DE602004011625T2

DE602004011625T2 - Verfahren und Vorrichtung zur Teilnehmer-Umbesetzung in einem digitalen zellularen Kommunikationssystem

Info

Publication number: DE602004011625T2
Application number: DE602004011625T
Authority: DE
Inventors: Stefano Gangai; Massimo Laghigna; Fabio Montanari
Original assignee: Nokia Siemens Networks GmbH and Co KG
Current assignee: Nokia Solutions and Networks GmbH and Co KG
Priority date: 2004-11-24
Filing date: 2004-11-24
Publication date: 2009-04-30
Anticipated expiration: 2024-11-25
Also published as: CN1826012B; EP1662823A1; TW200642495A; TWI369143B; EP1662823B1; DE602004011625D1; ATE385386T1; CN1826012A

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft digitale zellulare Kommunikationssysteme und insbesondere ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Benutzer-Umordnung in einem solchen System.
Genauer gesagt kann die Erfindung in digitalen zellularen Systemen mit der folgenden Charakterisierung der Bitübertragungsschicht angewandt werden:

– Zeitmultiplex (TDD), d. h. verschiedene Zeitschlitze des Funkrahmens werden Aufwärtsstrecken- und Abwärtsstreckenübertragung zugeteilt;
– Frequenzmultiplex-, Zeitmultiplex- und Codemultiplex-Vielfachzugriff (FDMA, TDMA und CDMA), d. h. eine grundlegende Funkbetriebsmitteleinheit wird durch eine Frequenz, einen Zeitschlitz und einen Code identifiziert;
– Wiederverwendung von Frequenzen theoretisch gleich 1, d. h. Nachbarzellen können mit derselben Menge von Frequenzen ausgestattet werden;
– Aufteilen der Funkkanäle (Kanal = Frequenz/Zeitschlitz) auf Nachbarzellen auf der Basis eines Kanalsegregationsalgorithmus, d. h. jede Zelle tendiert dazu, die weniger gestörten Kanäle zu benutzen, und sich gegenseitig störende Zellen tendieren dazu, sich die verfügbaren Kanäle auf dynamische und adaptive Weise gemäß den aktuellen Verkehrsbedingungen und den zellenspezifischen Funkumgebungen zu teilen.

TD-CDMA des UMTS (Universal Mobile Telecommunication System), beschrieben in den Spezifikationen des 3GPP (Third Generation Partnership Project) und TD-SCDMA (TD-synchron-CDMA), beschrieben in den Spezifikationen des CWTS (China Wireless Telecommunication System) können als Beispiele für die obigen Anforderungen erfüllende Systeme erwähnt werden.
Stand der Technik
Die Funkbetriebsmittel in digitalen zellularen Kommunikationssystemen sind wie in jedem Funkkommunikationssystem begrenzt und deshalb kann eine selbe Frequenz gemäß spezifischen Regeln abhängig von der Art des Systems verschiedenen Zellen zugeteilt werden.
Folglich können verschiedene Benutzergeräte (UE) gleichzeitig dieselbe Frequenz benutzen, und es können Störungen zwischen den jeweiligen Signalen entstehen, wenn die Benutzer einander nahe genug sind.
Dieses Problem wird in den Systemen, auf die sich die vorliegende Erfindung bezieht, sogar noch kritischer, da im Prinzip dieselbe Frequenz auf benachbarten Zellen ausgestattet sein kann.
Darüber hinaus können die Signale andere Arten von Rauschen und Verzerrungen erfahren, wodurch ihre Qualität beeinträchtigt wird.
Damit er einer Übermittlung zuteilbar ist, muß ein Funkkanal bestimmte Störungs- und Qualitätskriterien erfüllen.
Da die Kanalbedingungen mit der Zeit und mit der Benutzerposition variieren, ist es üblich, die Funkkanäle auf benachbarte Zellen aufzuteilen (Kanalsegregation) und die Funkkanäle den anfordernden UE gemäß einem dynamischen Prozeß, der im allgemeinen als DCA (Dynamic Channel Allocation) bezeichnet wird, auf der Basis von Messungen des Störungs- und/oder Träger-Störungs-Verhältnisses, die sowohl durch die UE (für die Abwärtsstreckenrichtung) als auch die Basisstationen (für die Aufwärtsstreckenrichtung) ausgeführt werden, zuzuteilen (Kanalauswahl).
Für die DCA nutzen bestimmte Systeme die Messungen des Störungs- und Träger-Störungs-Verhältnisses direkt, wie zum Beispiel aus US-A 5 956 642 bekannt ist.
Andere Systeme nutzen die sogenannte „Priorität", die ein Parameter ist, der die Wahrscheinlichkeit repräsentiert, daß in einem bestimmten Kanal einer Zelle die von anderen Zellen oder Frequenzen erzeugten Störungen kleiner als eine gegebene Schwelle sind.
Beispiele für die letzteren Systeme sind aus dem Dokument „Channel Segregation, a Distributed Adaptive Channel Allocation Scheme for Mobile Communication Systems" von Y. Furuya und Y. Akaiwa, IEICE Transactions, Band E74, Nr. 6, Juni 1991, Seiten 1531–1537, und aus EP-A 198 964 bekannt.
Als nicht einschränkende Annahme wird vorausgesetzt, daß das für die vorliegende Erfindung relevante System die Priorität nutzt, um die DCA durchzuführen. Fachleute haben natürlich keine Schwierigkeiten, die nachfolgend angegebene Formulierung der Erfindung an andere Systeme mit DCA auf der Basis verschiedener Mechanismen anzupassen.
Die Erfindung konzentriert sich auf den Teil der DCA, der für die Zuteilung von Funkbetriebsmitteln auf ein Dienst anforderndes UE (Kanalauswahl) verantwortlich ist.
Als allgemeines Kriterium sollte die Kanalauswahl folgendes versuchen:

1) Minimieren des von den Benutzern erfahrenen Gesamt-Störungspegels und
2) Optimieren der Nutzung der verfügbaren Bandbreite (oder anders ausgedrückt Maximierung der Anzahl versorgter Benutzer).

