WO2008017609A1 - Verfahren zur ressourcenallokation gemäss einem frequenzmultiplexverfahren und vorrichtungen - Google Patents

Verfahren zur ressourcenallokation gemäss einem frequenzmultiplexverfahren und vorrichtungen Download PDF

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WO2008017609A1
WO2008017609A1 PCT/EP2007/057855 EP2007057855W WO2008017609A1 WO 2008017609 A1 WO2008017609 A1 WO 2008017609A1 EP 2007057855 W EP2007057855 W EP 2007057855W WO 2008017609 A1 WO2008017609 A1 WO 2008017609A1
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WO
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priority
channel
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PCT/EP2007/057855
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English (en)
French (fr)
Inventor
Martin DÖTTLING
Bernhard Raaf
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Nokia Solutions and Networks GmbH and Co KG
Original Assignee
Nokia Siemens Networks GmbH and Co KG
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/24—Radio transmission systems, i.e. using radiation field for communication between two or more posts
    • H04B7/26—Radio transmission systems, i.e. using radiation field for communication between two or more posts at least one of which is mobile
    • H04B7/2621—Radio transmission systems, i.e. using radiation field for communication between two or more posts at least one of which is mobile using frequency division multiple access [FDMA]
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W72/00—Local resource management
    • H04W72/20—Control channels or signalling for resource management

Definitions

  • the invention relates to methods for resource allocation or data transmission according to a frequency division multiplex method and devices.
  • Such methods and devices are used, for example, in a UMTS (Universal Mobile Telecommunication System) network or in similar networks.
  • these methods are also used in other data transmission methods, eg.
  • 4G or Beyond 3G 4 th generation networks
  • WINNER Wireless world Initiative New Radio
  • the methods are used, for example, together with, or without time division multiple access (CDMA) code division multiple access (CDMA).
  • CDMA time division multiple access
  • CDMA code division multiple access
  • these methods involve the allocation of so-called localized data transmission channels, which use a coherent frequency range, which is possibly omitted only occasionally and only in subsections by so-called distributed data transmission channels, which are then given priority there.
  • the distributed data transmission channels using a broad Fri ⁇ quenzspektrum distributed narrow frequency ranges.
  • the localized terraced data transmission channels good Empfangsei ⁇ properties can Chamfering ⁇ zen within a wide frequency range use eg. If by the allocation of resources (schedu- ling) ensures that just such frequency ranges are allocated, which (by the current fading fast Shrinkage) particularly good transmission properties prevail.
  • distributed data transmission channels can exploit frequency diversity.
  • distributed data transmission channels can also be used in stations where data is transmitted relatively infrequently, so that it is not sensible to constantly transmit channel status information, and / or the resulting data is lower Delay must be transmitted, so you can not wait for favorable conditions or can transfer ad hoc channel state information.
  • the localized transmission thus corresponds to a frequency-adaptive transmission, whereas the distributed transmission represents a non-frequency-adaptive transmission mode.
  • associated devices should be specified.
  • the method should enable a simple and / or flexible allocation of localized data transmission channels and of distributed data transmission channels.
  • the channels are arranged, for example, in a freely selectable order, which indicates the priority. For example, in the case of a collision, the individual subareas are assigned to the channel specified first in the sequence. More generally, a ranking for the channels is given.
  • a localized channel contains too many recesses through distributed channels. Only the dispensing ⁇ th channels with priority over the respective localized channel is permitted to generate recesses. On the other hand, the distributed channels with subordination to the localized channels are not allowed to use frequencies of the localized channel.
  • the invention also provides a scenario is avoided in the per chunk, ie per minimum unit allokierbarer resource for localized channels, either a localized data transmission channel or has distributed REMtragungska ⁇ ducts can be used.
  • a scenario would in particular in the event that a few distributed übertra ⁇ supply channels possibly also be used with small data rates lead to inefficiency:
  • the first data transmission device generates a message in which the order of data, in particular of
  • Ranking data are to be transferred.
  • the data For transmission of the ranking, the data must only be in the order angeord ⁇ net, which simply such. B. by reorganization processes can be achieved.
  • the data transmission device generates a plurality of messages, wherein the ranking depends on an ordering method defined for these messages. Suitable ordering methods include: the order in which the messages are sent,
  • Messages are encoded against transmission errors, and / or
  • the order of the multiple messages is signaled, for example, over a sequence date in each of these messages.
