DE60311679T2

DE60311679T2 - Verkehrskanalszuteilung

Info

Publication number: DE60311679T2
Application number: DE60311679T
Authority: DE
Inventors: To Petri MATTILA
Original assignee: Nokia Oyj
Current assignee: Nokia Oyj
Priority date: 2002-12-19
Filing date: 2003-12-04
Publication date: 2007-10-25
Anticipated expiration: 2023-12-05
Also published as: WO2004057811A1; EP1573980B1; US20040120258A1; EP1573980A1; AU2003286308A1; DE60311679D1; ATE353510T1; ES2280818T3

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Zuteilung von Verkehrskanalflüssen, und insbesondere, aber nicht ausschließlich, auf eine Funkressourcenzuteilung in Mobilkommunikationssystemen. Ein Beispiel eines derartigen Mobilkommunikationssystems ist der erweiterte allgemeine Paketfunkdienst ("Enhanced General Packet Radio Service", EGPRS).
Hintergrund der Erfindung
In Mobilfunkkommunikationssystemen, wie dem erweiterten allgemeinen Paketfunkdienst (EGPRS), ist eine Funkressourcenzuteilung im Paketdatenverkehrskanal erforderlich. Eingerichtete Algorithmen für eine Funkressourcenzuteilung in EGPRS beinhalten einen gewichteten Ringversuch ("Weighted Round Robin", WRR) und einen fehlerhaften Ringversuch ("Deficient Round Robin", DRR).
Jede Funkressourcenzuteilung muss verschiedenen Anforderungen genügen, um mit durch das Mobilkommunikationssystem definierten Verkehrsflussspezifikationen kompatibel zu sein. In den meisten Fällen sind verschiedene Verkehrsklassen anhand von vier Parametern bestimmt: Priorität, Durchsatz, Durchschnittsverzögerung und Verzögerungsfluktuation (Schwankung der Verzögerung).
Drahtlose Kommunikationskanäle, wie in EGPRS, sind mit Einschränkungen verbunden, die beim Entwurf des Systems berücksichtigt werden müssen. Beispiele der Einschränkungen sind schnelle Kapazitätsschwankungen aufgrund von Bitfehlern, verschiedenen Kodierschemata, oder einer Mehrfachschlitzfähigkeit. Die Funkressourcenverwendung zur Signalisierung muss einem Datentransfer immer zuvorkommen. Lange Pausen im Datentransfer können während Zellenneuauswahlen verursacht werden. Unnötige Neuübertragungen sollen vermieden werden. Feste Übertragungsrunden für Daten können aufgrund von Abfrageanforderungen erforderlich sein.
Im Allgemeinen erhöhen all diese Einschränkungen die vom Netz erzeugte Neigung zur plötzlichen Amplitudenanhäufung des Datenflusses. Eine Zuteilungseinrichtung, die die Zuteilung von Verkehrskanälen handhabt, sollte idealer Weise versuchen, einen vorhersagbaren Dienst für die verschiedenen Datenflüsse bereitzustellen. Allerdings ist dies aufgrund des Netzdurchsatzes und der Verzögerungsschwankung sowie der Neigung zur plötzlichen Amplitudenanhäufung schwierig.
Hat der Verkehr bereits viele Spitzen bei der Ankunft, und wird die Anhäufung der Verkehrsspitzen vom EGPRS-Kernnetz erzeugt, versucht die Zuteilungseinrichtung idealer Weise den Verkehr bis zu einem gewissen Ausmaß zu glätten. Dies ist insbesondere bei TCP/IP ("Transmission Control Protocol", Übertragungssteuerprotokoll/"Internet Protocol", Internetprotokoll) wichtig, da der maximale Durchsatz nur dann erzielt wird, wenn das Fensterverfahren in TCP optimal arbeitet, was einen nahezu konstanten Dienst hinsichtlich des Durchsatzes und der Verzögerung erfordert.
Außerdem haben die meisten Netzprotokolle ein implizites minimales Durchsatzerfordernis, das vom Netzt bereitgestellt werden muss, damit das Protokoll arbeitet.
Daher sollte die Zuteilungseinrichtung idealer Weise einen garantierten Durchsatz für alle Verkehrsflüsse bereitstellen. Diese Garantie kann in der Praxis sehr klein sein, nahe der minimalen Grenze. Kann die Verbindung nicht mit einem Dienst bzw. einer Güte bereitgestellt werden, die gut genug ist, damit das Protokoll arbeitet, ist es für die Verbindung nicht sinnvoll, Ressourcen zur Signalisierung zum Öffnen der Verbindung zu verbrauchen, da sie fallengelassen werden würde.
In der WO 01/24428 ist ein hierarchisches Ringtestzuteilungsverfahren mit Prioritätsvergabe offenbart. Es werden Token-Bucket-Ratenklassifizierer zum Markieren jedes einzelnen Pakets verwendet, ob es einer Verkehrsspezifikation für den Fluss entspricht oder nicht.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein verbessertes Verfahren zur Zuteilung von Kanälen bereitzustellen, das auf eines oder alle vorstehend angeführten Probleme gerichtet ist.
In der EP 1 255 734 sind ein System und ein Verfahren zur Allokation einer Überschuss- und Defizitbandbreite unter einer Vielzahl von Warteschlangen in einem Mehrfachzugangssystem beschrieben.
Kurzzusammenfassung der Erfindung
Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist ein Verfahren zur Zuteilung einer Vielzahl von Eingangsströmen zu einem Ausgangsstrom bereitgestellt, mit
Zuweisen einer Stromstufe zu jedem Eingangsstrom, wobei die Stromstufe angibt, ob die aktuelle Zuteilung dieses Eingangsstroms zum Erfüllen eines erforderlichen Durchsatzes für diesen Eingangsstrom ausreichend ist, und Zuteilen eines Eingangsstroms, für den die jeweilige Stromstufe einen geringeren Durchsatz als den erforderlichen Durchsatz angibt,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Schritt der Zuweisung einer Stromstufe zu jedem Eingangsstrom ein Zuweisen eines Schwellenwerts (606) für jeden Eingangsstrom umfasst, wobei der Schwellenwert derart eingestellt ist, dass die den Schwellenwert überschreitende Stromstufe angibt, dass der erforderliche Durchsatz nicht erfüllt wird.
Der Ausgangsfluss bzw. Ausgangstrom kann in Zeitschlitze eingeteilt sein, wobei das Verfahren ferner ein Bestimmen des Zeitschlitzes eines Eingangsflusses bzw. Eingangsstroms und ein Zuteilen solcher Eingangsströme mit Daten umfasst, die in dem aktuellem Ausgangsstromzeitschlitz zu senden sind.
Die Eingangströme können mit einer vorbestimmten Folge verbunden sein, so dass dann, wenn mehr als ein Eingangsstrom eine jeweilige Stromstufe aufweisen, die einen geringeren Durchsatz als einen erforderlichen Durchsatz angibt, jeder derartige Eingangsstrom in Folge zugeteilt wird.
Ein zugeteilter Eingangsstrom kann an das Ende der Folge bewegt werden.
Das Verfahren kann ferner den Schritt der Zuweisung einer Priorität zu jedem Eingangsstrom umfassen, wobei der Schritt der Zuteilung eines Eingangsstroms ferner von der einem Eingangsstrom zugewiesen Priorität abhängt.
Das Verfahren kann ferner den Schritt der Zuweisung einer Priorität zu jedem Eingangstrom umfassen, wobei ein zugeteilter Eingangsstrom an das Ende der Folge von Strömen mit derselben Priorität bewegt wird.
Ein Eingangsstrom mit der höchsten Priorität kann vor jedem anderen Eingangsstrom zugeteilt werden.
Haben mehr als ein Eingangsstrom dieselbe Priorität, werden die Eingangsströme in Folge zugeteilt.
Der Schritt der Zuweisung einer Stromstufe zu jedem Eingangsstrom kann das Zuweisen eines Schwellenwerts für jeden Eingangsstrom umfassen, wobei der Schwellenwert derart eingestellt ist, dass die den Schwellenwert überschreitende Stromstufe angibt, dass der erforderliche Durchsatz nicht erfüllt wird. Der Schwellenwert kann Null sein.
In einem Anfangsschritt kann das Zuteilen eine Erhöhung der Stromstufe jedes Eingangsstroms um einen jeweiligen vorbestimmten Betrag umfassen.
Gibt die Stromstufe aller Eingangsströme an, dass der aktuelle Durchsatz über einem erforderlichen garantierten Durchsatz für den jeweiligen Eingangsstrom liegt, kann die Stromstufe für jeden Eingangsstrom um einen jeweiligen vorbestimmten Betrag erhöht werden.
Die Stromstufe für jeden Eingangsstrom kann mit einer maximalen Stromstufe verbunden sein, wobei die Stromstufe die maximale Stromstufe nicht überschreiten darf.
Im Ansprechen auf die Zuteilung eines Eingangsstroms kann das Verfahren den weiteren Schritt der Verringerung der Stromstufe umfassen, die mit diesem Eingangsstrom verbunden ist.
Die Stromstufe kann um einen Betrag verringert werden, der der Anzahl an zugeteilten Bits entspricht.
Die Stromstufe für jeden Eingangsstrom kann mit einer minimalen Stromstufe verbunden sein, wobei die Stromstufe die minimale Stromstufe nicht überschreiten darf.
