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Technisches Gebiet
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Gebiet mobiler Kommunikation
zwischen einer Basisstation und einem mobilen Endgerät, und insbesondere
auf Verbindungen mit hohen Übertragungsraten
in einem System mit Vielfachzugriff in Zeitmultiplex (TDMA, Time
Division Multiplex Access), wie etwa dem GSM-System.
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Hintergrund
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In
einem TDMA-System findet Kommunikation zwischen der Basisstation
und einem mobilen Endgerät
in Kanälen
statt. Es wird eine Zahl von Kanälen
in einer Trägerfrequenz
unter Verwendung von Zeitmultiplex übertragen. Die Übertragung
in jeder Trägerfrequenz
findet in Zeitschlitzen statt, und jeder physikalische Kanal belegt
einen Zeitschlitz. Als ein Beispiel können in GSM acht physikalische
Kanäle die
gleiche Trägerfrequenz
gemeinsam nutzen, d.h. acht Zeitschlitze bilden einen Rahmen. Ein
Verkehrskanal (TCH) belegt einen physikalischen Kanal, und eine
Verbindung bezieht gewöhnlich
einen TCH ein. Auf diese Weise werden alle Verbindungen in der gleichen
maximalen Bitrate transferiert. Gegenwärtig ist die maximale Bitrate
14,4 kbit/s für
Nutzlastinformation.
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Gemäß dem GSM-Standard
kann Frequenzsprung verwendet werden, d.h. in regelmäßigen Intervallen
wird die Trägerfrequenz
geändert,
um die Effekte von Mehrfachpfadschwund und die Störungen zwischen
den Kanälen
zu minimieren.
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Die
Standards High Speed Circuit Switched Data (HSCSD) und Global Packet
Radio Services (GPRS) wurden in den GSM-Standard eingeführt, um
Verbindungen mit höheren Übertragungsraten
zu ermöglichen.
HSCSD- und GPRS-Verbindungen verwenden eine Mehrfachschlitzkonfiguration
von Kanälen
zum Übertragen
von Daten, d.h. einer Verbindung wird erlaubt, mehr als einen Kanal
zu belegen, d.h. mehr als einen Zeitschlitz in jedem Rahmen. Die Netzarchitektur,
um HSCSD zu unterstützen,
erlaubt, ein Maximum von acht unabhängigen Verkehrskanälen voller
Rate für
eine Verbindung zu verwenden, um eine Bitrate zu erreichen, die
achtmal höher
als die normale Bitrate ist.
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Unterschiedliche
mobile Endgeräte
sind zum Handhaben unterschiedlicher Zahlen von Kanälen fähig. Die
maximale Zahl von Aufwärtsstreckenkanälen bzw.
Abwärtsstreckenkanälen, und
die gesamte maximale Zahl von Kanälen können eingeschränkt werden.
In dem GSM-Standard wurden 18 unterschiedliche mobile Klassen definiert,
die die Zahl von Kanälen
spezifizieren, die ein mobiles Endgerät handhaben kann. Es sind auch
andere Einschränkungen
spezifiziert; z.B. können
einige mobile Endgeräte
nur fortlaufende Kanäle
in einer Mehrfachschlitzverbindung handhaben, wohingegen andere eine
beliebige Kombination von Kanälen
handhaben können.
Die einfachste mobile Klasse handhabt nur einen Aufwärtsstreckenkanal
und einen Abwärtsstreckenkanal.
Die am meisten fortgeschrittene mobile Klasse handhabt bis zu acht
Kanälen
in jeder Richtung, und es kann eine beliebige Kombination von Kanälen verwendet
werden.
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Der
GSM-Standard gibt an, dass alle Kanäle, die einer mobilen Verbindung
in einer Mehrfachschlitzkonfiguration zuzuordnen sind, den gleichen Trainingssequenzcode
(TSC), Sprungfrequenzzahl (HSN), mobile Zuweisung (MA) und Indexversatz mobiler
Zuweisung (MAIO) haben müssen,
falls Frequenzsprung verwendet wird. Falls Frequenzsprung nicht
verwendet wird, müs sen
alle Kanäle,
die in der gleichen Mehrfachschlitzkonfiguration verwendet werden,
den gleichen TSC und absoluten Funkfrequenzkanal (ARFCN) haben.