  • the first data transmission device generates a message which contains priority data whose value specifies the priority: for example, the explicit signaling of a priority with the channel,
  • the channels of a class are then z. B. signaled in the order of the classes.
  • the advantage is that only the number of channels in a class must be signaled once per class, but not the priority for each individual channel.
  • the prioritized localized channels In the simplest case, for example, only two classes of localized channels are defined, the prioritized localized channels and the non-prioritized localized channels. Distributed channels then puncture the non-prioritized localized channels but not the prioritized localized channels.
  • the first data transmission device generates a message that ⁇ rich indicating the priority of a first type of coordination of frequencies for data transmission channels, at least for a Frequency Ranges, and preferably for at least another range of frequencies the priority of a second type of coordination of frequencies indicating to REMtragungska ⁇ nälen.
  • ⁇ rich indicating the priority of a first type of coordination of frequencies for data transmission channels, at least for a Frequency Ranges, and preferably for at least another range of frequencies the priority of a second type of coordination of frequencies indicating to REMtragungska ⁇ nälen.
  • the assignment type is, for example, either "localized channels" or "distributed channels”.
  • the latter development can also be signaled by the order of the indication of the frequency ranges. This is also explained below with reference to an embodiment.
  • the first data transmission channel is assigned a first frequency range, wherein the first frequency range comprises at least two partial ranges. Between the sections is an intermediate frequency range, for example. At least twice as large width or min ⁇ least five times has such a large width as one of the sections. So it is with the first data transmission channel ⁇ a so-called distributed REMtragungska ⁇ nal.
  • the subregions are preferably the same size.
  • the second data transmission channel is assigned a second frequency range.
  • the second frequency range is at least twice as wide or at least five times as wide as a subrange of the first frequency range.
  • it is in the second Da ⁇ tenübertragungskanal a so-called "localized" channel, ie a channel in a plurality of consecutive time slots, z. B. in more than two consecutive time slots or in more than three consecutive time slots, in the same frequency range.
  • Restrictions may arise only through gaps in frequencies caused by the precedence of frequencies for distributed data transmission channels.
  • the frequency range with priority is only a partial area of the second data transmission channel, ie the localized data transmission channel. Another subarea of this data transmission channel therefore has no priority. This makes the process even more flexible.
  • data is transmitted in the data transmission channels according to a Mehrfrequenzübertragungsver- method.
  • OFDMA Orthogonal Frequency Division Multiple Access
  • the frequency ranges of the first data transmission channel or of the second data transmission channel change between at least three consecutive time slots of a time frame respectively.
  • this change of changes that gegebe ⁇ applicable, occurring between two time frames or corresponding to a change within a time frame is different.
  • the so-called distributed ⁇ channel is not distributed in each time slot in the same manner, but in a different manner than in the previous time slot.
  • the method according to the invention or one of its developments is carried out in the context of a UMTS method (Universal Mobile Telecommunications System), in particular according to Release 3, 4 or 5. Further developed UMTS methods are also covered, for example E-UTRA (Evolved UMTS Terrestrial Radio Access).
  • E-UTRA Evolved UMTS Terrestrial Radio Access
  • the method for so-called down- ⁇ direction (downlink) are suitable, ie in the direction from a base station to a mobile device.
  • the methods can also be used advantageously in the opposite upward direction (uplink).
  • a priority rule is set which indicates how to proceed when a collision rich ⁇ a distributed channel and a loka- ized allocations with the same priority occurs in a Frequency Ranges.
  • this preference rule also depends on the priority of the two colliding data transmission channels.
  • Another aspect of the invention also relates to a method of data transmission according to a frequency division multiplex method. The procedures of both aspects are technically very close because they are based on the same one mentioned above
  • an allocation scheme is noted in a data transmission direction, which takes into account priorities of localized channels in comparison to distributed channels or in the reverse direction.
  • the allocation scheme includes a first data transmission channel that is distributed is a second data transmission channel Loka ⁇ larra, and which is provided by the first data transmission channel with recesses. This means that the priority of the distributed channel is higher here.
  • There is also a third communication channel which is also lenti ⁇ Siert that is not recessed from the first distributed data transmission channel and preferably also not distributed by a different channel.