Erfindungsgemäß ist auch eine Zuteilungsvorrichtung zur Zuteilung einer Vielzahl von Eingangsströmen zu einem Ausgangsstrom bereitgestellt, mit
einer Einrichtung zum Zuweisen einer Stromstufe zu jedem Eingangsstrom, wobei die Stromstufe angibt, ob die aktuelle Zuteilung dieses Eingangsstroms zum Erfüllen eines erforderlichen Durchsatzes für diesen Eingangsstrom ausreicht, und
einer Einrichtung zum Zuteilen eines Eingangsstroms, bei dem die jeweilige Stromstufe einen geringeren Durchsatz als den erforderlichen Durchsatz angibt,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Einrichtung zum Zuweisen einer Stromstufe zu jedem Eingangsstrom eine Einrichtung zum Zuweisen eines Schwellenwerts für jeden Eingangsstrom umfasst, wobei der Schwellenwert derart eingestellt ist, dass dann, wenn die Stromstufe den Schwellenwert überschreitet, der erforderliche Durchsatz nicht erfüllt wird.
In einem Anfangsschritt kann die Stromstufe für jeden Eingangsstrom um einen ersten vorbestimmten Wert erhöht werden.
Das Verfahren kann ferner den Schritt der Bestimmung einer Priorität für jeden Eingangsstrom umfassen, wobei dann, wenn eine Vielzahl von Eingangsströmen einen Stromwert über ihrem jeweiligen Schwellenwert aufweist, der mit der höchsten Priorität zugeteilt wird.
Ein zugeteilter Eingangsstrom kann an das Ende der Folge bewegt werden.
Das Verfahren kann ferner den Schritt der Zuweisung einer Priorität zu jedem Eingangsstrom umfassen, wobei ein zugeteilter Eingangsstrom an das Ende der Folge von Strömen mit derselben Priorität bewegt wird.
Ein Eingangsstrom kann ferner in Abhängigkeit davon zugeteilt werden, ob der Eingangsstrom Daten übertragen darf.
Hat kein Eingangsstrom eine Stromstufe über ihrer Schwellenstufe, kann die Stromstufe für jeden Eingangsstrom um einen zweiten vorbestimmten Betrag erhöht werden.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist ein Verfahren zum Zuteilen einer Vielzahl von Eingangsströmen zu einem Ausgangsstrom bereitgestellt, mit: Zuweisen einer Stromstufe und eines Schwellenwerts zu jedem Eingangsstrom, wobei die Stromstufe die Anzahl von aus dem Eingangsstrom zuzuweisenden Bits angibt, wobei der Wert der Stromstufe relativ zu dem Schwellenwert angibt, ob die aktuelle Zuteilung dieses Eingangsstroms zum Erfüllen eines erforderlichen Durchsatzes für diesen Eingangsstrom ausreicht, Erhöhen des Werts jeder Stromstufe um einen vorbestimmten Betrag und Auswählen des zuzuteilenden Eingangsstroms in Abhängigkeit vom Strom mit der höchsten Priorität solcher Ströme, die eine Stromstufe aufweisen, die größer als die jeweilige Schwellenstufe ist, wobei dann, wenn kein Eingangsstrom eine Stromstufe über der jeweiligen Schwellenstufe aufweist, die Stromstufe für jeden Eingangsstrom mit zu sendenden Daten um einen zweiten vorbestimmten Wert erhöht wird.
Die Erfindung stellt ferner eine Zuteilungsvorrichtung zum Zuteilen einer Vielzahl von Eingangsströmen zu einem Ausgangsstrom bereit, mit einer Einrichtung zum Zuweisen einer Stromstufe zu jedem Eingangsstrom, wobei die Stromstufe angibt, ob die aktuelle Zuteilung dieses Eingangsstroms zum Erfüllen eines erforderlichen Durchsatzes für diesen Eingangsstrom ausreicht, und einer Einrichtung zum Zuteilen eines Eingangsstroms, für den die jeweilige Stromstufe einen Durchsatz angibt, der geringer als der erforderliche Durchsatz ist.
Die Zuteilungsvorrichtung kann ferner eine Einrichtung zum Bestimmen umfassen, ob ein Eingangsstrom zu sendende Daten aufweist, wobei die Zuteilungseinrichtung zum Zuteilen lediglich solcher Eingangsströme mit zu sendenden Daten eingerichtet ist.
Die Eingangsströme können mit einer vorbestimmten Folge verbunden sein, wobei die Zuteilungseinrichtung derart eingerichtet ist, dass dann, wenn mehr als ein Eingangsstrom eine jeweilige Stromstufe aufweisen, die einen Durchsatz von weniger als einem erforderlichen Durchsatz angibt, jeder derartige Eingangsstrom in Folge zugeteilt wird.
Ein zugeteilter Eingangsstrom kann an das Ende der Folge bewegt werden.
Jedem Eingangsstrom kann eine Priorität zugewiesen werden; die Zuteilungsvorrichtung ist zum Zuteilen eines Eingangsstroms in Abhängigkeit von der einem Eingangsstrom zugewiesenen Priorität eingerichtet.
Die Zuteilungsvorrichtung kann ferner zum Zuweisen einer Priorität zu jedem Eingangsstrom eingerichtet sein, wobei ein zugeteilter Eingangsstrom an das Ende der Folge von Strömen mit derselben Priorität bewegt wird.
Die Einrichtung zum Zuweisen einer Stromstufe zu jedem Eingangsstrom kann eine Einrichtung zum Zuweisen eines Schwellenwerts für jeden Eingangsstrom enthalten, wobei der Schwellenwert derart eingestellt wird, dass dann, wenn die Stromstufe den Schwellenwert überschreitet, der erforderliche Durchsatz nicht erfüllt wird.
Die Zuteilungseinrichtung kann die Stromstufe jedes Eingangsstroms um einen jeweiligen vorbestimmten Betrag vor der Zuteilung erhöhen.
Die Zuteilungsvorrichtung kann ferner eine Einrichtung zum Erhöhen der Stromstufe für jeden Eingangsstrom um einen zweiten vorbestimmten Betrag enthalten, wenn die Stromstufe aller Eingangsströme angibt, dass der aktuelle Durchsatz mehr als der erforderliche garantierte Durchsatz für den jeweiligen Eingangsstrom ist.
Die Zuteilungsvorrichtung kann ferner eine Einrichtung enthalten, die im Ansprechen auf die Zuteilung eines Eingangsstroms zum Verringern der mit diesem Eingangsstrom verbundenen Stromstufe eingerichtet ist.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist eine Zuteilungsvorrichtung zum Zuteilen einer Vielzahl von Eingangsströmen zu einem Ausgangsstrom bereitgestellt, mit einer Einrichtung zum Zuweisen einer Stromstufe und eines Schwellenwerts zu jedem Eingangsstrom, wobei die Stromstufe die Anzahl von aus dem Eingangsstrom zuzuteilenden Bits angibt, wobei der Wert der Stromstufe relativ zum Schwellenwert angibt, ob die aktuelle Zuteilung dieses Eingangsstroms zum Erfüllen eines erforderlichen Durchsatzes für diesen Eingangsstrom ausreicht, einer Einrichtung zum Bestimmen, ob die Stromstufe eines Eingangsstroms über ihrem jeweiligen Schwellenwert liegt, und liegt die Stromstufe über ihrem jeweiligen Schwellenwert, einer Einrichtung zum Zuteilen dieses Eingangsstroms und Verringern der Stromsstufe für diesen Eingangsstrom um einen der Anzahl zugeteilter Bits entsprechenden Betrag.
Die Zuteilungsvorrichtung kann ferner eine Einrichtung zum Erhöhen des Stromwerts für jeden Eingangsstrom um einen vorbestimmten Wert enthalten.
Die Zuteilungseinrichtung kann derart eingerichtet sein, dass sie auf eine Priorität für jeden Eingangsstrom anspricht, wobei dann, wenn eine Vielzahl von Eingangsströmen einen Stromwert über ihrem jeweiligen Schwellenwert aufweisen, der mit der höchsten Priorität zugewiesen wird.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist eine Zuteilungsvorrichtung zum Zuteilen einer Vielzahl von Eingangsströmen zu einem Ausgangsstrom ausgebildet, mit einer Einrichtung zum Zuweisen einer Stromsstufe und eines Schwellenwerts zu jedem Eingangsstrom, wobei die Stromstufe die Anzahl von aus dem Eingangstrom zuzuteilenden Bits angibt, wobei der Wert der Stromsstufe hinsichtlich des Schwellenwerts angibt, ob die aktuelle Zuteilung dieses Eingangsstroms zum Erfüllen eines erforderlichen Durchsatzes für diesen Eingangsstrom ausreicht, einer Einrichtung zum Erhöhen des Werts jeder Stromstufe um einen vorbestimmten Betrag und einer Einrichtung zum Auswählen des zuzuteilenden Eingangsstroms in Abhängigkeit vom Strom mit einer höchsten Priorität solcher Ströme mit einer Stromsstufe größer als dem jeweiligen Schwellenwert, wobei ferner eine Einrichtung zum Erhöhen der Stromstufe für jeden Eingangsstrom mit zu sendenden Daten um einen zweiten vorbestimmten Wert enthalten ist, wenn kein Eingangsstrom eine Stromstufe über der jeweiligen Schwellenstufe aufweist.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
Die Erfindung wird nachstehend anhand von Zeichnungen beschrieben, die ein bestimmtes Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellen. Es zeigen:
1 eine schematische Darstellung des Konzepts einer Zuteilungsvorrichtung gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
2 eine ausführlichere Implementierung der Zuteilungsvorrichtung gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
3 die Verfahrensschritte in einer Initialisierungsstufe gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
4 die Hauptzuteilungsschritte gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
5 eine bestimmte Verfahrensfolge des Ausführungsbeispiels in 4 in näheren Einzelheiten, und
6 das Konzept der Überwachung von Stromstufen in einer Warteschlange gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines bestimmten, nicht einschränkenden Beispiels beschrieben. Der Fachmann erkennt, dass die Erfindung nicht auf diese Beispiele beschränkt ist, und breiter angewendet werden kann.
