WO2003026321A2 - Kommunikationsnetzwerk - Google Patents

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WO2003026321A2
WO2003026321A2 PCT/DE2002/003080 DE0203080W WO03026321A2 WO 2003026321 A2 WO2003026321 A2 WO 2003026321A2 DE 0203080 W DE0203080 W DE 0203080W WO 03026321 A2 WO03026321 A2 WO 03026321A2
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communication
central network
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mobile
network nodes
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Inventor
Alan Southall
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Siemens Aktiengesellschaft
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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W24/00—Supervisory, monitoring or testing arrangements
    • H04W24/02—Arrangements for optimising operational condition

Definitions

  • the invention relates to a cellular communication network with the features of the preamble of claim 1.
  • GSM Global System for Mobile Communications
  • HSCSD High Speed Packet Control
  • mobile network nodes for example mobile telephones
  • central, stationary network nodes which serve as access to a fixed network.
  • the cell or communication line is understood to be the local area for which a central network node for setting up a communication link to a fixed or mobile network node in the sense of a subscriber is to be set up. If there are too many subscriber network nodes in a communication cell, or if too many subscriber network nodes attempt to set up a communication link to the fixed network node in question, the service network will deteriorate as a result of overloading the stationary network node, i.e. waiting times for individual subscribers. Network node, or in extreme cases even the complete failure of the central network node.
  • the invention is therefore based on the object of creating a cellular communication network which adapts flexibly and automatically to the respective communication loads in the individual communication cells.
  • the invention is based on the knowledge that a cellular communication network can be provided with the corresponding flexibility if a mobile central network node is provided, the position of which depends on the communication.
  • tion load of the plurality of fixed central network node is changed automatically "is that the mobile communication cell of the mobile central network node with the communication cell of one or locally overlaps a plurality of central network nodes which have a currently high to cope with too high communication load or the like.
  • the mobile central network node and the plurality of fixed central network nodes are designed in such a way that the mobile central network node takes over part of the communication load that occurs in the communication cell of the one or more fixed central network nodes.
  • the division of the communication load between the stationary and the at least one mobile central network node can take place through the use of suitable network management systems.
  • the use of at least one mobile central network node reduces the capital expenditure for the cellular communication network, since the fixed central network nodes no longer have to be adapted to an expected peak communication load, but the peak communication load of one in the range of overloaded fixed central network node positioned mobile central network node is taken over.
  • the fixed central network nodes determine the respective own communication load continuously or at predetermined time intervals and generate a request signal when a threshold value is exceeded, and transmit this to the at least one mobile central network node or a higher-level control unit.
  • the fixed central network nodes determine the respective own communication load continuously or at predetermined time intervals and generate a request signal when a threshold value is exceeded, and transmit this to the at least one mobile central network node or a higher-level control unit.
  • Evaluation of the detected communication load does not take place in the fixed central network nodes themselves, but rather they only record the current communication load and transmit a corresponding value to the at least one mobile central network node or to a higher-level control unit.
  • the optimal position into which the at least one mobile central network node must be moved can then be determined either in the mobile network node itself or in the higher-level control unit. In the latter case, the higher-level control unit can then transmit corresponding control signals or position signals to the at least one mobile central network node.
  • the optimal positions of the several mobile network nodes can either be evaluated in a single one of the mobile network nodes, the mobile network nodes in this case - at least with regard to the required evaluation activity and generation of the control signals - having a hierarchical structure.
  • a plurality of mobile central network nodes may be designed in the sense of a distributed data processing structure, for example as a claster. This applies at least with regard to the evaluation activity for determining the optimal positions of the several mobile central network nodes.
  • the latter possibility has the advantage that the several mobile central network nodes both with regard to the Hardware as well as software can be identical. " The software that is provided in the mobile central network nodes thus enables automatic organization and optimization of the cellular communication work in the sense of adapting the local communication performance to the locally occurring communication load.
  • the at least one mobile central network node in the event that the at least one mobile central network node receives only a single request signal from a stationary central network node, its position can change such that its communication cell changes at least partially with the communication cell of the stationary central network node that receives the request signal generated, overlapped. It is not absolutely necessary that the communication cell of the mobile
  • Network node completely overlaps with the communication cell of the fixed network node.
