DE69928081T2

DE69928081T2 - System zur herstellung einer übertragungsfolge für mehrere endgeräte in einem drahtlosen netz

Info

Publication number: DE69928081T2
Application number: DE69928081T
Authority: DE
Inventors: Y. Chiu NGO
Original assignee: Koninklijke Philips Electronics NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1998-11-17
Filing date: 1999-11-12
Publication date: 2006-07-13
Anticipated expiration: 2019-11-13
Also published as: EP1048153B1; JP2002530934A; WO2000030301A1; EP1048153A1; US6584100B1; DE69928081D1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Bereich der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen einer Übertragungsfolge zum Effektuieren von Kommunikation zwischen einer Anzahl Endgeräte in einem drahtlosen Netzwerk, wobei die Übertragungsfolge durch ein Steuerdatenframe, bestehend aus mehreren Schlitzen, definiert wird, die je zur Kommunikation zwischen einem Paar der vielen Endgeräte vorgesehen werden können.
Die vorliegende Erfindung findet besondere Anwendung im Zusammenhang mit dem Mediumzugriffssteuerprotokoll für drahtlose ATM Netzwerke, wobei die Übertragungsfolge für drahtlose Endgeräte durch Schlitze in einem Steuerdatenframe definiert wird.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich ebenfalls auf ein mit dem Computer auslesbares Medium und auf ein Gerät für ein derartiges Verfahren.
Beschreibung des Standes der Technik
Die Europäische Patentanmeldung EP0804006A2 beschreibt ein MAC-Protokoll zum drahtloses Zugriff für eine Anzahl ATM Mobilendgeräte auf einen ATM Zugriffspunkt. Das MAC-Protokoll basiert auf einem Reservierungsschema für denjenigen Teil des Benutzerverkehrs, der durch den ATM Kontrakt während des ATM-Verbindungsaufbaus gewährleistet wird, und auf einer Technik mit beliebigem Zugriff für den über dem gewährleisteten Pegel liegenden Teil des Benutzerverkehrs, und für den MAC Steuerverkehr. Es gibt eine Zeiteinteilungsstruktur, in der die Zeit geschlitzt wird und die Zeitschlitze werden zu Zeitframes mit variabler Länge gruppiert, bestehend aus Downlink-Zeitschlitzen und Uplink-Zeitschlitzen.
ATM ("asynchronous transfer mode") ist ein Protokoll, das entwickeit wurde um mit der Übertragung von Multimediadaten zwischen Netzwerkanordnungen einhergehende Probleme zu lösen. Insbesondere sind ATM Netzwerke Systeme, die Übertragungsparameter (beispielsweise Bandbreite) vor der Verbindung zweier Netzwerkanordnung bewältigen und herstellen, verschiedene Typen von Daten zu Zellen "paketieren" (beispiels weise Video- und Audiodaten), und zwar auf Basis der hergestellten Übertragungsparameter, und diese Zellen danach bündeln, so dass sie über eine einzige Kommunikationsleitung zu einer empfangenden Anordnung übertragen werden können. Die empfangende Anordnung überprüft dann die Übertragenen Daten auf Fehler, und, sollte es solche geben, dann beantragt sie eine Neuübertragung der Daten durch die sendende Anordnung.
Herkömmlicherweise waren ATM Netzwerke Draht-basiert, was bedeutet, dass Anordnungen darin unter Verwendung von Faseroptikkabeln oder dergleichen miteinander verbunden waren. Neulich aber wurden drahtlose ATM Netzwerke entwickelt, wobei wenigstens einige dieser Faseroptikkabel durch Punkt-zu-Punkt Drahtlosverbindungen ersetzt werden, wie HF- und IR-Verbindungen. Ein drahtloses ATM Netzwerk dieser Art ist beschrieben worden in der US Patentanmeldung Nr. 08/770.024 mit dem Titel: "Medium Access Control (MAC) Protocol For Wireless ATM", deren Inhalt durch Bezeichnung als hierin aufgenommen betrachtet wird.
In Einzelheiten, die oben genannte US Patentanmeldung beschreibt ein Kommunikationsprotokoll (d.h. das MAC Protokoll) für drahtlose ATM Netzwerke, das die Netzwerkqualität und die Dienstleistung verbessert, insbesondere auf dem Gebiet der zugeordneten Bandbreite, indem zunächst für die Datenübertragung erforderliche Mittel reserviert und danach geplant werden. 1 und 2 zeigen verschiedene Konfigurationen von drahtlosen ATM Netzwerken, bei dem das MAC Protokoll angewandt wird. Insbesondere zeigt 1 eine "Basisstation" Konfiguration, wobei Basisstationen (oder "BSs") Kommunikation unter mehreren drahtlosen Endgeräten (oder "WTs") steuern, und 2 zeigt eine sog. "ad-hoc" Konfiguration, wobei eines der drahtlosen Endgeräte der Aufgabe der Steuerung von Kommunikationen zugeordnet ist (d.h. der zentrale Controller oder "CC")
In der Basisstation sowie in Ad-Hoc-Konfigurationen wird Kommunikation unter den jeweiligen drahtlosen Endgeräten über ein Zeitschlitz-basiertes Steuerdatenframe ("CDF") effektuiert. Wie in 3 dargestellt, umfasst dieses CDF eine Steuerphase 1 und eine Datenphase 2, die je eine Anzahl Schlitze 4 aufweist zum Übertragen von Anträgen oder Daten zu/von mehreren drahtlosen Endgeräten.
Insbesondere sendet in der Steuerphase ein drahtloses Endgerät einen Antrag zu einem Scheduler in einer Basisstation oder zu einem zentralen Controller über einen Steuerschlitz in dem CDF. Im Allgemeinen ist dies ein Antrag für Zustimmung für das drahtlose Endgerät, während der Datenphase eines nächsten CDFs Datenpakete zu einem anderen drahtlo sen Endgerät zu schicken. Der Scheduler sammelt all solchen Anträge von den drahtlosen Endgeräten beisammen und ordnet dann verfügbaren Datenschlitzen in der Datenphase des nächsten CDFs geeigneten Paaren von drahtlosen Endgeräten zu. Das heißt, der Scheduler ordnet jeden Datenschlitz einem Sende/Empfangsendgerätepaar zu, so dass das sendende Endgerät Zustimmung hat, Daten in einem bestimmten Datenschlitz zu senden und das empfangende Endgerät hat Zustimmung, die Daten aus diesem Datenschlitz zu empfangen. Wenn diese Zuordnungen einmal gemacht worden sind, werden sie den jeweiligen drahtlosen Endgeräten zugeführt, wobei jedes drahtlose Endgerät darüber informiert wird, welche Datenschlitze in dem nächsten CDF es benutzen kann um Daten zu senden/empfangen.
In MAC-basierten drahtlosen ATM Netzwerken der oben beschriebenen Art arbeiten alle drahtlose Endgerät typischerweise auf derselben Frequenz. Dadurch ist es nicht möglich, ohne eine gewisse Verzögerung ein drahtloses Endgerät aus einer sendenden Mode in eine empfangende Mode zu schalten. Diese Verzögerung, die allgemein als die minimale Senderumdrehzeit ("MINTAT") bezeichnet wird, soll berücksichtigt werden, wenn die Übertragungsfolge bestimmt wird, durch welche die drahtlosen Endgeräte in dem Netzwerk kommunizieren. Insbesondere sollen, zur Reduktion einer Degradation in der Netzwerkleistung, herrührend von der MINITAYT, Schlitze in dem CDF derart zugeordnet werden, dass jedes drahtlose Endgerät genügend Zeit hat (wenigstens die MINITAT) um ohne Einführung zusätzlicher Verzögerung in das Netzwerk aus der sendenden Mode in die empfangende Mode zu schalten. Dazu ist es, wenn eine Übertragungsfolge entworfen wird, auf diese Weise erwünscht, Situationen zu vermeiden, in denen in aneinander grenzenden Schlitzen eines CDFs ein drahtloses Endgerät von der sendenden Mode in die empfangende Mode ändert. Diese "Ein-Schlitz-Sendeumkehrung" (oder "OTT"), wie es genannt wird, führt zu zusätzlichen Netzwerkverzögerungen und soll deswegen womöglich vermieden (oder minimiert) werden.