Die Erfindung ist hinsichtlich einer Beispielimplementierung gemäß eines erweiterten allgemeinen Paketfunkdienstes (EGPRS) beschrieben. Daher bezieht sich die Beschreibung der Ausführungsbeispiele hier insbesondere auf die Terminologie, die direkt mit EGPRS verbunden ist. Diese Terminologie wird lediglich im Kontext der vorgestellten Beispiele verwendet, und schränkt die Erfindung nicht ein.
1 zeigt das Prinzip der Arbeitsweise der Erfindung. Auf der linken Seite in 1 sind vier ankommende Datenflüsse bzw. Datenströme gezeigt. Jeder Datenstrom ist mit einer Warteschlange verbunden. Da sich die beschriebenen Beispiele auf EGPRS beziehen, wird eine Warteschlange hier als Kontext bezeichnet. Immer wenn von einem Kontext gesprochen wird, versteht der Fachmann, dass die Beschreibung für jede Art von Warteschlange oder ankommendem Datenstrom gilt.
Gemäß 1 wird eine erste Warteschlange (Kontext 1), die mit dem Bezugszeichen 104a bezeichnet ist, auf einer Signalleitung 106a für eine Zuteilungsvorrichtung 100 empfangen. Eine zweite Wartschlange (Kontext 2), die mit dem Bezugszeichen 104b bezeichnet ist, wird auf einer Eingangsleitung 106b empfangen. Eine dritte Warteschlange (Kontext 3), die mit dem Bezugszeichen 104c bezeichnet ist, wird auf einer Eingangsleitung 106c empfangen. Allgemein gesprochen wird eine n-te Warteschlange, die durch "Kontext n" identifiziert ist, und mit dem Bezugszeichen 104n bezeichnet ist, auf einer n-ten Eingangsleitung 106n für die Zuteilungsvorrichtung 100 empfangen.
Wie es in 1 schematisch gezeigt ist, ist jede jeweilige Warteschlange mit einer Warteschlangensteuereinrichtung verbunden. So ist der Warteschlangenkontext 1 mit einer Kontextsteuereinrichtung 1 102a verbunden. Der Warteschlangenkontext 2 ist mit einer Kontextsteuereinrichtung 2 102b verbunden. Der Warteschlangenkontext 3 ist mit einer Kontextsteuereinrichtung 3 102c verbunden. Der Warteschlangenkontext n ist mit einer Kontextsteuereinrichtung n 102n verbunden. Außerdem ist die Zuteilungsvorrichtung 100 mit einer Zuteilungssteuereinrichtung 108 versehen, die eine Schnittstelle mit allen Kontextsteuereinrichtungen 102a-102n bildet.
Die Zuteilungsvorrichtung 100 ist mit einem einzelnen Ausgang 110 versehen, der einen Ausgangsfluss bzw. Ausgangsstrom 112 bildet. Der Zweck der Zuteilungsvorrichtung besteht in der Steuerung jeder Eingangswarteschlange auf den Eingängen 106a–106n derart, dass sie einen einzelnen Ausgang 110 darstellen. Die Implementierung der Zuteilung gemäß den bevorzugten Ausführungsbeispielen der Erfindung ist nachstehend näher beschrieben.
Ein bestimmtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist unter Bezugnahme auf die Ablaufdiagramme der 3–5 näher beschrieben. Zum vollen Verstehen des bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung stellt 2 ein detailliertes Beispiel der Implementierung einer Kontextsteuereinrichtung dar, wie der Kontextsteuereinrichtung n 102n in 1. 2 stellt auch eine Beispielimplementierung der Zuteilungssteuereinrichtung 108 in 1 ausführlich da. Unter Bezugnahme auf 2 ist ersichtlich, dass jede der Kontextsteuereinrichtungen 102a–102n ähnlich wie die Kontextsteuereinrichtung 102n aufgebaut ist. Auf gleiche Weise bildet jede der Kontextsteuereinrichtungen 102a–102n eine Schnittstelle mit einer Zuteilungssteuereinrichtung 108 auf ähnliche Weise wie in Verbindung mit der Kontextsteuereinrichtung n 102n in 2 beschrieben.
Die Kontextsteuereinrichtung n 102n enthält einen Kontextssteuerblock 200, einen ersten Speicherblock 202, einen zweiten Speicherblock 204, Komparatoren 220 und 226, einen Inkrementierer 224, einen Addierer 218 und einen Multiplexer 222. Der Kontextsteuerblock 200 steuert im Allgemeinen die Kontextsteuereinrichtung 102n unter Verwendung interner Steuersignale 201. So arbeiten alle im Block 102n in 2 gezeigten Blöcke unter der Steuerung des Kontextsteuerblocks 200.
Die Steuereinrichtung 202 enthält einen Satz von Speicherorten, die sich auf für den aktuellen Kontext feste Parameter beziehen.
Die Speichereinrichtung 202 enthält einen Speicher 206 zur Speicherung einer mit dem Kontext verbundenen Prioritätsstufe, einen Speicher 208 zur Speicherung einer mit dem Kontext verbundenen Primärkontextmenge, einen Speicher 210 zur Speicherung eines mit dem Kontext verbundenen maximalen Defizits, einen Speicher 212 zur Speicherung einer mit dem Kontext verbundenen maximalen Sekundäraddition, einen Speicher 211 zur Speicherung einer Sekundärkontextmenge und einen Speicher 213 zur Speicherung eines minimalen Defizitwerts. Die Speichereinrichtung 204 speichert mit dem Kontext verbundene Parameter, die sich ändern können, wenn der Kontext durch die Zuteilungsvorrichtung verarbeitet wird. Die Speichereinrichtung 204 enthält einen Speicherort 214 für eine Stromstufe oder Defizitstufe und einen Speicherort 216 für einen Sekundäradditionszähler.
Der Addierer 218 empfängt die in der Primärkontextmenge 208 und der Defizitstufe 214 gespeicherten Werte als seine zwei Eingänge. Der Komparator 220 empfängt den im maximalen Defizitspeicher 210 gespeicherten Wert und die Ausgabe des Addierers 218 als seine Eingänge. Der Multiplexer 222 empfängt den im maximalen Defizitspeicher 210 gespeicherten Wert und die Ausgabe des Addierers 218 als seine Eingänge. Der Multiplexer 222 wird durch die Ausgabe des Komparators 220 zur Ausgabe eines seiner Eingänge auf seiner Ausgangsleitung gesteuert, was eine Eingabe in die Defizitstufe 214 zum Aktualisieren des darin gespeicherten Werts bildet. Der Inkrementierungsblock 224 empfängt den Sekundäradditionszählwert 216 und stellt seinen Ausgang für den Sekundäradditionszählwert 216 bereit. Der Komparator 226 empfängt den Sekundäradditionszählwert 216 und den maximalen Sekundäradditionswert 212 als seine Eingänge und der Komparator 226 bildet einen Eingang für den Kontextsteuerblock 200 auf einer Steuerleitung 201a.
Die Zuteilungssteuereinrichtung 108 gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel enthält einen Zuteilungssteuerblock 230, einen Speicherort 232 einer aktuellen maximalen Priorität, einen Speicherort 239 eines ausgewählten Kontexts, einen Multiplexer 234, einen Komparator 236 und einen Komparator 238. Der Zuteilungssteuerblock 230 steuert im Allgemeinen die Zuteilungssteuereinrichtung 108. Steuerleitungen 229 bilden eine Schnittstelle für den Zuteilungssteuerblock zu verschiedenen Elementen der Zuteilungssteuereinrichtung 108. Somit arbeiten alle Blöcke der Zuteilungssteuereinrichtung 108 unter der Steuerung des Zuteilungssteuerblocks 230.
Der Komparator 236 empfängt die Prioritätsstufe am Speicherort 206 der Kontextsteuereinrichtung 102n und die aktuelle maximale Priorität im Speicherort 232 als seine Eingänge. Der Multiplexer 230 empfängt gleichermaßen die Prioritätsstufe am Speicherort 206 und die aktuelle maximale Priorität am Speicherort 232 als seine Eingänge. Der Multiplexer 234 wird durch den Ausgang des Komparators 236 zum Bereitstellen einer seiner zwei Eingänge an seinem Ausgang gesteuert, was einen aktualisierten Wert der aktuellen maximalen Priorität am Speicherort 232 liefert. Der Komparator 238 empfängt den Defizitstufenwert am Speicherort 214 der Kontextsteuereinrichtung 102n als Eingang. Der Komparator 238 vergleicht diesen Wert mit Null.