Gemäß dem aktuellen Stand der Technik teilt der Kanalauswahlalgorithmus im allgemeinen jedem ankommenden UE die weniger gestörten Kanäle (d. h. die Kanäle mit den höchsten Prioritätswerten, mit den oben angegebenen Annahmen für die vorliegende Erfindung) auf der Basis der von der Kanalsegregation gegebenen Ausgabe zu. Ein Beispiel für einen solchen Stand der Technik ist aus EP-A 1 204 287 bekannt.
Tatsächlich kann leicht bewiesen werden, daß ein gemäß einem solchen groben Kriterium durchgeführter Algorithmus es dem Netzwerk ermöglicht, den Kanalsegregationsprozeß zu optimieren und den von den Benutzern erfahrenen Gesamt-Störungspegel zu minimieren, aber zu einer Verschwendung von Bandbreite führt, oder anders ausgedrückt, zu einer Reduktion der Anzahl versorgter Benutzer in bezug auf die theoretische Bandbreite.
Allgemeiner kann auch bewiesen werden, daß die obenerwähnten Anforderungen 1) und 2) nicht gleichzeitig erfüllt werden können, d. h. jeder Algorithmus, der die Minimierung des von den Benutzern erfahrenen Gesamt-Störungspegels garantiert, kann nicht die Anzahl versorgter Benutzer maximieren und umgekehrt. Ein Beitrag zur Maximierung der Bandbreitennutzung ist die Ermöglichung einer Wiederverwendung durch Benutzer, die sich in Bereichen befinden, die nicht durch Störungen zwischen Zellen von unter benachbarten Zellen konkurrierenden Kanälen beeinträchtigt werden. Zur Unterstützung der Kanalwiederverwendung sollte eine kontinuierliche Umordnung der den Benutzern zugewiesenen Betriebsmitteln (Reshuffling) durchgeführt werden.
EP-A 1 204 287 offenbart eine Umordnungsprozedur für CDMA/TDD-Systeme, wobei gemäß dieser Prozedur als Reaktion auf Änderungen der Betriebsmittelbelegungssituation des Systems ein Handover innerhalb von Zellen durchgeführt wird. Die Umordnung soll den Zustand des „Code-Pooling" aufrechterhalten, um die Kanalsegregation zu optimieren. „Code-Pooling" bedeutet eine Prozedur, die versucht, eine bessere Trägerausnutzungseffizienz zu erreichen, indem die Anzahl der zu belegenden Schlitze verringert und die Anzahl der für jeden Schlitz gemultiplexten Codes vergrößert wird. Die Umordnung wird durch eine Zellenanforderung/-beendigung oder durch Ablauf einer gegebenen Zeit ausgelöst. Kanalsegregation ermöglicht keine vollständige Funkbetriebsmittelwiederverwendung zwischen verschiedenen Zellen, so daß die Bandbreitennutzung in dem gesamten System nicht optimiert wird. Es werden keine Benutzerwegverluste berücksichtigt.
Aus EP-A1 198 964 ist eine Benutzerumordnung auf der Basis einer Wegverlustauswertung bekannt, die einem ankommenden Benutzer im Hinblick auf Störungen und Wegverlustpegel eine bessere Menge von Betriebsmitteln zuteilen soll. Gemäß dieser Schrift durchsucht das System, nachdem ein Zeitschlitz mit den notwendigen Betriebsmitteln für den von dem ankommenden Benutzer angeforderten Dienst gefunden wurde, in Zeitschlitzen höherer Priorität einen ablaufenden Dienst, der dieselbe Anzahl von Betriebsmitteln benutzt, vergleicht den Wegverlust der Signale des anfordernden Benutzers und des etwaigen mit der Suche gefundenen ablaufenden Dienstes und teilt danach entweder den Dienst des anfordernden Benutzers oder des ablaufenden Dienstes in diesem Zeitschlitz zu. Die Umordnung wird auch bei jeder Dienstbeendigung durchgeführt. Das bekannte Verfahren, das nur bei der Kanalzuteilung/-freigabe durchgeführt wird und an dem nur Benutzer beteiligt sind, die dieselbe Anzahl von Betriebsmitteln wie der zugeteilte/freigegebene Dienst benutzen, ist kaum flexibel und führt nicht zu einer vollständigen Funkbetriebsmittelwiederverwendung und daher zu einer Optimierung der Bandbreitennutzung.
Aufgabe der Erfindung
Die vorliegende Erfindung versucht lediglich alle diese Probleme zu überwinden, indem ein verfeinerter und vollständiger Algorithmus der Benutzer-Umordnung beschaffen wird, der außerdem unabhängig von den Zuteilungs-/Freigabeprozeduren ausgeführt wird und der den Betriebsmitteln, die den betroffenen Benutzern zugeteilt werden, keine Einschränkungen auferlegt.
Kurzfassung der Erfindung
Gemäß der Erfindung wird dies durch das Verfahren nach Anspruch 1 und die Vorrichtung nach Anspruch 18 erreicht.
Genauer gesagt, umfaßt das Verfahren die folgenden Schritte:

– Identifizieren von aktiven Benutzern mit hohen Wegverlusten, die einen Wegverlust erfahren, der eine Wegverlustschwelle übersteigt, und Auswählen mindestens eines solcher aktiven Benutzer mit hohen Wegverlusten als einen Kandidaten für Neuzuteilung auf einem Kanal mit besserer Qualität;
– Suchen nach in Frage kommenden alternativen Zuteilungen für den gewählten Benutzer;
– Auswählen der besten unter den in Frage kommenden alternativen Zuteilungen im Hinblick auf einen ersten Wert einer störungsbezogenen Größe;
– Vergleichen der besten in Frage kommenden alternativen Zuteilung und der gerade dem gewählten Benutzer zugewiesenen Zuteilung; und
– wenn der Vergleich zeigt, daß die beste in Frage kommende alternative Zuteilung im Hinblick auf den ersten Wert der störungsbezogenen Größe besser als die gerade dem gewählten Benutzer zugewiesene Zuteilung ist, Neuzuteilung des gewählten Benutzers auf die beste in Frage kommende alternative Zuteilung.

Bevorzugte Merkmale des Verfahrens werden in den Ansprüchen 2 bis 17 dargelegt.
Die Vorrichtung der Erfindung, die Teil der Funkübertragungssteuereinheiten des zellularen Kommunikationssystems ist, wird mit einem Empfänger verbunden und umfaßt folgendes: Mittel zum Evaluieren und Speichern von Werten der Wegverluste von durch die Benutzer gesendeten Signalen und Mittel zum Evaluieren und Speichern von Werten einer störungsbezogenen Größe für die den Benutzern zugeteilten oder zuteilbaren Betriebsmittel. Die Vorrichtung umfaßt ferner folgendes:

– eine erste Verarbeitungseinheit, die mit den Mitteln zum Speichern der Werte der Wegverluste und der störungsbezogenen Größe verbunden und für folgendes ausgelegt ist: Identifizieren von aktiven Benutzern mit hohen Wegverlusten, die potentiell auf Betriebsmittel besserer Qualität neu zuteilbar sind; Wählen mindestens eines solcher aktiven Benutzer mit hohen Wegverlusten als einen Kandidaten für Neuzuteilung; und Anfordern der Neuzuteilung des gewählten Benutzers auf eine neue Zuteilung, die vorbestimmte Störungsanforderungen erfüllt;
– eine zweite Verarbeitungseinheit, die mit der ersten Verarbeitungseinheit und mit dem Mittel zum Speichern der Werte der störungsbezogenen Größe verbunden und für folgendes ausgelegt ist: Identifizieren von in Frage kommenden alternativen Zuteilungen für den gewählten Benutzer; als potentielle neue Zuteilung für den gewählten Benutzer Auswählen der besten im Hinblick auf die störungsbezogene Größe unter den in Frage kommenden alternativen Zuteilungen; und Bereitstellen von Informationen über die gewählte alternative Zuteilung für die erste Verarbeitungseinheit; und
– eine Arithmetikeinheit, die mit dem Mittel zum Speichern der störungsbezogenen Größe und mit der ersten und mit der zweiten Verarbeitungseinheit verbunden und für folgendes ausgelegt ist: Berechnen mindestens eines Mittelwerts der störungsbezogenen Größe sowohl für die als potentielle neue Zuteilung ausgewählte in Frage kommende alternative Zuteilung als auch für eine gerade dem gewählten Benutzer zugewiesene Zuteilung, wobei die Arithmetikeinheit den Mittelwert für jede Zuteilung über alle durch die Zuteilung betroffenen Zeitschlitze berechnet und den Wert durch die Anzahl von durch die Zuteilung betroffenen Betriebsmitteleinheiten gewichtet, und Bereitstellen der berechneten Mittelwerte für die erste und die zweite Verarbeitungseinheit: und dadurch, daß die erste Verarbeitungseinheit ferner für folgendes ausgelegt ist: Vergleichen der Mittelwerte der störungsbezogenen Größe für die potentielle neue Zuteilung und für die gerade dem gewählten Benutzer zugewiesene Zuteilung und Anfordern der Neuzuteilung des gewählten Benutzers auf die potentielle neue Zuteilung, wenn der Vergleich zeigt, daß der Mittelwert der störungsbezogenen Größe für die potentielle neue Zuteilung besser als für die aktuelle Zuteilung ist.

