EP1599968A1 - Verfahren und basisstation zur übertragung von informationen in einem mittels ad hoc verbindungen erweiterten zellularen funkkommunikationssystem - Google Patents

Verfahren und basisstation zur übertragung von informationen in einem mittels ad hoc verbindungen erweiterten zellularen funkkommunikationssystem

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Publication number
EP1599968A1
EP1599968A1 EP04713080A EP04713080A EP1599968A1 EP 1599968 A1 EP1599968 A1 EP 1599968A1 EP 04713080 A EP04713080 A EP 04713080A EP 04713080 A EP04713080 A EP 04713080A EP 1599968 A1 EP1599968 A1 EP 1599968A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
base station
radio network
network part
self
information
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP04713080A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Ingo Gruber
Hui Li
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nokia Solutions and Networks GmbH and Co KG
Original Assignee
Siemens AG
Nokia Siemens Networks GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG, Nokia Siemens Networks GmbH and Co KG filed Critical Siemens AG
Priority to EP04713080A priority Critical patent/EP1599968A1/de
Publication of EP1599968A1 publication Critical patent/EP1599968A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W40/00Communication routing or communication path finding
    • H04W40/02Communication route or path selection, e.g. power-based or shortest path routing
    • H04W40/22Communication route or path selection, e.g. power-based or shortest path routing using selective relaying for reaching a BTS [Base Transceiver Station] or an access point
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W84/00Network topologies
    • H04W84/18Self-organising networks, e.g. ad-hoc networks or sensor networks
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W76/00Connection management
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    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W92/00Interfaces specially adapted for wireless communication networks
    • H04W92/04Interfaces between hierarchically different network devices
    • H04W92/10Interfaces between hierarchically different network devices between terminal device and access point, i.e. wireless air interface
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W84/00Network topologies
    • H04W84/02Hierarchically pre-organised networks, e.g. paging networks, cellular networks, WLAN [Wireless Local Area Network] or WLL [Wireless Local Loop]
    • H04W84/04Large scale networks; Deep hierarchical networks
    • H04W84/042Public Land Mobile systems, e.g. cellular systems
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W88/00Devices specially adapted for wireless communication networks, e.g. terminals, base stations or access point devices
    • H04W88/02Terminal devices
    • H04W88/04Terminal devices adapted for relaying to or from another terminal or user
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W88/00Devices specially adapted for wireless communication networks, e.g. terminals, base stations or access point devices
    • H04W88/08Access point devices

Definitions

  • the invention relates to a method for transmitting information in a radio communication system comprising at least one cellular radio network part having at least one base station and • an at least partially self-organizing radio network part according to the preamble of entitlement.
  • the invention further relates to a base station in a radio communication system comprising at least one cellular radio network part with at least the base station and an at least partially self-organizing radio network part according to the preamble of claim 11.
  • Radio communication systems are of great importance today due to the mobility of the participants.
  • devices are being developed that can use different systems (multi hoing) and thus increase flexibility.
  • information for example voice, image information, video information, SMS [Short Message Service] or other data
  • information is transmitted with the aid of electromagnetic waves via a radio interface between the transmitting and receiving station (base station or subscriber station).
  • the electromagnetic waves are emitted at carrier frequencies that lie in the frequency band provided for the respective system. Frequencies at 900, 1800 and 1900 MHz are used for the introduced GSM mobile radio system (Global System for Mobile Communication). These systems essentially transmit voice, fax and short messages SMS (Short Message Service) as well as digital data.
  • the access of stations to the common radio resources of the transmission medium is regulated in these radio communication systems by means of multiple access methods (Multiple Access, MA).
  • each transmit and receive frequency band is divided into time slots, with one or more cyclically repeated time slots being allocated to the stations.
  • the radio resource time is separated station-specifically by TDMA.
  • FDMA frequency domain multiple access methods
  • the entire frequency range is divided into narrow-band areas, with one or more narrow-band frequency bands be allocated to the stations.
  • FDMA frequency domain multiple access methods
  • the radio resource frequency is separated on a station-specific basis.
  • CDMA code area multiple access methods
  • the power / information to be transmitted is coded in a station-specific manner by means of a spreading code which consists of many individual so-called chips, as a result of which the power to be transmitted is randomly spread over a large frequency range due to the code.
  • the spreading codes used by different stations within a cell / base station are mutually orthogonal or essentially orthogonal, as a result of which a receiver recognizes the signal power intended for it and suppresses other signals.
  • CDMA uses radio codes to separate the radio resource power by station-specific.
  • OFDM orthogonal frequency multiple access methods
  • the data are transmitted in broadband, the frequency band being divided into equidistant, orthogonal subcarriers, so that the simultaneous phase shift of the subcarriers spans a two-dimensional data flow in the time-frequency range.
  • OFDM separates the radio resource frequency using station-specific orthogonal subcarriers.
  • the combined data symbols transmitted on the orthogonal subcarriers during a unit of time are referred to as OFDM symbols.
  • the multiple access methods can be combined. Many radio communication systems use a combination of the TDMA and FDMA methods, with each narrowband frequency band being divided into time slots.
  • the TDD mode is characterized in particular by the fact that a common frequency band is used both for signal transmission in uplink direction (UL - uplink) as well as downwards (DL -
  • information can be channel-switched (CS circuit switched) or packet-switched (PS packet switched).
  • Base station and radio network control device are usually components of a base station subsystem (RNS radio network subsystem).
  • RNS radio network subsystem A cellular radio communication system usually comprises several base station subsystems that are connected to a core network (CN Core Network).
  • CN Core Network The radio network control device of the base station subsystem is generally connected to an access device of the core network.
  • self-organizing wireless radio communication systems also referred to as ad hoc systems - are becoming increasingly important, also in connection with cellular radio communication systems.
  • radio stations are able to establish a radio connection with one another without an intermediary central device.
  • the connection between two radio stations is either made directly or at larger distances via other radio stations that form relay stations for this connection.
  • Useful information is thus sent from radio station to radio station over distances which correspond to the radio range of the radio stations.
  • the radio stations of a self-organizing network can be mobile radio stations (for example mobile radio devices for people or in vehicles) and / or predominantly stationary radio stations (for example computers, printers, household appliances).
  • a radio station In order to be part of an ad hoc network, a radio station must be in the radio coverage area of at least one neighboring radio station.
  • Examples of self-organizing networks are the Wireless Local Area Networks (WLANs) such as HiperLAN or IEEE 802.11.
  • a particular advantage of self-organizing radio communication systems is their great mobility and flexibility. However, these factors also represent a great challenge for routing methods.
  • a path from the transmitter possibly via a plurality of radio stations forwarding the data packet to the receiver, must be found for a data packet. The selection of the route is called routing. If the radio stations are mobile radio stations, the topology of the network usually changes over time. A suitable routing procedure must take these constant changes into account.
  • Hybrid radio communication systems include at least one cellular radio network part with at least one base station and an at least partially self-organizing radio network part, wherein information can be transmitted from a subscriber station of the self-organizing radio network part to the base station of the cellular radio network part using both subnets.
  • the connection of self-organizing radio communication systems to cellular radio communication systems is sought for various reasons. This should be clarified on the basis of the following exemplary considerations. become.
  • a cellular radio communication system is a UMTS radio network. In principle, may, but need one hand for the cellular radio network part having at least one base station and on the other hand for the at least partially self-organizing radio network "- part no different transmission techniques are used.
  • a fundamental problem in the transmission of information from a subscriber station of the self-organizing radio network part which is not integrated in the cellular radio subnet to the base station of the cellular radio network part is the path determination for the transmission path to be used.
  • UMTS base stations When building a UMTS network, UMTS base stations will only exist in the inner cities of metropolitan areas. These base stations have a limited range and can only supply the subscribers in the immediate vicinity with the new UMTS services. As soon as the subscriber leaves the range of the transmitter, he has to be converted to the GSM standard, for example. Only subscribers who are within the range of the UMTS transmitter receive a connection to the base station, subscribers outside this range do not get a connection via UMTS.
  • a self-configuring ad hoc network can be used to reduce the frequency of rejection of a connection in the vicinity of a UMTS transmitter. This serves as a relay network from a mobile terminal to a terminal within the range of the UMTS transmitter.
  • Relay station to connect to another base station. This can reduce the blocking probability of calls and, as a result, the network operator has more freedom with regard to the distance between two base stations when setting up his UMTS network.
  • the maximum distance between the UMTS base station and a mobile device is not constant, but varies. In this context one speaks of cell respiration. This is caused by an increased. Interference level from others
  • the ODMA (Opportunity ⁇ Driven Multiple Access) has been proposed as an ad hoc multihop protocol and has been adopted in a modified form by a concept group of the 3rd Generation Partnership Project (3GPP).
  • 3GPP 3rd Generation Partnership Project
  • a UMTS cell is divided into an area with a high possible bit rate (little interference) around the base station and an area with a low bit rate (high interference) further away from the base station.
  • UMTS can only supply a certain number of participants at the same time.
  • the size of the interference is crucial because all Participants use the same frequency band and can only be separated from each other by different code sequences. Participants far away from the base station have to transmit with high transmission power, which leads to high interference. If the interference becomes too great, no connection to the base station can be established.
  • ODMA should avoid this behavior by not forwarding connections from remote participants directly to the base station, but instead forwarding them from an intermediate repeater station (relay). This reduces the total amount of interference present in the system because the subscriber does not have to transmit at full power.