Vor der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die 3 bis 5 wird zuerst ein wichtiges Prinzip der Erfindung unter Bezugnahme auf 6 beschrieben. Ein wichtiges Prinzip der Erfindung besteht darin, dass der Datenstrom von jeder Warteschlange hinsichtlich gesendeter Bits verfolgt wird. Das heißt, ein Stromwert für jede Warteschlange wird gespeichert und beibehalten. Wie in 2 gezeigt, ist jede Kontextsteuereinrichtung 102 mit einer Defizitstufe an einem Speicherort 214 versehen. Die Defizitstufe ist ein wichtiger Teil zum Implementieren der Erfindung. 6 stellt das Prinzip der Arbeitsweise der Defizitstufe dar.
In 6 bezeichnet das Bezugszeichen 600 allgemein einen „Eimer", in den „Bitmengen" hinzugefügt sind. Wie nachstehend beschrieben stellt der Inhalt des Eimers die Defizitstufe im Speicherort 214 dar.
Jeder Eimer 600 hat eine „Null"-Stufe 606, an der eine Defizitstufe im Eimer Null ist. Die Defizitstufe kann oberhalb und unterhalb Null variieren. Variiert die Defizitstufe oberhalb von Null, hat die mit dem Eimer 600 verbundene Warteschlange bzw. der mit dem Eimer 600 verbundene Kontext verglichen mit der garantierten Bitrate einen Nachlauf. In 6 ist eine Defizitstufe an einer Stufe 604 oberhalb der Nullstufe 606 gezeigt, und daher stellt 602 einen Kapazitätsnachlauf über der garantierten Bitrate dar. Ist die Defizitstufe unterhalb der Nullstufe, hat die mit dem Eimer 600 verbundene Warteschlange bzw. der mit dem Eimer 600 verbundene Kontext verglichen mit der garantierten Bitrate einen Vorlauf. Die Defizitstufe hat einen maximalen Wert 620 und einen minimalen Wert 622.
Zusammenfassend gesagt bedeutet daher eine positive Defizitstufe (bzw. ein positiver Defizitwert), dass der Strom einen Kapazitätsnachlauf hat, d.h., mehr Kapazität braucht, um die garantierte Bitrate zu erfüllen. Eine negative Defizitstufe (bzw. ein negativer Defizitwert) gibt an, dass der Strom erfüllt ist.
Eine positive Defizitstufe, d.h. zwischen der Nullstufe 606 und der maximalen Stufe 620 gibt an, dass die mit dem Eimer 600 verbundene Warteschlange mehr Übertragungsrunden haben sollte, um die garantierte Bitrate zu erreichen. Ist die Warteschlange leer, werden der Warteschlange keine Übertragungsrunden zugestanden.
Solange der Eimerdefizitwert über der Null-Stufe 606 liegt, teilt die Zuteilungsvorrichtung 100 gemäß den Prinzipien der Erfindung die Kapazität der Ausgabe mit dieser Warteschlange. Wie nachstehend näher beschrieben, werden Warteschlangen mit der höchsten Priorität zuerst zugeteilt, gefolgt von den Warteschlangen mit niedrigerer Priorität in dieser Prioritätsreihenfolge. Der garantierte Durchsatz für jede Warteschlange wird durch den mit Q₁ bezeichneten Mengenparameter gesteuert. Der Mengenparameter für jede Warteschlange stellt die Anzahl von zu dem Eimer 600 hinzugefügten Bits in einem Initialisierungsschritt wie nachstehend beschrieben dar. In 6 wird angenommen, dass die Implementierung eine EGPRS-Implementierung ist, und dass in einer 20 Millisekundenübertragungsperiode n Bits 616a–616n zum Eimer hinzugefügt werden, wobei die n Bits den Mengenwert Q₁ aufweisen. Wie nachstehend näher beschrieben wird der Mengenwert zu dem Eimer für jede Warteschlange in einem Primäradditionsalgorithmus hinzugefügt, der zu Beginn eines Übertragungszuteilungszyklus ausgeführt wird.
Der maximale Defizitparameter 620 gibt den maximalen Durchsatznachlauf gemessen in Bits an. Als solches definiert das maximale Defizit auch die maximale Durchsatzkompensationszeit, die eine Warteschlange erreichen kann. Der minimale Defizitparameter 622 definiert den maximalen Durchsatzvorlauf für die Warteschlange und wird in Bits gemessen. Der Parameter definiert, wie viel Kapazität ein Kontext sich in der Zukunft leihen kann. Der maximale Defizitwert ist im Speicherort 210 in der Kontextsteuereinrichtung 102 gespeichert, die mit dieser Warteschlange verbunden ist. Gleichermaßen kann der minimale Defizitwert an einem ähnlichen Speicherort gespeichert sein.
Die Kontextmenge Q₁ für eine Warteschlange ist im Kontextmengenspeicherort 208 gespeichert.
Ein Sekundärmengenparameter Q₂ wird wie nachstehend näher beschrieben verwendet, wenn alle Warteschlangen ihren garantierten Durchsatz erreicht haben. Dann wird eine Restkapazität im durch die Sekundärmengenwerte definierten Verhältnis verteilt. Dieser Parameter wird in einem Sekundärdefizitaktualisierungsalgorithmus wie nachstehend näher beschrieben verwendet.
Es ist auch ein maximaler Sekundäradditionsparameter M₂ zusammen mit der Sekundärmenge Q₂ definiert. Der maximale Sekundäradditionsparameter definiert den absoluten maximalen Durchsatz, den ein Kontext bei einer Übertragung verwenden kann, unabhängig von seiner Zeitschlitzzuweisung. Der maximale Sekundäradditionsparameter ist in einem Speicherort 212 der Kontextsteuereinrichtung gespeichert.
Wie nachstehend beschrieben ist jeder Kontext oder jede Warteschlange mit einer Prioritätsstufe verbunden. Die Prioritätsstufe definiert die interne Verarbeitungspriorität. Während der Zuteilung werden Warteschlangen oder Kontexte mit höherer Priorität immer vor Warteschlangen oder Kontexten mit niedrigerer Priorität bedient. Das heißt, die Zuteilung wird mit einer strengen Prioritätsreihenfolge zwischen den Prioritätsgrenzen durchgeführt. Der Hauptbeitrag des Prioritätsparameters ist bei Rahmenverzögerungen derart erkennbar, dass Rahmen mit höheren Prioritätskontexten geringere Verzögerungen erfahren. Die Priorität für eine bestimmte Warteschlange ist als Prioritätsstufe an einem Speicherort 206 der Kontextsteuereinrichtung gespeichert. Für jeden Kontext oder jede Warteschlange müssen variable Parameterwerte in der Speichereinrichtung 204 aufbewahrt werden. Wie nachstehend beschrieben ist die Defizitstufe am Speicherort 214 gespeichert, die die Kapazitätsdefizitstufe im Eimer angibt. Der Defizitwert ist positiv, wenn es ein Kapazitätsdefizit im Eimer gibt, und umgekehrt.
Die Anzahl von Sekundäradditionen ist am Speicherort 216 gespeichert. Diese zählt die Anzahl von Sekundäradditionen für die aktuelle Zuteilungsrunde. Dieser Zähler wird während der Primäraktualisierung gelöscht, mit der die Zuteilungsrunde beginnt.
Die zum Implementieren des bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung erforderlichen verschiedenen Parameter sind vorzugsweise für die gesamte Lebensdauer einer bestimmten Datenwarteschlange oder eines Kontexts gespeichert. Dies ist aber eher ein Implementierungsgesichtspunkt. Diese Parameter sollten idealer Weise während einer Zellenneuauswahl zu einem neuen Sende-/Empfänger übertragen werden, wenn dies möglich ist. Dies ist erforderlich, wenn der Kapazitätsverlust während einer Zellenneuauswahl voll kompensiert werden soll.
Unter Bezugnahme auf 3 wird eine Primärdefizitaktualisierung für ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Die Primärdefizitaktualisierung ist die Anfangssequenz der Schritte, die während des Betriebs der Zuteilungsvorrichtung 100 ausgeführt werden. Ein Zuteilungszyklus tritt für jede Übertragungsperiode auf, und die Primäraktualisierung findet zu Beginn dieses Zuteilungszyklus statt.
Die Primärdefizitaktualisierung beginnt in Schritt 302. Der Zweck der Primärdefizitaktualisierung besteht in der Aufteilung der Kapazität auf Warteschlangen oder Kontexte, die Daten haben, die mit garantiertem Durchsatz zuzuteilen sind. Damit Daten in einer Warteschlange erfindungsgemäß zugeteilt werden, ist es für die Defizitstufe 214 dieser Warteschlange erforderlich, dass sie einen Wert über Null hat. Der Vorgang der Primärdefizitaktualisierung führt eine Initialisierung jeder Warteschlange aus, was nachstehend näher beschrieben ist.
In einem ersten Schritt wird der erste Kontext aus der Kontextliste ausgewählt, wie durch die Schritte 304 dargestellt. Bei diesem Beispiel wird angenommen, dass dies der Kontext 1 in 1 ist.
In Schritt 306 wird die Defizitstufe 214 für den Kontext um die Primärkontextmenge Q₁ 208 erhöht. Dieser Vorgang wird durch den Addierer 218 ausgeführt, der die Werte der Speicherorte 208 und 214 addiert.