Bevorzugte Merkmale der Vorrichtung werden in den Ansprüchen 19 bis 22 dargelegt.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Es wird nun als nicht einschränkendes Beispiel eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen offenbart. Es zeigen:
1 ein Blockdiagramm einer Kanalauswahlvorrichtung;
2 ein allgemeines Flußdiagramm des Kanalauswahlverfahrens;
3 ein Flußdiagramm der für die Identifikation der besten Zuteilung auf einem einer Zelle zugewiesenen Träger relevanten Operationen;
4 ein Flußdiagramm der für die Trägerauswahl relevanten Operationen;
5 ein Blockdiagramm einer Umordnungsvorrichtung gemäß der Erfindung; und
6 ein Flußdiagramm des Umordnungsverfahrens gemäß der Erfindung.
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung
In 1 wird die Vorrichtung zum Implementieren der in der Erfindung verwendeten Kanalauswahl allgemein als 100 bezeichnet. Wie bereits erwähnt, ist das zellulare System, in dem die Vorrichtung 100 operieren soll, ein Mehrträger-Mehrschlitz-Zellularkommunikationssystem mit TDD, zum Beispiel ein System, das den 3GPP- oder CWTS-Spezifikationen genügt. Unter Verwendung der Terminologie der Systeme der dritten Generation ist die Vorrichtung 100 Teil der Funknetzsteuerung des Systems.
Es wird implizit angenommen, daß das betreffende System eine Wiederverwendung von Frequenzen theoretisch gleich 1 und eine Aufteilung der Funkkanäle auf benachbarte Zellen auf der Basis eines herkömmlichen Kanalsegregationsalgorithmus ermöglicht.
Es sind keine Hypothesen für die Anzahl der Aufwärtsstrecken- und Abwärtsstrecken-Zeitschlitze pro Funkrahmen noch für die Anzahl und die Orte der Umschaltpunkte notwendig, und auch nicht für die Anzahl der in den Zellen ausgestatteten Frequenzen, da diese Merkmale alle von der Erfindung nicht betroffen werden.
Die Vorrichtung 100 ist mit dem Ausgang eines Empfängers 101 gekoppelt, der das auf geeignete Weise zu verarbeitende, z. B. zu entspreizende, zu demodulierende usw., Empfangssignal bereitstellt.
Geeignete Trennschaltungen (nicht gezeigt) extrahieren aus dem empfangenen Aufwärtsstreckensignalfluß die Informationen, die die Bestimmung der Wegverluste und Störungen der Übermittlung ermöglichen, und senden diese Informationen zu einer Wegverlust-Meßschaltung 102 und einer Störungsmeßschaltung 103 in der Vorrichtung 100.
Die Ergebnisse der Wegverlustmessungen werden durch eine Wegverlusttabellen-Aktualisierungsschaltung 111 in eine Wegverlusttabelle 112 geschrieben und werden von einer Verarbeitungseinheit 104 (Kanalauswahleinheit), die die Einheit ist, die den Kanalauswahlalgorithmus tatsächlich implementiert, gelesen.
Die Ergebnisse von Störungsmessungen werden bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung durch eine Prioritätsberechnungsschaltung 105 in Prioritätswerte umgesetzt. Die Prioritätswerte werden durch eine Prioritätsaktualisierungsschaltung 106 in eine Prioritätstabelle 107 geschrieben und werden von der Kanalauswahleinheit 104 gelesen. Wie die Priorität berechnet und aktualisiert werden kann, ist Fachleuten wohlbekannt und wird zum Beispiel in der Schrift von Furuya et al. oder in der obenerwähnten EP-A 1 204 287 beschrieben.
Wie die Prioritäts- und Wegverlustwerte von der Kanalauswahleinheit 104 genutzt werden, wird nachfolgend erläutert.
Die Kanalauswahleinheit 104 verarbeitet die Kanalauswahlanforderungen, die von den Benutzern kommen, und versucht, Dienste in der Frequenz-Zeit-Code-Matrix so zuzuteilen, daß

– Dienste in Zeitschlitzen mit höherer Priorität zugeteilt werden;
– Dienste in Zeitschlitzen höherer Priorität höhere Wegverluste aufweisen.

Der Algorithmus sollte funktionieren, indem er versucht, auf dynamische und adaptive Weise folgendes zu erreichen:

– eine Kanalpartitionierung, d. h. benachbarte Zellen erreichen dynamisch eine Aufteilung (Segregation) der zum Versorgen von sich in sich gegenseitig störenden Bereichen befindlichen UE verwendeten Kanäle, wobei die Aufteilung dazu tendiert, die Kanäle benachbarten Zellen proportional zu dem gebotenen Verkehr zuzuweisen, und es einer Zelle zu erlauben, die weniger gestörten Kanäle zu benutzen;
– eine Kanalwiederverwendung, d. h. dieselben Kanäle werden von benachbarten Zellen wiederverwendet, um UE zu versorgen, die sich in nicht durch Störungen zwischen Zellen beeinträchtigten Bereichen befinden.

Die Kanalpartitionierung umfaßt zwei Aspekte: Trägerpartitionierung und auf Träger basierende Benutzer-Clusterung.
Die Trägerpartitionierung versucht eine Aufteilung ganzer Träger, statt individueller Zeitschlitze, zwischen benachbarten Zellen. Unter Berücksichtigung, daß eine Dienstanforderung von Zeitschlitzen auf einem einzigen Träger versorgt werden muß, erhält man tatsächlich durch diese Wahl folgendes:

– es wird für die Kanalauswahl leichter, den Beabstandungseinschränkungen von UE an den Umschaltpunkten zu genügen;
– es wird für die Kanalauswahl leichter, die Dienste, die die Mehrschlitzfähigkeiten von UE ausnutzen, zuzuteilen; und
– der Frequenzwechsel wird als Folge von Zeitschlitzänderungen im Fall der Anwendung einer dynamischen Frequenzzuteilung verringert.

Um diese Anforderung zu erfüllen, soll die Kanalauswahl neue Dienste auf dem Träger mit der höchsten insgesamten Priorität zuteilen.
Die auf Träger basierende Benutzerclusterung versucht eine trägerweise Clusterung der Benutzer einer Zelle (d. h. die Benutzerverteilung über die Träger soll so wenig gleichförmig wie möglich sein), wegen den folgenden Gründen:

– es wird leichter, die Trägerpartitionierung zu erzielen;
– die Wahrscheinlichkeit wird verringert, daß, auch wenn die von den Zeitschlitzen einer Zelle bereitgestellte Gesamtbandbreite höher als die von dem ankommenden Dienst angeforderte Bandbreite ist, der Dienst nicht zugeteilt werden kann, weil die von jedem individuellen Träger bereitgestellte Bandbreite nicht genug ist.

Um diese Anforderung zu erfüllen, soll die Kanalauswahl neue Dienste auf dem Träger mit der höchsten Anzahl zugeteilter Benutzer zuteilen.
Man beachte, daß die auf Träger basierende Benutzerclusterung insofern ein Spezialfall der auf Zeitschlitzen basierenden Benutzerclusterung ist, als die Clusterung der Benutzer auf einem Träger auch zu einer Clusterung in den individuellen Zeitschlitzen führt. Durch dieses Merkmal wird es leichter, Kanalsegregation zu erzielen.
Um einen Kanal zu identifizieren, muß die Einheit 104 Aufwärtsstrecken- und Abwärtsstreckenzeitschlitze (TS) auswählen, die den gerade angeforderten Dienst garantieren, wobei berücksichtigt wird, daß die grundlegenden Betriebsmitteleinheiten (RU), d. h. die Codes, die für jede Richtung zuzuteilen sind, zu verschiedenen Zeitschlitzen gehören können, sich aber auf demselben Träger befinden müssen. Jede Teilmenge der Zeitschlitze in dem Funkrahmen, die für die Zuteilung eines Dienstes auf einem Träger verwendet werden kann, soll im folgenden als „Dienstzuteilung" bezeichnet werden. Im wesentlichen ist eine Dienstzuteilung somit eine Menge von Zeitschlitzen, die die folgenden Bedingungen erfüllt:

– mindestens ein Aufwärtsstrecken-Zeitschlitz und ein Abwärtsstrecken-Zeitschlitz sind in der Menge enthalten;
– die Anzahl der in der Menge von Zeitschlitzen verfügbaren unbenutzten Betriebsmittel ist mindestens gleich der Anzahl der von dem Dienst angeforderten Betriebsmittel;
– jeder Zeitschlitz in der Menge durchläuft die Zulassungskontrolle, d. h. seine Priorität ist höher als eine minimale Prioritätsschwelle, die über O&M (Operation und Wartung) sowohl für die Aufwärtsstrecken- als auch für die Abwärtsstreckenzeitschlitze jeweils konfigurierbar ist.