Herkömmliche Systeme reduzieren die Anzahl OTTs während einer Übertragungsfolge durch Verwendung dynamischer Programmierungs- oder herkömmlicher Backtracking-Verfahren, wie das "branch and bound"-Verfahren Kurz gesagt, das Brauch and Boundverfahren wird dadurch durchgeführt, dass eine Anzahl Gruppen von Übertragungsfolgen für einen einzigen CDF erzeugt werden. Diese Gruppen werden danach in zwei Subgruppen aufgeteilt, von denen die bessere der beiden Subgruppen (d.h. diejenige Subgruppe, welche die wenigsten OTTs enthält), delektiert wird. Daraufhin wird die selek tierte Subgruppe in zwei Subsubgruppen aufgeteilt, von denen die bessere der zwei selektiert wird, und so weiter, bis die beste Übertragungsfolge selektiert ist. Das Problem bei Verfahren dieser Art ist, dass sie rechnerisch aufwendig sind und immer aufwendiger werden, je nachdem die Anzahl Kommunikationen je Übertragungsfolge zunimmt.
In Reaktion auf die Unzulänglichkeiten der bisherigen Verfahren wurden heuristische Verfahren entwickelt zum Herstellen einer Übertragungsfolge mit relativ wenig OTTs. Aber die heuristischen Verfahren haben sich aus einer Anzahl Gründen als unbefriedigend erwiesen. So waren beispielsweise herkömmliche heuristische Verfahren bisher nicht imstande, die Anzahl OTTs je Übertragungsfolge auf einen befriedigenden Pegel zu reduzieren. Weiterhin lassen sich diese Verfahren oft schwer implementieren und können rechnerisch aufwendig sein.
Auf entsprechende Weise gibt es ein Bedürfnis nach einem System, das eine Übertragungsfolge für Endgeräte in einem drahtlosen Netzwerk herstellt, das die Anzahl OTTs je Übertragungsfolge reduziert, und das rechnerisch weniger aufwendig ist als die herkömmlichen Gegenstücke. Insbesondere gibt es ein Bedürfnis nach einem System, das Schlitze in einem Steuerdatenframe eines drahtlosen ATM Netzwerk zuordnet, in dem das MAC Protokoll angewandt wird zum Erzielen dieser und anderer Vorteile.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung befasst sich mit den oben genannten Bedürfnissen durch Zuordnung von Schlitzen in einem CDF auf Basis von Eingaben in eine Sende/Empfangsmatrix. Insbesondere erzeugt die vorliegende Erfindung eine Sende/Empfangsmatrix, die Reihen von Endgeräten und Spalten von Endgeräten enthält. An jeder Reihe/Spaltenverknüpfung gibt es eine Eingabe, die definiert, ob Kommunikationen zwischen einem Endgerätepaar entsprechend dieser Eingabe effektuiert werden sollen. Die vorliegende Erfindung benutzt diese Eingaben zum Selektieren der Reihenfolge, in der Endgerätepaare in dem CDF erscheinen sollen. Durch eine derartige Herstellung einer Übertragungsfolge ist die vorliegende Erfindung imstande, die Anzahl OTTs in den meisten Fällen auf zwei oder weniger zu reduzieren und dies unter Verwendung relativ einfacher Berechnungen. Auf diese Weise ist, anders als die Gegenstücke, imstande, Netzwerkdegradation relativ einfach zu reduzieren.
Auf diese Weise ist nach einem Aspekt die vorliegende Erfindung ein System (beispielsweise ein Verfahren, ein Gerät, und vom Computer durchführbare Verfahrensschritte) zum herstellen einer Übertragungsfolge zum Effektuieren von Kommunikation zwischen Endgeräten in einem drahtlosen Netzwerk. Diese Übertragungsfolge wird durch ein CDF, bestehend aus vielen Schlitzen, definiert, wobei diese Schlitze je zur Kommunikation zwischen einem Paar dieser vielen Endgeräten vorgesehen sein können. Im Betrieb fängt das System mit der Erzeugung einer Sende/Empfangsmatrix für viele Endgeräte in dem drahtlosen Netzwerk an. Diese Sende/Empfangsmatrix umfasst viele Reihen und viele Spalten, wobei jede der vielen Reihen einem Endgerät entspricht und jede der vielen Spalten einem gleichen oder einem anderen Endgerät entspricht. An jeder Reihe/Spaltenverknüpfung umfasst die Sende/Empfangsmatrix eine Eingabe, die angibt, ob zwischen einem Endgerätepaar, das damit übereinstimmt, Kommunikation effektuiert werden soll. Schlitze in dem CDF werden danach zwischen Paaren der vielen Endgeräte auf Basis deren Eingaben in der Sende/Empfangsmatrix zugeordnet.
Nach einem anderen Aspekt ist die vorliegende Erfindung ein System zur Verwendung einer Sende/Empfangsmatrix zum Zuordnen von Datenschlitzen in einem Steuerdatenframe zu Endgerätepaaren, wobei die Sende/Empfangsmatrix aus vielen Reihen und vielen Spalten besteht. Jede der vielen Reihen entspricht einem Endgerät und jede der vielen Spalten entspricht einem Endgerät. Die Sende/Empfangsmatrix umfasst eine Eingabe an jeder Reihe/Spaltenverknüpfung, wobei jede Eingabe eine Eins aufweist um anzugeben, dass Kommunikation zwischen einem Endgerätepaar effektuiert werden soll, das der Eingabe entspricht oder eine Null um anzugeben, dass Kommunikation zwischen einem Endgerätepaar, das der Eingabe entspricht, nicht effektuiert werden soll.
Im Betrieb selektiert das System (A) eine Eingabe (i₀,j₀) in der Sende/Empfangsmatrix, die wenigstens eine einer minimalen Nicht-Null Summe und eine einer minimalen Nicht-Null Summe hat, wobei "i" eine Reihenzahl und "j" eine Spaltenzahl darstellt, und wobei (B) einen ersten verfügbaren Datenschlitz in dem Steuerdatenframe einem Endgerätepaar zuordnet, das der Eingabe (i₀,j₀) in der Sende/Empfangsmatrix entspricht. Das System sucht dann (C) die Reihe i₀ für Nicht-Null Eingaben mit zunehmenden Spaltensummen, (D) ordnet aufeinander folgende Datenschlitze in dem Steuerdatenframe Endgerätepaaren zu, die Nicht-Null Eingaben in der Reihe i₀ mit zunehmenden Spaltensummen haben, und (E) setzt, auf Null, Nicht-Null Eingaben in der Reihe i₀. Danach sucht das Sys tem (F) die Spalte j_L für eine Nicht-Null Eingabe mit einer minimalen Reihensumme, wobei die Spalte j_L eine letzte Spalte in der Reihe i₀ mit einer höchsten Nicht-Null Spaltensumme aufweist.
In dem Fall, dass eine Nicht-Null Eingabe mit einer minimalen Reihensumme in der Spalte j_L gefunden wird, ordnet das System (i) einen nächsten nachfolgenden Datenschlitz in dem Steuerdatenframe einem Endgerätepaar zu, das eine Nicht-Null Eingabe in der Spalte j_L mit einer minimalen Reihensumme hat, (ii) setzt, auf Null, die Nicht-Null Eingabe in der Spalte j_L mit der minimalen Reihensumme, und (iii) wiederholt wenigstens die oben genannten Schritte (B) bis (F) wobei die Nicht-Null Eingabe in der Spalte j_L durch die minimale Reihensumme für die Eingabe (i₀,j₀) ersetzt wird. Andererseits maskiert, in dem Fall, dass eine Nicht-Null Eingabe mit einer minimalen Reihensumme nicht in der Spalte j_L gefunden wird, das System (i) eine Reihe mit einem Wert j_L und eine Spalte mit einem Wert i₀ zum Erzeugen einer maskierten Sende/Empfangsmatrix, und (ii) bestimmt, ob die maskierte Sende/Empfangsmatrix eine Eingabe (i₁,j₁) aufweist, die wenigstens eine einer minimalen Nicht-Null Reihensumme und einer minimalen Nicht-Null Spaltensumme hat.