  • ODMA requires at least Layer 1 synchronization information, ie subscribers outside the maximum transmission range of the base station cannot participate in ODMA.
  • the 3GPP specification provides for the use of mobile relays (participants) as well as stationary relays (infrastructure).
  • ODMA is based on the use of exploration messages (probing), i.e. sending messages at regular intervals to find participants in the neighborhood. Using this information, the subscriber can set up a routing table that can be used when the connection to the base station is established later. Each participant decides independently about his probing behavior.
  • Probing gives each participant information about their neighbors regarding possible data rates and the required transmission power.
  • the data rate can be chosen by the
  • Control Channel (Control Channel CCH) can be set.
  • the end device starts the search with a minimum transmission field strength, and if no receiving devices report back to it, the transmission strength increases successively until sufficient answers arrive.
  • Proactive routing is sought. Each participant gets from his neighbors communicated its neighborhood information. Paths back to the base station can then be calculated from this.
  • the problem of high dynamics (fast moving participants) and the associated rapid change in network topology is not dealt with. In the case of proactive routing algorithms in particular, this leads to high network loads through the exchange of topology information.
  • the disadvantage is that although ODMA can get by with a software update of the base station and the subscriber in TDD mode, a hardware modification of the base station and the subscriber is necessary for the FDD mode, because receiving on the band actually intended for transmission is also necessary is required (receipt of probing messages from other participants). Both the probing with different transmission strengths and the filtering of the incoming messages consequently leads, particularly in FDD mode, to a higher outlay on equipment in the end devices and thus to an increase in the cost of the end devices.
  • DSR Dynamic Source Routing
  • AODV Ad Hoc On Demand Distance Vector Routing
  • DSR uses the source routing approach.
  • the exact route that a package uses is saved in all packages. This leads to less effort for forwarding the packets, but the packets increase due to the saved route.
  • AODV uses a different mechanism. Each node on a route only knows its predecessor and successor. This information is sufficient to route a packet from the source to the destination without a single node knowing the entire route. An increased effort for forwarding is necessary because route tables have to be queried in the individual nodes. No additional routing overhead is required to send packets.
  • the invention is based on the object of demonstrating a method and a base station of the type mentioned at the beginning, which provide an efficient determination of the transmission path from a subscriber station to a base station, which is adapted to the special conditions.
  • connection information about the self-organizing radio network part is used in the at least one base station to determine at least one transmission path for the transmission of information.
  • connection information about the self-organizing radio network part is advantageously kept at least temporarily in the at least one base station (BS).
  • criteria can be selected as to when and which connection information about the self-organizing radio power supply is no longer stored or is no longer stored.
  • connection information can include information on the associativity and / or the load distribution with regard to the connections in the self-organizing radio network part.
  • Information on associativity and / or load distribution with regard to the connections in the self-organizing radio network part are preferably considered.
  • the at least one base station obtains connection information about the self-organizing radio network part from data in the header of data packets for requesting a path to the at least one base station.
  • connection information can generally be node-based.
  • the connection information in particular the data in the header of the data packets for requesting a path via the self-organizing radio network part, is link-based. In this case you can alternative routes are determined that are not disjoint.
  • connection information in particular the data in the header of the data packets for requesting a path via the self-organizing radio network part, can include connection data for alternative paths.
  • the path determination and the reliability of the transmission can be significantly improved in that the at least one base station has several
  • a routing algorithm with the following steps can be used to transmit information from the subscriber station of the self-organizing radio network part as the information source to the at least one base station of the cellular radio network part:
  • the subscriber station (Nl) sends a request to determine at least one transmission path
  • each node of the self-organizing radio network part which receives this request enters its address in the header of the request packet and forwards the request packet after a dwell time
  • At least one receiving node of the self-organizing radio network part which is also a subscriber station of the cellular radio network part, transmits the request packet via the cellular radio network part to the at least one base station,
  • connection request response packet with indication of the at least one transmission path is transmitted from the at least one base station to the subscriber station via at least one of the determined transmission paths
  • Subscriber station in the self-organizing radio network to the base station of the cellular radio network optimized algorithm can use the information better than this for the protocols which can also be used for general cases.
  • Ad Hoc routing algorithms AODV or DSR would be the case.
  • the base station can carry out the calculation of paths and the maintenance of routing tables more efficiently than would be possible if it were distributed to all participants.
  • connection request response packet (route reply packet) after step e)
  • this path can be specified in the header of the connection request response packet based on nodes. A larger amount of data based on the connections (link based) is not required here.
  • the Dijkstra algorithm is preferably used in the at least one base station to determine the at least one transmission path.
  • the Dijkstra algorithm is generally used to find the path between a start node and a destination node in a given contiguous Graph. Edges in this graph represent possible connections and are weighted according to the path length. Starting from the start node, the entire graph is researched and the shortest route to the destination node is determined in a full search (breadth-first search).
  • the number of flood transmissions can be reduced in that each receiving node of the self-organizing radio network part, which is also a subscriber station of the cellular radio network part, transmits the request packet exclusively via the cellular radio network part to the at least one base station.
  • the base station according to the invention is part of a radio communications system which includes at least one cellular radio network part with at least the base station and a 'is at least partially self-organizing radio network part • wherein the information is transmitted from a subscriber station of the self-organizing radio network part to the base station.
  • the base station has means for determining at least one transmission path for the transmission of information from connection information via the self-organizing radio network part.
  • Means can also be provided for at least temporarily holding the connection information via the self-organizing radio network part.
  • the radio communication system according to the invention comprises at least one base station of the type described above.
  • FIG. 1 shows a section of a schematically two routes ⁇ limited network topology
  • FIG. 2 shows a schematic representation of a transmission of information according to the invention about a self-organizing part of a radio communication network and a cellular part of a radio communication network of a radio communication system.
  • FIG. 1 shows a section of a network topology that is schematically limited to two routes.
  • the network structure of the cellular radio network part is not shown here, but two non-disjoint paths for the transmission of information from the node N1, which acts as the source in the example, to the base station BS.
  • a subscriber would like to transmit information from his subscriber station shown as network node N1 to the base stations BS of a cellular radio network, not shown in FIG. 1. To do this, however, the node N1 must either already know a path to the base station or the path must be determined. A routing algorithm must be used for the second case.
  • the present invention relates to route calculation using the base station.
  • various suitable metrics can be used for this.
  • Methods of calculating the shortest path are known.
  • the paths thus determined are not always the most sensible paths for multihop ad hoc networks.
  • the routing algorithm considered in the context of the invention which can be referred to as an ad hoc routing for cellular coverage extension (ARCE) algorithm, is used Additional information which the base station generates from the incoming route requests, ie the requests to determine at least one transmission path. Based on the frequent route requests from many participants, the base station can recognize more stable routes because these are often recorded in the source routing header of the request packet. In the header of the request packet, as described above, all nodes (nodes) over which the packet runs are listed. From this, a directory can be created • of all links used between the nodes of the self-organizing radio network part. This directory can be updated continuously or from time to time. The more stable links can now be used to generate statistically longer-lived routes.
  • APN ad hoc routing for cellular coverage extension
  • the ARCE protocol can therefore achieve an overall significantly improved performance than an ad hoc routing protocol, which has to do without active support of the base station.
  • a request for a path could only find the path N1 -> N2 - N5 -> N6 to the base station BS in the example in FIG. 1.
  • the alternate path also present in FIG. 1 (Nl-N2-N4-N5 - $ > N6) - approximately significant in the event that node N3 fails - via nodes N4 and N5 (instead of via N3) would be discarded because of the Request from node N5 arrives at node N6 after the first request from node N3.
  • a modified request header can be used to take advantage of specifying multiple paths.
  • the header no longer contains only the details of the forwarding node via which the request was sent (see, for example, DSR header), but the links via which the request was sent.
  • a link can be described as a connection between 2 nodes, which is why 2 consecutive addresses in the request always form a link.
  • the header must therefore always contain an even number of addresses.
  • a link-based path is composed of individual links. Both approaches are equivalent for the calculation of the shortest path. If several routes are to be calculated and they do not always have to be disjoint, a link-based approach is essential.
  • a node-based specification of the connections from FIG. 1 would be restricted to the shortest path and would be: Nl-N2 - ' N3 - N6.
  • a connection-based specification comprises several links and is: N1-N2, N2-N3, N3-N6, N6-BS, N2-N4, N4-N5, N5-N6.
  • FIG. 2 A simple example of a radio communication system according to the invention is shown in FIG. 2.
  • ADHOC In the area ADHOC are the nodes Nl, N2, N3, N4, N5, N6, N8, N9, N10 and Nil, which act as nodes in the self-organizing ADHOC wireless power supply works.
  • a cellular radio power supply unit CELL is also present in FIG. This includes a base station BS, the radio coverage area (cell) of which is indicated by a circle.
  • the subscriber stations N6, N5 and Nil are located in the area of the radio cell of the 5 base station BS. These subscriber stations N6, N5 and Nil also belong to the self-organizing radio network part ADHOC of the radio communication system shown.
  • the subscriber stations N6 and Nil are in the radio network - for example in one
  • the subscriber station N5 is indeed in the radio cell, i.e. in the radio coverage area of the base station BS, but has, for example, currently logged out of the UMTS radio network
  • the base station BS via the air interface.
