohne Einschränkung auf solche spezifisch angeführten Beispiele und Bedingungen aufgefaßt werden. Ferner sollen alle Aussagen, die hier Aspekte und Ausführungsformen der Erfindung sowie spezifische Beispiele für diese anführen, funktionale Äquivalente dieser umfassen.

Claims

Verfahren zur Berechnung einer bei der Zuweisung eines Benutzers zu einer Schicht in einer Vielzahl von Schichten in einem drahtlosen Kommunikationsnetz zu verwendenden Übertragungskenngrößenschwelle, mit den folgenden Schritten: Berechnen (302) einer ersten Ausgleichsmetrik auf der Basis einer Betriebskenngröße der ersten Schicht; wobei das Verfahren ferner durch die folgenden Schritte gekennzeichnet ist: Berechnen (302) einer zweiten Ausgleichsmetrik auf der Basis einer Betriebskenngröße der zweiten Schicht; und Einstellen der Übertragungskenngrößenschwelle als Reaktion auf den Wert der ersten Ausgleichsmetrik relativ zu der zweiten Ausgleichsmetrik.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner gekennzeichnet durch den Schritt des Zuweisens (306) des Benutzers zu einer Schicht als Reaktion auf den Wert einer ersten Benutzerübertragungskenngröße einer Übertragung von dem Benutzer relativ zu der eingestellten Übertragungskenngrößenschwelle.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragungskenngrößenschwelle eine Schwelle ist, die der Größe der zu oder von dem Benutzer zu übertragenden Daten entspricht.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwelle gemäß der folgenden Gleichung eingestellt wird:
wobei D₀[k] eine optimale Datengrößenschwelle im k-ten Aktualisierungsintervall der Schwelle; β_d ein Aktualisierungsbetragsparameter; γ_d ein Timing-Rabattfaktor; D₀[k – 1] eine im Aktualisierungsintervall k – 1 verwendete Datengrößenschwelle; Δ[k] ein gewichteter gleitender Mittelwert vorheriger Werte einer Differenz der Ausgleichsmetrik zwischen der Makrozellenschicht und der Mikrozellenschicht; Dmin die minimale durch jeden Benutzer in der Benutzerpopulation zu übertragende Datenmenge; und Dmax die maximal mögliche dem Benutzer entsprechende Datengröße ist.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragungskenngrößenschwelle eine der Geschwindigkeit des Benutzers entsprechende Schwelle ist.
Vorrichtung zur Berechnung einer Übertragungskenngrößenschwelle für die Zuweisung eines Benutzers zu einer Schicht in einer Vielzahl von Schichten in einem drahtlosen Kommunikationsnetz, wobei die Vorrichtung weiterhin folgendes umfaßt: Mittel zum Berechnen einer ersten Ausgleichsmetrik auf der Basis einer Betriebskenngröße der ersten Schicht; wobei die Vorrichtung ferner durch folgendes gekennzeichnet ist: Mittel zum Berechnen einer zweiten Ausgleichsmetrik auf der Basis einer Betriebskenngröße der zweiten Schicht; und Mittel zum Einstellen der Übertragungskenngrößenschwelle als Reaktion auf den Wert der ersten Ausgleichsmetrik relativ zu der zweiten Ausgleichsmetrik.
Vorrichtung nach Anspruch 6, ferner gekennzeichnet durch Mittel zum Zuweisen des Benutzers zu einer Schicht als Reaktion auf den Wert einer ersten Benutzerübertragungskenngröße einer Übertragung von dem Benutzer relativ zu der eingestellten Übertragungskenngrößenschwelle.
Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragungskenngrößenschwelle eine Schwelle ist, die der Größe der zu oder von dem Benutzer zu übertragenden Daten entspricht.
Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragungskenngrößenschwelle gemäß der folgenden Gleichung eingestellt wird:
wobei D₀[k] eine optimale Datengrößenschwelle im k-ten Aktualisierungsintervall der Schwelle; β_d ein Aktualisierungsbetragsparameter; γ_d ein Timing-Rabattfaktor; D₀[k – 1] eine im Aktualisierungsintervall k – 1 verwendete Datengrößenschwelle; Δ[k] ein gewichteter gleitender Mittelwert vorheriger Werte einer Differenz der Ausgleichsmetrik zwischen der Makrozellenschicht und der Mikrozellenschicht; Dmin die minimale durch jeden Benutzer in der Benutzerpopulation zu übertragende Datenmenge; und Dmax die maximal mögliche dem Benutzer entsprechende Datengröße ist.
Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragungskenngrößenschwelle eine der Geschwindigkeit des Benutzers entsprechende Schwelle ist.