In einem Fall, wo die maskierte Sende/Empfangsmatrix eine Eingabe (i₁,j₁) mit wenigstens einer einer minimalen Nicht-Null Reihensumme und einer minimalen Nicht-Null Spalten Summe aufweist, wiederholt das System wenigstens die Schritte (B) bis (F), wobei die Eingabe (i₁,j₁) die Eingabe (i₀,i₀) ersetzt. Andererseits demaskiert in einem Fall, dass die maskierte Sende/Empfangsmatrix nicht eine Eingabe (i₁,j₁) mit wenigstens einer minimalen Nicht-Null Reihensumme und einer minimalen Nicht-Null Spaltensumme enthält, das System (i) die Reihe j_L und die Spalte i₀ zum Erzeugen einer demaskierten Sende/Empfangsmatrix, (ii) selektiert eine Eingabe (i₂,j₂) von der demaskieren Sende/Empfangsmatrix, und (iii) wiederholt wenigstens die Schritte (B) bis (F), wobei die Eingabe (i₂,j₂) die Eingabe (i₀,j₀) ersetzt und wobei die demaskierte Sende/Empfangsmatrix verwendet wird.
Durch die oben beschriebenen Schritte ist die vorliegende Erfindung imstande, Datenschlitze in dem CDF zuzuordnen um, in dem meisten Fällen, ein Maximum von zwei Ein-Schlitz Übergangsumkehrungen je Steuerdatenframe zu erzeugen. Dies ist ein wesentlicher Vorteil gegenüber den herkömmlichen Gegenstücken, die bisher nicht imstan de waren gleiche Ergebnisse zu erzielen, ohne Verwendung von Algorithmen, die rechnerisch wesentlich aufwendiger sind als das oben beschriebene System.
Diese kurze Übersicht wurde gegeben, damit die Art der vorliegenden Erfindung schneller verstanden werden kann. Ein komplettes Verständnis der vorliegenden Erfindung kann anhand der nachfolgenden detaillierten Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen im Zusammenhang mit der beiliegenden Zeichnung erhalten werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
Es zeigen:
1 ein Netzwerk, in dem die vorliegende Erfindung implementiert werden kann, das eine Basisstationsarchitektur und eine Baumtopologie hat,
2 ein anderes Netzwerk, in dem die vorliegende Erfindung implementiert werden kann, das eine Ad-Hoc-Architektur hat,
3 ein Steuerdatenframe, verwendet mit dem MAC Protokoll,
4, bestehend aus den 4A und 4B, Prozessschritte zum Implementieren der vorliegenden Erfindung,
5 das Layout einer Sende/Empfangsmatrix für ein Vier-WT drahtloses Netzwerk,
6 bis 14 mehrere Stufen einer Sende/Empfangsmatrix, die durch die vorliegende Erfindung verarbeitet wird zum Erzeugen einer Übertragungsfolge,
15 das allgemeine Layout einer Sende/Empfangsmatrix für ein drahtloses Netzwerk mit nur einer Basisstation und drei WTs.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Die hier beschriebene Erfindung kann in einem drahtlosen ATM Netzwerk mit einer Basisstationsarchitektur oder einer Ad-hoc-Architektur implementiert werden. Eine Beschreibung der Verwendung mit einem drahtlosen ATM Netzwerk mit der Ad-hoc-Architektur aus 2 folgt nachstehend.
Wie in 2 dargestellt, umfasst das ATM Netzwerk 5 u. a. ein verdrahtetes ATM Netzwerk 6, ein Gateway ("G" 7 und drahtlose Endgeräte ("WTs") 9 bis 12. Das verdrahtete Netzwerk 6 umfasst ein herkömmliches ATM Netzwerk, das Mittelteilung und Datenzellenübertragung an den jeweiligen Knotenpunkten schafft. Das Gateway 7 ist ein Port, das Datenzellen überträgt, bestehend beispielsweise aus Audio- und Videodaten, zwischen dem verdrahteten ATM Netzwerk 6 und dem WT 9, von dem die Information zu anderen WTs übertragen wird. Die WTs können jeden beliebigen Typ einer Information übertragenden und empfangenden Anordnung umfassen, und zwar, u. a. PCs, digitale Telephone, Videokameras, digitale Kameras und digitale Fernsehgeräte/Settopboxen. In dem Netzwerk sind WTs 9 bis 12 und das Gateway 7 typischerweise über faseroptische Kabel oder dergleichen mit dem verdrahteten ATM Netzwerk 2 verbunden; obschon auch drahtlose Verbindungen oder elektrische Kabel verwendet werden können. Die WTs sind andererseits über drahtlose Medien 14, wie eine HF-Kopplung oder eine IR-Kopplung miteinander verbunden.
Bekanntlich kann bei drahtlosen ATM Netzwerken, wie das aus 2, ein einziges WT mit vielen anderen WTs verbunden sein, um eine Verbindung mit einem zweiten WT herzustellen, führt die ATM Schicht eines ersten WTs ein Anruferlaubnissteuerprotokoll durch um zu ermitteln, ob es Bedingungen gibt, welche die Verbindung unterstützen. Ein Beispiel eines Anruferlaubnissteuerprotokolls, das mit dem drahtlosen Netzwerk verwendet werden kann, ist in der US Patentanmeldung Nr. 09/107.526, eingereicht am 30. Juni 1998 mit dem Titel: "A Call Admission Control System For Wireless "TM Networks", dessen Inhalt durch Bezeichnung als hierin aufgenommen betrachtet wird, beschrieben worden.
Nachdem festgestellt worden ist, dass eine Verbindung unterstützt werden kann, sendet das erste WT dem zweiten WT eine Zelle zu, die angibt dass eine Verbindung hergestellt worden ist. Wenn einmal Verbindungen zwischen den jeweiligen WTs hergestellt worden sind, können sie Daten austauschen. Wie oben beschrieben, werden zwischen WTs Daten ausgetauscht, und zwar unter Verwendung eines CDFs, wie in 3 dargestellt. In der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung reguliert eine Planungsroutine in dem WT 12 (in diesem Fall der zentrale Controller, oder "CC") Kommunikation zwischen den jeweiligen WTs durch Herstellung einer Übertragungsfolge für den Austausch von Daten unter den jeweiligen WTs. Diese Übertragungsfolge wird in der vorliegenden Erfindung durch Zuordnung von Datenschlitzen in der Datenphase des CDFs zu Paaren von WTs hergestellt. Wie nachstehend noch näher beschrieben wird, wird diese Zuordnung durch die vorliegende Erfindung durchgeführt, damit die Anzahl OTTs zur ein Maximum von höchstens zwei, wenn nicht überhaupt alle Übertragungsfolgen reduziert wird.
In dieser Hinsicht wird die vorliegende Erfindung durch einen (nicht dargestellten) Prozessor im WT 12 implementiert, der einen in einem (nicht dargestellten) Speicher im WT 12 gespeicherten Code durchführt. Kurz gesagt, dieser Code umfasst Verarbeitungsschritte zum Herstellen einer Übertragungsfolge zum Effektuieren von Kommunikation zwischen vielen Endgeräten in einem drahtlosen Netzwerk, wobei die Übertragungsfolge durch ein aus vielen Schlitzen bestehendes Steuerdatenframe definiert wird, wobei jeder Schlitz zur Kommunikation zwischen einem Paar der vielen Endgeräten zugeordnet werden kann. Der Code umfasst Verfahrensschritte zum Erzeugen einer Sende/Empfangsmatrix für die vielen Endgeräte in dem drahtlosen Netzwerk. Diese Sende/Empfangsmatrix umfasst viele Reihen und viele Spalten, wobei jede der vielen Reihen einem Endgerät entspricht und jede der vielen Spalten demselben oder einem anderen Endgerät entspricht. An jeder Reihen/Spaltenverknüpfung umfasst die Sende/Empfangsmatrix eine Eingabe, die angibt, ob zwischen einem Paar Endgeräte, die damit übereinstimmen, Kommunikation effektuiert werden soll. Der Code umfasst ebenfalls Verfahrensschritte zum Zuordnen von Schlitzen in dem Steuerdatenframe zu Paaren der vielen Endgeräte auf Basis dieser Eingaben in der Sende/Empfangsmatrix.