  • the communication cell of the fixed network node can also be expanded locally if the cellular communication system is not designed from the outset in such a way that the entire required local area is covered.
  • the mobile central network node can also be positioned such that its communication cell overlaps with a plurality of communication cells of adjacent fixed central network nodes if the neighboring network nodes have to cope with an excessive communication load.
  • the network management is somewhat more complicated because the one mobile central network node has to coordinate its functionality with all of the respectively supported central network nodes.
  • the control of the position of the at least one central network node can also be effected by a higher-level control unit.
  • the higher-level control unit or the at least one stationary central network node or the combination of several stationary central network nodes in each case brings about automatic control of the position of the at least one or the plurality of mobile central network nodes in such a way that there is optimal support for the stationary central network nodes with regard to a distribution of the communication load.
  • the higher-level control unit can also control the position of the at least one mobile central network node as a function of predetermined events which have an influence on the communication load of one or more of the fixed central network nodes.
  • a mobile central network node can be designed as an autonomous mobile unit, for example as a robot.
  • the robot can be used as a rail-bound vehicle, as a vehicle that can move on rollers or wheels, or as
  • Aircraft in particular be designed as an airship.
  • FIG. 1 is a schematic representation of a cellular communication network with a mobile central network node in an initial situation
  • Fig. 2 is an illustration corresponding to FIG. 1 with a changed configuration.
  • FIG. 1 schematically shows a cellular network 1, such as could exist, for example, at an airport with three spatially separated terminals.
  • a fixed, central network node 3, 5, 7 is assigned to each terminal.
  • Each of the stationary central network node 3, 5, 7 is not formed, that the associated 'communication cell C3, C5, C7 extends over the area of the respective terminals.
  • Each mobile phone is shown in FIG. 1 as a subscriber network node 9.
  • the situation shown in FIG. 1, according to which there are far more subscriber network nodes 9 in the area of the communication cell C3 than in the two other communication cells C5, C7 can result in the scenario shown, for example, in that one or more flights are delayed in the terminal concerned start. As a rule, this will result in a large number of people deciding to use their mobile phone and informing the relevant people of the expected delay.
  • the peak communication load occurring in the communication cell C3 in this case can become so great that the capacity of the fixed central network node 3 is exceeded.
  • This situation can be predicted by a higher-level control unit 11. This can be, for example, the airport's air traffic control system.
  • the higher-level control unit 11 is equipped in such a way that it can communicate with at least one of the fixed central network nodes 3, 5, 7 and / or a mobile central network node 13. This is illustrated in FIG. 1 by the double arrows in connection with the higher-level control unit 11, the reference symbols of the fixed central network node or of the mobile central network node being shown at the distal ends of the double arrows.
  • the higher-level control unit 11 detects a state in which a communication load is to be expected in one of the communication cells C3, C5, C7, which goes beyond an acceptable load on the relevant central network node 3, 5, 7, it shares this mobile central network node 13 or one or more of the fixed central network nodes 3, 5, 7 with.
  • the higher-level control unit 11 communicates directly with the mobile central network node 13, it can transmit this directly to the position which the mobile network node 13 is to take in order to support the relevant central network node 3, 5, 7.
  • the mobile central network node 13 is preferably designed as an autonomous unit and moves to the position transmitted to it.
  • the configuration of the cellular network 1 changed in this way is shown by way of example in FIG. 2.
  • the mobile central network node 13 was positioned such that its communication cell C13 at least partially overlaps the area of the communication cell C3 of the fixed central network node 3. covers.
  • the position in which the mobile central network node 13 is to support the stationary central network node 3 can also be selected such that other partial areas overlap or the area of the communication cell C13 is completely in Area of the communication cell C3 is.
  • the communication cells of the fixed network nodes and the mobile node are configured with the same w Range ".
  • the use of a higher-level control unit 11 is not absolutely necessary.
  • the cellular network 1 can be designed such that the fixed central network nodes 3, 5, 7 each determine the instantaneous communication load occurring in their area.
  • the stationary central network nodes can then send a request signal to the above central network node 13 as required.