In Schritt 308 wird dann bestimmt, ob das Ergebnis der Addition größer als das erlaubte maximale Defizit ist. Der Komparator 220 führt diesen Vorgang durch Vergleichen der Ausgabe des Addierers 218 mit dem am Ort 210 gespeicherten maximalen Defizitwert aus. Bestimmt der Komparator, dass die Ausgabe des Addierers 218 geringer als der maximale Defizitwert 210 ist, steuert er den Multiplexer 222 zum Einstellen des Ausgangs des Addierers 218 als neue Defizitstufe am Speicherort 214. Bestimmt der Komparator 220, dass die Ausgabe des Addierers den maximalen Defizitwert überschreitet, steuert der Komparator 220 den Multiplexer 222 zum Laden des maximalen Defizitwerts am Speicherort 210 in die Defizitstufe am Speicherort 214. Schritt 310 stellt den Vorgang der Einstellung der Defizitstufe 214 auf den maximalen Defizitwert 210 dar.
Nach der Einstellung des Defizits auf den maximalen Wert in Schritt 310 geht das Verfahren zu Schritt 312 über. Gibt es keinen Defizitüberlauf, geht das Verfahren von Schritt 308 direkt zu Schritt 312 über.
In Schritt 312 wird der Wert des Sekundäradditionszählers am Ort 216 unter der Steuerung des Kontextsteuerblocks 200 gelöscht und auf Null gesetzt. Der Sekundäradditionszähler 216 wird während einer Primärdefizitaktualisierung für eine bestimmte Warteschlange immer auf Null gesetzt.
In Schritt 314 wird die nächste Warteschlange bzw. der nächste Kontext am Eingang der Zuteilungsvorrichtung verarbeitet. In Schritt 316 wird bestimmt, ob eine weitere Warteschlange bzw. ein weiterer Kontext vorhanden ist. Ist eine weitere Warteschlange bzw. ein weiterer Kontext vorhanden, werden die Schritte 306–312 für diese Warteschlange wiederholt, sowie für alle weiteren Warteschlangen an den Eingängen der Zuteilungsvorrichtung. Ist kein weiterer Kontext vorhanden, oder wurden alle Kontexte verarbeitet, geht das Verfahren zu Schritt 318 über, und die Primärdefizitaktualisierung ist beendet.
Somit wird bei einer Primärdefizitaktualisierung die Defizitstufe für alle Kontexte oder Warteschlangen um die Kontextmenge Q₁ für diese Warteschlange erhöht. Nach der Primärdefizitaktualisierung geht das Verfahren zum Hauptzuteilungszyklus wie in 4 gezeigt über. Der Zuteilungszyklus beginnt in Schritt 400 unmittelbar nach dem Ende des Primärdefizitaktualisierungsvorgangs.
In Schritt 402 wird der erste Kontext bzw. die erste Warteschlange ausgewählt. Hier wird angenommen, dass der Kontext 1 bzw. die Warteschlange 104a zuerst ausgewählt wird. In Schritt 404 wird bestimmt, ob die (nicht gezeigte) Paketsteuereinheit, von der die Zuteilungsvorrichtung 100 ein Teil ist, der bestimmten ausgewählten Warteschlange bzw. dem bestimmten ausgewählten Kontext erlaubt hat, Daten zu senden. Darf der Kontext bzw. die Warteschlange keine Daten senden, springt der Ablauf zu Schritt 412. Darf die Warteschlange bzw. der Kontext Daten senden, geht der Ablauf zu Schritt 406 über.
In Schritt 406 wird die Prioritätsstufe des ausgewählten Kontext bzw. der Warteschlange mit einem vorhergehenden Prioritätsstufenmaximum verglichen. Die Zuteilungssteuereinrichtung 108 liest die Priorität für den aktuellen Kontext aus der Prioritätsstufe am Speicherort 206 und liest die aktuelle maximale Priorität aus dem Speicherort 232 und vergleicht diese im Komparator 236. Für den ersten Kontext ist die aktuelle maximale Priorität 232 auf einen vorbestimmten Wert eingestellt. Typischerweise stellt dieser vorbestimmte Wert die niedrigste verfügbare Priorität dar. Somit wird in diesem Fall bestimmt, dass die Priorität des aktuellen Kontext größer als die höchste Priorität bisher ist. Der Komparator 236 steuert den Multiplexer 234 zum Einstellen des aktuellen maximalen Prioritätswerts 232 gleich der Prioritätsstufe 206. Das heißt, der Wert im Speicher 206 wird zum Speicher 232 getragen. Der Ablauf geht dann zu Schritt 408 über. Ist die Priorität am Speicherort 206 kleiner oder gleich der aktuellen maximalen Priorität 232, bedeutet dies, dass es Kontexte oder Warteschlangen an den Eingängen der Zuteilungsvorrichtung gibt, die eine höhere Priorität als der aktuelle Kontext oder die aktuelle Warteschlange haben, und dann geht der Ablauf zu Schritt 412 über.
In Schritt 408 wird bestimmt, ob die Defizitstufe für den bestimmten Kontext bzw. die Warteschlange am Speicherort 214 größer als Null ist. Die Zuteilungssteuereinrichtung 108 liest die Defizitstufe aus dem Speicherort 214 und führt sie dem Komparator 238 als Eingang zu, der diesen Wert mit Null vergleicht. Ist der Wert größer als Null, d.h., der Strom hat einen Kapazitätsnachlauf, geht das Verfahren zu Schritt 410 über. Ist das Defizit nicht größer als Null, d.h., der Strom hat einen Kapazitätsvorlauf, geht der Ablauf zu Schritt 412 über.
In Schritt 410 wurde nunmehr bestimmt, dass der aktuelle Kontext die höchste Priorität hat, und dass die Defizitstufe am Speicherort 214 für den aktuellen Kontext bzw. die Warteschlange größer als Null ist. So wird in Schritt 410 diese bestimmte Warteschlange bzw. der Kontext ausgewählt, und die Prioritätsstufe am Speicherort 206 für diesen bestimmten Kontext bzw. die Warteschlange wird in den Speicherort 232 kopiert und als aktuelle maximale Priorität unter Verwendung des Multiplexers 234 eingestellt. Der Zuteilungssteuerblock 230 verwendet eines seiner Signale 229, 229a zum Eingeben der Identifizierung des aktuellen Kontext bzw. der Warteschlange in einen ausgewählten Kontextspeicherort 239.
In Schritt 412 wird der nächste Kontext in der Liste ausgewählt. In Schritt 414 wird bestimmt, ob ein nächster Kontext tatsächlich vorhanden ist. Ist ein derartiger Kontext vorhanden, werden die Schritte 404–412 für diesen Kontext wiederholt. Hat einer der nächsten Kontexte eine Prioritätsstufe, die höher als die Priorität eines vorhergehenden Kontext ist, wird dieser Kontext ausgewählt und seine Identifizierung am Ort 239 der Zuteilungssteuereinrichtung 108 gespeichert. Ein derartiger Kontext bzw. Warteschlange wird lediglich dann ausgewählt, wenn das Defizit dieses Kontext oder der Warteschlange größer als Null ist. Somit werden die Schritte 404–412 für jeden Kontext oder jede Warteschlange wiederholt. Am Ende dieser Folge für jeden Kontext bzw. jede Warteschlange wird die Identifizierung des Kontext bzw. der Warteschlange mit der höchsten Priorität und mit einer Defizitstufe größer als Null am Speicherort 239 gespeichert.
Wird in den Schritten 404–414 bestimmt, dass kein Kontext oder keine Warteschlange ein Defizit größer als Null hat, wird kein Kontext ausgewählt und am ausgewählten Kontextspeicherort 239 gespeichert. In Schritt 416 wird bestimmt, ob ein Kontext ausgewählt wurde. Wurde kein Kontext ausgewählt, da es keine Kontexte mit einer Defizitstufe größer als Null gibt, oder sie nicht senden dürfen, geht das Verfahren zur Durchführung einer Sekundärdefizitaktualisierung in Schritt 428 über. Die Sekundärdefizitaktualisierung 428 wird unter Bezugnahme auf 5 näher beschrieben.
Wurde ein Kontext erfolgreich ausgewählt, und ist dies in Schritt 416 identifiziert, geht das Verfahren zu Schritt 418 über. In Schritt 418 wird bestimmt, ob ein neuer Funkverbindungssteuer-("Radio Link Control", RLC) Block zu senden ist. Die Übertragung eines RLC-Blocks ist für dieses EGPRS-Ausführungsbeispiel spezifisch. Allgemein gesprochen kann in Schritt 418 berücksichtigt werden, ob ein Block von Nutzlastdaten zu senden ist. Ist die Warteschlange bzw. der Kontext daran, eine Übertragung eines bereits gesendeten Blocks durchzuführen, d.h., eine Neuübertragung, wird Schritt 420 umgangen und die Defizitstufe wird nicht aktualisiert.
Ist ein neu erzeugter RLC-Block zu senden, wird die Defizitstufe am Speicherort 214 um die Anzahl der Bits dekrementiert, die den RLC-Block bilden. Dies ist in Schritt 420 dargestellt.