4 zeigt diesen Prozess detailliert. Der Pseudo-Code dazu ist in dem beiliegenden Appendix beigefügt. Um zu beginnen erzeugt der Schritt S401 eine Sende/Empfangsmatrix, bezeichnet als Matrix I, für N (N ≥ 2) WTs in einem drahtlosen ATM Netzwerk. Die Matrix 1 umfasst viele Reihen i (i ≥ 2) und viele Spalten j (j ≥ 2), wie in 5 dargestellt. Das heißt, 5 zeigt eine Sende/Empfangsmatrix für ein vier-WT drahtloses Netzwerk, wie Netzwerk 5. Wie dargestellt umfasst die Matrix 15 eine Eingabe an jeder Reihe/Spaltenverknüpfung, wobei jede Eingabe mit einem WT-Paar übereinstimmt. Diese Eingaben geben an, ob zwischen dem entsprechenden WT-Paar Kommunikation effektuiert werden soll. Insbesondere geben in der bevorzugten Ausführungsform die Eingaben an, ob Daten von einem WT in Reihe i (dem sendenden WT) zu einem WT in der Spalte j (dem empfangenden WT) übertragen werden soll.
Dazu nehmen die Eingaben in der Matrix 15 numerische Werte an, die reflektieren, ob eine derartige Kommunikation stattfinden soll. In der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gibt ein numerischer Wert gleich Eins an, dass Kommunikation stattfindet, während ein numerischer Wert gleich Null angibt, dass Kommunikation nicht stattfindet. Mathematisch ausgedrückt, heißt es:
I(i,j) = 1, für Übertragung von i zu j
= 0, für keine Übertragung von i zu j.
Wie in 5 dargestellt, hat in der Ad-hoc-Architektur, wobei Kommunikation unmittelbar zwischen zwei WTs stattfinden kann, die Diagonale der Matrix 15 lauter Nulle (da die Diagonale Kommunikation zwischen demselben WT darstellt) und die restlichen Eingaben variabel und folglich durch "x" bezeichnet sind. In diesem Zusammenhang bedeutet variabel, dass diese Eingaben einen Wert Null oder einen Wert Eins annehmen können, und zwar abhängig davon, ob zwischen den WTs Kommunikation stattfinden soll. In dieser Hinsicht sei erwähnt, dass die vorliegende Erfindung sich nicht auf die Verwendung von Nullen und Eisen in der Matrix 15 begrenzt. Vielmehr können gewünschtenfalls andere numerische Werte durch die vorliegende Erfindung verwendet werden, solange ein einziger numerischer Wert "Kommunikation" angibt, ein einziger numerischer Wert "keine Kommunikation" angibt, und der Wert, der "Kommunikation" angibt anders ist (vorzugsweise höher) als der Wert, der "keine Kommunikation" angibt.
Für zwei aufeinander folgende WT Paare (x₁,y₁) und (x₂,y₂) in der Sende/Empfangsmatrix, wobei "x" ein sendendes WT und "y" ein empfangendes WT bezeichnet, benutzt die vorliegende Erfindung die Matrix zum Bestimmen einer Übertragungsfolge ('Seq")
Seq = {(x₁, y₁), (x₂, y₂) ... (x_n, y_n)},
so dass die Anzahl OTTs reduziert wird, gemäß der Bedingung, dass jedes beliebige WT nur in einer nicht unterbrochenen Periode in der Sendemode sein kann. In Bezug auf die Sende/Empfangsmatrix 16 aus 6 wird beispielsweise, wenn die Übertragungsfolge
Seq = {(4,3), (3,4), (2,3)} ist,
die Anzahl OTTs (d.h. die Kosten) drei sein, da WT "3" zweimal in aneinander grenzenden Schlitzen umschalten muss (d.h. von (4,3) zu (3,4) und von (3,4) zu (2,3)) und WT "4" muss einmal in aneinander grenzenden Schlitzen umschalten (d.h. von (4,3) zu (3,4)). Andererseits, wenn die Übertragungsfolge
Seq = {(3,4), (2,3), (4,3)} ist
wird die Anzahl OTTs nur eine sein, das WT "3" das einzige WT ist um in benachbarten Schlitzen umzuschalten und da es dies nur einmal macht, (d.h. von (3,4) zu (2,3)).
Auf diese Weise wird, mathematisch gesagt, eine Anzahl OTTs wie folgt definiert:

2, wenn x1 = y2 und y1 = x2

f((x1,y1) → (x2,y2)) = 1, wenn x₁ = y₂ oder y₁ = x₂, aber nicht beides

0, wenn anders.
Auf entsprechende Weise reduziert die vorliegende Erfindung für die meisten Folgen,
Dazu selektiert der Schritt S402 eine Eingabe (i₀,j₀) in der Sende/Empfangsmatrix, was angibt, dass zwischen zwei WTs Kommunikation stattfinden soll und was wenigstens eine von einer minimalen Reihensumme und einer minimalen Spaltensumme. Wie oben erwähnt, gibt in der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine Eingabe von Eins an, dass Kommunikation stattfinden soll, während eine Eingabe von Null angibt, dass Keine Kommunikation stattfinden soll. Auf entsprechende Weise beschreibt Untenstehendes die Verwendung einer Matrix, bestehend aus Einsen und Nullen, wie die Matrix 17 aus 7, selbst wenn, wie oben erwähnt, die vorliegende Erfindung eine Matrix mit anderen Werten auch verwenden kann.
Auf entsprechende Weise beginnt der Schritt S402 dadurch, dass die jeweiligen Reihen- und Spaltensummen bestimmt werden. Um die Reihensummen zu bestimmen, addiert der Schritt S402 alle Eingaben in jeder Reihe, i, der Matrix. Auf gleiche Weise addiert zum Bestimmen der Spaltensummen der Schritt S402 addiert alle Eingaben in jeder Spalte, j, der Matrix. So hat beispielsweise in der Sende/Empfangsmatrix aus 7 die Reihe "1" eine Reihensumme gleich Eins, die Reihe "2" hat eine Reihensumme gleich zwei, die Reihe "3" eine Reihensumme gleich zwei, die Reihe "4" eine Reihensumme gleich Eins, die Spalte "1" hat eine Spaltensumme gleich Eins, die Spalte "2" eine Spaltensumme gleich Eins, die Spalte "3" eine Spaltensumme gleich Eins, und die Spalte "4" eine Spaltensumme gleich drei.
Der Schritt S402 selektiert danach die Eingabe mit der minimalen Nicht-Null Reihensumme, es sei denn, dass es zwei gleiche minimale Nicht-Null Reihensummen gibt. In diesem Fall werden die Spaltensummen um "die Verbindung abzubrechen". Insbesondere in dem Fall von zwei oder mehr gleichen minimalen Nicht-Null Reihensummen wird die Eingabe mit der minimalen Reihensumme und der minimalen Spaltensumme selektiert. Wenn zwei Eingaben gleiche Nicht-Null Reihensummen und Spaltensummen haben, kann jedes von beiden selektiert werden um den Prozess zu starten. Selbstverständlich sei, obschon die bevorzugte Ausführungsform die Reihensumme bei der Selektion bevorzugt (i₀,j₀) wird, erwähnt, dass die vorliegende Erfindung auch derart konfiguriert sein könnte, dass der Spaltensumme bevorzugt wird. Auf gleiche Weise könnte (i₀,j₀) auf Basis einer Kombination selektiert werden (beispielsweise eine Summe der) Reihensumme und der Spaltensumme.
Daraufhin ordnet der Schritt S403 einen ersten verfügbaren Datenschlitz in dem nächsten CDF einem Endgerätepaar zu, das der Eingabe (i₀,j₀) entspricht. In dieser Hinsicht bedeutet der erste verfügbare Datenschlitz in dem CDF nicht unbedingt den ersten Schlitz in der Datenphase des CDFs. Vielmehr kann der erste verfügbare Schlitz den ersten Schlitz in dem CDF bedeuten, der zur Zeit nicht anderen WTs zugeordnet ist, einen ersten verfügbaren Schlitz in dem CDF, der zur Kommunikation reserviert worden ist, usw. Der Schritt 403 setzt ebenfalls die Eingabe (i₀,j₀) auf Null in der Sende/Empfangsmatrix. Dies gewährleistet, dass zwei Schlitze nicht derselben Eingabe zugeordnet sind. Selbstverständlich wird in dem Fall, dass Einsen und Nullen in der Sende/Empfangsmatrix nicht verwendet werden, der Schritt S403 die Eingabe (i₀,j₀) auf einen beliebigen Wert setzen, der verwendet wird um anzugeben, dass Kommunikation zwischen den WTs entsprechend der Eingabe (i₀,j₀) nicht effektuiert soll.