Eine Dienstzuteilung gibt außerdem Informationen über die Gesamtzahl grundlegender Funkbetriebsmittel, die in jedem Zeitschlitz der Menge zu verwenden ist.
Im allgemeinsten Fall könnte auf einem Träger eine Anzahl verschiedener Dienstzuteilungen verfügbar sein, und wenn die Zelle mit mehr als einem Träger ausgestattet ist, können Dienstzuteilungen auf mehreren Trägern verfügbar sein. Somit muß die Kanalauswahleinheit 104 die verfügbaren Dienstzuteilungen vergleichen.
Darüber hinaus berücksichtigt wie oben erwähnt das Kanalauswahlverfahren auch UE-spezifische Anforderungen bezüglich der UE-Beabstandungseinschränkungen an den Umschaltpunkten und die UE-Mehrschlitzfähigkeiten sowohl in der Aufwärtsstrecken- als auch in der Abwärtsstreckenrichtung. Für einen gegebenen Träger Ci, einen gegebenen Dienst und ein gegebenes UE wird in der folgenden Beschreibung und in den Flußdiagrammen der Ausdruck „geeignete Zuteilung" verwendet, um eine Dienstzuteilung zu bezeichnen, die auch solche UE-spezifischen Anforderungen erfüllt.
Die Informationen, die notwendig sind, um diese weiteren Anforderungen zu berücksichtigen, werden durch die Kanalauswahleinheit 104 aus der Kanalauswahlanforderung extrahiert und werden in der UE-Fähigkeits-Verarbeitungsschaltung 108 verarbeitet.
Um den einer ankommenden Anforderung zuzuteilenden Kanal auszuwählen, muß die Kanalauswahleinheit 104 die verschiedenen identifizierten geeigneten Zuteilungen vergleichen. Für einen solchen Vergleich wertet die Einheit 104 die folgenden Größen aus:

– Betriebsmitteleinheit-Durchschnittspriorität (RUAP), gegeben durch:
dabei ist:
– P(TSi) der Prioritätswert eines Zeitschlitz-i-Kandidaten für die Dienstzuteilung;
– num RU(TSi) die Anzahl der dem Dienst im Zeitschlitz i zugeteilten RU.
– RUAP ist somit ein gewichteter Mittelwert der Priorität, berechnet über alle von einer Dienstzuteilung betroffenen Zeitschlitze.
– Die Verbundpriorität (JP) aller für eine Dienstzuteilung verwendeten Zeitschlitze, d. h.: JP(Dienst_Zuteilung) = ΠPP(TSi) (2)TSi ∊ Dienst_Zuteilung
– JP ist eine Größe, die für Zuteilungen mit derselben Anzahl von Zeitschlitzen ausgewertet werden kann.
– Die Träger-verfügbar-Kapazität (AVCP), gegeben durch: AVCP(Ci) = ∑num_available_RU(TSi) (3)TSi ∊ Ci; P(TSi) ≥ MinPr dabei ist:
– Ci ein in der Zelle ausgestatteter generischer Träger;
– MinPr die obenerwähnte minimale Prioritätsschwelle;
– num available RU(TSi) die Anzahl der RU im Leerlaufzustand in dem Zeitschlitz i eines Trägers.
– Die Träger-Verbundpriorität (CRJP), gegeben durch: CRJP(Ci) = ΠP(TSi) (4)TSi ∊ Ci

Die Größen RUAP, JP, AVCP, CRJP werden durch die Arithmetikeinheit 109 berechnet, die Lesezugang zu der Prioritätstabelle 107 und zu der Betriebsmittelverwendung 110 besitzt, die von der Kanalauswahlschaltung 104 geschrieben wird und z. B. Informationen über den Leerlauf-/Belegtstatus irgendeines Betriebsmittels und für belegte Betriebsmittel über den diese gerade verwendenden aktiven Kanal enthält. Darüber hinaus empfängt die Arithmetikeinheit 109 die Ausgabe der Schaltung 108, die die UE-Fähigkeiten verarbeitet.
Wie üblich wird das Ergebnis der Kanalauswahl durch die Funknetzsteuerung zu Knoten B übermittelt und dann zu dem UE weitergeleitet.
Der Kanalauswahlalgorithmus wird nun ausführlich offenbart.
Wie in 2 gezeigt, wird der Algorithmus durch eine Bandanforderung durch einen Benutzer, der im folgenden als „neuer Benutzer" bezeichnet wird, begonnen. Die Anforderung kann entweder von einem Benutzer kommen, der gerade aktiv wird, oder von einem bereits aktiven Benutzer, der weitere Betriebsmittel benötigt. Im wesentlichen umfaßt der Algorithmus zwei Schritte. Der erste Schritt 201 ist die Bestimmung der besten Zuteilung auf jedem Träger, der den Dienst unterstützen kann, das heißt, die Bestimmung der Zeitschlitze und der Codes. Der zweite Schritt 202 ist die Trägerauswahl, die zu der letztendlichen Kanalzuteilung führt. Natürlich kann es geschehen, daß kein Träger eine Dienstzuteilung bieten kann, und in diesem Fall bleibt die Zuteilung erfolglos und die Anforderung wird zurückgewiesen.
Die Bestimmung der besten Zuteilung auf einen Träger wird nun mit Bezug auf 3 beschrieben.
Nach dem Start (Schritt 300) entsprechend Schritt 200 von 2) ist der erste Schritt 301 die Identifikation der geeigneten Zuteilungen auf dem Träger.
Unter der Annahme, daß im Schritt 301 mehr als eine geeignete Zuteilung gefunden wurde, wird ein auf Priorität basierender Vergleich zwischen den verschiedenen Möglichkeiten bewirkt. Zu diesem Zweck werden die vom Schritt 301 zurückgegebenen geeigneten Zuteilungen gemäß der Anzahl der verwendeten Zeit schlitze geclustert (Schritt 302), JP wird für die geeigneten Zuteilungen in einem selben Cluster berechnet (Schritt 303) und es wird die geeignete Zuteilung mit dem maximalen JP für jedes Cluster ausgewählt (Schritt 304). Wenn im Schritt 302 mehr als ein Cluster aufgebaut wurde und daher mehr als eine geeignete Zuteilung im Schritt 304 gefunden wurde, wird im Schritt 305 als die beste Zuteilung für den Träger Ci die Zuteilung mit dem maximalen RUAP ausgewählt. Der Prozeß für den Träger Ci wird somit beendet (Schritt 306).
Wenn nur eine Zuteilung im Schritt 301 gefunden wird, ist die Suche nach der besten Zuteilung natürlich sofort abgeschlossen. Ähnlich gibt, wenn nur ein Cluster von Schritt 302 zurückgegeben wird, Schritt 304 die beste Zuteilung für den Träger.
Für die Trägerauswahl (4) beginnt der Algorithmus (Schritt 400), wenn der Algorithmus von 3 für alle Träger abgelaufen ist. Wenn nur eine Zuteilung gefunden wurde, ist diese Zuteilung natürlich die letztendliche.
Es sei S (neuer_Benutzer) die Menge bester Zuteilungen, die mit der Suche der besten Zuteilung auf den verschiedenen Trägern gefunden wurden.
Unter der Annahme, daß S (neuer_Benutzer) mehr als eine beste Zuteilung enthält, werden im Schritt 401 die RUAP solcher Zuteilungen ausgewertet, um zwei Teilmengen S1 (neuer_Benutzer), S2 (neuer_Benutzer) bester Zuteilungen zu erzeugen.
Genauer gesagt ist S1 (neuer_Benutzer) die Teilmenge bester Zuteilungen mit einem jeweiligen RUAP, der die folgende Ungleichung erfüllt: RUAP(beste_Zuteilung(Ci)) ≥ {maxj[RUAP(beste_Zuteilung(Ci))]}·θ (5) dabei ist θ ein O&M-Parameter, dessen Wert im Bereich von 0 bis 1 liegt. S2 (neuer_Benutzer) ist die Teilmenge der übrigen besten Zuteilungen in S (neuer_Benutzer). Die Bedeutung des in dem Flußdiagramm mit „Prioritäts-Bypassfaktor" bezeichneten Parameters θ wird nachfolgend besprochen.
Die Menge S (neuer_Benutzer) wird dann folgendermaßen geordnet (Schritt 402):