  • the subscriber stations N6 and Nil can be assigned to the cellular radio network part CELL.
  • subscriber stations (not shown) can also be present in the cellular radio network part ⁇ 20 CELL, which do not or cannot act as nodes in the self-organizing radio network part ADHOC.
  • Paths i) and ii) correspond to the illustration in FIG. 1. Paths i) and ii) are each disjoint to path iii).
  • Algorithm according to the invention using the base station shown on the basis of the illustration in FIG. 2 A subscriber station tries to connect to the base station via the UMTS interface and is blocked or is out of range. After receiving a corresponding error message, the subscriber station now uses the ARCE algorithm for the ad hoc network: First, it checks whether a path to the base station is not known from previously forwarded packets. If this is the case, the source immediately uses this path as a data path. Otherwise, the source must flood a request in search of the destination through the network before establishing a connection. Initially, this usually only contains the general data, for example a TTL (time to life) field, the source address and the destination address and a request identification information (request ID). In addition, the source address is entered as the first address of the first link. The request is then sent to all direct neighbors using a broadcast (broadcast call).
  • TTL time to life
  • Each node that receives this request enters its own address as the second address of the link.
  • the forwarding • node waits for a time T w for possible further incoming requests with the same Request ID and source address.
  • T w waits for a time for possible further incoming requests with the same Request ID and source address.
  • the request is forwarded before the timer T w expires, otherwise the timer expires. waited.
  • the maximum number of requests N should be set so that only sensible paths are forwarded, this is also limited by the TTL field. Obviously, paths that are too long should not be forwarded in order not to waste bandwidth because every link in the source routing header requires bandwidth.
  • the waiting time should be chosen short enough not to delay the request too much and long enough to be able to forward some additional paths.
  • a new package is started. For the TTL field the largest received TTL number was selected from all received request packets, decreased by one, and written into the TTL field of the packet to be forwarded. If the TTL field is zero or less, the entire packet is discarded. Otherwise the complete package is created by transferring the links of the first request package into the new package. Links mentioned several times are filtered out and - only entered once in the new link list. Thereafter, the links contained in each newly arriving package are compared with the links already copied into the new package and, if they match, are discarded. All other links must be appended to the end of the package. The order of storage does not matter.
  • the Dij kstra algorithm that is preferably used in the base station evaluates the links, for example, regardless of their order.
  • Subscriber stations with a connection to a base station generally stop flooding the network, so they no longer send the packet over the ad hoc interface. Instead, the request is sent to the base station via the UMTS interface.
  • two matrices are preferably managed independently, namely an associativity matrix and a load distribution matrix.
  • the maximum value in the associativity matrix metric is set to three, the minimum value is zero. Three means a high level of location stability, whereas zero means very poor associativity. If a link is not used during a period of time and the metric already contains zero, the entire link is removed from the matrix. For a previously unknown link, an associativity matrix of one is assumed. In the event that the base station receives a route error packet, the link identified therein as faulty is immediately removed from the associativity matrix.
  • the second metric is that of load distribution.
  • the load on a link is measured in packets per unit of time. If a link forwards many packets, this link receives a value of 3 (fill load) in the load distribution matrix, without load the value is zero (no load).
  • the load metric is not independent of associativity.
  • the number of entries in the associativity matrix must always be greater than the number of entries in the.
  • Load distribution matrix i.e. the load distribution matrix must be a subset of the associativity matrix.
  • the edge weights of the shortest path are increased by one, for example. This results in a new network topology without, however, completely excluding links. If a second path is found, it is also saved and its edge weights increased. Then the Dijkstra algorithm is used again. A termination criterion is also specified. The entire procedure is repeated, for example, until the base station R max has calculated routes to the source or until one of the previously calculated routes has been recalculated for the third time. The changed edge weights are then reset to their original values. With this calculation method, the routes are not calculated in their optimal order, but rather randomly. In order to transmit the routes to the source in a meaningful order, they are sorted again using the two metrics.
  • the route reply packet is now sent back to the source via the primary route.
  • the source can start transmitting data immediately, in the event that only one base station has been reached.
  • the source has to calculate the route that is most favorable for them. However, it receives further paths to a base station, which are also highly likely to be completely disjoint.
  • the invention also has the following advantages:
  • the base station controls the source node; Whenever new information about routes is available, it will be communicated to the source,
  • the cache within the source node can be switched off if the base station takes full control of the route determination (check whether paths still exist), the number of routes stored in the source is controlled by the base station, e.g. If the topology changes quickly, a few alternative routes are generated (quick breaking of the links), while if there are few changes, many routes can be generated because they last longer on average.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Übertragung von Informationen in einem Funkkommunikationssystem umfassend zumindest einen zellularen Funknetzteil (CELL) mit mindestens einer Basisstation (BS) und einen zumindest teilweise selbstorganisierenden Funknetzteil (ADHOC), wobei die Informationen von einer Teilnehmerstation (N1) des selbstorganisierenden Funknetzteils an die mindestens eine Basisstation (BS) des zellularen Funknetzteils (CELL) übertragen werden. Erfindungsgemäß werden in der mindestens einen Basisstation (BS) Verbindungsinformationen über den selbstorganisierenden Funknetzteil (ADHOC) zur Bestimmung mindestens eines Übertragungspfades zur Übertragung von Informationen verwendet.

Description

Beschreibung
Verfahren und Basisstation zur Übertragung von Informationen in einem mittels Ad Hoc Verbindungen erweiterten zellularen Funkkommunikationssystem
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Übertragung von Informationen in einem Funkkommunikationssystem umfassend zumindest ein zellulares Funknetzteil mit mindestens einer Basisstation und ein zumindest teilweise selbstorganisierendes Funknetzteil nach dem Oberbegriff des Anspruchs- 1.
Die Erfindung betrifft ferner eine Basisstatioή in einem Funkkommunikationssystem umfassend zumindest einen zellularen Funknetzteil mit mindestens der Basisstation und einen zumindest teilweise selbstorganisierenden Funknetzteil nach dem Oberbegriff des Anspruchs 11.
Funkkommunikationssystemen kommt heute aufgrund der ermöglichten Mobilität der Teilnehme eine große Bedeutung zu. Außerdem werden Geräte entwickelt, die unterschiedliche Systeme nutzen können (Multi Ho ing) und somit die Flexibilität erhöhen.
In Funkkommunikationssystemen werden Informationen (beispielsweise Sprache, Bildinformation, Videoinformation, SMS [Short Message Service] oder andere Daten) mit Hilfe von elektromagnetischen Wellen über eine Funkschnittstelle zwi- • sehen sendender und empfangender Station (Basisstation bzw. Teilnehmerstation) übertragen. Das Abstrahlen der elektromagnetischen Wellen erfolgt dabei mit Trägerfrequenzen, die in dem für das jeweilige System vorgesehenen Frequenzband liegen. Für das eingeführte GSM-Mobilfunksystem (Global System for Mobile Com unication) werden Frequenzen bei 900, 1800 und 1900 MHz genutzt. Diese Systeme übermitteln im wesentlichen Sprache, Telefax und Kurzmitteilungen SMS (Short Message Ser- vice) als auch digitale Daten.
Für zukünftige Mobilfunksysteme mit CDMA- oder TD/CDMA-Über- tragungsverfahren, wie beispielsweise UMTS (Universal Mobile Telecommunication System) oder andere Systeme der dritten Generation, sind Frequenzen im Frequenzband von ca. 2000 MHz vorgesehen. Diese Systeme der dritten Generation werden entwickelt mit den Zielen weltweiter Funkabdeckung, einem großen Angebot an Diensten zur Datenübertragung und vor allem eine flexible Verwaltung der Kapazität der Funkschnittstelle, die bei Funk-Kommunikationssystemen die Schnittstelle mit den geringsten Ressourcen ist. Bei diesen Funk-Kommunikationssystemen soll es vor allem durch die flexible Verwaltung der Funkschnittstelle möglich sein, dass einer Teilnehmerstation bei Bedarf eine große Datenmenge mit hoher Datengeschwindig- keit senden und/oder empfangen kann.
Der Zugriff von Stationen auf die gemeinsamen Funkressourcen des Übertragungsmedium, wie zum Beispiel Zeit, Frequenz, Leistung oder Raum, wird bei diesen Funk-Kommunikationssystemen durch Vielfachzugriffsverfahren (Multiple Access, MA) geregelt.
Bei Zeitbereichs-Vielfachzugriffsverfahren (TDMA) wird jedes Sende- und Empfangsfrequenzband in Zeitschlitze unterteilt, wobei ein oder mehrere zyklisch wiederholte Zeitschlitze den Stationen zugeteilt werden. Durch TDMA wird die Funkressource Zeit stationsspezifisch separiert.
Bei Frequenzbereichs-Vielfachzugriffsverfahren (FDMA) wird der gesamte Frequenzbereich in schmalbandige Bereiche unterteilt, wobei ein oder mehrere schmalbandige Frequenzbänder den Stationen zugeteilt werden. Durch FDMA wird die Funkressource Frequenz stationsspezifisch separiert.