  • the latter selects the optimal position depending on the request signal sent to him or the multiple request signals.
  • the network node can of course have appropriate hardware and software.
  • the mobile central network node 13 can, of course, also continuously or in time from the fixed central network nodes 3, 5, 7 predetermined intervals, values for the communication loads occurring in the respective communication cells C3, C5, C7 are transmitted. Depending on these values, the mobile central network node 13 can then automatically select the optimal ⁇ support "position and move to it.
  • a hierarchical structure can be formed within the mobile central network node, in which a network node takes over the organization of the positions of all mobile central network nodes, or an equivalent structure in the form of a data processing claster of the several mobile central network nodes, so that the entire Klaster takes over the optimal positioning of the individual mobile network nodes.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein zellulares Kommunikationsnetzwerk, welches aus mehreren ortsfesten zentralen Netzknoten und wenigstens einem mobilen zentralen Netzknoten besteht. Der mobile zentrale Netzknoten wird bei einer Überlastung eines ortsfesten zentralen Netzknotens so positioniert, dass er eine Teil-Kommunikationslast des betreffenden ortsfesten zentralen Netzknotens übernehmen kann. Die Positionierung des mobilen zentralen Netzknotens erfolgt selbsttätig, beispielsweise auf Anforderung eines ortsfesten zentralen Netzknotens oder durch die Steuerung mittels einer übergeordneten Steuereinheit.

Description

Beschreibung
Kommunikationsnetzwerk
Die Erfindung betrifft ein zellulares Kommunikationsnetzwerk mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1.
Herkömmliche drahtlose und mobile Netzwerke, wie zum Beispiel GSM oder HSCSD Netzwerke, basieren vielfach auf zellularen Netzwerk-Infrastrukturen. Beispielsweise können mobile Netzknoten, zum Beispiel Mobiltelefone, mit zentralen ortsfesten Netzknoten, die als Zugang zu einem Festnetz dienen, kommunizieren. Als Zelle oder Kommunikationszeile wird dabei der örtliche Bereich verstanden, für den ein zentraler Netzknoten für den Aufbau einer Kommunikationsstrecke zu einem ortsfesten oder mobilen Netzknoten im Sinne eines Teilnehmers aufzubauen. Befinden sich in einer Kommunikationszelle zu viele Teilnehmer-Netzknoten, beziehungsweise versuchen zu viele Teilnehmer-Netzknoten eine Kommunikationsstrecke zu dem betreffenden ortsfesten Netzknoten aufzubauen, so kommt es infolge einer Überlastung des ortsfesten Netzknotens zu einer Verschlechterung des Service, das heißt zu Wartezeiten für einzelne Teilnehmer-Netzknoten, oder im Extremfall sogar zum kompletten Ausfall des zentralen Netzknotens.
Deshalb ist es bei bekannten zellularen Kommunikationsnetzwerken erforderlich, die Leistungsfähigkeit der zentralen Netzknoten an eine maximale zu erwartende Kommunikationslast anzupassen. Dies ist doch zum einen mit einem relativ hohen Investitionsaufwand verbunden, der sich infolge einer doch meist relativ niedrigen mittleren Auslastung des betreffenden zentralen Netzknotens nicht oder nur sehr langsam amortisiert. Des Weiteren kann kaum ausgeschlossen werden, dass die erwartete Spitzen-Kommunikationslast in der betreffenden Zelle in extremen Situationen nicht doch überschritten wird.
Sind entsprechende Spitzen-Kommunikationslasten von vornher- ein ersichtlich, so ist es bei derartigen zellularen Kommunikationsnetzwerken bisher üblich, zusätzliche ortsfeste Netzknoten zur Unterstützung der dauernd vorhandenen ortsfesten Netzknoten zu installieren. Des Weiteren besteht die Möglichkeit, die hohe Spitzen-Kommunikationslast in den Kommunikati- onszellen bestimmter ortsfester Netzknoten durch das Bereit- • stellen von mobilen, dann aber ortsfesten Netzknoten abzufangen. Hierbei kann es sich beispielsweise um das Bereitstellen von Übertragungswagen handeln.