– die besten Zuteilungen in S1 (neuer_Benutzer) werden mit Priorität gegenüber denen in S2 (neuer_Benutzer) betrachtet;
– von den besten Zuteilungen in S1 (neuer_Benutzer) werden diejenigen, die Träger mit höherem CRJP-Wert betreffen, zuerst betrachtet, das heißt, die Zuteilungen werden zuerst in absteigender Reihenfolge des CRJP sortiert (dies implementiert das Trägerpartitionierungskriterium);
– wenn der vorherige Vergleich mehr als eine beste Zuteilung zurückgibt, werden diejenigen, die Träger mit niedrigerem AVCP-Wert betreffen, zuerst betrachtet (Sortieren in absteigender Reihenfolge der Belegung: dies implementiert das Kriterium der Benutzerclusterung auf Trägerbasis);
– die besten Zuteilungen in S2 (neuer_Benutzer) werden gemäß einem Kriterium abnehmenden RUAP-Werts geordnet.

Dann wird die erste beste Zuteilung in S (neuer_Benutzer) gemäß seiner Reihenfolge ausgewählt, um den Dienst für den neuen_Benutzer zuzuteilen (Schritt 403), und der Algorithmus endet (Schritt 404).
Aus den obigen Betrachtungen folgt, daß der Parameter θ es dem Betreiber ermöglicht, zu entscheiden, ob und in welchem Ausmaß die trägerbezogenen Parameter berücksichtigt werden. Anders ausgedrückt, ermöglicht es θ dem Betreiber, den Kompromiß zwischen Minimierung der Störungen und der Maximierung der Bandbreitennutzung „zu justieren". Im allgemeinen wird θ immer in der Nähe von 1 gesetzt, was entspricht, der Minimierung der Störungen die größte Wichtigkeit zuzuteilen.
Die Erfindung erfüllt auch die Kanalwiederverwendungsanforderung. Das zur Erzielung von Wiederverwendung angewandte grundlegende Kriterium besteht darin, den UE mit höheren Wegverlustwerten die Kanäle mit höheren Prioritätswerten zuzuweisen: dies wird durch den Umstand vorgeschrieben, daß es wahrscheinlich ist, daß solche Benutzer mit höheren Wegverlusten weiter von der Basisstation entfernt sind, so daß sie potentiell mehr Störungen zwischen Zellen als UE mit niedrigen Wegverlusten erfahren, die sich näher bei der Basisstation befinden.
Diese Anforderung wird mittels Benutzer-Umordnungsprozessen erfüllt, das heißt mittels einer kontinuierlichen Umordnung der aktiven Benutzern zugewiesenen Betriebsmittel, um alle Veränderungen des Zuteilungszustands und der Funkkenngrößen der Betriebsmittel zu verfolgen.
Insbesondere soll diese Umordnungsprozedur beim Auftreten der folgenden Trigger durchgeführt werden:

– Betriebsmittelzuteilung (z. B. Verbindungsaufbau, Verbindungsaufrüstung durch Zusatz bestimmter Funkbetriebsmittel);
– Betriebsmittelfreigabe (z. B. Verbindungsfreigabe, Verbindungsabrüstung durch Entfernen bestimmter Funkbetriebsmittel);
– Aktualisierung des Kanalprioritätswerts;
– Benutzerwegverlustveränderung.