In Schritt 422 werden die Defizitgrenzen überprüft, d.h., es wird überprüft, dass die Defizitstufe nicht unter den minimalen Defizitwert verringert wurde, die Stufe 622 in 6. Wurde die Defizitstufe unter diesen Wert verringert, wird die Defizitstufe auf den minimalen Defizitwert gesetzt. Das Verfahren geht dann zu Schritt 424 über.
In Schritt 424 wird der Kontext oder die Warteschlange, der gerade eine Übertragungsrunde zugewiesen wurde, an das Ende der Warteschlangen- oder Kontextliste umplatziert. So wird nach jedem Zuteilungsschritt der ausgewählte Strom immer am Ende der Stromliste für die nächste Runde der Zuteilung platziert. Dies liefert eine Ringzuteilung mit einer gegebenen Prioritätsstufe. Diese Ringfunktionalität ist insbesondere dann wichtig, wenn die Zuteilungsvorrichtung überlastet ist, selbst für kurze Zeit.
In Schritt 426 ist der Zuteilungsschritt abgeschlossen.
Nach dem Ende des Zuteilungsschritts in Schritt 426 wird in einem neuen Zuteilungszyklus eine nächste Primärdefizitaktualisierung entsprechend dem Ablauf in 3 durchgeführt. Danach wird ein nächster Zuteilungsschritt entsprechend dem vorstehend beschriebenen Ablauf in 4 durchgeführt. So wechselt die Zuteilungsvorrichtung 108 zwischen einer Primärdefizitaktualisierung für alle Warteschlangen oder Kontexte und dem Zuteilungsschritt für alle Warteschlangen oder Kontexte ab.
Wird während der Schritte 404–410 wie vorstehend beschrieben für alle Warteschlangen oder Kontexte kein Kontext in Schritt 416 ausgewählt, wird eine zweite Defizitaktualisierung 428 durchgeführt. Die zweite Defizitaktualisierung wird nun unter Bezugnahme auf 5 beschrieben.
Die zweite Defizitaktualisierung beginnt in Schritt 500. In Schritt 502 wird der erste Kontext oder die erste Warteschlange am Eingang für die Zuteilungsvorrichtung 100 ausgewählt. Hier wird wieder angenommen, dass dies der Kontext 1 104a ist.
In einem ersten Schritt wird bestimmt, ob die zweite Aktualisierung für diesen bestimmten Kontext öfter als durch den Wert am maximalen Sekundäradditionsspeicherort 212 angegeben durchgeführt wurde. Bei der ersten Iteration ist der Wert am Sekundäradditionszählwertspeicherort 216 Null. Der Komparator 226 arbeitet zum Vergleichen des Sekundäradditionszählwerts am Speicherort 216 mit dem Maximalsekundäradditionswert am Speicherort 212, und die Ausgabe des Komparators wird einem Eingang auf der Steuerleitung 218 für den Kontextsteuerblock 200 zugeführt. Gibt die Ausgabe des Komparators 226 an, dass der Sekundäradditionszählwert 216 gleich dem maximalen Sekundäradditionswert 212 ist, wird die Sekundärdefizitaktualisierung für den aktuellen Kontext bzw. die Warteschlange abgebrochen, und das Verfahren geht zu Schritt 514 über.
Überschreitet der Sekundäradditionszählwert 216 nicht den maximalen Sekundäradditionszählwert 212, geht das Verfahren zu Schritt 306 über. In Schritt 306 inkrementiert der Inkrementierer 224 den Wert des Sekundäradditionszählwerts 216 um eins. Der Inkrementierer 224 liest den aktuellen Wert des Sekundäradditionszählwerts am Speicherort 216, inkrementiert ihn um eins, und schreibt dann den neuen Wert in den Sekundäradditionszählwert am Speicherort 216.
In Schritt 508 wird die Defizitstufe 214 um den Sekundärmengenwert erhöht. Ein Addierer empfängt die Defizitstufe am Speicherort 214 und den Sekundärmengenwert und bildet einen summierten Wert an seinem Ausgang.
In Schritt 510 wird bestimmt, ob der Wert am Ausgang des Addierers den maximalen Defizitwert am Speicherort 210 überschreitet. Wird der maximale Defizitwert 210 nicht überschritten, wird ein Multiplexer durch die Ausgabe des Komparators zum Aktualisieren der Defizitstufe am Speicherort 214 mit der Ausgabe des Addierers gesteuert. Das Verfahren geht dann zu Schritt 514 über.
Wird in Schritt 510 bestimmt, dass die Ausgabe des Addierers den maximalen Defizitwert 210 überschreitet, wird die Defizitstufe am Speicherort 214 durch den maximalen Defizitwert 210 durch den Multiplexer 222 unter der Steuerung des Komparators 220 ersetzt. Danach geht das Verfahren zu Schritt 514 über.
In Schritt 514 wird ein weiterer Kontext ausgewählt. In Schritt 516 wird bestimmt, ob ein weiterer Kontext existiert. Ist ein weiterer Kontext vorhanden, werden die Schritte 504–512 für diesen Kontext wiederholt. Wird in Schritt 516 bestimmt, dass kein weiterer Kontext vorhanden ist, oder dass alle Kontexte verarbeitet wurden, ist die Sekundärdefizitaktualisierung in Schritt 518 abgeschlossen. Die Sekundärdefizitaktualisierung wird nur für solche Warteschlangen durchgeführt, die Daten aufweisen und im zugeteilten Zeitschlitz senden können.
Nach dem Ende der Sekundärdefizitaktualisierung in Schritt 518 geht der Zuteilungsschritt in 4 zu Schritt 430 über, wo bestimmt wird, ob ein Defizit während der Aktualisierung modifiziert wurde. Das heißt, ob ein Defizitzählwert 214 während der Aktualisierung modifiziert wurde. Wird bestimmt, dass keine Zählwerte während der Aktualisierung modifiziert wurden, geht das Verfahren zu Schritt 426 über und der Zuteilungsschritt ist beendet, da es keine Daten zu senden gibt, oder die Modifizierung aller Defizitstufen durch die maximalen Additionsgrenzen verhindert wurden. Wird bestimmt, dass eine Defizitstufe geändert wurde, kehrt das Verfahren zu Schritt 402 zurück, und die Schritte 404–412 werden für jeden Kontext oder jeder Warteschlange wiederholt. Wurden die Schritte 404–412 für jeden Kontext oder jede Warteschlange wiederholt, ist es möglich, dass es immer noch keinen aktiven Kontext oder Warteschlange gibt, die ein Defizit größer als Null hat. Ist dies der Fall, kann in Schritt 428 eine weitere Sekundärdefizitaktualisierung durchgeführt werden. Wird eine weitere Sekundärdefizitaktualisierung durchgeführt, wird nach den Schritten in 5 der Sekundäradditionszählwert 216 für jede Warteschlange weiter aktualisiert, um eine derartige weitere Sekundärdefizitaktualisierung zu erreichen.
Das Verfahren geht lediglich zu Beginn eines neuen Zuteilungszyklus zu einer Primärdefizitaktualisierung über. Während der Primärdefizitaktualisierung in einem neuen Zuteilungszyklus wird der Sekundäradditionszähler für eine verarbeitete Warteschlange auf Null rückgesetzt.
Die Erfindung bezieht sich somit auf eine Zuteilung. Eine Zuteilung wird vor jeder Übertragung durchgeführt. Für EGPRS bedeutet dies, dass eine Zuteilung einmal alle 20 ms durchgeführt wird. Die Kontext- bzw. Warteschlangenliste gilt übertragungsweit. Das heißt, die Kontextliste ist mit der Übertragung verbunden. Die Zuteilung einer Übertragung bedeutet, dass der temporäre Sendeblockstrom für jeden Zeitschlitz ausgewählt wird. Wie beschrieben beginnt die Zuteilung mit einer Primäraktualisierung. Diese Primäraktualisierung wird einmal zu Beginn des Übertragungszuteilungszyklus durchgeführt. Danach wird der Zuteilungsschritt für jeden Zeitschlitz, einen nach dem anderen, durchgeführt. Somit teilt der Zuteilungsschritt im EGPRS-Beispiel acht Zeitschlitze zu, und bis zu acht Funkblöcke können nach jedem Zuteilungszyklus übertragen werden. Das heißt, zwischen Primäraktualisierungen können acht Funkblöcke übertragen werden. Die Warteschlangen sind übertragungsspezifisch, jedoch können die Warteschlangen in Abhängigkeit von der Mehrfachschlitzzuweisung lediglich in ausgewählten Zeitschlitzen innerhalb der Übertragungsperiode aktiv sein. Findet die erste Iteration keine nicht leere Warteschlange mit einem Defizitstufenwert über Null, wird bei diesem Zeitschlitz eine Sekundäraktualisierung durchgeführt. Der Sekundäradditionszähler wird zu Beginn der Übertragungszuteilung gelöscht, und kann bei jedem Zeitschlitz inkrementiert werden, wo die Sekundäraktualisierung durchgeführt wird. Da jede Warteschlange (temporärer Blockstrom) auf vielen Zeitschlitzen in der Übertragung aktiv sein kann, wird die Überprüfung in Schritt 404 in 4 durchgeführt. Diese Überprüfung bestimmt, ob eine Warteschlange (temporärer Blockstrom) in dem zuzuteilenden Zeitschlitz tatsächlich senden kann.