Bei Codebereichs-Vielfachzugriffsverfahren (CDMA) wird durch einen Spreizcode, der aus vielen einzelnen sogenannten Chips besteht, die zu übertragende Leistung/Information stationsspezifisch codiert, wodurch die zu übertragende Leistung codebedingt zufällig über einen großen Frequenzbereich gespreizt wird. Die von unterschiedlichen Stationen benutzen Spreizcodes innerhalb einer Zelle/Basisstation sind jeweils gegenseitig orthogonal oder im wesentlichen orthogonal, wodurch ein Empfänger die ihm zugedachte Signalleistung erkennt und andere Signale unterdrückt. Durch CDMA wird die Funkressource Leistung durch Spreizcodes stationsspezifisch separiert.
Bei orthogonalen Frequenz-Vielfachzugriffsverfahren (OFDM) werden die Daten breitbandig übermittelt, wobei das Frequenzband in äquidistante, orthogonale Unterträger eingeteilt wird, so dass die simultane Phasenverschiebung der Unterträger einen zwei-dimensionalen Datenfluss im Zeit-Frequenz Bereich aufspannt. Durch OFDM wird die Funkressource Frequenz mittels orthogonalen Unterträgern stationsspezifisch separiert. Die während einer Zeiteinheit auf den orthogonalen Unterträgern übermittelten zusammengefassten Datensymbole werden als OFDM Symbole bezeichnet.
Die Vielfachzugriffsverfahren können kombiniert werden. So benutzen viele Funkkommunikationssysteme eine Kombination der TDMA und FDMA Verfahren, wobei jedes schmalbandige Frequenzband in Zeitschlitze unterteilt ist.
Für das erwähnte UMTS-Mobilfunksystem wird zwischen einem sogenannten FDD-Modus (Frequency Division Duplex) und einem TDD-Modus (Time Division Duplex) unterschieden. Der TDD-Modus zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass ein gemeinsames Frequenzband sowohl für die Signalübertragung in Aufwärts- richtung (UL - Uplink) als auch in Abwärtsrichtung (DL -
Downlink) genutzt wird, während der FDD-Modus für die beiden
Übertragungsrichtungen jeweils ein unterschiedliches
Frequenzband nutzt.
In Funkkommunikationsverbindungen der zweiten und/oder dritten Generation können Informationen kanalvermittelt (CS Circuit Switched) oder paketvermittelt (PS Packet Switched) übertragen werden.
Die Verbindung zwischen den einzelnen Stationen erfolgt über eine Funkkommunikations-Schnittstelle . Basisstation und Funknetzwerkkontrolleinrichtung sind üblicherweise Bestandteile eines Basisstationssubsystems (RNS Radio Network Subsystem) . Ein zellulares Funkkommunikationssystem umfasst in der Regel mehrere Basisstationssubsysteme, die an ein Kernnetz (CN Core Network) angeschlossen sind. Dabei ist die Funknetzwerkkontrolleinrichtung des Basisstationssubsystems in der Regel mit einer Zugangseinrichtung des Kernnetzes verbunden.
Neben diesen hierarchisch organisierten zellularen Funkkommunikationssystemen gewinnen selbstorganisierende drahtlose Funkkommunikationssysteme - auch als Ad Hoc Systeme bezeichnet - zunehmend an Bedeutung, auch in Verbindung mit zellularen Funkkommunikationssystemen.
In selbstorganisierenden Funkkommunikationssystemen findet im Gegensatz zu zellularen Funkkommunikationssystemen, wie z.B. GSM oder UMTS, die Kommunikation zumindest teilweise direkt zwischen den möglicherweise mobilen Endgeräten statt.
In selbstorganisierenden Funkkommunikationssystemen sind Funkstationen in der Lage, ohne eine vermittelnde zentrale Einrichtung eine Funkverbindung untereinander aufzubauen. Die Verbindung zwischen zwei Funkstationen erfolgt dabei entweder direkt oder bei größeren Entfernungen über weitere Funkstationen, die für diese Verbindung Relaisstationen bilden. Nutzinformationen werden somit von Funkstation zu Funkstation über Abstände gesendet, welche der Funkreichweite der Funkstationen entsprechen. Die Funkstationen eines selbstorganisierenden Netzes können mobile Funkstationen (beispielsweise Mobilfunkgeräte von Personen oder in Verkehrsfahrzeugen) und/oder vorwiegend stationäre Funkstationen (beispielsweise Computer, Drucker, Haushaltsgeräte) sein. Um Bestandteil eines Ad Hoc Netzes zu sein, muss sich eine Funkstation in dem Funkabdeckungsbereich von zumindest einer benachbarten Funkstation befinden. Beispiele für selbstorganisierende Netze sind die Wireless Local Area Networks (WLANs) wie HiperLAN oder IEEE 802.11.
Ein besonderer Vorteil von selbstorganisierenden Funkkommunikationssystemen liegt in ihrer großen Mobilität und Flexibilität. Diese Faktoren stellen jedoch auch eine große Herausforderung für Routing Verfahren dar. In einem aus mehreren Funkstationen bestehenden Funkkommunikationssystem muss für ein Datenpaket ein Pfad von dem Sender gegebenenfalls über mehrere das Datenpaket weiterleitende Funkstationen zu dem Empfänger gefunden werden. Die Auswahl des Weges bezeichnet man als Routing. Handelt es sich bei den Funkstationen um mobile Funkstationen, so ändert sich in der Regel die Topologie des Netzwerkes mit der Zeit. Ein geeignetes Routing Verfahren muss diesen ständigen Veränderungen Rechnung tragen.
Hybride Funkkommunikationssysteme umfassen zumindest einen zellularen Funknetzteil mit mindestens einer Basisstation und einen zumindest teilweise selbstorganisierenden Funknetzteil, wobei Informationen von einer Teilnehmerstation des selbstorganisierenden Funknetzteils an die Basisstation des zellularen Funknetzteils unter Nutzung beider Teilnetze übertragen werden können. Die Anbindung von selbstorganisierenden Funkkommunikationssystemen an zellulare Funkkommunikationssysteme wird aus verschiedenen Gründen angestrebt. Dies soll anhand der nachfolgenden beispielhaften Betrachtungen verdeutlicht . werden. Dabei' wird als Beispiel für ein zellulares Funkkommunikationssystem ein UMTS Funknetz betrachtet. Grundsätzlich können, müssen aber einerseits für den zellularen Funknetzteil mit mindestens einer Basisstation und andererseits für den zumindest teilweise selbstorganisierenden Funknetz"- teil keine unterschiedlichen Übertragungstechniken zum Einsatz kommen.
Ein grundlegendes Problem bei der Übertragung von Informationen von einer nicht im zellularen Funkteilnetz eingebundenen Teilnehmerstation des selbstorganisierenden Funknetzteils an die Basisstation des zellularen Funknetzteils stellt die Pfadbestimmung für den zu verwendenden Übertragungspfad dar.
Bei dem Aufbau eines UMTS Netzwerkes werden zu Beginn nur in den Innenstädten von Ballungszentren UMTS Basisstationen existieren. Diese Basisstationen haben nur eine begrenzte Reichweite und können nur die Teilnehmer in der unmittelbaren Umgebung mit den neuen Diensten von UMTS versorgen. Sobald der Teilnehmer die Reichweite des Senders verlässt, muss er beispielsweise auf den GSM-Standard umgestellt werden. Nur Teilnehmer die innerhalb der Reichweite des UMTS Senders sind, erhalten eine Verbindung mit der Basisstation, Teilnehmer außerhalb dieses Bereichs bekommen keine - Verbindung über UMTS. Um die Häufigkeit einer Ablehnung einer Verbindung in der Nähe eines UMTS Senders zu verringern, kann ein selbstkonfigurierendes ad hoc Netz genutzt werden. Dieses dient als Relay Netz von einem mobilen Terminal zu einem Terminal innerhalb der Reichweite des UMTS Senders. Über diese Relay-Terminals kann nu eine indirekte Verbindung mit UMTS Diensten aufgebaut werden. Im Falle eines Komplettausbaus eines UMTS Netzes kann eine Anbindung eines selbstorganisierenden Funknetzes verwendet werden. Dann wird nicht mehr von dem Fall auszugehen sein, dass keine direkte Verbindung zu einer UMTS Basisstation existiert, sondern in diesem Szenario tritt beispielsweise eine Überlast einer einzelnen UMTS Basisstation auf. Dies kann z.B. auf großen Messen geschehen, wenn viele Nutzer gleichzeitig über die gleiche UMTS Basisstation . telefonieren wollen. Nun kann der Algorithmus genutzt werden, um einige der geblockten Nutzer über das Ad Hoc Netzwerk und eine
Relaisstation mit einer anderen Basisstation zu verbinden. Dadurch kann die Blockierungswahrscheinlichkeit von Rufen reduziert werden, und infolgedessen hat der Netzbetreiber beim Aufbau seines UMTS Netzes mehr Freiheiten bezüglich des Abstandes zwischen zwei Basisstationen.
Die maximale Entfernung zwischen der UMTS Basisstation .und einem mobilen Endgerät ist nicht konstant, sondern variiert. Man spricht in diesem Zusammenhang von Zellatmung. Dies wird verursacht durch einen erhöhten. Störpegel von anderen
Endgeräten innerhalb der Reichweite der Basisstation. Je größer die Anzahl der Teilnehmer ist, umso geringer wird die maximale Distanz. Diesem Effekt kann man ebenfalls durch- Anbindung eines selbstorganisierenden Funkkommunikations- Systems begegnen.
Als ein Ad Hoc Multihop Protokoll ist das ODMA (Opportunity Driven Multiple Acess) vorgeschlagen worden und in- einer veränderten Form von einer Konzeptgruppe des 3rd Generation Partnership Project (3GPP) aufgegriffen worden.