Eine die Umordnung ausführende Vorrichtung ist in 5 gezeigt und wird mit 500 bezeichnet. Die Umordnungsprozedur basiert auf der Auswertung der Wegverluste und wählt die Betriebsmittel, die Benutzern zuzuteilen sind, die umgeordnet werden, im wesentlichen mittels der oben offenbarten Kanalauswahlprozedur aus. Die Vorrichtung 500 enthält deshalb auch in 1 gezeigte Elemente, und diese Elemente werden hier beginnend mit der Ziffer 5 mit ähnlichen Bezugszahlen bezeichnet.
Genauer gesagt ist ähnlich wie die Vorrichtung 100 in 1 die Vorrichtung 500 mit dem Ausgang des Empfängers 501 gekoppelt und enthält eine Wegverlustmeßschaltung 502 mit der assoziierten Wegverlusttabelle 512 und eine Wegverlusttabellen-Aktualisierungsschaltung 511 und eine Störungsmeßschaltung 503 mit der assoziierten Prioritätsberechnungsschaltung 505, Prioritätstabelle 507 und Prioritätsaktualisierungsschaltung 506.
Immer dann, wenn eine Veränderung der Kanalpriorität oder der Benutzerwegverluste auftritt, führen die Aktualisierungsschaltungen 506, 511 einer Verarbeitungseinheit 515 (Umordnungsschaltung), die die Einheit ist, die die von einem Umordnungsalgorithmus wie oben offenbart benötigten Logikoperationen durchführt, ein Aktivierungs- oder Triggersignal zu. Die Schaltung 515 empfängt außerdem als weitere Triggersignale die Betriebsmittelzuteilungs- oder -freigabeanforderungen von den Benutzern. Um den Algorithmus durchzuführen, kooperiert die Schaltung 515 mit einer Schaltung 516, die die Betriebsmitteleinheit-Durchschnittspriorität RUAP berechnet, und mit einer Betriebsmittelauswahlschaltung 517, die auch Schreib- und Lesezugang zu der Betriebsmitteltabelle 510 besitzt. Letztere wird auch von der Betriebsmittelauswahlschaltung 517 gelesen.
Die Betriebsmittelauswahlschaltung 517 führt im wesentlichen die Aufgaben der gesamten Blöcke 104, 108, 110 in 1 aus, mit Ausnahme der RUAP-Berechnung, die an einen distinkten Block 516 (der der Schaltung 517 die berechneten RUAP-Werte zuführt) vergeben wurde, da die RUAP-Auswertung in der Umordnungsschaltung eine wichtige Rolle spielt.
Das Ergebnis des Umordnungsalgorithmus ist die Auswahl einer neuen Zuteilung für einen oder mehrere Benutzer mit hohen Verlusten und möglicherweise für eine Anzahl von Benutzern mit niedrigen Wegverlusten, die von Benutzern mit hohen Wegverlusten benötigte Betriebsmittel freigeben sollen. Ähnlich wie bei dem Ergebnis der Kanalauswahl in der in 1 gezeigten Vorrichtung wird dieses Ergebnis durch die Funknetzsteuerung, von der die Vorrichtung 500 ein Teil ist, zu Knoten B übermittelt und dann zu den betreffenden UE weitergeleitet.
Der Umordnungsalgorithmus ist in 6 für einen einzigen Benutzer im Detail offenbart. Der Start (Schritt 600) ist ein beliebiger der obenerwähnten Trigger.
Wie erwähnt, versucht der Umordnungsprozeß, Kanäle höherer Priorität Benutzern mit höheren Wegverlusten zuzuteilen (die wahrscheinlich weiter von der Basisstation entfernt sind und potentiell mehr Störungen zwischen Zellen erfahren). Die ersten Operationen sind deshalb die Auswahl einerseits von Benutzern mit hohen Wegverlusten, die neu an einen besseren Kanal zugeteilt werden sollen, und andererseits von Benutzern mit niedrigen Wegverlusten, die ihrerseits neu zugeteilt werden könnten, um gegebenenfalls Betriebsmittel für Benutzer mit hohen Wegverlusten verfügbar zu lassen.
Zu diesem Zweck werden im Schritt 601 die aktiven Benutzer, deren Wegverlust PL höher als eine Schwelle PL_thr ist, durch Betrachten der Wegverlusttabelle 512 identifiziert, und es wird der mit dem niedrigsten RUAP-Wert ausgewählt. Es sei dieser Benutzer_1, der auf der aktuellen_Zuteilung(Cw) auf dem Träger Cw zugeteilt ist. Der Parameter PL_thr sollte ein O&M-Attribut sein, das gemäß dem Zellradius konfigurierbar ist.
Im Schritt 602 werden auf den der Zelle zugewiesenen Trägern die Benutzer identifiziert, die Wegverluste aufweisen, für die gilt PL < PL(Benutzer_1) – PL_ratio_factor (6)PL_ratio_factor ist auch ein O&M-Parameter. Es sei Low_PL_Users_Set (Ci) die Menge der Benutzer, die die Bedingung (6) auf dem generischen Träger Ci erfüllen.
Im Schritt 603 wird dann die Prozedur der Auswahl der besten Zuteilung für Benutzer_1 auf den verschiedenen Trägern Cj gemäß dem mit Bezug auf 3 offenbarten Algorithmus ausgeführt. Auf jedem Träger Ci läuft der Algorithmus so ab, als ob die von den Benutzern in der relevanten Low_PL_Users_Set verwendeten Betriebsmittel für Benutzer_1 verfügbar wären. Die geeigneten Zuteilungen, zwischen denen die Suche ausgeführt wird, müssen natürlich dieselben Eigenschaften wie die aktuelle Zuteilung von Benutzer_1 aufweisen, das heißt, sie müssen beide durch die Zulassungskontrolle gesetzten Prioritätskriterien und die Anforderungen im Hinblick auf Beabstandungseinschränkungen an den Umschaltpunkten und Mehrschlitzfähigkeiten der betreffenden Benutzergeräte erfüllen.
Wie bereits besprochen, gibt der Algorithmus höchstens eine Zuteilung pro Träger zurück, wobei solche Zuteilungen eine Menge S (Benutzer_1) bilden, die dann gemäß dem RUAP-Wert geordnet wird (Schritt 604).
Der Algorithmus scannt dann die besten Zuteilungen in der geordneten Menge S (Benutzer_1) gemäß einem Kriterium abnehmenden RUAP-Werts, und es wird die erste beste Zuteilung in der geordneten Menge S (Benutzer_1) (das heißt, die Zuteilung mit dem höchsten RUAP) betrachtet (Schritt 605). Dann wird geprüft, ob die betrachtete Zuteilung bessere Störungsei genschaften als die derzeitige aufweist, nämlich, ob die folgende Bedingung erfüllt ist: RUAP(beste_Zuteilung(Cz)) > RUAP(aktuelle_Zuteilung(Cw)) (7)(Schritt 606), wobei Cz der Träger ist, zu dem die für Benutzer_1 gefundene erste beste Zuteilung gehört.
Wenn Bedingung (7) nicht erfüllt ist, wird keine Umordnung durchgeführt, und der Algorithmus hält an (Schritt 610).
Falls oder wenn die Bedingung (7) erfüllt ist, wird durch Betrachten der Tabelle 510 (5) geprüft (Schritt 608), ob die so gefundene beste Zuteilung Betriebsmittel benutzt, die bereits von bestimmten Benutzern in Low_PL_Users_Set(Cx) benutzt werden, wobei Cx der Träger ist, zu dem die betrachtete beste Zuteilung (beste_Zuteilung(Cx)) gehört.
Im negativen Fall wird Benutzer_1 auf der besten_Zuteilung(Cx) neu zugeteilt, und der Algorithmus hält an (Schritte 609, 610).
Im bestätigenden Fall versucht der Algorithmus, die solche Betriebsmittel belegenden Benutzer weiterzureichen (Schritt 611).
Zuerst wird versucht, sie auf demselben Träger Cx weiterzureichen, indem nur die dem Benutzer_1 zur Verfügung zu stellenden Betriebsmittel geändert werden. Im Fall x = w sollen die von Benutzer_1 verwendeten Betriebsmittel als für den Weiterreichungsversuch verfügbar betrachtet werden.
Es sollte angemerkt werden, daß, da die Benutzer im Low_PL_Users_Set(Cx) geringe Wegverluste aufweisen, für diese gemäß dem Kanalauswahlalgorithmus keine Suche nach der besten Zuteilung durchgeführt wird, sondern nur in der Tabelle 510 (5) nach geeigneten verfügbaren Betriebsmitteln geschaut wird.
Wenn die Weiterreichung innerhalb des Trägers für alle betroffenen Benutzer erfolgreich ist, wird Benutzer_1 neu auf die beste_Zuteilung(Cx) zugeteilt, und der Algorithmus hält wie zuvor in Verbindung mit den Schritten 609, 610 besprochen an.
Wenn auf dem Träger Cx für bestimmte weiterzureichende Benutzer keine Betriebsmittel gefunden werden, sollen diese Benutzer auf einem Träger Cy, der sich von Cx unterscheidet, weitergereicht werden. Wie zuvor sollen die von Benutzer_1 auf dem Träger Cw benutzten Betriebsmittel als für den Weiterreichungsversuch verfügbar betrachtet werden, und es wird keine Suche nach der besten_Zuteilung für die Benutzer in Low_PL_Users_Set(Cx) durchgeführt.
Wenn die Weiterreichungen zwischen Trägern für die letzteren Benutzer erfolgreich sind, wird Benutzer_1 neu auf der besten_Zuteilung über Träger Cx zugeteilt und der Algorithmus hält an.
Wenn weder die Weiterreichung zwischen Trägern für keine der betroffenen Benutzer durchgeführt werden kann, kehrt der Algorithmus zum Schritt 607 zurück und betrachtet wieder die nächstbeste Zuteilung, die die Ungleichung (7) erfüllt in der geordneten Menge S (Benutzer_1). Wenn es eine solche Zuteilung gibt, wird der Algorithmus von Schritt 608 aus wiederholt, andernfalls kann Benutzer_1 nicht umgeordnet werden.
Falls der Algorithmus durch eine Betriebsmittelanforderung von einem Benutzer gestartet wird, ist zu beachten, daß Benutzer_1 derselbe anfordernde Benutzer sein könnte. In diesem Fall beginnt der Algorithmus, nachdem durch die in 4 gezeigte Trägerauswahlprozedur der Träger identifiziert wurde, auf dem potentiell der angeforderte Dienst zuzuteilen ist. Die so gefundene potentielle Zuteilung wäre die in dem Umordnungsalgorithmus betrachtete aktuelle Zuteilung.
Nachdem Benutzer_1 verarbeitet wurde, kann der Algorithmus für eine vorbestimmte Anzahl von Benutzern bis zu Benutzern wiederholt werden, wobei n durch die verfügbare Rechenkapazität begrenzt wird.
Es ist natürlich zu beachten, daß der Algorithmus auch anhält, wenn keine weitere beste Zuteilung in S (Benutzer_1) verfügbar ist, auch wenn dies der Einfachheit halber in der Zeichnung nicht gezeigt wurde.
Das Umordnungsverfahren ist also ein sehr allgemeines, das alle Änderungen des Zuteilungszustands und der Funkumgebung der Betriebsmittel in einer Zelle berücksichtigt. Es ist insofern sehr flexibel, als die Bedingungen für die Neuzuteilung der Benutzer und ihrer Anzahl vom Netzbetreiber auf der Basis von Abstimmparametern ausgewählt werden können. Die Betriebsmittel, auf die ein Benutzer neu zuzuteilen ist, werden darüber hinaus auf einem Algorithmus ausgewählt, der zu einer Optimierung der Betriebsmittelnutzung führt.
Es ist ersichtlich, daß die obige Beschreibung lediglich als nicht einschränkendes Beispiel angegeben wurde und daß Änderungen und Modifikationen möglich sind, ohne von dem durch die angeführten Ansprüche definierten Schutzumfang der Erfindung abzuweichen.