Der Schritt S404 sucht danach die Reihe i₀ um Nicht-Null Eingaben zu orten (oder im Allgemeinen Eingaben, die Kommunikation zwischen zwei WTs angeben) mit zunehmenden Spaltensummen. Insbesondere sucht der Schritt S404 die Reihe i₀ für eine Nicht-Null Eingabe mit einer Spaltensumme, die sehr nahe bei, aber nicht höher ist als der der Eingabe (i₀,j₀). Wenn eine derartige Eingabe gefunden wird, erfolgt die Verarbeitung von dem Schritt S405 zu dem Schritt S406. Der Schritt S406 ordnet diese Eingabe einem nächsten nachfolgenden Schlitz in dem CDF zu, wonach der Schritt S407 diese Eingabe auf Null setzt. Es sei bemerk, dass der "nächste nachfolgende Schlitz" in diesem Zusammenhang sich auf einen Schlitz bezieht, der an den ersten verfügbaren Schlitz des Schrittes S403 grenzt. Nach dem Schritt S407, kehrt die Verarbeitung zu dem Schritt S404 zurück, wobei der Schritt S404 die Reihe i₀ sucht für eine nächste Nicht-Null Eingabe mit einer nächst höchsten Spaltensumme. In dieser Hinsicht werden die Schritte S404 bis S407 wiederholt, bis alle Eingaben in der Reihe i₀ den Wert Null haben.
An dieser Stelle sucht der Schritt S408 eine letzte Spalte j_L in der Reihe i₀ für eine Eingabe mit einer minimalen Nicht-Null Summe. Die Spalte j_L entspricht einer letzten (folglich das Subscript "L") Nicht-Null Eingabe in der Reihe i₀, die eine höchste Nicht-Null Spaltensumme hat. In dieser Hinsicht wird, wenn es keine Eingaben in der Reihe i₀ anders als j₀ gibt, die Nicht-Null Werte haben. J₀ in dem Schritt S408 gesucht. Wenn eine Eingabe in dem Schritt S408 gefunden wird, fährt die Verarbeitung von dem Schritt S409 zu dem Schritt S410 fort, der diese Eingabe einem nächsten nachfolgenden Schlitz in dem CDF zuordnet, und daraufhin zu dem Schritt S411, der diese Eingabe auf Null setzt. Nach dem Schritt S411 kehrt die Verarbeitung zu dem Schritt S404 zurück, wobei die in dem Schritt S408 gefundene Eingabe durch (i₀,j₀) ersetzt wird, und Obenstehendes wird wiederholt.
In einem Fall, wo eine Nicht-Null Eingabe in dem Schritt S408 nicht gefunden wird, fährt die Verarbeitung über den Schritt S409 zu dem Schritt S412 fort. Der Schritt S412 maskiert eine Reihe mit einem Wert (d.h. einer Reihennummer) j_L und eine Spalte mit einem Wert (d.h. einer Spaltennummer) i₀ um eine maskierte Sende/Empfangsmatrix zu erzeugen. Dies geschieht um zu gewährleisten, dass eine Eingabe nicht aus dieser Reihe und Spalte selektiert wird und dass dadurch gefordert wird, dass ein WT zwischen Moden in benachbarten Schlitzen umschaltet, d.h. ein OTT verursacht. Verarbeitung fährt dann zu dem Schritt S413 fort.
Der Schritt S413 bestimmt, ob die maskierte Sende/Empfangsmatrix eine Eingabe (i₁,j₁) enthält, die eine minimale Nicht-Null Reihensumme hat und wenn es gleiche minimale Nicht-Null Reihensummen gibt, auch eine minimale Nicht-Null Spaltensumme. Wenn es zwei Eingaben gibt mit gleichen minimalen Nicht-Null Reihen- und Spaltensummen, können beide selektiert werden. In einem Fall, wo die maskierte Sende/Empfangsmatrix eine derartige Eingabe (i₁,j₁) fährt die Verarbeitung mit dem Schritt S414 fort. In dem Schritt wird die Matrix demaskiert und die Eingabe (i₁,j₁) wird selektiert und durch die Eingabe (i₀,j₀) ersetzt. Danach kehrt die Verarbeitung zu dem Schritt S403 zurück, wonach die vorhergehenden Schritte S403 bis S413 wiederholt werden, wobei die Eingabe (i₁,j₁) die Stelle der Eingabe (i₀,j₀) einnimmt.
In einem Fall, wo die maskierte Sende/Empfangsmatrix keine Eingabe (i₁,j₁) aufweist, fährt die Verarbeitung von dem Schritt S413 zu dem Schritt S415 fort. Der Schritt S415 demaskiert die Reihe j_L und die Spalte i, Danach bestimmt der Schritt S416, ob es Nicht-Null Eingaben in der resultierenden Matrix gibt. Sollte es diese geben, so fährt die Verarbeitung mit dem Schritt S417 fort. Der Schritt S417 selektiert eine Eingabe (i₂,j₂), die eine minimale Nicht-Null Reihensumme und nötigenfalls eine minimale Nicht-Null Spaltensumme hat und ersetzt danach (i₂,j₂) durch (i₀,j₀). Möglicherweise wird der Schritt S417 nicht, wie die Eingabe (i₂,j₂) eine Eingabe mit einem Reihenwert j_L und einem Spaltenwert i₀ selektieren, da dies zu zwei OTTs führen können. Selbstverständlich wenn dies die einzig übrig gebliebene ist, muss sie selektiert werden. Auf jeden Fall wenn der Schritt S417 einmal die Eingabe (i₂,j₂) selektiert, werden die vorhergehenden Verfahrensschritte S403 bis 5416 für die Eingabe (i₂,j₂) wiederholt. Wenn der Prozess zum Schluss bestimmt, dass die ganze Matrix Werte gleich Null hat, fährt die Verarbeitung von S416 bis zum Ende fort.
In Bezug auf die in 7 dargestellte Matrix funktioniert der in 4 dargestellte Prozess wie folgt. Insbesondere haben die Eingaben (1,4) und 4,3) minimale Reihensummen gleich Eins. Auf entsprechende Weise schaut der Schritt S402 zu den Spaltensummen. Hier hat (4,3) eine kleinere Spaltensumme als (1,4). Auf entsprechende Weise selektiert der Schritt S402 (4,3).
Der Schritt S403 ordnet auf diese Weise (4,3) dem ersten verfügbaren Schlitz in dem CDF zu und setzt diese Eingabe auf Null, was zu einer in 8 dargestellten Matrix 19 führt. Der nächste Schritt S404 sucht die Reihe "4" (d.h. i₀) der Matrix 19 für Nicht-Null Eingaben mit zunehmenden Spaltensummen. In diesem Beispiel gibt es keine anderen Nicht-Null Eingaben in der Reihe "4". Deswegen fährt die Verarbeitung über den Schritt S405 zu dem Schritt S408 fort. Der Schritt S408 sucht die Spalte j_L für eine Nicht-Null Eingabe mit der niedrigsten Reihensumme. Hier wird die Spalte "3" wie j_L verwendet, da es keine anderen Nicht-Null Eingaben in der Reihe "4" gibt, folglich ist die Spalte "3" die "letzte" Nicht-Null Eingabe in der Reihe "1". In der Spalte "3" gibt es keine Nicht-Null Eingaben. Auf entsprechende Weise fährt die Verarbeitung über den Schritt S409 zu dem Schritt S412 weiter.
Der Schritt S412 maskiert die Reihe "3" und die Spalte "4", was zu der in 9 dargestellten Matrix 20 führt. Der Schritt S413 bestimmt, ob die maskierte Sende/Empfangsmatrix aus 9 eine Eingabe (i₁,j₁) aufweist, die eine minimale Nicht-Null Reihensumme hat und wenn es gleiche minimale Nicht-Null Reihensummen gibt, auch eine minimale Nicht-Null Spaltensumme. In diesem Fall ist die Eingabe (2,1) die einzige Nicht-Null Eingabe, und hat folglich per Definition die minimale Nicht-Null Reihen- und Spaltensumme (da die maskierten Werte nicht gezählt werden). Deswegen selektiert der Schritt S414 (2,1) und ersetzt (2,1) durch (i₀,j₀), demaskiert die Matrix 20 (zum Erzeugen der Matrix 19) und kehrt zu dem Schritt S403 zurück.