Dies bedeutet, dass alle Kanäle
in einer Mehrfachschlitzkonfiguration in den gleichen Frequenzen
in dem gleichen Rahmen übertragen
und empfangen, mit dem gleichen TSC, selbst wenn Frequenzsprung
verwendet wird.
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Falls
die gewünschte
Zahl von Kanälen
einer Verbindung nicht zugeordnet werden kann, sind zwei unterschiedliche
Ergebnisse möglich.
Normalerweise werden transparente Verbindungen zurückgewiesen, wohingegen
nicht-transparente Verbindungen, für die es keine strikte Anforderung
nach einer gewissen Datenrate gibt, mit der höchsten möglichen Bandbreite eingerichtet
werden. Falls ein physikalischer Kanal, der mit der Mehrfachschlitzverbindung
verwendet werden kann, frei wird, kann dieser physikalische Kanal
dann der Mehrfachschlitzverbindung hinzugefügt werden.
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In
den meisten mobilen Telefonsystemen wird Kanalabstand verwendet,
d.h. die Aufwärtsstreckenträgerfrequenz
und die Abwärtsstreckenfrequenz,
die in einer Verbindung verwendet werden, sind immer in einem spezifizierten
Abstand voneinander. Wenn eine Trägerfrequenz für eine Richtung ausgewählt wurde,
ist die Trägerfrequenz,
die in der anderen Richtung zu verwenden ist, gegeben. Wenn hohe Übertragungsraten
in beiden Richtungen gewünscht
werden, musste somit sichergestellt werden, dass die gewünschte Zahl
von Kanälen
in sowohl der Aufwärtsstrecken-
als auch der Abwärtsstreckenträgerfrequenz
verfügbar
ist.
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Falls
keine derartigen Kanäle
frei werden, wird sich die Bandbreite der Verbindung nicht erhöhen. Falls
ein Kanal freigegeben wird, kann er auch durch eine andere Verbindung
erneut belegt werden, bevor er entdeckt und in die Mehrfachschlitzverbindung
einbezogen wird. Die vorliegenden Lösungen nutzen somit die Netzressourcen
nicht auf eine optimale Weise. Zuordnung von Kanälen kann fehlschlagen, da Bandbreite,
die verfügbar
ist, nicht genutzt werden kann.
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EP 0 724 376 bezieht sich
auf Mehrfachschlitzsignale für
Sprachkommunikation. Der Zweck dieser Literaturstelle besteht darin,
die Umschaltung durch das Netz der Daten, die zu der Mehrfachschlitzverbindung
gehören,
so effizient wie möglich zu
machen. Daten, die zu der gleichen Verbindung gehören, werden,
wenn sie zwischen Switches in dem Netz weitergeleitet werden, in
einem Speicher auf eine Art und Weise gespeichert, die die Speicheranforderung
reduziert.
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Sowohl
EP 0 205 055 als auch
JP 10136441 beziehen sich
auf Kanalauswahl in einem Mehrfachkanalzugriffsfunkkommunikationssystem. Diese
Literaturstelle bezieht sich auf die Einrichtung einer Verbindung
in einem beliebigen einer Zahl von Kanälen. Wie ein einzelner Kanal
für eine
Verbindung basierend auf verschiedenen Kriterien auszuwählen ist,
wird detailliert erörtert,
Mehrfachschlitzverbindungen werden jedoch nicht erörtert.
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WO 96/10320 bezieht sich
auf Mehrfachkanalzugriffskommunikationssysteme, in denen eine Datenverbindung
in einem oder mehr Zeitschlitzen eingerichtet werden kann. Das Ziel
davon besteht darin, die Probleme zu erleichtern, die durch Kapazitätseinschränkungen
verursacht werden. Ein mobiles Endgerät fordert eine Verbindung an
und spezifiziert minimale und maximale Anforderungen für die Verbindung,
und es wird ein Datenruf in Übereinstimmung
mit diesen spezifizierten Anforderungen in Abhängigkeit von verfügbarer Kapazität in dem
Kommunikationssystem eingerichtet. Diese Literaturstelle schlägt keinerlei
Lösung
für das
Problem vor, dass es nicht ausreichende Zeitschlitze geben kann,
die einander zugeordnet werden können.