Claims

Verfahren zum Umordnen der Zuteilungen aktiver Benutzer auf Funkbetriebsmittel in einer Zelle eines digitalen Mehrträger-Mehrschlitz-Zellularkommunikationssystems mit Zeitmultiplex auf der Basis von Wegverlustwerten, wobei solche aktiven Benutzer jeweils eine Anzahl von Betriebsmitteleinheiten benutzen, die zu einem oder mehreren Aufwärtsstrecken- und Abwärtsstrecken-Zeitschlitzen auf einem selben Träger gehören, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren die folgenden Schritte umfaßt: – Identifizieren (610) von aktiven Benutzern mit hohen Wegverlusten, die einen Wegverlust erfahren, der eine Wegverlustschwelle übersteigt, und auswählen (601) mindestens eines solcher aktiven Benutzer mit hohen Wegverlusten als einen Kandidaten für Neuzuteilung auf einem Kanal mit besserer Qualität; – Suchen (603) nach in Frage kommenden alternativen Zuteilungen für den gewählten Benutzer; – Auswählen (605) der besten unter den in Frage kommenden alternativen Zuteilungen im Hinblick auf einen ersten Wert einer störungsbezogenen Größe; – Vergleichen (606) der besten in Frage kommenden alternativen Zuteilung und der gerade dem gewählten Benutzer zugewiesenen Zuteilung; und – wenn der Vergleich zeigt, daß die beste in Frage kommende alternative Zuteilung im Hinblick auf den ersten Wert der störungsbezogenen Größe besser als die gerade dem gewählten Benutzer zugewiesene Zuteilung ist, Neuzuteilung (609) des gewählten Benutzers auf die beste in Frage kommende alternative Zuteilung.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der mindestens eine gewählte Benutzer der ist, der auf Betriebsmittel mit den im Hinblick auf den ersten Wert der störungsbezogenen Größe schlechtesten Kenngrößen zugeteilt ist.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß es ferner die folgenden Schritte umfaßt: – auf jedem der Zelle zugewiesenen Träger identifizieren (602) von Benutzern mit niedrigen Wegverlusten, die einen Wegverlust aufweisen, der ausreichend geringer als der Wegverlust des gewählten Benutzers ist; – Prüfen (608), ob die gerade gestestete in Frage kommende alternative Zuteilung Betriebsmittel benutzt, die bereits von den Benutzern mit geringen Wegverlusten benutzt werden; – im negativen Fall, Neuzuteilen (609) des gewählten Benutzers auf die gerade getestete in Frage kommende alternative Zuteilung; und – im positiven Fall, Suchen (611) nach einer neuen Zuteilung, auf die die betreffenden Benutzer mit geringen Wegverlusten zu übergeben sind, und wenn die Suche erfolgreich (612) ist; übergeben der betreffenden Benutzer mit geringen Wegverlusten und Neuzuteilung des gewählten Benutzers auf die gerade getestete in Frage kommende alternative Zuteilung (609).
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß, wenn die Suche nach einer neuen Zuteilung, auf die die betreffenden Benutzer mit geringen Wegverlusten zu übergeben sind, erfolglos ist (612), die in Frage kommenden alternativen Zuteilungen, die der gerade getesteten folgen, sukzessive als in Frage kommende alternative Zuteilungen für den gewählten Benutzer getestet werden (607).
Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß zuerst eine Übergabe innerhalb des Trägers der betreffenden Benutzer mit geringen Wegverlusten versucht wird, indem nur die für den gewählten Benutzer zur Verfügung zu stellenden Betriebsmittel geändert werden, und eine Übergabe zwischen Trägern versucht wird, wenn keine Übergabe innerhalb des Trägers möglich ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß für die Übergabe die von der aktuellen Zuteilung des gewählten Benutzers benutzen Betriebsmittel als verfügbar betrachtet werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Suche nach in Frage kommenden alternativen Zuteilungen für den gewählten Benutzer durchgeführt wird, indem auf jedem Träger, auf dem die von dem Benutzer benötigten Betriebsmittel verfügbar sind, die Zuteilung gesucht wird (201), die im Hinblick auf Störungen der betreffenden Zeitschlitze die besten Kenngrößen aufweist, wobei die so gefundenen besten Zuteilungen die in Frage kommenden alternativen Zuteilungen sind.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Suche nach der besten Zuteilung auf einem Träger durchgeführt wird, indem die den Benutzern mit geringen Wegverlusten zugeteilten Betriebsmittel als für den gewählten Benutzer verfügbar betrachtet werden.
Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Suche nach der besten Zuteilung auf einem Träger durchgeführt wird, indem für jede mögliche Zuteilung auf dem Träger folgendes evaluiert wird: – ein Gesamtwert der störungsbezogenen Größe, wobei der Gesamtwert für in Frage kommende alternative Zuteilungen berechnet wird, die eine selbe Anzahl von Betriebsmitteleinheiten benutzen, und indem alle durch eine Zuteilung betroffenen Zeitschlitze betrachtet werden, und – ein Mittelwert der störungsbezogenen Größe, die über alle durch eine Zuteilung betroffenen Zeitschlitze berechnet und durch die Anzahl der durch die Zuteilung betroffenen Betriebsmitteleinheiten gewichtet wird, wobei die beste Zuteilung diejenige ist, die den besten Gesamtwert und den besten Mittelwert aufweist.
Verfahren nach Anspruch 1, 2 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Wert der störungsbezogenen Größe der Mittelwert ist.
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die in Frage kommenden alternativen Zuteilungen in einer nach absteigender Reihenfolge des Mittelwerts der störungsbezogenen Größe geordneten Menge gruppiert (604) und dann beginnend mit der ersten in der geordneten Menge getestet werden.
Verfahren nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die störungsbezogene Größe die Priorität ist.
Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die beste Zuteilung auf einem Träger durch die folgenden Schritte bestimmt wird: – Identifizieren (301) von Mengen von Aufwärtstrecken- und Abwärtsstrecken-Zeitschlitzen, die die notwendige Betriebsmittelverfügbarkeit bieten; – Clustern (302) der Mengen nach Gesamtzahl benutzter Zeitschlitze; – Berechnen (303) des Gesamtwerts der Priorität für jedes Cluster; – für jedes Cluster identifizieren (304) der Menge von Aufwärtsstrecken- und Abwärtsstrecken-Zeitschlitzen mit maximaler Priorität; – unter allen in dem vorigen Schritt identifizierten Mengen auswählen (305) derjenigen, die den Mittelwert der Priorität maximiert.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es durch ein beliebiges der folgenden Ereignisse getriggert wird; – Betriebsmittelzuteilung; – Betriebsmittelfreigabe; – Aktualisierung des Kanalprioritätswerts; – Benutzer-Wegverlustvariation.
Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß es durch die Betriebsmittelzuteilung zu einem Benutzer getriggert wird, und der gewählte Benutzer der Benutzer ist, der die Betriebsmittelzuteilung angefordert hat.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 und 15, dadurch gekennzeichnet, daß es durchgeführt wird, indem als aktuell zugewiesene Zuteilung zu dem gewählten Benutzer die Zuteilung betrachtet wird, die durch eine Kanalauswahlprozedur gefunden wird, die folgendes umfaßt: – die Suche (201) nach der besten Zuteilung im Hinblick auf Gesamt- und mittlere Priorität der betreffenden Zeitschlitze auf jedem Träger, auf dem die benötigten Betriebsmittel verfügbar sind; und – als mögliche Zuteilung die Auswahl (202) derjenigen, die durch den Träger bereitgestellt wird, für den die durch die Suche gefundene beste Zuteilung die besten insgesamten Prioritätskenngrößen für den Träger aufweist und die Trägerbelegung maximiert.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es für eine vorbestimmte Anzahl von Benutzern mit hohen Wegverlusten durchgeführt wird.
Vorrichtung, die in Funkübertragungssteuereinheiten eines digitalen Mehrträger-, Mehrschlitz-Zellularkommunikationssystems mit Zeitmultiplex eine Umordnung der Zuteilungen aktiver Benutzer auf Funkbetriebsmittel einer Zelle des Systems auf der Basis von Wegverlustwerten bestimmt, wobei solche aktiven Benutzer jeweils eine Anzahl von Betriebsmitteleinheiten benutzen, die zu einem oder mehreren Aufwärtsstrecken- und Abwärtsstreckenzeitschlitzen auf einem selben Träger gehören, wobei die Vorrichtung (500) Mittel (502, 511, 512) zum Evaluieren und Speichern von Werten der Wegverluste von durch die Benutzer gesendeten Signalen und Mittel (503, 505 506, 507) zum Evaluieren und Speichern von Werten einer störungsbezogenen Größe für die den Benutzern zugeteilten oder zuteilbaren Betriebsmittel umfaßt, wobei die Vorrichtung (500) dadurch gekennzeichnet ist, daß sie folgendes umfaßt: – eine erste Verarbeitungseinheit (515), die mit den Mitteln (511, 512, 506, 507) zum Speichern der Werte der Wegverluste und der störungsbezogenen Größe verbunden und für folgendes ausgelegt ist: Identifizieren von aktiven Benutzern mit hohen Wegverlusten, die potentiell auf Betriebsmittel besserer Qualität neu zuteilbar sind; wählen mindestens eines solcher aktiven mit hohen Wegverlusten als einen Kandidaten für Neuzuteilung; und Anfordern der Neuzuteilung des gewählten Benutzers auf eine neue Zuteilung, die vorbestimmte Störungsanforderungen erfüllt; – eine zweite Verarbeitungseinheit (517), die mit der ersten Verarbeitungseinheit (515) und mit dem Mittel (507) zum Speichern der Werte der störungsbezogenen Größe verbunden und für folgendes ausgelegt ist: Identifizieren von in Frage kommenden alternativen Zuteilungen für den gewählten Benutzer; als potentielle neue Zuteilung für den gewählten Benutzer auswählen der besten im Hinblick auf die störungsbezogene Größe unter den in Frage kommenden alternativen Zuteilungen; und Bereitstellen von Informationen über die gewählte alternative Zuteilung für die erste Verarbeitungseinheit (515); und – eine Arithmetikeinheit (516), die mit dem Mittel (507) zum Speichern der störungsbezogenen Größe und mit der ersten und mit der zweiten Verarbeitungseinheit (515, 517) verbunden und für folgendes ausgelegt ist: Berechnen mindestens eines Mittelwerts der störungsbezogenen Größe sowohl für die als potentielle neue Zuteilung ausgewählte in Frage kommende alternative Zuteilung als auch für eine gerade dem gewählten Benutzer zugewiesene Zuteilung, wobei die Arithmetikeinheit (516) den Mittelwert für jede Zuteilung über alle durch die Zuteilung betroffenen Zeitschlitze berechnet und den Wert durch die Anzahl von durch die Zuteilung betroffenen Betriebsmitteleinheiten gewichtet, und Bereitstellen der berechneten Mittelwerte für die erste und die zweite Verarbeitungseinheit (515, 517); und dadurch, daß die erste Verarbeitungseinheit (515) ferner für folgendes ausgelegt ist: Vergleichen der Mittelwerte der störungsbezogenen Größe für die potentielle neue Zuteilung und für die gerade dem gewählten Benutzer zugewiesene Zuteilung und Anfordern der Neuzuteilung des gewählten Benutzers auf die potentielle neue Zuteilung, wenn der Vergleich zeigt, daß der Mittelwert der störungsbezogenen Größe für die potentielle neue Zuteilung besser als für die aktuelle Zuteilung ist.
Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Verarbeitungseinheit (515) ferner für folgendes ausgelegt ist: auf jedem der Zelle zugewiesenen Träger Identifizieren von Benutzern mit geringen Wegverlusten, die einen Wegverlust aufweisen, der ausreichend geringer als der Wegverlust des gewählten Benutzers ist; wenn die potentielle neue Zuteilung die Benutzung von bereits bestimmten der Benutzer mit geringen Wegverlusten zugewiesenen Betriebsmittel erfordert, Anfordern einer Neuzuteilung der betreffenden Benutzer mit geringen Wegverlusten; und, wenn die Neuzuteilung der Benutzer mit geringen Wegverlusten unmöglich ist, sukzessives Testen von in Frage kommenden alternativen Zuteilungen mit sukzessive abnehmenden Mittelwerten der störungsbezogenen Größe, bis eine in Frage kommende alternative Zuteilung gefunden wird, die keine Betriebsmittel benutzt, die bereits irgendwelchen der Benutzer mit geringen Wegverlusten zugewiesen sind oder die dergestalt sind, daß eine Neuzuteilung der Benutzer mit geringen Wegverlusten erfolgreich ist.
Vorrichtung nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Verarbeitungseinheit (515) dafür ausgelegt ist, ihre Verarbeitung zu starten, wenn folgendes erkannt wird: eine Anforderung der Betriebsmittelzuteilung oder -freigabe; eine Benutzer-Wegverlustvariation; oder eine Variation in einer Klassifikation des Kanals auf der Basis der störungsbezogenen Größe.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 18 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Arithmetikeinheit (516) dafür ausgelegt ist, außerdem einen Gesamtwert einer störungsbezogenen Größe zu berechnen, wobei dieser erste Gesamtwert für Zuteilungen, die eine selbe Anzahl von Betriebsmitteleinheiten benutzen, und durch Betrachten aller durch eine Zuteilung betroffenen Zeitschlitze berechnet wird, und die zweite Verarbeitungseinheit (517) dafür ausgelegt ist, auf jedem Träger die Zuteilung zu identifizieren, die den besten Gesamtwert und den besten Mittelwert aufweist, wobei die so identifizierten Zuteilungen die in Frage kommenden alternativen Zuteilungen sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 18 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Verarbeitungseinheit (515) dafür ausgelegt ist, als Kandidaten für neue Neuzuteilung eine vorbestimmte Vielzahl von Benutzern mit hohen Wegverlusten auszuwählen.