All diese Lösungen sind somit in nachteiliger Weise mit einem entsprechenden Aufwand verbunden und können oftmals nicht in der erforderlichen flexiblen Weise an die momentanen Kommunikations-Lasten in den einzelnen Kommunikationszellen ange- passt werden.
Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung daher die Aufgabe zugrunde, ein zellulares Kommunikationsnetzwerk zu schaffen, welches sich flexibel und selbsttätig an die jeweiligen Kommunikationslasten in den einzelnen Ko - munikationszellen anpasst.
Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.
Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, dass ein zellulares Kommunikationswerk mit der entsprechenden Flexibilität versehen werden kann, wenn ein mobiler zentraler Netzknoten - vorgesehen wird, dessen Position abhängig von der Kommunika- tionslast der mehreren ortsfesten zentralen Netzknoten selbsttätig "so veränderbar ist, dass sich die mobile Kommunikationszelle des mobilen zentralen Netzknotens mit der Kommunikationszelle eines oder mehrerer der zentralen Netzknoten, welche eine momentan hohe oder zu hohe Kommunikationslast zu bewältigen haben, örtlich überlappt. Der mobile zentrale Netzknoten und die mehreren ortsfesten zentralen Netzknoten sind dabei so ausgebildet, dass der mobile zentrale Netzknoten einen Teil der Kommunikationslast, die in der Kommunika- tionszelle des einen oder mehreren ortsfesten zentralen Netzknotens auftritt, übernimmt.
Die Aufteilung der Kommunikationslast auf die ortsfesten und den wenigstens einen mobilen zentralen Netzknoten kann dabei durch den Einsatz geeigneter Netzwerk-Managementsysteme erfolgen.
Der Einsatz wenigstens eines mobilen zentralen Netzknotens reduziert den Investitionsaufwand für das zellulare Kommuni- kationsnetzwerk, da die ortsfesten zentralen Netzknoten nicht mehr an eine zu erwartende Spitzen-Kommunikationslast ange- passt werden müssen, sondern im Bedarfsfall die Spitzen- Ko munikationslast von einem im Bereich des überlasteten ortsfesten zentralen Netzknotens positionierten mobilen zent- ralen Netzknoten übernommen wird.
In einer Ausführungsform der Erfindung bestimmen die ortsfesten zentralen Netzknoten kontinuierlich oder in vorbestimmten zeitlichen Abständen die jeweils eigene Kommunikationslast und erzeugen bei Überschreiten eines Schwellwerts ein Anforderungssignal, und übermitteln dieses an den wenigstens einen mobilen zentralen Netzknoten oder eine übergeordnete Steuereinheit. Nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung erfolgt die
Auswertung der erfassten Kommunikationslast nicht in den ortsfesten zentralen Netzknoten selbst, sondern diese erfassen lediglich die jeweils momentane Kommunikationslast und übermitteln einen entsprechenden Wert an den wenigstens einen mobilen zentralen Netzknoten oder an eine übergeordnete Steuereinheit.
Die Ermittlung der optimalen Position, in die der wenigstens eine mobile zentrale Netzknoten bewegt werden uss, kann dann entweder in dem mobilen Netzknoten selbst oder in der übergeordneten Steuereinheit erfolgen. Im letztgenannten Fall kann die übergeordnete Steuereinheit dann entsprechende Steuersignale oder Positionssignale an den wenigstens einen mobilen zentralen Netzknoten übermitteln.
Sind mehrere mobile zentrale Netzknoten vorgesehen, so kann die Auswertung der optimalen Positionen der mehreren mobilen Netzknoten entweder in einem einzigen der mobilen Netzknoten erfolgen, wobei die mobilen Netzknoten in diesem Fall - zumindest hinsichtlich der erforderlichen Auswertetätigkeit und Erzeugung der Steuersignale - eine hierarchische Struktur aufweisen.
Es ist jedoch selbstverständlich ebenfalls möglich, dass mehrere mobile zentrale Netzknoten im Sinne einer verteilten Da- tenverarbeitungsstruktur, beispielsweise als Klaster, ausgebildet sind. Dies gilt zumindest hinsichtlich der Auswertetätigkeit zur Ermittlung der optimalen Positionen der mehreren mobilen zentralen Netzknoten.