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WO 94/06130 schlägt Zuordnung
von Kanälen
zu mobilen Endgeräten
in Abhängigkeit
von den Kapazitäten
oder Anforderungen von jedem mobilen Endgerät vor. Die Kanäle, die
zu verschieben sind, werden durch eine einfache Übergabe verschoben, wie in
der Technik bekannt.
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Die
gemeinsam anhängige
schwedische Patentanmeldung 9703538-0 offenbart
ein Verfahren zum Zuordnen von Kanälen zu Mehrfachschlitzverbindungen
in einem mobilen Telekommunikationsnetz, worin alle verfügbaren Kanäle in Mehrfachschlitz-Ressourcengruppen,
wobei jede Mehrfachschlitz-Ressourcengruppe alle Kanäle umfasst,
die einer Mehrfachschlitzverbindung zugewiesen werden können. Wenn
eine Mehrfachschlitzverbindung herzustellen ist, wird die am meisten
geeignete Ressourcengruppe ausgewählt, als die Ressourcengruppe
mit einer ausreichenden Zahl von freien Kanälen, aber so wenig freien Kanälen wie
möglich über diese Zahl
hinaus, und die eine Zahl anderer Anforderungen erfüllt, wie
etwa Interferenzanforderungen.
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Diese
Literaturstelle beschreibt nur, wie die Zuordnung von verfügbaren Ressourcen
in einer aktuellen Netzsituation zu optimieren ist. Es wird keine Lösung in
dem Fall angeboten, wenn die angeforderte Zahl von Kanälen nicht
zugeordnet werden kann.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Es
ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, die Wahrscheinlichkeit
zum Erreichen von Mehrfachschlitzverbindungen mit einer gewünschten
Bandbreite zu erhöhen.
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Es
ist ein anderes Ziel der Erfindung, die Möglichkeit zum Nutzen benachbarter
Kanäle
zu erhöhen,
die belegt sind, wenn eine Mehrfachschlitzverbindung eingerichtet
wird, und während
der Verbindung freigegeben werden.
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Es
ist noch ein anderes Ziel der Erfindung, Mehrfachschlitzverbindungen
mit der gewünschten Bandbreite
schneller als das herzustellen, was mit Verfahren vom Stand der
Technik möglich
ist.
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Es
ist ein anderes Ziel, die Nutzung der Kapazität in dem Netz zu optimieren.
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Diese
Ziele werden gemäß der vorliegenden Erfindung
durch ein Verfahren in einem mobilen Kommunikationsnetz zum Erhöhen der
Möglichkeit zum
Erreichen von Mehrfachkanalverbindungen erreicht, das die folgenden
Schritte umfasst:
- – Bestimmen in einer Steuereinheit,
ob es eine Notwendigkeit gibt, gewisse physikalische Kanäle frei
zu machen, um Mehrkanalverbindungen zu unterstützen, und
- – Markieren
des Kanals oder der Kanäle,
die frei gemacht werden sollten.
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Die
markierten Kanäle
können
aktiv verschoben werden, in welchem Fall das Verfahren auch die folgenden
Schritte umfasst:
- – Auswählen der Kanäle, zu denen
die Verbindungen in den markierten Kanälen verschoben werden sollten,
- – Initiieren
der Verschiebung der Verbindungen zu den ausgewählten Kanälen.
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Das
Markieren und/oder Verschieben der Verbindung oder Verbindungen
wird zum Beispiel initiiert, wenn eine vorbestimmte Zahl von Versuchen, Mehrfachkanalverbindungen
zuzuordnen, fehlgeschlagen ist, oder wenn die Netzsituation derart
ist, dass die Möglichkeit
zum Herstellen von Mehrfachkanälen
gering ist und erhöht
werden sollte. Es kann auch initiiert werden, wenn eine Herstellung
einer Mehrfachkanalverbindung erfolglos versucht wird, in welchem
Fall die folgenden Schritte durchgeführt werden:
- – Bringen
der Mehrkanalverbindung zu einem Halt,
- – Verschieben
der Verbindungen in den markierten Kanälen,
- – Einrichten
der Mehrkanalverbindung, wenn ausreichende Bandbreite verfügbar ist.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform werden
die Verbindungen unter Verwendung der Intrazellenübergabeprozedur
verschoben.