Zusammenfassend gesagt wird im in Bezugnahme auf 4 beschriebenen Zuteilungsschritt eine Warteschlange für den Ausgang 110 der Zuteilungsvorrichtung 100 in Abhängigkeit von den folgenden Regeln ausgewählt:

1. Es werden lediglich Datenkontexte berücksichtigt, die einen temporären Blockstrom auf dem zuzuteilenden Zeitschlitz aufweisen, und die eine Defizitstufe über Null haben und tatsächlich zu sendende Daten aufweisen.
2. In dieser Liste werden solche Kontexte ausgewählt, die die höchste Priorität haben.
3. Der erste Kontext in der Liste der zuvor ausgewählten Kontexte wird ausgewählt.

Innerhalb dieser Regeln kann es passieren, dass alle Kontexte einen Defizitwert unter Null haben, und somit keine Sendeerlaubnis haben. Das heißt, der Zeitschlitz hat Kapazität, die nicht für einen garantierten Durchsatzdatenkontext zugewiesen wird. In diesem Fall wird der Algorithmus des Sekundärzuteilungsschritts verwendet, wie er unter Bezugnahme auf 5 beschrieben ist.
Zusammenfassend gesagt wird der Sekundäraktualisierungsschritt in 5 durchgeführt, wenn alle Datenkontexte in einem Zeitschlitz erfüllt sind, d.h., ihre garantierten Durchsatzanforderungen erfüllt sind. Dies wird entsprechend den folgenden Regeln durchgeführt.

1. Eine Sekundäraktualisierung wird wie unter Bezugnahme auf 5 beschrieben durchgeführt. Die Sekundärmenge wird zu der Defizitstufe jedes aktiven Kontext oder Warteschlange addiert, deren Sekundäradditionsvariablenparameter niedriger als die maximale Anzahl erlaubter Variablenadditionen ist.
2. Der Sekundäradditionszähler für den bestimmten Kontext bzw. die Warteschlange wird inkrementiert.
3. Gibt der Maximaladditionsparameter an, dass der Sekundäradditionszähler für alle Kontexte oder Warteschlangen seinen Maximalwert erreicht hat, wird die Sekundärdefizitaktualisierung abgebrochen.
4. Wird die Sekundärdefizitaktualisierung abgebrochen, wird der Zuteilungszyklus von Beginn an wiederholt.

Im Sekundäraktualisierungsschritt wird die maximale Durchsatzbeschränkung durch den Maximumadditionsparameter auferlegt. Es kann passieren, dass alle Kontexte durch den Maximaladditionsparameter begrenzt sind, und die Übertragungsrunde dann unausgenutzt gelassen werden muss, wobei ein Dummy- oder Leerlauf-RLC-Block in diesem Zeitschlitz gesendet wird.
Wie vorstehend beschrieben werden die Defizitstufen aller Kontexte mit einer Primärmenge zu einem festen Zeitpunkt in der GSM-Zeitstruktur unter Verwendung des in Bezugnahme auf 3 beschriebenen Primärdefizitaktualisierungsalgorithmus aktualisiert. Dieser Primärdefizitaktualisierungsalgorithmus findet zu einem vorbestimmten Zeitpunkt statt. In GPRS ist dieser vorbestimmte Zeitpunkt der Beginn eines TDMA-Rahmens. Die neue Defizitstufe für jeden Kontext wird anhand der folgenden Regeln berechnet:

1. Addieren des Mengenwerts zur Defizitstufe.
2. Ist die Defizitstufe über dem Maximalwert, setze sie auf den Maximalwert.
3. Löschen des Sekundäradditionszählers.

Da die Aktualisierung wiederholt wird, ist die garantierte Bitrate eines Datenkontexts einfach die Summe der Primärmengenadditionen in einer Sekunde. Da die Primäraddition zu Beginn jedes Zuteilungszyklus durchgeführt wird, geschieht sie exakt 50 mal pro Sekunde in einer EGPRS-Implementierung (beruhend auf einer 20 ms Übertragungsperiode). Somit ist der garantierte Kontextdurchsatz: TG = 50·Q1 Bit/s,wobei Q₁ die Menge dieses Kontext ist.
Gleichermaßen ist der maximale Durchsatz: TM = 50·(Q1 + M2VQ2) Bit/s,wobei Q₂ die Sekundärmenge und ₂ die maximale Anzahl von Sekundäradditionen ist.
Die erlaubte Neigung zu Verkehrsspitzen und die forcierte Glättung werden durch die minimalen und maximalen Defizitwerte gesteuert. Die Defizitstufe im „Eimer" in 6 definiert, mit welchem Ausmaß der Kontext die Kapazität oberhalb und unterhalb des zugewiesenen Durchsatzes verwendet hat. Verwendet der Kontext beispielsweise nicht alle im Eimer gesammelten Mengen, erhöht sich der Defizitwert, und der Kontext kann die Kapazität später nutzen. Somit definiert der maximale Defizitwert, wie viel Kapazität der Kontext für eine zukünftige Verwendung speichern kann, oder wie viele Bits er ohne von der Zuteilungseinrichtung auferlegte Beschränkungen senden kann, wenn er dafür zugewiesene Kapazität hat.
Gleichermaßen definiert der minimale Wert die maximale dem Kontext auferlegte Strafe für die Verwendung einer nicht zugewiesenen Kapazität. Verbraucht der Kontext mehr Kapazität als zugewiesen, sinkt der Defizitwert unter Null, und der Kontext muss darauf warten, dass der Defizitwert wieder über Null ansteigt. Dies ist nur möglich, wenn der Kontext senden darf, selbst wenn das Defizit unter Null ist. Dies geschieht nur dann, wenn andere Funktionen eine Datenübertragung erfordern, beispielsweise in EGPRS zum Abfragen und einer Downlink-Leistungssteuerung.
Die minimalen und maximalen Defizitgrenzen definieren hauptsächlich die Speichereigenschaft der Zuteilungsvorrichtung. So muss auch die Auswirkung auf andere Ströme sorgfältig berücksichtigt werden, da zu hohe Werte für das maximale Defizit die Kontextisolierung einfach aufbrechen können. Allerdings sollte das maximale Defizit zur vollständigen Kompensation von Zellenneuauswahlen nicht zu niedrig sein.
Während einer Zellenneuauswahl werden die Zuteilungsvorrichtungsvariablen zu der neuen Paketsteuereinheit (PCU) transferiert. Dies erfordert eine Inter-PCU-Kommunikation, und ist als solche ein bevorzugtes Merkmal, wo eine derartige Interkommunikation implementiert ist.
Das erfindungsgemäße Verfahren liefert vorzugsweise auch einen Rückzugsmechanismus für Überlastungssituationen. In einer derartigen Situation sind die Defizitwerte für nahezu alle Kontexte positiv, und die Zuteilungsvorrichtung bedient den Kontext mit der höchsten Priorität ringweise, bis ihre Defizitwerte unter Null fallen. Fallen die Defizitwerte der Kontexte mit der hohen Priorität unter Null, erhält der Kontext mit der nächsten Priorität den Ring-Service. Allerdings wird vorzugsweise eine Zugangssteuerung verwendet, um die Zuteilungsvorrichtung unterhalb der Überlastungsgrenze zu halten.
Die bevorzugte Implementierung der Erfindung erfordert, dass der Defizitwert jedes Mal dann aktualisiert wird, wenn ein neuer RLC-Block erzeugt wird, selbst wenn die Übertragungsrunde von anderen Blöcken im System erzwungen wird. Allerdings wird das Defizit nicht nach Neuübertragungen aktualisiert. Dies ist für den garantierten Durchsatz wesentlich, da Neuübertragungen vom Gesichtspunkt der Zuteilungsvorrichtung aus keinen Durchsatz liefern. Nach der übertragungsbezogenen Defizitaktualisierung sollte der Defizitwert gegenüber dem minimalen Defizit überprüft werden, um zu bestimmen, ob ein Unterlauf aufgetreten ist. In diesem Fall wird das Defizit auf den minimalen Wert gesetzt.
Der Datenstrom von der logischen Verbindungssteuerungs("Logical Link Control", LLC) Warteschlange wird verfolgt. Während Neuübertragungen werden keine Daten aus der LLC-Warteschlange herausgenommen, und die Defizitstufe wird nicht deskrementiert, wobei sie um Null gehalten wird. So erhält der Kontext Übertragungsrunden, bis etwas geeignet durch die RLC-Schicht hindurchgeht. Diese Funktion liefert indirekt aber schnell eine RLC-Stufenneuübertragungskompensation.
Die vorliegende Erfindung ermöglicht selbst einem Best-Effort-Kontext eine vernünftige Ressourcenzuweisung. Dies ist brauchbar, da die Kanalkapazitätsschwankung die Kontexte mit Best-Effort-Dienst nahezu unbrauchbar machen, wenn die Zuteilung keinen absoluten minimalen Dienst für diese Kontexte bereitstellt. Die Zuweisung für einen derartigen Kontext kann auf den Minimalwert gesetzt werden, der das geeignete Arbeiten der Protokolle der oberen Schichten ermöglicht.
Die Erfindung kann vorzugsweise zum Glätten der Steuerverkehrsströme konfiguriert sein. Dieses Verhalten ist insbesondere bei TCP/IP wichtig, das ein wichtiges Protokoll der oberen Schicht ist, das bei EGPRS verwendet wird.