Die letztgenannte Möglichkeit hat den Vorteil, dass die mehreren mobilen zentralen Netzknoten sowohl hinsichtlich der Hardware als auch hinsichtlich der Software identisch ausgebildet sein "können. Die Software, die in den mobilen zentralen Netzknoten vorgesehen ist, ermöglicht somit eine selbsttätige Organisation und Optimierung des zellularen Ko munika- tionswerk im Sinne einer Anpassung der lokalen Kommunikationsleistung an die lokal auftretende Kommunikationslast.
Nach einer Ausführungsform kann für den Fall, dass der wenigstens eine mobile zentrale Netzknoten nur ein einziges An- forderungssignal von einem ortsfesten zentralen Netzknoten erhält, seine Position so verändern, dass sich seine Kommunikationszelle zumindest teilweise mit der Kommunikationszelle des ortsfesten zentralen Netzknotens, der das Anforderungssignal erzeugt hat, überlappt. Dabei ist nicht zwingend er- forderlich, dass sich die Kommunikationszelle des mobilen
Netzknotens vollständig mit der Kommunikationszelle des ortsfesten Netzknotens überlappt. Beispielsweise kann, falls erforderlich, auch eine örtliche Erweiterung der Kommunikationszelle des ortsfesten Netzknotens erfolgen, falls das zel- lulare Kommunikationswerk nicht von vornherein so ausgestaltet ist, dass der gesamte erforderliche örtliche Bereich abgedeckt ist.
Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann der mobile zentrale Netzknoten auch so positioniert werden, dass sich seine Kommunikationszelle mit mehreren Kommunikationszellen benachbarter ortsfester zentraler Netzknoten überlappt, wenn die benachbarten Netzknoten eine über die Maßen hohe Ko munikationslast zu bewältigen haben. Selbstverständ- lieh ist diesem Fall das Netzwerkmanagement etwas komplizierter, da der eine mobile zentrale Netzknoten seine Funktionalität mit sämtlichen der jeweils unterstützten ortsfesten zentralen Netzknoten abstimmen uss. Wie bereits erwähnt, kann in einer weiteren Ausführungsform der Erfindung die Steuerung der Position des wenigstens einen zentralen Netzknotens auch durch eine übergeordnete Steuereinheit bewirkt werden.
Die übergeordnete Steuereinheit oder auch der wenigstens eine ortsfeste zentrale Netzknoten beziehungsweise der Verbund mehrerer ortsfester zentraler Netzknoten bewirkt in jedem Fall eine selbsttätige Steuerung des wenigstens einen bezie- hungsweise der mehreren mobilen zentralen Netzknoten in ihrer Position derart, dass sich eine optimale Unterstützung der ortsfesten zentralen Netzknoten hinsichtlich einer Verteilung der Kommunikationslast ergibt.
Die übergeordnete Steuereinheit kann in einer weiteren Ausführungsform der Erfindung die Position des wenigstens einen mobilen zentralen Netzknotens auch abhängig von vorbestimmten Ereignissen steuern, die Einfluss auf die Kommunikationslast eines oder mehrerer der ortsfesten zentralen Netzknoten ha- ben.
Ein mobiler zentraler Netzknoten kann erfindungsgemäß als autonome mobile Einheit, beispielsweise als Roboter, ausgebildet sein. Der Roboter kann als schienengebundenes Fahrzeug, als auf Rollen oder Rädern bewegliches Fahrzeug oder als
Luftfahrzeug, insbesondere als Luftschiff ausgebildet sein.
Weitere Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Die Erfindung wird nachfolgend an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. In der Zeichnung zeigen Fig. 1 eine schematische Darstellung eines zellularen Kommunikationsnetzwerks mit einem mobilen zentralen Netzknoten in einer Ausgangssituation und
Fig. 2 eine Darstellung entsprechend Fig. 1 mit einer geänderten Konfiguration.