Der Schritt S403 ordnet den nächsten Schlitz in dem CDF (2,1) zu und setzt diesen Wert auf Null, was zu der in 10 dargestellten Matrix führt. Der Schritt S404 sucht danach die Reihe "2" (d.h. i₀) für übrig gebliebene Nicht-Null Eingaben mit zunehmender Spaltensumme. Hier ist die einzige übrig gebliebene Eingabe in der Reihe "2" (2,4). Auf entsprechende Weise fährt die Verarbeitung zu dem Schritt S405 fort, wobei diese Eingabe dem CDF zugeordnet wird, und folglich dem Schritt S407, wobei sie auf Null gesetzt wird, was zu der in 11 dargestellten Matrix 22 führt. Die Verarbeitung kehrt danach zu dem Schritt S404 zurück. Danach fährt die Verarbeitung über den Schritt S404 fort, und zwar unter Verwendung der in 12 dargestellten Matrix 22. In dieser Matrix hat die Eingabe (1,4) die niedrigste Reihensumme. Auf entsprechende Weise wird (1,4) dem CDF in dem Schritt S406 zugeordnet, wodurch die Matrix 23 aus 12 erzeugt wird. Daraufhin fährt die Verarbeitung über die Spalte "4" fort, was zu der Zuordnung von (3,4) führt und wobei die Matrix 24 aus 13 erzeugt wird. Die Verarbeitung ordnet danach diese letztere Nicht-Null Eingabe zu, was zu der "0" Identitätsmatrix aus 14 führt. Danach endet die Verarbeitung.
Auf entsprechende Weise erzeugt für die ursprüngliche Matrix 17 aus 7, der Prozess aus 4 die nachfolgende Sequenz:
Seq = {(4,3), (2,1), (2,4), (1,4), (3,4), (3,2)}.
Auf diese Weise erzeugte in dem vorliegenden Fall der Prozess eine Sequenz ohne OTTs. In dieser Hinsicht wird im Allgemeinen die vorliegende Erfindung eine Übertragungsfolge bilden mit wenigstens zwei OTTs (d.h. eine Last von zwei). Wenn es beispielsweise nach dem Schritt S417 mehr als nur eine übrig bleibende Eingabe gibt und I(j_L,i₀) = 0 wird der Aufwand um Eins erhöht, aber nicht mehr als zwei. Wenn beispielsweise nur zwei Eingaben (j_L,k) und (k,i₀) übrig bleiben, dann wird (i₀,j_L) bis (j_L,k) einen Aufwand von Eins übernehmen und (j_L,k) und (k,i₀) wird auch einen Aufwand von Eins übernehmen, was zu einem Gesamtaufwand von zwei führt. Auf gleiche Weise werden, wenn mehr als zwei Eingaben nach dem Schritt S417 übrig bleiben, wie die Eingaben (j_L,k), (k,i₀) und (m,i₀), dann werden (i₀,j_L) bis (j_L,k) einen Aufwand von Eins übernehmen. Die vorliegende Erfindung kann dann die Reihe k maskieren und selektiert (m,i₀) ohne Übernahme des Aufwandes. Danach demaskiert die vorliegende Erfindung die Reihe k und selektiert die Eingabe (k,i₀) auch ohne zusätzlichen Aufwand zu übernehmen. Auf diese Weise wird in diesem Fall der gesamte übernommene Aufwand Eins.
Andererseits wird, wenn nach dem Schritt S417 mehr als nur eine Eingabe übrig ist und I(j_L,i₀) ... 0 der Aufwand um nur Eins erhöht. Wenn beispielsweise drei Eingaben (j_L,k), (k,i₀) und (j_L,i₀) übrig sind und wenn (k,i₀) als erste selektiert wird, wird (i₀,j_L) bis k,i₀) einen Aufwand von Eins übernehmen. Wenn vorausgesetzt wird, dass die vorliegende Erfindung dann (j_L,i₀) selektiert, wird kein zusätzlicher Aufwand übernommen. Zum Schluss kann (j_L,k) ohne Übernahme zusätzlichen Aufwands selektiert werden, wobei der Gesamtaufwand Eins bleibt.
Zum Schluss wird, wenn (j_L,i₀) die einzige übrig gebliebene Eingabe nach dem Schritt S417 ist, der insgesamt übernommene Aufwand genau zwei sein, und zwar als Ergebnis des Übergangs (i₀,j_L) zu (j_L,i₀). Die vorliegende Erfindung aber schafft eine Art und Weise diesen Aufwand insbesondere zu reduzieren, sowie andere Aufwände, die übernommen sein können. Insbesondere kann zur Reduktion des Aufwands die vorliegende Erfindung (j_L,i₀) in der Übertragungsfolge aufwärts gehen lassen, so dass er einen vorher gehenden Schlitz in dem CDF belegt. So kann beispielsweise die Eingabe (j_L,i₀) zu einem Anfangsschlitz in dem CDF (beispielsweise dem erst verfügbaren Schlitz) verlagert/zugeordnet werden. Andere Eingaben, welche den Aufwand steigern, können auf gleiche Weise verlagert werden, solange diese Verlagerungen an sich den Aufwand nicht steigern.
Obenstehendes beschreibt die vorliegende Erfindung im Kontext eines ad hoc konfigurierten ATM Netzwerkes. Wie aber oben erwähnt, kann die vorliegende Erfindung auch im Kontext eines als Basisstation konfigurierten drahtlosen ATM Netzwerkes verwendet werden. 1 zeigt ein Beispiel eines derartigen Netzwerkes Insbesondere hat das in 1 dargestellte drahtlose Netzwerk 27 eine zentralisierte oder Basisstation-Architektur und eine Sterntopologie. Wie dargestellt, umfasst das drahtlose ATM Netzwerk 27 u. a. ein verdrahtetes ATM Netzwerk 29, Gateway ("G") 30, Basisstationen ("BS") 31, 32 und 33 und drahtlose Endgeräte ("WT") 34. Das verdrahtete ATM Netzwerk 27 und das Gateway 30 entsprechen den oben beschriebenen Elementen. Die Basisstation 32 führt von dem Gateway 30 empfangene Daten der(n) betreffenden Basisstationen) 31 und 33 zu, und zwar auf Basis von Netzwerkadressen in dem Header der Zellen und leitet von den Basisstation 31 und 33 empfangene Datenzellen zurück über das Gateway 30. Die Basisstationen 31 und 33, die vorzugsweise Sender oder dergleichen innerhalb einer vorbestimmten Nähe deren betreffenden WTs enthalten, senden und empfangen Daten von WTs, mit denen sie eine aufgebaute Verbindung haben. Die Basisstationen 31 und 33 und das Gateway 30 sind typischerweise über Faseroptikkabel oder dergleichen mit dem verdrahteten ATM Netzwerk 29 verbunden; obschon drahtlose Verbindungen oder elektrische Kabel ebenfalls verwendet werden können. Die WTs 34 sind andererseits über drahtlose Medien 40, wie eine HF-Kopplung oder eine IR-Kopplung mit den Basisstationen 31 und 33 verbunden. In dieser Hinsicht können bekanntlich bei drahtlosen ATM Netzwerken, wie in 1 dargestellt, eine oder mehrere Verbindungen zwischen einer einzigen Basisstation und einem einzigen Netzwerkgerät vorhanden sein; d.h. eine Verbindung für jede Applikation, die in dem WT läuft. Wenn derartige Verbindungen einmal gemacht worden sind, wie in der US Patentanmeldung Nr. 09/107.526 beschrieben, die durch Bezeichnung als hierin aufgenommen betrachtet wird, kann die Basisstation mit WTs kommunizieren. Anders als in der Ad-hoc Architektur aus 2, kommunizieren die WTs in der Basisstationsarchitektur nicht unmittelbar miteinander. Stattdessen werden alle Kommunikationen über die Basisstationen geleitet.
Auf diese Weise ist in 15 eine Sende/Empfangsmatrix für die Basisstationsarchitektur dargestellt, wobei "1" die Basisstation ist. In der Matrix 41 sind nur Eingaben in der ersten Reihe und in der ersten Spalte (ausgenommen für (1,1)) variabel. Alle anderen Eingaben sind Null, da jedes WT auf Kommunikation mit einer einzigen Basisstation begrenzt ist. Wenn eine Matrix, wie die aus 15, in dem Schritt S401 gebildet wird, fährt die Verarbeitung in 4 zu dem Schritt S402 fort. Da die restliche Verarbeitung der oben beschriebenen entspricht, wird an dieser Stelle der Kürze wegen auf eine Beschreibung davon verzichtet.