Eine UMTS Zelle wird in einen Bereich mit hoher möglicher Bitrate (wenig Interferenz) um die Basisstation herum und in einem Bereich mit niedriger Bitrate (hohe Interferenz) weiter entfernt von der Basisstation unterteilt. UMTS kann nur eine gewisse Anzahl von Teilnehmern gleichzeitig versorgen. Dabei ist die Größe der Interferenzen ausschlaggebend, weil alle Teilnehmer das gleiche Frequenzband verwenden und nur durch unterschiedliche Codesequenzen voneinander getrennt werden können. Weit von der Basisstation entfernte Teilnehmer müssen mit hoher Sendeleistung senden, was zu einer hohen Interferenz führt. Falls die Interferenzen zu groß werden, kann keine Verbindung zur Basisstation aufgebaut werden. Dieses Verhalten soll ODMA vermeiden, indem Verbindungen von entfernten Teilnehmern nicht direkt zur Basisstation weitergeleitet werden, sondern von einem dazwischenliegenden Wiederholstation (Relay) weitergeleitet wird. Dies reduziert die gesamte im System vorhandene Menge an Interferenzen, weil der Teilnehmer nicht mit voller Leistung senden muss. ODMA benötigt für den Betrieb allerdings zumindest Layer 1 Synchronisierungsinformationen, d.h. Teilnehmer außerhalb der maximalen Sendereichweite der Basisstation können an ODMA nicht partizipieren. Die 3GPP Spezifikation sieht sowohl den Einsatz von mobilen Relays (Teilnehmer) als auch stationärer Relays (Infrastruktur) vor.
ODMA basiert auf dem Einsatz von Erforschungs-Nachrichten (Probing) , also einem in regelmäßigen Abständen Senden von Nachrichten, um Teilnehmer in der Nachbarschaft zu finden. Anhand dieser Informationen kann der Teilnehmer eine Routing- Tabelle aufbauen, die bei einem späteren Verbindungsaufbau zur Basisstation genutzt werden kann. Jeder Teilnehmer entscheidet selbstständig über sein Probing-Verhalten.
Durch das Probing erhält jeder Teilnehmer Informationen seiner Nachbarn bezüglich möglicher Datenraten und benötigter Sendeleistung. Die Datenrate kann durch den gewählten
Kontrollkanal (Control Channel CCH) festgelegt werden. Das Endgerät startet die Suche mit einer minimalen Sendefeldstärke, und falls sich keine Empfangsgeräte bei ihm melden, erhöht die Sendestärke sukzessiv, bis genügend Antworten eintreffen. Dadurch wird ein Netz aus Teilnehmern mit derselben Datenrate aufgebaut. Es wird ein proaktives Routing angestrebt. Jeder Teilnehmer bekommt von seinen Nachbarn dessen Nachbarschaftsinformationen mitgeteilt. Daraus lassen sich dann Pfade zurück zur Basisstation berechnen. Allerdings wird auf die Problematik der hohen Dynamik (schnell bewegende Teilnehmer) und der damit verbundenen schnellen Änderung der Netztopologie nicht eingegangen. Diese führt vor allem bei proaktiven Routing Algorithmen zu hohen Netzlasten durch den Austausch von Topologieinformationen.
Nachteilig ist, dass ODMA zwar im TDD-Modus mit einem Software Update der Basisstation und der Teilnehmer auskommen kann, dass aber für den FDD-Modus eine Hardwaremodifikation der Basisstation und der Teilnehmer notwendig ist, weil auch ein Empfangen auf dem eigentlich zum Senden vorgesehen Band erforderlich ist (Empfang der Probing-Nachrichten anderer Teilnehmer) . Sowohl das Probing mit unterschiedlichen Sendestärken als auch das Filtern der eintreffenden Nachrichten führt folglich gerade im FDD-Modus zu einem höheren apparativen Aufwand in den Endgeräten und damit auch zu einer- Verteuerung der Endgeräte.
Es existieren außerdem verschiedene Ansätze zum Routen von Datenpaketen in Ad Hoc Netzen. Die wichtigsten sind ein als Dynamic Source Routing (DSR) bezeichnetes dynamisches Pfadbestimmungsverfahren und AODV (Ad Hoc On Demand Distance Vector Routing) . Beide sind reaktive Ansätze, die eine
Paketvermittlung in mobilen Ad Hoc Netzen erlauben. Sowohl DSR als auch AODV benötigen keinerlei zusätzliche Infrastruktur für das Routing, sondern es genügen die teilnehmenden Terminals.
Wie der Name schon impliziert, nutzt DSR den Quellenpfad Ansatz (Source Routing) . Dabei wird in allen Paketen die genaue Route, die ein Paket nutzt, gespeichert. Dies führt zu geringerem Aufwand zur Weiterleitung der Pakete, allerdings vergrößern sich die Pakete durch die gespeicherte Route. AODV nutzt einen anderen Mechanismus. Jeder Knoten auf einer Route kennt nur seinen Vorgänger und seinen Nachfolger. Diese Information reicht aus, ein Paket von der Quelle zum Ziel zu leiten, ohne dass ein einziger Knoten die gesamte Route kennt. Dabei ist ein erhöhter Aufwand für das Weiterleiten nötig, weil Routentabellen in den einzelnen Knoten (Nodes) abgefragt werden müssen. Dafür ist kein zusätzlicher Routingoverhead nötig, um Pakete zu verschicken.
Das Versenden von Datenpaketen zwischen zufälligen Teilnehmern können beide Algorithmen gut erfüllen. Allerdings liegt bei einer Erweiterung der Abdeckung- (Coverage) einer zellularen Basisstation keine Knoten zu Knoten (Node-to-Node) Kommunikation vor, sondern es ist die Basisstation immer ein Endpunkt der Kommunikation.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren- und eine Basisstation der eingangs' genannten Art aufzuzeigen, welche ein effizientes und den speziellen Bedingungen angepasstes Bestimmen des Übertragungspfades von einer Teilnehmerstation zu einer Basisstation zur Verfügung stellen.
Die Aufgabe wird für das Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und für die Basisstation mit den Merkmalen des Anspruchs 11 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltung und Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Erfindungsgemäß werden in der mindestens einen Basisstation Verbindungsinformationen über den selbstorganisierenden Funknetzteil zur Bestimmung mindestens eines Übertragungspfades zur Übertragung von In ormationen verwendet.
Die Erfindung basiert auf der Idee, die Bestimmung des Übertragungspfades in der Basisstation zu bündeln. Mit Vorteil werden die Verbindungsinformationen über den selbstorganisierenden Funknetzteil (ADHOC) in der mindestens einen Basisstation (BS) zumindest zeitweise vorgehalten. In Abhängigkeit von bestimmbaren Bedingungen können Kriterien gewählt werden, wann welche Verbindungsinformationen über den selbstorganisierenden Funknetzteil nicht mehr gespeichert bleiben bzw. werden.
Die Verbindungsinformationen können Informationen zu der Assoziativität und/oder der Lastverteilung bezüglich der Verbindungen im selbstorganisierenden Funknetzteil umfassen. Bevorzugt werden sowohl Informationen zu der Assoziativität und/oder der Lastverteilung bezüglich der Verbindungen im selbstorganisierenden Funknetzteil betrachtet.
Durch die ungefähre Rotationssymmetrie der Lastverteilung um die Basisstation herum (zur Basisstation hin steigt die Last jedes einzelnen Links), entsteht ein erhöhter Verlust auf allen Links, falls keine Lastverteilung vorgenommen wird. Keiner der bekannten Ad Hoc Routing Algorithmen kann die angesprochene Lastverteilung leisten, weil sie ohne zentrale Signalisierung auskommen müssen.
In einer bevorzugten Ausführungsvariante der Erfindung gewinnt die mindestens eine Basisstation Verbindungsinformationen über den selbstorganisierenden Funknetzteil aus Daten im Kopfteil (Header) von Datenpaketen zur Anfrage eines Pfades zu der mindestens einen Basisstation.
Die Verbindungsinformationen können grundsätzlich Knoten basiert (node based) vorliegen. Besondere Vorteile ergeben sich trotz des vergleichsweise größeren Speicherbedarfs, wenn die Verbindungsinformationen, insbesondere die Daten im Kopfteil der Datenpakete zur Anfrage eines Pfades über den selbstorganisierenden Funknetzteil, verbindungsbasiert (link based) vorliegen. In diesem Fall können nämlich auch alternative Routen bestimmt werden, die nicht disjunkt sind.
Es können die Verbindungsinformationen, insbesondere die Daten im Kopfteil der Datenpakete zur Anfrage eines Pfades über den selbstorganisierenden Funknetzteil, Verbindungsdaten zu alternativen Pfaden umfassen.
Grundsätzlich kann die Pfadbestimmung und die Ausfallsicherheit der Übertragung dadurch wesentlich verbessert werden, dass die mindestens eine Basisstation mehrere
Übertragungspfade zur Übertragung von Informationen bestimmt.