Fig. 1 zeigt schematisch ein zellulares Netzwerk 1, wie es beispielsweise an einem Flughafen mit drei räumlich getrenn- ten Terminals existieren könnte. Jedem Terminal ist ein ortsfester zentraler Netzknoten 3, 5, 7 zugeordnet. Jeder der ortsfesten zentralen Netzknoten 3, 5, 7 ist so ausgebildet, dass sich die zugehörige' Kommunikationszelle C3, C5, C7 über das Areal des jeweiligen Terminals erstreckt. Üblicherweise befinden sich in jedem Terminal eine Vielzahl von Personen, welche über ein Mobiltelefon verfügen. Jedes Mobiltelefon ist in Fig. 1 als Teilnehmer-Netzknoten 9 dargestellt.
Die in Fig. 1 dargestellte Situation, wonach sich im Bereich der Kommunikationszelle C3 weitaus mehr Teilnehmer-Netzknoten 9 befinden als in den beiden anderen Kommunikationszellen C5, C7 kann sich im dargestellten Szenario beispielsweise dadurch ergeben, dass in dem betreffenden Terminal ein oder mehrere Flüge verspätet starten. Dies wird in der Regel zur Folge ha- ben, dass sich eine Vielzahl von Personen dazu entschließt, ihr Mobiltelefon zu benutzen und entsprechenden Personen die zu erwartende Verspätung mitteilen. Die in der Kommunikationszelle C3 in diesem Fall auftretende Spitzen- Kommunikationslast kann so groß werden, dass die Kapazität des ortsfesten zentralen Netzknotens 3 überschritten wird. Diese Situation kann von einer übergeordneten Steuereinheit 11 vorhergesehen werden. Hierbei kann es sich beispielsweise um das .Flugverkehrsteuerungssystem des Flughafens handeln. Die übergeordnete Steuereinheit 11 ist so ausgestattet, dass sie zumindest mit einem der ortsfesten zentralen Netzknoten 3, 5, 7 und/oder einem mobilen zentralen Netzknoten 13 kommunizieren kann. Dies ist in Fig. 1 durch die Doppelpfeile in Verbindung mit der übergeordneten Steuereinheit 11 dargestellt, wobei an den entfernten Enden der Doppelpfeile die Bezugszeichen der ortsfesten zentralen Netzknoten beziehungsweise des mobilen zentralen Netzknotens dargestellt sind.
Sobald die übergeordnete Steuereinheit 11 einen Zustand de- dektiert, in dem in einer der Kommunikationszellen C3, C5, C7 eine Kommunikationslast zu erwarten ist, die über eine vertretbare Belastung des betreffenden ortsfesten zentralen Netzknotens 3, 5, 7 hinausgeht, so teilt sie dies dem mobilen zentralen Netzknoten 13 oder einem oder mehreren der ortsfesten zentralen Netzknoten 3, 5, 7 mit.
Kommuniziert die übergeordnete Steuereinheit 11 unmittelbar mit dem mobilen zentralen Netzknoten 13, so kann sie diesem direkt die Position übermitteln, die der mobile Netzknoten 13 einnehmen soll, um den betreffenden ortsfesten zentralen Netzknoten 3, 5, 7 zu unterstützen.
Der mobile zentrale Netzknoten 13 ist hierzu vorzugsweise als autonome Einheit ausgebildet und bewegt sich an die ihm übermittelte Position. Die auf diese Weise geänderte Konfiguration des zellularen Netzwerks 1 ist in Fig. 2 beispielhaft dargestellt.
In der in Fig. 2 dargestellten Konfiguration wurde der mobile zentrale Netzknoten 13 so positioniert, dass seine Kommunikationszelle C13 zumindest teilweise den Bereich der Kommunika- tionszelle C3 des ortsfesten zentralen Netzknotens 3 über- deckt. Die nunmehr im Bereich der Kommunikationszelle C13 befindlichen Teilnehmer-Netzknoten 9, die gleichzeitig im Bereich der Kommunikationszelle C3 liegen, können in dieser Situation vom mobilen zentralen Netzknoten 13 bedient werden. Dies führt zu einer Entlastung des ortsfesten zentralen Netzknotens 3. Selbstverständlich kann die Position, in der der mobile zentrale Netzknoten 13 den ortsfesten zentralen Netzknoten 3 unterstützen soll auch so gewählt werden, dass sich andere Teilbereiche überdecken oder der Bereich der Kommuni- kationszelle C13 vollständig im Bereich der Kommunikationszelle C3 liegt.