Zusätzlich zu der Anwendung der vorliegenden Erfindung bei Netzwerken mit verschiedenen Architekturen kann die vorliegende Erfindung auch bei Netzwerken angewandt werden, bei denen die Überwachungszeit jedes WTs variiert. In dieser Hinsicht umfasst die Überwachungszeit den Zeitspalt zwischen der Übertragung und dem Empfang von Daten in einem einzigen Endgerät. In diesem Fall soll die zentrale Steuer/Basisstation die WTs über die Zeit einer geplanten Übertragung sowie über den aktuellen Wert der Überwachungszeit informieren.
Weiterhin kann das System nach 4 mit einer Back-Tracking-Technik kombiniert werden, wie dem Branch-and-Bound-Verfahren, kombiniert werden, und zwar um einen noch weiter reduzierten Aufwand zu schaffen. Selbstverständlich ist dies im Allgemeinen nur in Fällen praktisch, in denen eine relativ geringe Anzahl WTs in dem Netzwerk vorhanden sind. Es sei ebenfalls bemerkt, dass obschon die vorliegende Erfindung vorliegend im Kontext eines ATM Netzwerkes mit vier WTs beschrieben worden ist, die vorliegende Erfindung mit jedem beliebigen drahtlosen Netzwerkprotokoll benutzt werden kann, das Daten in CDFs oder deren Äquivalent überträgt, und mit jeder beliebigen Anzahl WTs. Zum Schluss sei bemerkt, dass die Prozessschritt aus 4 nicht unbedingt in der dargestellten Reihenfolge durchgeführt werden müssen, und dass die dargestellte Reihenfolge vorwiegend eine Art und Weise ist, wie die Erfindung funktionieren kann. Auf diese Weise sind andere Reihenfolgen erlaubt, solange die Funktionalität der vorliegenden Erfindung im Wesentlichen beibehalten wird.
In dieser Hinsicht ist die vorliegende Erfindung in Bezug auf bestimmte illustrative Ausführungsformen beschrieben worden. Es dürfte einleuchten, dass die vorliegende Erfindung sich nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen und Abwand lungen davon begrenzt, und dass der Fachmann viele Änderungen und Abwandlungen bedenken kann.
APPENDIX

/* Untenstehendes umfasst einen Pseudo-Code zum Implementieren der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
/* I umfasst eine Nicht-Null Sende/Empfangsmatrix
/* Seq umfasst eine resultierende Übertragungsfolge, bestimmt unter Verwendung der Matrix I
/* START
/* Initialisierung
Set_column_flag=0, mask_flag=0, und shuffle_flag=0
/* Schritt 1: reihenweise Suche
Wenn column_flag=0, dann Reihe i derart finden, dass die Reihensumme minimal Nicht-Null ist
Wenn column_flag=1, dann Reihe i derart finden, dass für alle nicht Null Eingaben in der Spalte j, die Reihensumme der Reihe i minimal nicht Null ist, dann (i,j) in Seq speichern und I I(i,j)=0 setzen und column_flag rücksetzen
/* Schritt 2: spaltenweise Suche nach Reihe i, wobei i in der reihenweise Suche gefunden spalte j in der Reihe i finden, so dass, für alle Nicht Null Eingaben in der Reihe i, Spaltensumme der Spalte j Nicht-Null minimal ist
/* Schritt 3
(i,j) in Seq speichern und I aktualisieren indem I(i,j)=0 gesetzt wird
In einem Fall, wo mask_flag von I nicht Null ist, I demaskieren und mask_flag rücksetzen
/* Schritt 4
Schritte 2 und 3 für alle Nicht-Null Spalten in der Reihe i wiederholen
/* Schritt 5
Für eine letzte Spalte j_L, gefunden in Schritt 4, überprüfen ob es dennoch Nicht-Null Eingaben in der Spalte j_L in I gibt
Wenn ja, column_flag=1 setzen und goto Schritt 1
/* Schritt 6
Die Schritte 1 bis 5 wiederholen, bis alle Eingaben in I Null sind
/* Schritt 7
Wenn shuffle_flag nicht Null ist, die letzte Eingabe in Seq zu der ersten Eingabe in Seq verlagern
/* Schritt 8
Den Aufwand der Übertragungsfolge Seq bewerten
/* Schritt 9
Ergebnisse drucken und Exit
/* ENDE

Claims

Verfahren zum Bilden einer Übertragungsfolge zum Effektuieren von Kommunikation zwischen mehreren Endgeräten (9, 10, 11, 12) in einem drahtlosen Netzwerk (5, 27), wobei die Übertragungsfolge durch ein Steuerdatenframe (2) bestehend aus mehreren Schlitzen (4) definiert wird, die je zur Kommunikation zwischen einem Paar der vielen Endgeräte (9, 10, 11, 12) vorgesehen werden können, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren die nachfolgenden Verfahrensschritt umfasst: – das Erzeugen einer Sende/Empfangsmatrix (15) für die vielen Endgeräte (9, 10, 11, 12) in dem drahtlosen Netzwerk (5, 27), wobei die Sende/Empfangsmatrix (15) mehrere Reihen und mehrere Spalten aufweist, wobei jede Reihe der vielen Reihen mit einem Endgerät (9, 10, 11, 12) übereinstimmt, und wobei jede der vielen Spalten mit einem Endgerät (9, 10, 11, 12) übereinstimmt, wobei die Sende/Empfangsmatrix (15) eine Eingabe bei jeder Reihe/Spalteverknüpfung aufweist, wobei jede Eingabe angibt, ob Kommunikation zwischen einem Paar Endgeräte (9, 10, 11, 12) effektuiert werden kann, das der Eingabe entspricht, und – das Zuordnen von Schlitzen (4) 4 in dem Steuerdatenframe (2) zur Kommunikation zwischen Paaren der vielen Endgeräte (9, 10, 11, 12) auf Basis der Eingaben in die Sende/Empfangsmatrix (15).
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Eingaben in die Sende/Empfangsmatrix (15) numerische Werte umfassen; und wobei der Zuordnungsschritt die Zuordnung der Schlitze (4) 4 in dem Steuerdatenframe (2) umfasst, und zwar auf Basis der Summen der numerischen Werte in reihen und Spalten der Sende/Empfangsmatrix (15).
Verfahren nach Anspruch 2, wobei Eingaben in die Sende/Empfangsmatrix (15), die angeben, dass Kommunikation zwischen einem Paar der Endgeräte (9, 10, 11, 12) effektuiert werden soll, höhere numerische Werte haben als Eingaben, die angeben, dass Kommunikation zwischen einem Paar Endgeräte (9, 10, 11, 12) nicht effektuiert werden soll, und wobei der Zuordnungsschritt Folgendes umfasst: – das Zuordnen einer ersten Eingabe in die Sende/Empfangsmatrix (15), die angibt, dass Kommunikation zwischen einem Paar Endgeräte (9, 10, 11, 12) effektuiert werden soll, und die wenigstens eine einer minimalen Reihensumme und einer minimalen Spaltensumme hat; einen ersten Zuordnungsschritt zum Zuordnen eines Schlitzes (4) in dem Steuerdatenframe (2) zu einem Paar der vielen Endgeräte (9, 10, 11, 12), das mit der ersten Eingabe übereinstimmt; und einen zweiten Zuordnungsschritt zum Zuordnen aufeinander folgender Schlitze (4) 4 in dem Steuerdatenframe (2) zu wenigstens einigen restlichen Paaren der vielen Endgeräte (9, 10, 11, 12) auf Basis von Reihensummen und Spaltensummen für die restlichen Eingaben in der Sende/Empfangsmatrix (15).