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Falls
Kanäle
nicht verschoben werden können,
können
die folgenden Schritte durchgeführt
werden:
- – Einrichten
der Mehrkanalverbindung mit einer geringeren Bandbreite als angefordert,
- – Warten,
bis die markierten Kanäle
frei werden,
- – Einbeziehen
der markierten Kanäle
in die Mehrkanalverbindung.
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Es
wird auch eine Steuereinheit in einem mobilen Kommunikationsnetz
beschrieben, wobei die Einheit umfasst:
- – Mittel
zum Bestimmen, ob es eine Notwendigkeit gibt, gewisse physikalische
Kanäle
frei zu machen, um Mehrkanalverbindungen zu unterstützen,
- – Mittel
zum Markieren des Kanals oder der Kanäle, die frei gemacht werden
sollten.
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Die
Steuereinheit kann umfassen Mittel zum Auswählen eines Kanals oder von
Kanälen,
zu dem/denen Verbindungen verschoben werden können, und Mittel zum Initiieren
der Verschiebung einer Verbindung in einem markierten physikalischen
Kanal zu einem ausgewählten
physikalischen Kanal.
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Die
Erfindung bietet die folgenden Vorteile:
Die Wahrscheinlichkeit
von Erfolg beim Erreichen hoher Übertragungsraten
für Mehrfachschlitz-Kanalzuordnung
wird im Vergleich zu den Lösungen
vom Stand der Technik erhöht.
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Sie
erlaubt eine effektivere Verwendung der Kapazität, wenn Mehrfachschlitzverbindungen
verwendet werden.
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Gemäß der Erfindung
wird nur die gewünschte
Bandbreite der Verbindung berücksichtigt. Allgemein
muss eine Zahl von Parametern betrachtet werden, wenn eine Verbindung
eingerichtet wird, einschließlich
der Eigenschaften des mobilen Endgerätes. Die oben erwähnte gemeinsam
anhängige
schwedische Patentanmeldung 9703538-0 offenbart ein
Verfahren zum Zuordnen von Mehrfachschlitzkanälen gemäß mehreren dieser Parameter.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 zeigt
das Signalisierungsprinzip zwischen einer Basisstation und einem
mobilen Endgerät
gemäß TDMA;
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2 veranschaulicht
das Problem zum Herstellen einer Mehrfachkanalverbindung;
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3 zeigt
die grundlegenden Bausteine eines mobilen Telefonnetzes;
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4 ist
ein Flussdiagramm der Aktionen, die ausgeführt werden, wenn Verbindungen
gemäß einer
ersten bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung verschoben werden;
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5 ist
ein Flussdiagramm der Aktionen, die ausgeführt werden, wenn Verbindungen
gemäß einer
zweiten bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung verschoben werden;
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6 ist
ein Flussdiagramm, das einen Algorithmus zum Auswählen von
Verbindungen, die zu verschieben sind, zeigt;
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7 ist
ein Flussdiagramm, das einen Algorithmus zum Auswählen der
Kanäle,
die Verbindungen zuzuordnen sind, zeigt;
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8A und 8B zeigen
die Verschiebung von Verbindungen gemäß einer Ausführungsform
der Erfindung.
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Detaillierte Beschreibung
der Ausführungsformen
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1 zeigt
die Übertragung
zwischen einer Basisstation 1 und einem mobilen Endgerät 3 in
einem mobilen Telefonnetz. Eine Zahl von Kanälen, gewöhnlich acht, nutzen die gleiche
Trägerfrequenz mittels
Zeitmultiplex gemeinsam.
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Die Übertragungsrichtung
von der Basisstation 1 zu dem mobilen Endgerät 3 wird
als die Abwärtsstrecken-,
oder Vorwärts-,
Richtung bezeichnet und durch einen Pfeil 5 angezeigt.
Die Übertragungsrichtung
von dem mobilen Endgerät 3 zu
der Basisstation 1 wird als die Aufwärtsstrecken-, oder Umkehr-,
Richtung bezeichnet und durch einen Pfeil 7 angezeigt.
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Normalerweise
werden unterschiedliche Frequenzbänder für die Abwärtsstrecken- und Aufwärtsstreckenübertragung
verwendet. Dies wird als Frequenzmultiplex (FDD) bezeichnet. Zeitmultiplex (TDD),
worin die gleichen Frequenzen in beiden Richtungen, aber in unterschiedlichen
Zeiten verwendet werden, wird selten verwendet.