Des Weiteren ist es selbstverständlich nicht erforderlich, dass die Kommunikationszellen der ortsfesten Netzknoten und des mobilen Netzknotens mit gleicher wReichweite" ausgebildet sind.
Des Weiteren ist der Einsatz einer übergeordneten Steuereinheit 11 nicht zwingend erforderlich. Beispielsweise kann aus- schließlich oder zusätzlich das zellulare Netzwerk 1 so ausgebildet sein, dass die ortsfesten zentralen Netzknoten 3, 5, 7 jeweils die in ihrem Bereich auftretende momentane Kommuni- kationslast ermitteln. Die ortsfesten zentralen Netzknoten können dann bedarfsweise ein Anforderungssignal an den obi- len zentralen Netzknoten 13 senden. Dieser wählt dann abhängig von dem ihm übersandten Anforderungssignal oder den mehreren Anforderungssignalen die optimale Position. Hierzu kann der Netzknoten selbstverständlich eine entsprechende Hard- und Software aufweisen.
An Stelle von Anforderungssignalen können dem mobilen zentralen Netzknoten 13 von den ortsfesten zentralen Netzknoten 3, 5, 7 selbstverständlich auch kontinuierlich oder in zeitlich vorbestimmten Abständen Werte für die in den jeweiligen Ko - munikationszellen C3, C5, C7 auftretenden Kommunikationslasten übermittelt werden. Abhängig von diesen Werten kann dann der mobile zentrale Netzknoten 13 selbsttätig die optimale λUnterstützungs"-Position wählen und diese anfahren.
Es ist des Weiteren möglich, abweichend von den in den Fig. 1 und 2 dargestellten vereinfachten Beispielen, ein zellulares Netzwerk mit mehreren mobilen zentralen Netzknoten zu reali- sieren. Das Grundprinzip der Selbstkonfiguration des Netzwerkes bleibt dabei jedoch gleich. Die mehreren mobilen zentralen Netzknoten können dann so ausgebildet sein, dass eine Kommunikation unter den Netzknoten möglich ist.
In diesem Fall kann sowohl eine hierarchische Struktur innerhalb der mobilen zentralen Netzknoten ausgebildet sein, bei der ein Netzknoten die Organisation der Positionen sämtlicher mobiler zentraler Netzknoten übernimmt, oder eine gleichberechtigte Struktur in Form eines Datenverarbeitungs-Klasters der mehreren mobilen zentralen Netzknoten, so dass der gesamte Klaster die optimale Positionierung der einzelnen mobilen Netzknoten übernimmt.

Claims

Patentansprüche
1. Zellulares Kommunikationsnetzwerk
a) mit mehreren ortsfesten zentralen Netzknoten (3, 5, 7), welche jeweils innerhalb einer zugeordneten örtlichen Kommunikationszelle (C3, C5, C7) für mehrere ortsfeste oder mobile Teilnehmer-Netzknoten (9) innerhalb der betreffenden Kommunikationszelle (C3, C5, C7) im Bedarfsfall Kommu- nikationswege zu jeweils einem oder mehreren gewünschten weiteren Teilnehmer-Netzknoten herstellt,
dadurch gekennzeichnet, dass
b) vorgesehen ist, dessen Position abhängig von der Kommuni- kationslast der mehreren ortsfesten zentralen Netzknoten
(3, 5, 7) selbsttätig so veränderbar ist, dass sich die mobile Kommunikationszelle (C13) des mobilen zentralen
Netzknotens (13) mit der Kommunikationszelle (C3, C5, C7) eines oder mehrerer der zentralen Netzknoten (3, 5, 7) , welche eine momentan hohe oder zu hohe Kommunikationslast zu bewältigen haben, örtlich überlappt, und
c) dass der mobile zentrale Netzknoten (13) und die mehreren ortsfesten zentralen Netzknoten (3, 5, 7) so ausgebildet sind, dass der mobile zentrale Netzknoten (13) einen Teil der Kommunikationslast, die in der Kommunikationszelle
(C3, C5, C7) des einen oder mehreren ortsfesten zentralen
Netzknotens (3, 5, 7) auftritt, übernimmt.