  • the Allokationsschema can be in the data transmission devices in a circuit arrangement "wired" or pretend.
  • the data describing the allocation scheme is stored in a memory.
  • a microprocessor or other processor has access to this memory to account for the allocation scheme.
  • a procedure or a system which carrier method combined with spatial resource reuse by multi-antenna processing (MIMO, Multiple Input Multiple Output).
  • MIMO Multiple Input Multiple Output
  • a frequency resource of sel ⁇ ben user to repeatedly verwen- det by physical separation is spatial multiplexing or spatial diversity order (diversity); in the case of the common Ver ⁇ application of a resource between several users is called spatial division multiple access.
  • Each frequency resource thus contains several spatial components or layers (spatial multiplexing).
  • FIG. 1 shows a mobile radio network
  • FIG. 2 shows an allocation scheme
  • FIG. 8 shows the use of a fixed allocation scheme.
  • FIG. 1 shows a mobile network, which can also be referred to as a mobile data transmission network or mobile telecommunications network.
  • the mobile network 10 is a UMTS network in the embodiment.
  • the mobile network Fig. 10 shows a network of a UMTS successor technology or a 4th generation network.
  • the mobile radio network 10 contains a multiplicity of base stations, which are also referred to as Node B in the case of UMTS. In the following, however, the base station BS is also used in the case of UMTS.
  • the mobile network includes a plurality of mobile terminals, which are referred to as a mobile device M or alternatively UE (User Equipment, user device) or as a mobile phone.
  • FIG. 1 shows a base station BS and a mobile radio device M1 or UE1.
  • the mobile device M1 contains, for example, an antenna 20, which is used as a transmitting antenna and also as a receiving antenna.
  • the mobile device M1 contains a Steuerein ⁇ unit Sl, for example, contains a microprocessor or only a circuit without a processor.
  • the mobile device M1 is particularly suitable for generating or receiving messages N2 to N10 described below with reference to FIGS. 3 to 7 and for processing them.
  • the base station BS1 contains inter alia an antenna 30, which is used as a transmitting antenna and as a receiving antenna.
  • the base station BS1 contains a control unit S2, which contains one or more microprocessors or a
  • the base station BS1 is in particular capable of receiving and processing or composing and transmitting the messages N2 to N10 described below with reference to FIGS. 3 to 7.
  • uplink transmission direction UL From the mobile device M1 to the base station BS1 there is a so-called uplink transmission direction UL.
  • downlink transmission direction DL which is directed from the base station BS1 to the mobile device M1 or UE1.
  • the data transmission capacity on the uplink UL and on the downlink DL may be the same or different from each other, whereby in the downlink direction often a multiple of the data transmission capacity is available than in the uplink direction UL.
  • FIG. 1 also shows a connection to a data transmission network 31 to which the base station BS1 is connected.
  • the data transmission network 31 is used for forwarding the subscriber traffic as well as for administrative and
  • FIG. 2 shows an allocation scheme 36 which is determined only during network operation, for example as a function of changing transmission conditions or depending on the amount of data to be transmitted between the base station BS1 and the mobile radio device M1 or in the reverse direction.
  • the allocation scheme 36 is shown in a coordinate system 40.
  • the coordinate system includes an x-axis 42, on which the time t is shown.
  • the time available for the transmission of a time frame ZRl is displayed, for example, each by Syn ⁇ chronisationsbits the network elements.
  • the time frame ZR1 has a duration of
  • a time frame ZR1 may also have a length of 0.2 ms or 2 ms, or a variable or any length.
  • the coordinate system 40 has a y-axis 44 on which the frequency f is indicated.
  • frequency ranges FB1 to FB12 are in a range that is permitted for mobile transmission, for example in the range greater than 1.5 gigahertz and less than 2.5 gigahertz, or in frequency bands between 3.4 gigahertz to 4.2 gigahertz, 4.5 gigahertz to 4.9 gigahertz, as well as in frequency bands lower than 1.5 gigahertz.
  • the frequency ranges FB1 to FB12 are the same size in the exemplary embodiment and contain, for example, only one carrier frequency in each case. In ande ⁇ ren embodiments, these frequency ranges may have mutually different size and / or also each contain a plurality of carrier frequencies, for example 3 to 10 carrier frequencies, preferably, for example, 5 carrier frequencies.