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2 veranschaulicht
auf dem Weg eines Beispiels das Problem, das durch die vorliegende
Erfindung gelöst
wird.
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Es
werden drei Rahmen F1, F2 und F3 gezeigt, wobei jeder acht Zeitschlitze
umfasst, die von 0 bis 7 nummeriert sind. In dem ersten Rahmen F1
sind Zeitschlitze 0, 1, 2, 3 und 5 belegt. In dem zweiten Rahmen
F2 sind Zeitschlitze 1, 3, 4, und 5 belegt. In dem dritten Rahmen
F3 sind Zeitschlitze 0, 2 und 5 belegt. Falls es eine Anforderung
nach einer Mehrfachkanalverbindung von drei oder mehr Kanälen gibt,
wird keiner der Rahmen F1, F2, F3 in der Lage sein, diese Verbindung
bereitzustellen, obwohl jeder Rahmen F1, F2, F3 mindestens drei
freie Kanäle
hat.
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Die
maximale Zahl von fortlaufenden freien Kanälen wird als Δ1 bezeichnet.
Die maximale Zahl von fortlaufenden freien Kanälen, die durch Verschieben
einer Verbindung zu einem anderen Kanal erhalten werden kann, wird
als Δ2 bezeichnet.
Wie in der Figur gezeigt, ist die maximale Zahl von fortlaufenden freien
Kanälen
in dem ersten Rahmen F1 zwei, Kanäle 6 und 7, d.h. Δ1 = 2. Durch
Verschieben der Verbindung in Kanal 5 in dem ersten Rahmen F1 zu
einem anderen Kanal kann ein Maximum von vier fortlaufenden freien
Kanälen
erhalten werden, d.h. Δ2
= 4.
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Die
maximale Zahl von fortlaufenden freien Kanälen in dem dritten Rahmen F3
ist zwei, Kanäle
3 und 4 bzw. Kanäle
6 und 7. Durch Verschieben der Verbindung in Kanal 5 in dem dritten Rahmen
F3 zu einem anderen Kanal kann ein Maximum von fünf fortlaufenden freien Kanälen erhalten
werden, d.h. Δ2
= 5.
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3 zeigt
die grundlegenden Bausteine eines mobilen Telekommunikationsnetzes.
Wie in 1 gibt es eine Basisstation 11, die mit
einem mobilen Endgerät 13 kommuniziert.
Die Abwärtsstreckenrichtung
wird durch einen Pfeil 15 angezeigt, und die Aufwärtsstreckenrichtung
wird durch einen Pfeil 17 angezeigt. Die Basisstation 11 ist
mit einer Basisstationssteuervorrichtung (BSC) 19 verbunden,
die hauptsächlich
das Funknetz steuert. Ihre wichtigste Aufgabe besteht darin, die
effiziente Verwendung der Ressourcen in dem mobilen Netz sicherzustellen.
Es können
mehrere Basisstationen mit einer BSC verbunden sein.
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Die
BSC 19 ist mit einer mobilen Vermittlungsstelle (MSC) 21 verbunden,
die alle Vermittlungsfunktionen bezogen auf Rufverarbeitung in dem mobilen
Netz durchführt.
Die MSC 21 ist typischerweise mit einem öffentlichen
Telefonnetz (PSTN) 23, und mit anderen Telekommunikationsnetzen
verbunden, wie in der Technik üblich.
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Die
BSC führt
unter anderen Dingen die folgenden Funktionen durch:
- • Zuordnung
von Netzressourcen, wie etwa Funkkanälen,
- • Administration
von Systeminformationsdaten und Lokalisierungsdaten,
- • Verkehrs-
und Ereignismessungen, wie etwa Messungen der Zahl von Rufversuchen,
Verstopfung, Zahl von Übergaben
etc.
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Wie
einem Fachmann offensichtlich sein wird, können diese Funktionen auf unterschiedliche Weise
implementiert werden, und nicht notwendigerweise in der gleichen
Einheit. Auch können
die BSC- und die MSC-Funktionen in einer Einheit implementiert sein.