2 . Kommunikationsnetzwerk nach Anspruch 1 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die ortsfesten zentralen Netzknoten (3, 5, 7) kontinuierlich oder in vorbestimmten zeitlichen Abständen die jeweils eigene
Kommunikationslast bestimmen, bei Überschreiten eines
Schwellwertes ein Anforderungssignal erzeugen und an den we- nigstens einen mobilen zentralen Netzknoten (3, 5, 7) oder an eine übergeordnete Steuereinheit (11) übermitteln.
3. Kommunikationsnetzwerk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die ortsfesten Netzknoten (3, 5, 7) kontinuierlich oder in vorbestimmten zeitlichen Abständen die jeweils eigene Kommunikationslast erfassen und an den wenigstens einen mobilen zentralen Netzknoten (13) oder eine übergeordnete Steuereinheit (11) übermitteln.
4. Kommunikationsnetzwerk nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine mobile zentrale Netzknoten (13) bei Erhalt eines einzigen Anforderungssignals seine Position so verändert, dass sich seine Kommuni ationszelle (C13) zumindest teilweise mit der Kommunikationszelle (C3, C5, C7) des ortsfesten zentralen Netzknotens (3, 5, 7), welcher das einzige Anforderungssignal erzeugt hat, überlappt.
5. Kommunikationsnetzwerk nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine mobile zentrale Netzknoten (13) bei Erhalt mehrerer Anforderungssignale von benachbarten zentralen ortsfesten Netzknoten (3, 5, 7) seine Position so verändert, dass sich seine Kommunikationszelle (C13) zumindest teilweise mit den Kommunikationszeilen . (C3, C5, C7) von wenigstens zweien der ortsfesten zentralen Netzknotens (3, 5, 7), welche ein Anforderungssignal erzeugt haben, überlappt.
6. Kommunikationsnetzwerk nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine mobile zentrale Netzknoten (13) die ihm übermittelten Kommunikationslasten der mehreren zentralen Netzknoten (3, 5, 7) auswertet und seine Position derart ändert, dass sich seine Kommunikationszelle (C13) mit der Kommunikationszelle (C3, C5, C7) desjenigen ortsfesten zentralen Netzknotens (3, 5, 7) überlappt, welcher die momentan höchste Kommunikationslast zu bewältigen hat, oder derart, dass sich seine Kommunikationszelle (13) mit den Kommunikationszellen (C3, C5, C7) derjenigen benachbarten ortsfesten zentralen Netzknotens (3, 5, 7) überlappt, welcher die momentan höchsten Kommunikationslasten zu bewältigen haben.
7. Kommunikationsnetzwerk nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die übergeordnete Steuereinheit (11) die Anforderungssignale und/oder die ihr übermittelten Kommunikationslasten der orts- festen zentralen Netzknotens (3, 5, 7) auswertet und den wenigstens einen mobilen zentralen Netzknoten (13) in seiner Position so steuert, dass sich ein optimale Unterstützung der ortsfesten zentralen Netzknoten (3, 5, 7) hinsichtlich einer Verteilung der Kommunikationslast ergibt.
8. Kommunikationsnetzwerk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine übergeordnete Steuereinheit (11) vorgesehen ist, welche den wenigstens einen mobilen zentralen Netzknoten (13) in seiner Position abhängig von vorbestimmten Ereignissen, die Einfluss auf die Kommunikationslast eines oder mehrerer der ortsfesten zentralen Netzknoten (3, 5, 7) haben, so steuert, dass sich ein optimale Unterstützung der ortsfesten zentralen
Netzknoten (3, 5, 7) hinsichtlich einer Verteilung der Kommunikationslast ergibt.
9. Kommunikationsnetzwerk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine mobile zentrale Netzknoten (13) als autonome mobile Einheit, beispielsweise als Roboter, ausgebildet ist.
10. Kommunikationsnetzwerk nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Roboter als schienengebundenes Fahrzeug, als auf Rollen oder Rädern bewegliches Fahrzeug oder als Luftfahrzeug, ins- besondere als Luftschiff, ausgebildet ist.
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DE10142716 2001-08-31

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