  • the base station BS1 assigns the available frequency ranges FB1 to FB12 to users with terminals UE1 to UE4 in the manner explained below.
  • the advertising consecutive in the exemplary embodiment four time slots ⁇ ZSL considered to ZS4.
  • ⁇ there are a different number of time slots ⁇ in a time frame, such as one, three, or six, or more than ten time slots.
  • the number of timeslots per time frame is preferably less than, for example, 50.
  • OFDM symbols Orthogonal Frequency Division Multiplexes
  • an OFDM symbol being a number of bits, e.g. B., which form a pair of values that, for example, an IFT (Inverse Fourier Transformation) is subjected before sending.
  • the base station will for example. Assign the frequency range FB5 to FB8 as localized data transmission channel DUKl Use the end ⁇ device UEL. Therefore, in the first exemplary embodiment, the data transfer channel DUK1 is assigned the highest priority or the highest priority.
  • the Re ⁇ chenschema is specified for example using the modulo function, but the exact mapping function is irrelevant to the present invention.
  • the data transmission channel DUK2 lies in the frequency range FB2 and in the frequency range FB10.
  • the data transmission channel lies in the frequency range FB3 and in the frequency range FB11.
  • the data transmission channel DUK2 lies in the frequency range FB1 and FB9.
  • the base station BSl transmits a data transmission channel DUK3 to the terminal UE3 with a lower priority than the priority of the data transmission channel DUK2.
  • data transmission channel DUK3 is a localized data ⁇ transmission channel in the frequency domain FBI to FB4, but may be used by the distributed data transmission channels or recessed or "punctured", see, for example, in the time slot ZSL use of the frequency band FB4 for Because ⁇ tenübertragungskanal DUK2.
  • the data transmission channel DUK4 lies in the frequency range FB9 to FB12 and is therefore also a localized data transmission channel, which, however, can also be "punctured" by distributed data transmission channels, for example time slot ZS1, frequency range FB12.
  • the determination of the allocation scheme 36 by the base station BS1 is signaled in the exemplary embodiment to all mobile devices M1, etc. in the considered cell of the mobile radio network 10, whereby priorities or priority rules are also observed. This shortens the data volumes to be transmitted ⁇ ge.
  • the messages N2 to N10 used for signaling as alternatives are explained in more detail below with reference to FIGS. 3 to 7.
  • Each terminal Ml or UEl then knows all priorities as well as its own priority and thus can determine whether it must prioritize certain frequency ranges used by other devices or whether it has priority. Thus, collisions can be easily prevented or resolved.
  • the distributed data transmission channels are distributed, for example, according to a different scheme, as shown in Figure 2.
  • time frame ZRl Before and after the time frame ZRl further time frames are transmitted, for example, have a similar structure as the time frame ZRl, but possibly with other allocation schemes, for the same devices or for other devices.
  • FIG. 3 shows a message N2 which contains four consecutive data fields D2 to D8:
  • the data field D2 indicates an allocation area, namely the frequency range FB5 to FB8, as well as a characteristic of the user terminal UEl. This specifies that the user terminal ⁇ UEL is to use the frequency range up FB5 FB 8. Because the data field D2 is at the first position of the order of the data fields D2 to D8, the user terminal UE1 has the highest priority and thus priority over all other user endings.
  • the user terminal UE2 should use a distributed data transmission channel, which is indicated for example by a code, here "V".
  • the start frequency for calculating the frequency ranges to be used is also indicated, namely the frequency range FB4.
  • the frequency range Startfre ⁇ FB4 for example, indicated in the data field D4.
  • the user terminal UE1 or its frequency range to be used is specified in the second data field D4 of the sequence, it has the second highest priority, the is below the priority of the terminal UEl. However, the priority of the terminal UE2 is higher than the priority of the end ⁇ devices in the following data fields D6, D8.
  • the terminal UE3 is assigned the frequency range FB1 to FB4. Since the data field D6 is the third data field in the order, the terminal UE3 is assigned the third highest priority, which is thus below the priority of the terminal UE2, but above the priority of the terminal UE4. In the data field D8 it is indicated that the user terminal UE4 should use the frequency range FB9 to FB12, i. H. the localized communication channel DUK4. This terminal thus has the lowest priority.