Die Funktionen, die für
diese Erfindung wichtig sind, sind hauptsächlich die Ressourcenzuordnungsfunktionen.
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Signalisierung in GSM-Systemen
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In
einem TDMA-System ist jede Trägerfrequenz
in eine Zahl von Zeitschlitzen unterteilt. In diesem Beispiel gibt
es, wie in 1 gezeigt, acht Zeitschlitze
TS0, TS1, ..., TS7. Diese acht Zeitschlitze bilden einen TDMA-Rahmen,
wie in 1 gezeigt. 26 oder 51 Rahmen bilden einen Mehrfachrahmen.
Der gleiche Zeitschlitz in einer Sequenz von Rahmen, z.B. Zeitschlitz
0 in allen Rahmen, wird als ein physikalischer Kanal bezeichnet.
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Ein
physikalischer Kanal kann, in unterschiedlichen Zeitpunkten, zur Übertragung
von unterschiedlichen logischen Kanälen verwendet werden. Logische
Kanäle
können
entweder Verkehrskanäle sein,
die Nutzlast übertragen,
oder Steuerkanäle,
die unterschiedliche Arten von Steuerinformation übertragen.
Ein Telefonanruf verwendet normalerweise einen physikalischen Kanal
zur Übertragung
in jeder Richtung für
die Dauer der Verbindung. In HSCSD und GPRS kann eine Verbindung
mehr als einen physikalischen Kanal verwenden.
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Kriterien zum Verschieben
von Verbindungen
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Gemäß einer
ersten bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung können
eine oder mehr Verbindungen zu anderen Kanälen verschoben werden, falls
es eine Notwendigkeit dafür
gibt, d.h. wenn es eine Anforderung nach einer Mehrfachschlitzverbindung
gibt, der in der aktuellen Netzsituation nicht ausreichende Bandbreite
gegeben werden kann. In einer derartigen Situation wird typischerweise
die höchste
Zahl von freien fortlaufenden Kanälen ausgewählt, und der benachbarte Kanal
oder Kanäle wird/werden
ausgewählt.
Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
können
dann die Verbindungen in den ausgewählten Kanälen verschoben werden, unter
Verwendung der Intrazellenübergabeprozedur, die
in der Technik bekannt ist. Gemäß einer
anderen Ausführungsform
wird die Mehrfachschlitzverbindung mit einer geringeren Bandbreite
als angefordert eingerichtet. Wenn die ausgewählten Kanäle frei werden, können sie
zum Erhöhen
der Bandbreite der Mehrfachschlitzverbindung verwendet werden.
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4 ist
ein Flussdiagramm der Aktionen, die ausgeführt werden, wenn Verbindungen
gemäß der ersten
bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung verschoben werden.
- Schritt S100: Es wird eine
Mehrfachkanalverbindung angefordert.
- Schritt S102: Kann die Anforderung erfüllt werden? Falls ja, gehe
zu Schritt S104; falls nein, gehe zu Schritt S106.
- Schritt S104: Herstellen der Verbindung wird angefordert. Ende
der Prozedur.
- Schritt S106: Herstellen der Verbindung mit einer geringeren
Bandbreite als angefordert.
- Schritt S108: Markieren belegter Kanäle benachbart zu den Kanälen, die
in der Mehrfachkanalverbindung verwendet werden, sodass sie nicht
in anderen Verbindungen verwendet werden, wenn sie frei werden.
- Schritt S110: Sollten Verbindungen verschoben werden? Falls
ja, gehe zu Schritt S112; falls nein, gehe zu Schritt S116.
- Schritt S112: Verschieben der Verbindungen in den markierten
Kanälen
zu anderen Kanälen.
Dies kann z.B. gemäß der Intrazellenübergabeprozedur
geschehen.
- Schritt S114: Verwenden des freien Kanals oder der Kanäle, um die
Bandbreite der Mehrfachkanalverbindung zu erhöhen. Ende der Prozedur.
- Schritt S116: Warten, bis einer oder mehr der freien Kanäle frei
wird. Gehe zu Schritt S114.
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Diese
Ausführungsform
wird nur für nicht-transparente
Verbindungen arbeiten. Eine Modifikation, die auch für transparente
Verbindungen arbeiten würde,
wäre, die
Verbindung zurückzustellen, bis
ausreichende Bandbreite verfügbar
gemacht wurde, und dann Einrichten der Verbindung.