In Ausgestaltung der Erfindung kann zur Übertragung von Informationen von der Teilnehmerstation des selbstorgani- sierenden Funknetzteils als Informationsquelle an die mindestens eine Basisstation des zellularen Funknetzteils ein Routing Algorithmus mit folgenden Schritten verwendet werden:
a) die Teilnehmerstation (Nl) sendet eine Anfrage zur Bestimmung mindestens eines Übertragungspfades,
b) jeder Knoten des selbstorganisierenden Funknetzteil, der diese Anfrage empfängt, trägt seine Adresse im Kopfteil des Anfragepakets ein und sendet das Anfragepaket nach einer Verweilzeit weiter,
c) mindestens ein empfangender Knoten des selbstorganisierenden Funknetzteils, welcher auch Teilnehmerstation des zellularen Funknetzteils ist, überträgt das Anfragepaket über das zellulare Funknetzteil an die mindestens eine Basisstation,
d) in der mindestens einen Basisstation wird unter Verwendung der Informationen zu der Assoziativität und/oder der Lastverteilung zu Verbindungen im selbstorganisierenden Funknetzteil mindestens ein Übertragungspfad zur Informationenübertragung an die mindestens eine Basisstation bestimmt,
e) von der mindestens einen Basisstation wird über mindestens einen der bestimmten Übertragungspfade an die Teilnehmerstation ein Verbindungsanfrageantwortpaket mit Angabe des mindestens einen Übertragungspfades übermittelt,
f) von der Teilnehmerstation wird an die mindestens eine Basisstation (BS) über den mindestens einen
Übertragungspfad der bestimmten Übertragungspfade an die mindestens eine Basisstation (BS) übertragen.
Dieser Algorithmus bringt besondere Vorteile. Denn ein auf den hier betrachteten Fall der Übertragung von einer
Teilnehmerstation im selbstorganisierenden Funknetz zu der Basisstation des zellularen Funknetzes hin optimierter Algorithmus, kann die Information besser nutzen als dies für die auch für allgemeine Fälle nutzbaren Protokolle der. Ad Hoc Routing Algorithmen AODV oder DSR der Fall wäre. Weiterhin kann die Basisstation die Berechnungen von Pfaden sowie die Wartung von Routing Tabellen effizienter durchführen als dies bei einer Verteilung auf alle Teilnehmer möglich wäre.
Im Verbindungsanfrageantwortpaket (Route Reply Packet) nach Schritt e) kann für den Fall, dass nur ein einziger Übertragungspfad an die Quelle übertragen wird, dieser Pfad im Kopfteil (Header) des Verbindungsanfrageantwortpakets Knoten basiert angegeben sein. Eine eine größere Datenmenge umfassende Angabe auf Basis der Verbindungen (Link basiert) ist hier nicht erforderlich.
Bevorzugt wird in der mindestens einen Basisstation zur Bestimmung des mindestens einen Übertragungspfades der Dijkstra Algorithmus eingesetzt. Der Dijkstra Algorithmus dient allgemein zur Wegfindung zwischen einem Startknoten und einem Zielknoten in einem gegebenen zusammenhängenden Graphen. Kanten in diesem Graphen repräsentieren mögliche Verbindungen und sind nach der Weglänge gewichtet. Es wird vom Startknoten ausgehend der gesamte Graph erforscht und der kürzeste Weg zu dem Zielknoten in einer vollständigen Suche (Breitensuche) ermittelt.
Die Zahl der Flutungsübertragungen kann dadurch reduziert werden, dass jeder empfangende Knoten des - selbstorganisierenden Funknetzteils, welcher auch Teilnehmerstation des zellularen Funknetzteils ist, das Anfragepaket ausschließlich über das zellulare Funknetzteil an die mindestens eine Basisstation überträgt.
Die erfindungsgemäße Basisstation gehört einem Funk- kommunikationssystem an, welches zumindest einen zellulares Funknetzteil mit mindestens der Basisstation und einen' zumindest teilweise selbstorganisierenden Funknetzteil •umfasst, wobei die Informationen von einer Teilnehmerstation des selbstorganisierenden Funknetzteils an die Basisstation übertragen werden.
Erfindungsgemäß weist die Basisstation Mittel zur Bestimmung mindestens eines Übertragungspfades zur Übertragung von Informationen aus Verbindungsinformationen über den selbst- organisierenden Funknetzteil auf.
Es können außerdem Mittel zum zumindest zeitweise Vorhalten der Verbindungsinformationen über den selbstorganisierenden Funknetzteil vorgesehen sein.
Das erfindungsgemäße Funkkommunikationssystem umfasst mindestens eine Basisstation der oben beschriebenen Art.
Nachfolgend soll die Erfindung anhand von Figuren näher erläutert werden.
Hierbei zeigen: Fig. 1: einen Ausschnitt einer schematisch auf zwei Routen beschränkten Netzwerktopologie,
Fig. 2: eine schematische Darstellung zu einer erfindungsgemäßen Übertragung von Information über einen selbstorganisierenden Teil eines Funkkommunikationsnetzes und einen zellularen Teil eines Funkkommunikationsnetzes eines Funkkommunikationssystems .
In Figur 1 ist ein Ausschnitt einer schematisch auf zwei Routen beschränkten Netzwerktopologie dargestellt. Dabei ist nicht die Netzstruktur des zellularen Funknetzteils gezeigt, sondern zwei nicht disjunkte Pfade für eine Übertragung von Information von dem im Beispiel als Quelle fungierenden Knoten Nl zur Basisstation BS . Im hier betrachteten Beispiel möchte ein Teilnehmer vom seiner als Netzknoten Nl dargestellten Teilnehmerstation Informationen an die Basisstationen BS eines in Figur 1 nicht dargestellten zellularen Funknetzes übermitteln. Dazu muss aber der Knoten Nl entweder einen Pfad zur Basisstation bereits kennen oder der Pfad muss ermittelt werden. Für den zweitgenannten Fall muss ein Routing Algorithmus verwendet werden.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Routenberechnung unter Nutzung der Basisstation. Dazu können grundsätzlich verschiedene geeignete Metriken zum Einsatz kommen. Es sind Methoden der Berechnung des kürzesten Pfades bekannt. Allerdings stellen die so ermittelten Pfade bei Multihop Ad Hoc Netzen nicht immer die sinnvollsten Pfade dar.
Der im Rahmen der Erfindung betrachtete Routing Algorithmus, welcher als Ad Hoc Routing for Cellular Coverage Extension (ARCE) Algorithmus bezeichnet werden kann, nutzt Zusatzinformationen, welche die Basisstation aus den eingehenden den sogenannten Route Requests, d.h. den Anfragen zur Bestimmung mindestens eines Übertragungspfades, generiert. Anhand der häufigen Route Requests von vielen Teilnehmern kann die Basisstation stabilere Routen erkennen, weil diese häufig im Source Routing Header des Request Paketes verzeichnet sind. Im Header des Request Paketes sind wie oben beschrieben alle Knoten (Nodes) , über die das Paket läuft, verzeichnet. Hieraus lässt sich ein Verzeichnis • aller genutzten Links zwischen den Knoten des selbstorganisierenden Funknetzteiles erstellen. Dieses Verzeichnis kann fortlaufend oder von Zeit zu Zeit aktualisiert werden. Die stabileren Links können nun genutzt werden, um statistisch langlebigere Routen zu generieren. Dies bedeutet eine wesentliche Erweiterung gegenüber einem Vorgehen, bei welchem nur die kürzesten Pfade verwendet werden. Deshalb kann das ARCE Protokoll mit Unterstützung der Basisstation eine insgesamt deutlich verbesserte Performance bewerkstelligen, als dies ein ad hoc Routing Protokoll vermag, welches ohne aktive Unterstützung der Basisstation auskommen muss.
Um alle oder zumindest mehrere Pfade bzw. Routen eines Route Requests in einem Paket abspeichern zu können, müssen einige Felder eines solchen Paketes verändert werden. Es genügt nicht mehr, dass nur der bisherige Pfad des Paketes darin vermerkt wird, sondern es müssen Verbindungen (Links) zwischen den Knoten gespeichert werden.
Eine Anfrage eines Pfades (Route Request) , durchgeführt mit einem gewöhnlicher Flutungs (Flooding) Algorithmus, könnte im Beispiel der Figur 1 nur den Pfad Nl -> N2 - N5 -> N6 zur Basisstation BS finden. Der in Figur 1 ebenfalls vorhandene Ausweichpfad (Nl - N2 - N4- N5 -$> N6) - etwa bedeutsam für den Fall, dass der Knoten N3 ausfällt, - über die Knoten N4 und N5 (statt über N3) würde verworfen, weil der Request von Knoten N5 nach dem ersten Request von Knoten N3 an Knoten N6 eintrifft . Um die Vorteile der Angabe mehrere Pfade nützen zu können, kann ein veränderter Request Header benutzt werden. Es findet dabei ein Wechsel von einer Knoten (Node) basierten Angabe auf eine Verbindungs (Link) basierte Angabe der Verbindungsinformationen im Kopfteil der Datenpakete zur Anfrage eines Pfades (Route Request) über einen selbstorganisierenden Funknetzteil statt. Der Header enthält nicht mehr nur die Angabe der Weiterleitungsknoten, über die der Request versendet wurde (siehe dazu z.B. DSR-Header), sondern die Links, über die der Request gesendet wurde. Ein Link kann beschrieben werden als Verbindung zwischen 2 Knoten, deshalb bilden immer 2 aufeinander folgende Adressen im Request einen Link. Der Header muss deshalb immer eine gerade Anzahl an Adressen enthalten. Bei einem Knoten basierten Pfad werden nur die Knoten in den Header aufgenommen, über die ein Paket weitergeleitet wird. Sowohl DSR als auch AODV basieren auf diesem Prinzip. Bei DSR' wird der Pfad im Datenpaket vermerkt, bei AODV sind die jeweiligen weiterleitenden Knoten dafür verantwortlich, den nächsten Hop zu kennen. Im Gegensatz dazu wird ein Link basierter Pfad aus einzelnen Links zusammengesetzt. Für die Berechnung des kürzesten Pfades sind beide Ansätze äquivalent. Wenn mehrere Routen berechnet werden sollen, und diese nicht immer disjunkt sein müssen, ist ein Link basierter Ansatz unumgänglich.