  • the lowest priority user terminals UE1 to UE4 are indicated before higher priority user terminals UE1 to UE4 in the order.
  • the sequence in which the terminal identifier UE1 and the associated frequency range are specified in a data field D2 to D8 can be swapped.
  • FIG. 4 shows an alternative message N4, which also contains four data fields D12 to D18.
  • Data field D12 contains the following information:
  • Priority date P2 which in the exemplary embodiment has the value 2 in order to specify the second highest priority.
  • other values can be used to indicate the priority.
  • the data field D14 following the data field D12 in the message N4 contains the following information:
  • the data field D16 following the data field D14 contains the following information:
  • Priority date P3 which in the exemplary embodiment has the value 3, to indicate that the user terminal UE3 has a smaller one
  • the last data field D18 of the message contains the N4 follow ⁇ the data: - to-use frequency range FB9 to FB12,
  • Priority date P4 which in the exemplary embodiment also has the value 3 or, alternatively, the value 4.
  • the order of the data fields D12 to D18 is therefore unrelated to the priority or the priority of certain data transmission channels.
  • the order of the terminals in the data fields D12 to D18 is determined by the order in which the terminals UE1 to UE4 have registered with the base station BS1.
  • This embodiment has the advantage that the order is not predetermined by the priorities, thus the order can be used to signal other properties or information for the transmissions.
  • the order of the data in the respective data fields D12, D14, D16 and D18, respectively, is different from the specified order.
  • the data fields D12 to D18 may contain further data.
  • FIG. 5 shows a message N6 which contains seven data fields D22 to D34.
  • priority is given to in turn determined by the order whereby priority classes have been formed.
  • the message N6 indicates how many terminals each belong to a priority class.
  • This terminal is specified in the data field D24, wherein the data field D24 contains the following data:
  • the data field D24 is followed by the data field D26, in which a
  • Date N2 1 indicates that the terminal to the next class, ie the class indicating the next lower priority, also owns a terminal. This terminal is follow ⁇ the data field 28 indicated.
  • the data field 28 contains: a tag for the user terminal UE2, and
  • an indication of localized data transmission channel DUK2 for example an indication of the starting point SB4 and an indication of a distributed data transfer ⁇ channel, here "V".
  • the data field D28 is followed by a data field D30 in which a date N3 with the value 2 indicates that two terminals are assigned to the next class, with the next class also having a lower priority than the previous classes due to the last position in the sequence ,
  • the data field D32 following the data field D30 contains the following information:
  • Data field D32 is immediately followed by data field D34.
  • Data field D34 contains the following information:
  • message N6 contains further data, as shown at arrow 46.
  • these may be data fields that contain user terminal allocations that are then assigned to a last lowest priority class. It is therefore not absolutely necessary for the last class to communicate the number of assigned terminals.
  • FIG. 6 shows a message N8 containing the data fields D32 to D38.
  • the data field D32 contains the following information: a flag for the user terminal UE1 affected by the data field 32,
  • Data field D34 contains the following information:
  • the user terminal UE3 associated frequency range FBl to FB4, and
  • the data field D34 is followed by a data field D36, which contains the following information:
  • the last data field D38 of the message N8 contains the following information: a tag UE2 for the user terminal UE2,
  • the order of the data fields D32 to D38 for the priority or for the priority is not significant. This is in contrast to, for example, the cases of message N2, see Figure 3, or the message N6, see Figure 5, where N6 explicit Priori ⁇ tiquessan react could be specifically included in the message also, eg.
  • N6 explicit Priori ⁇ tiquessan react could be specifically included in the message also, eg.
  • explizi ⁇ th priority data can continue to be determined how to proceed when a collision of distributed and localized allocation occurs in a frequency range with the same priority. You can specify in advance which allocation has priority in this special case.
  • This priority scheme may continue to depend on the priority, for example, priority L may take precedence over distributed allocation and priority H over localized allocation.
  • FIG. 7 shows a message N10.
  • All messages N2 to N10 may contain additional data feeders, eg.