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5 ist
ein Flussdiagramm der Aktionen, die ausgeführt werden, wenn Verbindungen
gemäß einer
zweiten bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung verschoben werden. Gemäß dieser Ausführungsform
wurden ein oder mehr Kriterien dafür eingerichtet, wenn Verbindungen
verschoben werden sollten.
- Schritt S130: Überwachen
der Konfiguration zugeordneter Kanäle.
- Schritt S132: Wurde das Kriterium erfüllt? Falls ja, gehe zu Schritt
S134; falls nein, gehe zu Schritt S132.
- Schritt S134: Bestimmen der Verbindung oder Verbindungen, die
zu verschieben sind.
- Schritt S136: Verschieben der Verbindungen gemäß der Intrazellenübergabeprozedur.
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Gemäß dieser
Ausführungsform
kann das Kriterium zum Verschieben von einer oder mehr Verbindungen
sein, dass die Zahl von Sequenzen von z.B. drei oder vier fortlaufenden
freien Kanälen
unter einer gewissen Schwelle ist. In dieser Situation verringern
sich die Möglichkeiten
zum erfolgreichen Herstellen von Mehrfachschlitzverbindungen einer
gewissen Bandbreite entsprechend der Zahl von fortlaufenden freien
Kanälen.
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Ein
anderes Kriterium zum Verschieben von einer oder mehr Verbindungen
kann sein, dass das Fragmentierungsverhältnis zu hoch ist, das z.B.
als die Gesamtzahl von freien Kanälen geteilt durch die maximale
Zahl von fortlaufenden freien Kanälen in dem Netz kalkuliert
wird. Verbindungen können
verschoben werden, wenn ein oder eine vorbestimmte Zahl von Zuordnungsversuchen
fehlgeschlagen sind, oder, wie zuvor erwähnt, wenn eine Mehrfachkanalverbindung
auf ausreichende anschließende
Bandbreite wartet.
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6 zeigt
einen Algorithmus zum Auswählen,
welche Verbindung zu verschieben ist. Die Erörterung dieses Flussdiagramms
sollte in Verbindung mit 2 aufgenommen werden.
- Schritt
S150: Auswählen
der Kanäle,
für die Δ2 – Δ1 maximiert
ist, d.h. die Kanäle,
für die
die Erhöhung
in fortlaufender Bandbreite die größte ist.
- Schritt S152: Unter den in Schritt S150 ausgewählten Kanälen, Auswählen der
Kanäle,
für die Δ2 maximiert ist,
d.h. der Kanäle,
die, falls frei gemacht, die fortlaufende Bandbreite maximieren
werden.
- Schritt S154: Unter den in Schritt S152 ausgewählten Kanälen, Auswählen der
Kanäle
aus den Mehrfachschlitzrahmen, in denen die kleinste Zahl von Kanälen belegt
ist.
- Schritt S156: Unter den in Schritt S154 ausgewählten Kanälen, Auswählen des
Kanals, der von der Mehrfachschlitzrahmengrenze am weitesten weg
ist. Ende der Prozedur.
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Zuordnen von Kanälen
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7 ist
ein Flussdiagramm eines Algorithmus zum Auswählen von Kanälen, denen
die verschobenen Verbindungen zugeordnet werden sollten, gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung. Der gleiche Algorithmus kann natürlich verwendet werden, wenn
Kanäle
neuen Verbindungen zugeordnet werden, um die Möglichkeiten zum erfolgreichen
Herstellen von anschließenden
Mehrfachschlitzverbindungen zu maximieren.
- Schritt S160:
Auswählen
des Kanals oder der Kanäle,
für die Δ2 – Δ1 minimiert
ist, d.h. der Kanäle,
für die
die Verringerung in fortlaufender Bandbreite am kleinsten ist.
- Schritt S162: Unter den in Schritt S160 ausgewählten Kanälen, Auswählen des
Kanals oder der Kanäle,
für die Δ2 minimiert
ist, d.h. der verbleibenden Kanäle, für die die
verbleibende fortlaufende Bandbreite maximiert sein wird. Auf diese
Weise wird die maximale Zahl von fortlaufenden Kanälen in den
anderen Rahmen gehalten.