Eine Knoten basierten Angabe der Verbindungen aus Figur 1 würde auf den kürzesten Pfad beschränkt sein und lauten: Nl- N2 - 'N3 - N6. Eine Verbindungs basierte Angabe umfasst mehrere Links und lautet: N1-N2, N2-N3, N3-N6, N6-BS, N2-N4, N4-N5, N5-N6.
Ein einfaches Beispiel eines erfindungsgemäßen Funkkommuni- kationssystems ist in Figur 2 gezeigt. Im Bereich ADHOC befinden sich die Knoten Nl, N2, N3, N4, N5, N6, N8, N9, N10 und Nil, welche als Knoten in dem selbstorganisierenden Funknetzteil ADHOC wirken. Daneben ist in Figur 2 auch ein zellularer Funknetzteil CELL vorhanden. Dazu gehört eine Basisstation BS, deren Funkabdeckungsbereich (Zelle) durch einen Kreis angedeutet ist. In Bereich der Funkzelle der 5 Basisstation BS befinden sich die Teilnehmerstationen N6, N5 und Nil. Diese Teilnehmerstationen N6, N5 und Nil gehören als Knoten auch dem selbstorganisierenden Funknetzteil ADHOC des dargestellten Funkkommunikationssystems an. Die Teilnehmerstationen N6 und Nil sind im Funknetz - beispielsweise in ein
10 UMTS Funkzelle - des zellularen Funknetzteils CELL angemeldet und befinden sich beispielsweise im IDLE Mode. Die Teilnehmerstation N5 befindet sich zwar in der Funkzelle, d.h. im Funkabdeckungsbereich der Basisstation BS, hat sich aber beispielsweise derzeit aus dem UMTS Funknetz abgemeldet
15 oder besitzt keine entsprechenden Ausstattung, um über die Luftschnittstelle mit der .Basisstation BS kommunizieren zu . können. Dem zellularen Funknetzteil CELL könne im Beispiel also lediglich die Teilnehmerstationen N6 und Nil zugerechnet werden. Selbstverständlich können im zellularen Funknetzteil 20 CELL auch Teilnehmerstationen (nicht gezeigt) vorhanden sein, die nicht als Knoten im selbstorganisierenden Funknetzteil ADHOC wirken oder wirken können.
In Figur 2 sind ausgehend von der Teilnehmerstation Nl als 25 Knoten des selbstorganisierenden Funknetzteils ADHOC mehrere mögliche Pfade zur Basisstation gezeigt. Dies sind im einzelnen die Routen: i) mit den Hops: Nl -> N2 -> N3 - N6 ii) mit den Hops: Nl - N2 - N4 - N5 -» N6 30 iii) mit den Hops: Nl - N8 - . N9 -> N10 - Nil.
Die Pfade i) und ii) entsprechen der Darstellung in Figur 1. Die Pfade i) und ii) sind jeweils disjunkt zum Pfad iii) .
35 Im folgenden wird beispielhaft der Einsatz eines Routing
Algorithmus nach der Erfindung mit Einsatz der Basisstation in Anlehnung an die Darstellung in Figur 2 aufgezeigt: Eine Teilnehmerstation versucht sich über das UMTS Interface mit der Basisstation zu .verbinden und wird geblockt oder ist außerhalb der Reichweite. Nach dem Erhalt einer entsprechenden Fehlermeldung verwendet die Teilnehmerstation nun den ARCE Algorithmus für das ad hoc Netz: Sie überprüft nun als erstes,, ob nicht von zuvor weitergeleiteten Paketen ein Pfad zur Basisstation bekannt ist. Ist dies der Fall, nutzt die Quelle diesen Pfad sofort als Datenpfad. Ansonsten muss die Source vor einem Verbindungsaufbau einen Request auf der Suche nach dem Ziel durch das Netz fluten. Dieser enthält zunächst in der Regel nur die allgemeinen Daten, also beispielsweise ein TTL (time to life) Feld, die Quellenadresse und die Zieladresse und eine Anfrageindentifikationsinfor ation (Request ID) . Außerdem wird noch die Source Adresse als erste Adresse des ersten Links eingetragen. Danach wird der Request an alle direkten Nachbar mit Hilfe eins Broadcasts (Rundsenderufs) verschickt.
Jeder Knoten, der diesen Request empfängt, trägt seine eigene Adresse als zweite Adresse des Links ein. Danach wartet der weiterleitende Knoten eine Zeit Tw auf mögliche weiter eintreffende Requests mit der selben Request ID und Source Adresse. Im Falle, dass während der Wartezeit Tw mehr als N Requests mit gleicher Request ID eintreffen, wird der Request schon vor dem Ablauf des Timers Tw weitergeleitet, ansonsten wird auf den Ablauf des Timers . gewartet . Die maximale Anzahl an Requests N sollte so eingestellt werden, dass nur sinnvolle Pfade weitergeleitet werden, dies wird ebenfalls durch das TTL Feld begrenzt. Offensichtlich zu lange Pfade sollten nicht weitergeleitet werden, um keine Bandbreite zu verschwenden, weil jeder Link im Source Routing Header Bandbreite benötigt. Außerdem sollte die Wartezeit klein genug gewählt werden, um den Request nicht zu stark zu verzögern, und groß genug sein, um einige zusätzliche Pfade weiterleiten zu können. Noch vor Ablauf des Timers wird damit begonnen, ein neues Paket zu erstellen. Für das TTL Feld wird die größte empfange TTL-Zahl aus allen empfangenen Request- Paketen ausgesucht, um eins erniedrigt, und in das TTL-Feld des weiterzuleitenden Paketes geschrieben. Sollte das TTL Feld gleich Null oder kleiner sein, wird das gesamte Paket verworfen. Ansonsten wird das vollständige Paket erstellt, indem die Links des ersten Request Paketes in das neue Paket übertragen werden. Mehrfach erwähnte Links werden ausgefiltert und- nur einmal in die neue Linkliste eingetragen. Danach werden bei jedem neu ankommenden Paket die darin enthaltenen Links mit den bereits in das neue Paket kopierten Links verglichen, und falls sie übereinstimmen, verworfen. Alle anderen Links müssen an das Ende des Paketes angehängt werden. Dabei spielt die Reihenfolge der Speicherung keine Rolle. Der in der Basisstation bevorzugt genutzte Dij kstra-Algorithmus wertet beispielsweise die Links unabhängig von ihrer Reihenfolge aus.
Teilnehmerstationen mit einer Verbindung zu einer Basisstation stoppen in der Regel das Fluten des Netzes, senden also das Paket über das ad hoc Interface nicht mehr weiter. Stattdessen wird der Request über das UMTS Interface an die Basisstation gesendet.
Innerhalb der Basisstation werden bevorzugt zwei Matrizen unabhängig verwaltet, nämlich eine Assoziativitätsmatrix und eine Lastverteilungsmatrix.
In der Assoziativitätsmatrix sind alle .bekannten Links enthalten. Bei jedem in der Basisstation neu eintreffenden Paket werden für alle Links, über die das Paket weitergeleitet wurde, die dazugehörende Assoziativität in der Matrix der Basisstation erhöht. Dies ist unabhängig von der Art des Paketes, es werden sowohl Routing Pakete als auch Datenpakete berücksichtigt. Im Falle, dass innerhalb des aktuellen PrüfZeitraums schon eine Verbesserung der
Linkmetrik stattgefunden hat, wird keine weitere Verbesserung vorgenommen, um die Assoziativität nicht durch die Anzahl an ankommenden Paketen zu verfälschen. Falls keine Pakete über einen Link eintreffen, wird dessen Assoziativität langsam erniedrigt, bis schließlich der gesamte Link aus der Tabelle gelöscht wird.
Der Maximalwert in der Metrik der Assoziativitätsmatrix ist beispielsweise auf drei festgelegt, der Minimalwert ist null. Dabei bedeutet drei> eine hohe Orts-Stabilität, wohingegen Null eine sehr schlechte Assoziativität widerspiegelt. Wenn ein Link während eines Zeitabschnitts nicht genutzt wird, und die Metrik schon Null enthält, wird der gesamte Link aus der Matrix herausgenommen. Für einen bisher nicht bekannten Link wird eine Assoziativitätsmatrix von eins angenommen. Im Falle dass die Basisstation ein Route Error Paket erhält, wird der darin als fehlerhaft bezeichnete Link sofort aus der Assoziativitätsmatrix herausgenommen .
Die zweite Metrik ist die der Lastverteilung (Load). Die Last eines Links wird in Pakete pro Zeiteinheit gemessen. Falls ein Link viele Pakete weiterleitet, erhält dieser Link in der Lastverteilungsmatrix einen Wert von 3 (füll load), ohne Last ist der Wert null (no load) .