Die hier beschriebene Zuteilungsvorrichtung kann in einem geeigneten Netzelement implementiert sein. Beispielsweise kann die Zuteilungsvorrichtung vorteilhafterweise in einer Basisstationssteuereinrichtung oder einer Paketsteuereinheit auf der RLC-Protokollstufe im Protokollprofil implementiert sein. Eine entsprechende Zuteilung findet im Serving-GPRS-Unterstützungsknoten ("Serving GPRS Support Node", SGSN) auf einer höheren Protokollprofilschicht statt.
Die Erfindung wurde unter Bezugnahme auf bestimmte Beispiele beschrieben, und insbesondere unter Bezugnahme auf eine Implementierung in einem EGPRS-System. Der Fachmann erkennt, dass die Erfindung nicht auf diese Implementierung beschränkt ist. Die Erfindung ist allgemein bei einer beliebigen Anwendung anwendbar, die die Zuteilung von Datenströmen erfordert.
Der Fachmann erkennt Modifikationen der vorgestellten Ausführungsbeispiele und Beispiele, die eine Implementierung der Erfindung in alternativen Anwendungen ermöglichen. Der Schutzumfang der Anmeldung definiert sich durch die beigefügten Patentansprüche.

Claims

Verfahren zur Zuteilung einer Vielzahl von Eingangsströmen zu einem Ausgangsstrom, mit Zuweisen einer Stromstufe (604) zu jedem Eingangsstrom (104), wobei die Stromstufe angibt, ob die aktuelle Zuteilung dieses Eingangsstroms zum Erfüllen eines erforderlichen Durchsatzes für diesen Eingangsstrom ausreichend ist, und Zuteilen eines Eingangsstroms, für den die jeweilige Stromstufe einen geringeren Durchsatz als den erforderlichen Durchsatz angibt, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt der Zuweisung einer Stromstufe zu jedem Eingangsstrom ein Zuweisen eines Schwellenwerts (606) für jeden Eingangsstrom umfasst, wobei der Schwellenwert derart eingestellt ist, dass die den Schwellenwert überschreitende Stromstufe angibt, dass der erforderliche Durchsatz nicht erfüllt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner mit dem Schritt der Bestimmung, ob ein Eingangsstroms (104) zu sendende Daten aufweist, und Zuteilen lediglich solcher Eingangsströme, die zu sendende Daten aufweisen.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Ausgangsstrom (112) in Zeitschlitze eingeteilt ist, wobei das Verfahren ferner umfasst Bestimmen des Zeitschlitzes eines Eingangsstroms (104) und Zuteilen solcher Eingangsströme mit Daten, die in dem aktuellen Ausgangsstromzeitschlitz zu senden sind.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Eingangsströme (104) mit einer vorbestimmten Folge verbunden sind, so dass dann, wenn mehr als ein Eingangsstrom eine jeweilige Stromstufe (606) aufweisen, die einen geringeren Durchsatz als einen erforderlichen Durchsatz angibt, jeder derartige Eingangsstrom in Folge zugeteilt wird.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei ein zugeteilter Eingangsstrom (104) an das Ende der Folge bewegt wird.
Verfahren nach Anspruch 4, ferner mit dem Schritt des Zuweisens einer Priorität zu jedem Eingangsstrom (104), wobei der Schritt der Zuteilung eines Eingangsstroms ferner von der einem Eingangsstrom zugewiesenen Priorität abhängt.
Verfahren nach Anspruch 5, ferner mit dem Schritt des Zuweisens einer Priorität zu jedem Eingangsstrom (104), wobei ein zugeteilter Eingangsstrom an das Ende der Folge von Strömen mit derselben Priorität bewegt wird.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei ein Eingangsstrom (104) mit der höchsten Priorität vor jedem anderen Eingangsstrom zugeteilt wird.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei dann, wenn mehr als ein Eingangsstrom (104) dieselbe Priorität haben, die Eingangsströme in Folge zugeteilt werden.
Verfahren nach einem der vorgehenden Ansprüche, wobei der Schwellenwert (606) null ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Zuteilen in einem Anfangsschritt eine Erhöhung der Stromstufe (604) jedes Eingangsstroms um einen jeweiligen vorbestimmten Betrag umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei dann, wenn ein Eingangsstrom (104) eine Stromstufe (604) über ihrem Schwellenwert aufweist, die Stromstufe für jeden Eingangsstrom um einen jeweiligen vorbestimmten Betrag erhöht wird.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei die Stromstufe (604) für jeden Eingangsstrom (104) mit einer maximalen Stromstufe verbunden ist, wobei die Stromstufe die maximale Stromstufe nicht überschreiten darf.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner mit dem Schritt der Verringerung der mit einem Eingangsstrom verbundenen Stromstufe (606) im Ansprechen auf die Zuteilung dieses Eingangsstroms (104).
Verfahren nach Anspruch 14, wobei die Stromstufe (604) um einen der Anzahl zugeteilter Bits entsprechenden Betrag verringert wird.
Verfahren nach Anspruch 14, wobei die Stromstufe (604) für jeden Eingangsstrom (104) mit einer minimalen Stromstufe verbunden ist, wobei die Stromstufe die minimale Stromstufe nicht überschreiten darf.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Stromstufe jedes Eingangsstroms die Anzahl an Bits angibt, die aus dem Eingangsstrom zuzuteilen sind.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei ein Eingangsstrom (104) ferner in Abhängigkeit davon zugeteilt wird, dass der Eingangsstrom Daten senden darf.
Zuteilungsvorrichtung zum Zuteilen einer Vielzahl von Eingangsströmen (104) zu einem Ausgangsstrom (112), mit einer Einrichtung zum Zuweisen einer Stromstufe (604) zu jedem Eingangsstrom, wobei die Stromstufe angibt, ob die aktuelle Zuteilung dieses Eingangsstroms zum Erfüllen eines erforderlichen Durchsatzes für diesen Eingangsstrom ausreicht, und einer Einrichtung zum Zuteilen eines Eingangsstroms, für den die jeweilige Stromstufe einen geringeren Durchsatz als den erforderlichen Durchsatz angibt, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zum Zuweisen einer Stromstufe zu jedem Eingangsstrom eine Einrichtung zum Zuweisen eines Schwellenwerts (606) für jeden Eingangsstrom umfasst, wobei der Schwellenwert derart eingestellt ist, dass dann, wenn die Stromstufe den Schwellenwert überschreitet, der erforderliche Durchsatz nicht erfüllt wird.
Zuteilungsvorrichtung nach Anspruch 19, ferner mit einer Einrichtung zur Bestimmung, ob ein Eingangsstrom (104) zu sendende Daten aufweist, wobei die Zuteilungseinrichtung zum Zuteilen lediglich solcher Eingangsströme eingerichtet ist, die zu sendende Daten aufweisen.
Zuteilungsvorrichtung nach Anspruch 19, wobei die Eingangsströme (104) mit einer vorbestimmten Folge verbunden sind, wobei die Zuteilungseinrichtung derart eingerichtet ist, dass dann, wenn mehr als ein Eingangsstrom eine jeweilige Stromstufe (604) aufweisen, die einen geringeren Durchsatz als einen erforderlichen Durchsatz angibt, jeder derartige Eingangsstrom in Folge zugeteilt wird.
Zuteilungsvorrichtung nach Anspruch 19, wobei ein zugeteilter Eingangsstrom (104) an das Ende der Folge bewegt wird.
Zuteilungsvorrichtung nach Anspruch 21, wobei eine Priorität mit jedem Eingangsstrom (104) verbunden ist, wobei die Zuteilungseinrichtung zum Zuteilen eines Eingangsstroms in Abhängigkeit von der einem Eingangsstrom zugewiesenen Priorität eingerichtet ist.
Zuteilungsvorrichtung nach Anspruch 22, ferner mit einer Einrichtung zum Zuweisen einer Priorität zu jedem Eingangsstrom (104), wobei ein zugeteilter Eingangsstrom an das Ende der Folge von Strömen mit derselben Priorität bewegt wird.
Zuteilungsvorrichtung nach Anspruch 19, wobei die Zuteilungseinrichtung die Stromstufe (604) jedes Eingangsstroms (104) um einen jeweiligen vorbestimmten Betrag vor der Zuteilung erhöht.
Zuteilungsvorrichtung nach Anspruch 19, ferner mit einer Einrichtung zum Erhöhen der Stromstufe (604) für jeden Eingangsstrom (104) um einen zweiten vorbestimmten Betrag, wenn die Stromstufe aller Eingangsströme angibt, dass der aktuelle Durchsatz höher als der erforderliche garantierte Durchsatz für den jeweiligen Eingangsstrom ist.
Zuteilungsvorrichtung nach Anspruch 19, ferner mit einer Einrichtung zum Verringern der mit einem Eingangsstrom verbundenen Stromstufe (604) im Ansprechen auf die Zuteilung dieses Eingangsstroms (104).
Zuteilungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 19 bis 27, wobei die Stromstufe (604) für jeden Eingangsstrom (104) die Anzahl von Bits angibt, die von dem Eingangsstrom zuzuteilen sind, und die Zuteilungsvorrichtung eine Einrichtung zum Verringern der Stromstufe für einen Eingangsstrom um einen der Anzahl zugeteilter Bits entsprechenden Betrag umfasst, wenn diese Stromstufe über ihrem jeweiligen Schwellenwert (606) liegt.