- Schritt S164: Unter den in Schritt S162 ausgewählten Kanälen, Auswählen des
Kanals oder der Kanäle
aus den Mehrfachschlitzrahmen, in denen die höchste Zahl von Kanälen belegt
ist.
- Schritt S166: Unter den in Schritt S164 ausgewählten Kanälen, Auswählen des
Kanals, der der Mehrfachschlitzrahmengrenze am nächsten ist. Ende der Prozedur.
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Wie
einem Fachmann offensichtlich sein wird, können die Schritte S150–S156 und S160–S166 in
einer anderen Reihenfolge durchgeführt werden. Insbesondere kann
die Reihenfolge der Schritte S152 und S154 bzw. der Schritte S162
und S164 geändert
werden. Ändern
der Reihenfolge der Schritte wird in einigen Fällen ein anderes Ergebnis erzeugen.
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8A und 8B veranschaulichen
die Anwendung der in 6 und 7 gezeigten
Prozeduren in den gleichen drei Rahmen, die in 2 gezeigt
werden.
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Die
gleichen drei Rahmen F1, F2 und F3 werden gezeigt, wobei jeder acht
Zeitschlitze umfasst, die von 0 bis 7 nummeriert sind.
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In 8A wird
die gleiche Situation wie in 2 gezeigt,
d.h. in dem ersten Rahmen F1 sind Zeitschlitze 0, 1, 2, 3 und 5
belegt. In dem zweiten Rahmen F2 sind Zeitschlitze 1, 3, 4 und 5
belegt. In dem dritten Rahmen F3 sind Zeitschlitze 0, 2 und 5 belegt.
Falls es eine Anforderung nach einer Mehrfachkanalverbindung von
drei oder mehr Kanälen gibt,
wird keiner der Rahmen F1, F2, F3 in der Lage sein, diese Verbindung
bereitzustellen, obwohl jede Rahmen F1, F2, F3 mindestens drei freie
Kanäle
hat.
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Gemäß der Erfindung
könnte
eine Dreikanalverbindung in beliebigen der drei Rahmen eingerichtet
werden, durch Verschieben nur einer Verbindung. Durch Verschieben
der Verbindung in Kanal 5 in dem ersten Rahmen F1 könnte eine
Vierkanalverbindung in diesem Rahmen F1 eingerichtet werden.
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Falls
der in 6 gezeigte Algorithmus verwendet wird, wird offensichtlich,
dass der eine Kanal, der frei gemacht werden sollte, um die höchste Bandbreite
verfügbar
zu machen, Kanal 5 des dritten Rahmens F3 ist. Verwendung des Algorithmus
von 7 zeigt, dass der beste Kanal, zu dem diese Verbindung
zu verschieben ist, Kanal 4 des ersten Rahmens F1 ist. Die Situation
nach dieser Verschiebung wird in 8B gezeigt.
In dem ersten Rahmen F1 sind sechs fortlaufende Kanäle belegt
und zwei fortlaufende Kanäle
sind frei. In dem zweiten Rahmen F2 ist die Situation wie zuvor,
und in dem dritten Rahmen sind nun fünf fortlaufende Kanäle frei.
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Verschieben von Verbindungen
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In
einem GSM-System können
Verbindungen unter Verwendung der Prozedur für Intrazellenübergabe
verschoben werden, die in der Technik bekannt ist. Gemäß dieser
Prozedur kann eine Verbindung von einem physikalischen Kanal zu
einem anderen physikalischen Kanal ohne Verschiebung der Funkverbindung
zu einer anderen Zelle verschoben werden.
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In
diesem Fall muss die BSC oder eine äquivalente Einheit in dem Netz
mit dem Folgenden versehen sein:
- – Mittel
zum Überwachen
der Kanalzuordnung um zu bestimmen, ob die zugeordneten Kanäle die Kriterien
zum Verschieben von Verbindungen erfüllen;
- – Mittel
zum Bestimmen, welche Verbindungen zu verschieben sind und zu welchen
Kanälen;
- – Mittel
zum Initiieren der Verschiebung von Verbindungen zu neuen Kanälen;
- – Kenntnis über die
Eigenschaften der Kanäle;
- – Kenntnis über die
Eigenschaften des Endgerätes.