Die Lastmetrik ist nicht unabhängig von der Assoziativität. Je konstanter ein Link für Datenverkehr genutzt wird, umso höher ist natürlich auch dessen Assoziativität, weil diese anhand der eintreffenden Pakete gemessen wird. Weiterhin gilt, dass die Anzahl der Einträge der Assoziativitätsmatrix immer größer sein muss als die Anzahl der Einträge in der . Lastverteilungsmatrix, die Lastverteilungsmatrix also eine Untermenge der Assoziativitätsmatrix sein muss. Nach dem ersten Empfang eines Route Requests durch die Basisstation, wird noch einmal eine Zeit TW_B gewartet, um noch weitere, über andere Routen gesendete, Requests auswerten zu können. Nach Ablauf des Timers werden alle bis dahin -empfangenen
Requests ausgewertet und neue Links in die Assoziativitätsmatrix eingetragen. Anhand der Lasten und der Assoziativi- täten werden nun Routen von der Basisstation zur Source berechnet. Aus den Einzelwerten eines Links wird mit Hilfe einer Funktion - abhängig von der Assoziativität und Lastverteilung - eine Kantengewichtung berechnet. Mit Hilfe des Dijkstra Algorithmus kann nun der Shortest Path zurück zur Source berechnet werden. Um nun allerdings nicht optimale, längere Pfade als Ausweichsrouten berechnen zu können, genügt es nicht die beim kürzesten Pfad (Shortest Path) genutzten Pfade zu löschen. Dies führt unter Umständen zu dem Ergebnis, dass keine weitere Route erkannt wird, weil z.B. der letzte Link zurück zur Source nicht redundant vorhanden ist (siehe Figur 1: Link N5 N6) .
Um den Ausweichpfad über die Knoten N4 und N5 berechnen zu können, werden beispielsweise die Kantengewichtungen des kürzesten Pfades jeweils um eins erhöht. Dadurch ergibt sich eine neue Netzwerktopologie, ohne jedoch Links völlig auszuschließen. Wenn ein zweiter Pfad gefunden wird, wird auch dieser gespeichert, und dessen Kantengewichte erhöht. Danach wird wieder der Dijkstra Algorithmus angewandt. Ferner wird ein Abbruchkriterium vorgegeben. Die ganze Prozedur wird beispielsweise so lange wiederholt, bis die Basisstation Rmax Routen zur Source berechnet hat oder eine der bisher berechneten Routen zum dritten Mal neu berechnet worden ist. Die veränderten Kantengewichte werden danach wieder auf ihren ursprünglichen Wert zurückgesetzt. Durch diese Berechnungsmethode werden die Routen nicht in ihrer optimalen Reihenfolge berechnet, sondern eher zufällig. Um der Source die Routen in einer sinnvollen Reihenfolge zu übermitteln, werden diese noch einmal anhand der beiden Metriken sortiert.
Das Route Reply Paket wird nun über die primäre Route zurück zur Source gesendet. Nach Erhalt des Reply Paketes kann die Source sofort mit der Datenübertragung beginnen, für den Fall, dass nur eine Basisstation erreicht wurde. Im Falle, dass mehrere Basisstationen den Route Request erhalten, haben, ist ein' Erhalt mehrerer Route Reply Pakete von unterschiedlichen Basisstationen möglich, und die Source muss noch einmal die für sie günstigste Route berechnen. Allerdings erhält sie weitere Pfade zu einer Basisstation, die mit hoher Wahrscheinlichkeit auch völlig disjunkt sind.
Mit der Erfindung sind auch neben den bereits erwähnten folgende Vorteile verbunden:
© die Basisstation steuert die Source Node; immer wenn neuere Informationen über Routen vorhanden sind, werden diese der Source mitgeteilt,
• der Cache innerhalb der Source Node kann ausgeschaltet werden, wenn die Basisstation die volle Kontrolle für die Routenbestimmung übernimmt (Kontrolle, ob Pfade noch vorhanden) , • die Anzahl der in der Source gespeicherten Routen wird von der Basisstation gesteuert, z.B. werden bei schneller Topologie- Änderung wenige Alternativrouten generiert (schnelles Brechen der Links) , während bei wenigen Veränderungen viele Routen generiert werden können, weil diese im Schnitt länger halten.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Übertragung von Informationen in eine smi Funkkommunikationssystem umfassend zumindest ein zellulares Funknetzteil (CELL) mit mindestens einer Basisstation (BS) und ein zumindest teilweise selbstorganisierendes Funknetzteil (ADHOC) , • wobei die Informationen von einer Teilnehmerstation. (Nl) des selbstorganisierenden Funknetzteils an die mindestens eine Basisstation (BS) des zellularen Funknetzteils (CELL) übertragen werden, dadurch gekennzeichnet, dass in der mindestens einen Basisstation (BS) Verbindungsinformationen über den selbstorganisierenden Funknetzteil (ADHOC) zur Bestimmung mindestens eines Übertragungspfades zur Übertragung von Informationen verwendet werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsinformationen über den selbstorganisierenden Funknetzteil (ADHOC) in der mindestens einen Basisstation (BS) zumindest zeitweise vorgehalten werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsinformationen Informationen zu der Assoziativität und/oder der Lastverteilung zu Verbindungen im selbstorganisierenden Funknetzteil (ADHOC) umfassen.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Basisstation (BS)
Verbindungsinformationen über den selbstorganisierenden Funknetzteil (ADHOC) aus Daten im Kopfteil von Datenpaketen zur Anfrage eines Pfades zu der mindestens einen Basisstation (BS) gewinnt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, ' dass die Verbindungsinformationen, insbesondere die Daten im Kopfteil der Datenpakete zur Anfrage eines Pfades über den selbstorganisierenden Funknetzteil (ADHOC) , verbindungsbasiert vorliegen.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsinformationen, insbesondere die Daten im Kopfteil der Datenpakete zur Anfrage eines Pfades über den selbstorganisierenden Funknetzteil (ADHOC),
Verbindungsdaten- zu alternativen Pfaden umfassen.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Basisstation (BS) mehrere Übertragungspfade zur Übertragung von Informationen bestimmt .
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zur Übertragung von Informationen von der Teilnehmerstation (Nl) des selbstorganisierenden Funknetzteils als' Informationsquelle an die mindestens eine Basisstation (BS) des zellularen Funknetzteils ein Routing Algorithmus mit folgenden Schritten verwendet wird: a) die Teilnehmerstation (Nl) sendet eine Anfrage zur Bestimmung mindestens eines Übertragungspfades, b) jeder Knoten (N2, N3, N4, N5, N6, N8, N9, N10, Nil) des selbstorganisierenden Funknetzteil (ADHOC) , der diese Anfrage empfängt, trägt seine Adresse im Kopfteil des Anfragepakets ein und sendet das Anfragepaket nach einer Verweilzeit weiter, c) mindestens ein empfangender Knoten (N5, N6, Nil) des selbstorganisierenden Funknetzteils (ADHOC) , welcher auch Teilnehmerstation des zellularen Funknetzteils (CELL) ist, überträgt das Anfragepaket über das zellulare
Funknetzteil (CELL) an die mindestens eine Basisstation (BS), d) in der mindestens einen Basisstation (BS) wird unter Verwendung der Informationen zu der Assoziativität und/oder der Lastverteilung zu Verbindungen im selbstorganisierenden Funknetzteil (ADHOC) mindestens ein Übertragungspfad zur Informationenübertragung an die mindestens eine Basisstation (BS) bestimmt, - e) von der mindestens einen Basisstation (BS) wird über mindestens einen der bestimmten Übertragungspfade an die
Teilnehmerstation (Nl) ein Verbindungsanfrageantwortpaket mit Angabe des mindestens einen Übertragungspfades übermittelt, f) von der Teilnehmerstation (Nl) wird an die mindestens eine Basisstation (BS) über den mindestens einen
Übertragungspfad der bestimmten Übertragungspfade an die mindestens eine Basisstation (BS) übertragen.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass in der mindestens einen Basisstation (BS) zur Bestimmung des mindestens einen Übertragungspfades der Dijkstra Algorithmus eingesetzt wird.
10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass jeder empfangende Knoten (N5, N6, Nil) des selbstorganisierenden Funknetzteils (ADHOC) , welcher auch Teilnehmerstation des zellularen Funknetzteils (CELL) ist, das Anfragepaket ausschließlich über das zellulare Funknetzteil (CELL) an die mindestens eine Basisstation (BS) überträgt.
11. Basisstation (BS) in einem Funkkommunikationssystem umfassend zumindest ein zellularen Funknetzteil (CELL) . mit mindestens der Basisstation (BS) und einen zumindest teilweise selbstorganisierenden Funknetzteil (ADHOC) , wobei die Informationen von einer Teilnehmerstation (Nl) des selbstorganisierenden Funknetzteils an die Basisstation (BS) übertragen werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Basisstation (BS) Mittel zur Bestimmung mindestens eines Übertragungspfades zur Übertragung von Informationen aus Verbindungsinformationen über den selbstorganisierenden Funknetzteil (ADHOC) aufweist.
12. Basisstation (BS) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel zum zumindest zeitweise Vorhalten der Verbindungsinformationen über den selbstorganisierenden Funknetzteil (ADHOC) vorgesehen sind.
13. Funkkommunikationssystem mit mindestens einer Basisstation (BS) nach Anspruch 11 oder 12.
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