Verfahren nach Anspruch 3, wobei die erste Eingabe in die Sende/Empfangsmatrix (15) eine Eingabe (i₀,j₀) umfasst, wobei "i" eine Reihennummer und "j" eine Spaltennummer in der Sende/Empfangsmatrix (15) darstellt; und wobei der zweite Zuordnungsschritt Folgendes umfasst: das Suchen nach einer Reihe i₀ für Eingabe, die angeben, dass Kommunikation zwischen einem Paar Endgeräte (9, 10, 11, 12) effektuiert werden soll, und die zunehmende Spaltensummen haben; und das Zuordnen aufeinander folgender Schlitze (4) 4 in dem Steuerdatenframe (2) zu Paaren Endgeräte (9, 10, 11, 12) mit Eingaben in Reihe i₀, die angeben, dass Kommunikation zwischen einem Paar Endgeräte (9, 10, 11, 12) effektuiert werden soll, und die zunehmende Spaltensummen haben.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei, wenn der Suchschritt eine Spalte j_L in der Reihe i₀ erreicht, wobei j_L einer Spalte einer letzten Eingabe in die Reihe i₀ entspricht, die angibt, dass Kommunikation zwischen einem Paar Endgeräte (9, 10, 11, 12) effektuiert werden soll; wobei der zweite Zuordnungsschritt weiterhin die nachfolgenden Verfahrensschritte umfasst: das Suchen nach der Spalte j_L für eine Eingabe, die angibt, dass Kommunikation zwischen einem Paar Endgeräte (9, 10, 11, 12) effektuiert werden soll, und die eine minimale Reihensumme hat; und das Zuordnen eines nächsten nachfolgenden Schlitzes (4) in dem Steuerdatenframe (2) zu einem Paar Endgeräte (9, 10, 11, 12) mit einer Eingabe in die Spalte j_L, die angibt, dass Kommunikation zwischen einem Paar Endgeräte (9, 10, 11, 12) effektuiert werden soll, und eine minimale Reihensumme hat.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei, nachdem jeder der ersten und zweiten Zuordnungsschritte einen Schlitz (4) in dem Steuerdatenframe (2) einem Paar der vielen Endgeräte (9, 10, 11, 12) zugeordnet hat, umfasst das Verfahren weiterhin den Schritt der Änderung eines Wertes einer Eingabe in er Sende/Empfangsmatrix (15) für das Paar der vielen Endgeräte (9, 10, 11, 12) in einen numerischen Wert, der angibt, dass Kommunikation zwischen dem Paar der Endgeräte (9, 10, 11, 12) nicht effektuiert werden soll.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei in einem Fall, wo es keine restliche Eingabe in die Spalte j_L gibt, die angibt, dass zwischen einem Paar Endgeräte (9, 10, 11, 12) Kommunikation effektuiert werden soll, der zweite Zuordnungsschritt weiterhin die nachfolgenden Schritte umfasst: das Maskieren einer Reihe mit einem Wert j_L und einer Spalte mit einem Wert i₀ zum Erzeugen einer maskieren Sende/Empfangsmatrix (15); das Orten einer ersten Eingabe (i₁,j₁) in der maskierten Sende/Empfangsmatrix (15), die angibt, dass zwischen einem Paar Endgeräte (9, 10, 11, 12) Kommunikation effektuiert werden soll und die wenigstens eine minimale Reihensumme oder eine minimale Spaltensumme hat; das Zuordnen eines nächsten nachfolgenden Schlitzes (4) in dem Steuerdatenframe (2) zu einem Paar der vielen Endgeräte (9, 10, 11, 12), das der ersten Eingabe (i₁,j₁), und das Zuordnen nächster aufeinander folgender Schlitze (4) 4 in dem Steuerdatenframe (2) zu wenigstens einigen restlichen Paaren der viele Endgeräte (9, 10, 11, 12) auf Basis von Reihensummen und Spaltensummen für die restlichen Eingaben in die maskierte Sende/Empfangsmatrix (15).
Verfahren nach Anspruch 7, wobei in dem Fall, dass die Eingabe (i₁,j₁) nicht geortet werden kann, der zweite Zuordnungsschritt weiterhin die nachfolgenden Verfahrensschritte umfasst: das Demaskieren der Reihe j_L und der Spalte i₀ zum Erzeugen einer demaskierten Sende/Empfangsmatrix (15); das Orten einer Eingabe (i₂,j₂) in der demaskierten Sende/Empfangsmatrix (15), die angibt, dass zwischen einem Paar Endgeräte (9, 10, 11, 12) Kommunikation effektuiert werden soll und die wenigstens eine minimale Reihensumme oder eine minimale Spaltensumme hat, das Selektieren der Eingabe (i₂,j₂) in der demaskierten Sende/Empfangsmatrix (15); das Zuordnen eines nächsten nachfolgenden Schlitzes (4) in dem Steuerdatenframe (2) zu einem Paar der vielen Endgeräte (9, 10, 11, 12), das der Eingabe (i₂,j₂) entspricht; und das Zuordnen nächster nachfolgender Schlitze (4) 4 in dem Steuerdatenframe (2) zu wenigstens einigen restlichen Paaren der vielen Endgeräte (9, 10, 11, 12) auf Basis von Reihensummen und Spaltensummen für die restlichen Eingaben in der demaskierten Sende/Empfangsmatrix (15).
Verfahren nach Anspruch 8, wobei der Selektionsschritt eine Eingabe (i₂,j₂) selektiert, die anders ist als eine Eingabe in der Reihe j_L und der Spalte i₀ in der demaskierten Sende/Empfangsmatrix (15).
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Zuordnungsschritt Schlitze (4) 4 in dem Steuerdatenframe (2) zuordnet zum Erzeugen von maximal zwei Ein-Schlitz (4) Übergangsänderungen je Steuerdatenframe (2).
Mit dem Computer auslesbares Medium mit einem Programmcode zum Durchführen von Verfahrensschritten zum Bilden einer Übertragungsfolge zum Effektuieren von Kommunikation zwischen vielen Endgeräten (9, 10, 11, 12) in einem drahtlosen Netzwerk (5, 27), wobei die Übertragungsfolge durch ein Steuerdatenframe (2) definiert wird, das sich in vielen Schlitzen (4) 4 befindet, die je zugeordnet werden können zur Kommunikation zwischen einem Paar der vielen Endgeräte (9, 10, 11, 12), dadurch gekennzeichnet, dass der vom Computer durchführbare Prozess die nachfolgenden Verfahrensschritte umfasst: das Erzeugen einer Sende/Empfangsmatrix (15) für die vielen Endgeräte (9, 10, 11, 12) in dem drahtlosen Netzwerk (5, 27), wobei die Sende/Empfangsmatrix (15) viele Reihen und viele Spalten aufweist, wobei jede der vielen Reihen mit einem Endgerät (9, 10, 11, 12) übereinstimmt und wobei jede der vielen Spalten mit einem Endgerät (9, 10, 11, 12) übereinstimmt, wobei die Sende/Empfangsmatrix (15) eine Eingabe an jeder Reihe/Spalte-Verknüpfung aufweist, wobei jede Eingabe angibt, ob zwischen einem Paar Endgeräte (9, 10, 11, 12) Kommunikation effektuiert werden soll, das mit der Eingabe übereinstimmt; und das Zuordnen von Schlitzen (4) in dem Steuerdatenframe (2) zur Kommunikation zwischen Paaren der vielen Endgeräte (9, 10, 11, 12) auf Basis der Eingaben in der Sende/Empfangsmatrix (15).
Gerät zum Bilden einer Übertragungsfolge zum Effektuieren von Kommunikation zwischen vielen Endgeräten (9, 10, 11, 12) in einem drahtlosen Netzwerk (5, 27), wobei die Übertragungsfolge durch ein Steuerdatenframe (2) bestehend aus vielen Schlitzen (4) 4 definiert wird, die je zur Kommunikation zwischen einem Paar der vielen Endgeräte (9, 10, 11, 12) zugeordnet werden können, dadurch gekennzeichnet, dass das Gerät Folgendes umfasst: einen Speicher, der mit dem Computer durchführbare Verfahrensschritte speichert, und einen Prozessor, der die Verfahrensschritte durchführt um (A) eine Sende/Empfangsmatrix (15) für die vielen Endgeräte (9, 10, 11, 12) in dem drahtlosen Netzwerk (5, 27) zu erzeugen, wobei die Sende/Empfangsmatrix (15) viele Reihen und viele Spalten aufweist, wobei jede der vielen Reihen mit einem Endgerät (9, 10, 11, 12) übereinstimmt und jede der vielen Spalten mit einem Endgerät (9, 10, 11, 12) übereinstimmt, wobei die Sende/Empfangsmatrix (15) eine Eingabe an jeder Reihe/Spaltenverknüpfung aufweist, wobei jede Eingabe angibt, ob Kommunikation zwischen einem Paar Endgeräte (9, 10, 11, 12) effektuiert werden kann, das mit der Eingabe übereinstimmt, und (B) Schlitze (4) 4 zuzuordnen in dem Steuerdatenframe (2) zur Kommunikation zwischen Paaren der vielen Endgeräte (9, 10, 11, 12) auf Basis der Eingaben in der Sende/Empfangsmatrix (15).