  • data required for the further processing of the payload data such as music data, voice data or image data, such as information for coding (eg coding type, coding rate) or modulation method (eg QPSK (Quadrature Phase Shift Keying, n-QAM (Quadrature Amplitude Modulation), where n denotes a natural number greater than 4)
  • QPSK Quadrature Phase Shift Keying
  • n-QAM Quadrature Amplitude Modulation
  • the prioritization can also be expressed by the message in which the allocation is transmitted. For example, all allocations in the first message may receive a higher prioritization than the transmissions in subsequent messages. Within a message, the prioritization can be made as shown in the other embodiments. Similarly, the allocations transferred in a second message may have a higher priority than those in a third message, and so on.
  • the order of ten Nachrich ⁇ does not have (be transmitted first and second messages Kgs ⁇ NEN also simultaneously) take place in time but may be determined by any method or order-order criterion, z. For example, on the frequency at which the corresponding message is transmitted - eg messages indicating larger priorities on higher frequencies than messages indicating smaller priorities.
  • This method is particularly useful when the individual mobile stations are located at different distances or shading or interference, etc. of the base station. In that case, messages that are also to reach the remote mobile stations have to be sent out with much higher performance, alternatively with better error protection, more robust modulation methods, etc., than messages for mobile stations located nearer.
  • the nearby mobile stations can also receive the messages intended for the remote mobile stations, but not vice versa.
  • the messages that are sent with the highest performance should also receive the highest priority for the allocation.
  • Messages that are sent with lower performance receive a correspondingly lower priority.
  • To correctly determine the allocation own a mobile station should namely be able to receive only the messages that contain their own allocation and those containing a higher priority, because only these can puncture their own Alloka ⁇ tion.
  • messages with lower-priority allocations have no influence and should therefore not be able to be received or received and can therefore be transmitted at lower power.
  • such a convention allows for the Alloc ⁇ planning of priorities power saving in resource signaling.
  • the messages N2 to N10 can, for example, be transmitted in a control channel which is at known bit positions or symbol positions is transmitted or its positions are known or made in a suitable manner the terminals.
  • FIG. 8 shows the use of fixed predefined allocation schemes AS1 and optionally AS2.
  • the users or more precisely individual terminals or services used by the terminals, are assigned to predetermined data transmission channels.
  • the allocation scheme AS1 could correspond to the allocation scheme 36.
  • the allocation scheme ASl is stored in a Ba ⁇ sisstation BS2, for example, hardwired or stored in a memory.
  • the base station BS2 transmits the allocation scheme AS1 to a mobile radio set M2, see signaling SI.
  • the Allokationsschema ASl is stored in the mobile device M2 or hardwired, see arrow 52.
  • the Allokationsschl ASl, or even AS2 stored before allocating the resources to terminals ,
  • the base station BS2 assigns certain terminals UE1 to UE4 to the data transmission channels DUK1 to DUK4, see FIG. 2, but this may also deviate from the representation shown in FIG. The assignment is signaled to the respective terminal, see signaling SI.
  • both aliation schemes AS1 and AS2 are stored only in the base station BS2 in a first variant.
  • the allocation schemes AS1 and AS2 are stored or wired both in the base station BS2 and in the mobile radio device M2.
  • the base station BS2 signals the current allocation Scheme ASl or AS2 to the terminals, see signaling SI.
  • the base station BS2 signals to at least one terminal M2 which allocation scheme is to be selected, see signaling SI. This can be done, for example, by transmitting the current allocation scheme AS1 or AS2. Alterna ⁇ tively but not the allocation scheme but only a selection date is transmitted, featuring one of the allocation schemes. Thereafter, the base station BS2 signals the assignment of terminals to the now again rigidly predetermined data transmission channels DUKl to DUK4.
  • frequency ranges are defined which may not be used by distributed channels.
  • these areas are then left out.
  • a localized channel can still be assigned to this area and is protected at least in this area against puncturing by a distributed channel.
  • partial areas Tl is also possible if the schemes are not rigidly predetermined but dynamic, see Scheme 36. In this case, there is then, for example, two data fields that write the data transmission channel DUKl be ⁇ , where the priority is different from each other in both data fields ,

Landscapes

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

Abstract

Erläutert wird u. a. ein Verfahren mit dem Schritt: Versenden oder Empfangen mit einer Datenübertragungsvorrichtung mindestens eines Datums, das eine Rangfolge angibt, gemäß der ein erster Datenübertragungskanal (DUK1, DUK2) in einem Frequenzbereich Vorrang vor einem zweiten Datenübertragungskanal (DUK2, DUK1) hat.

Description

Beschreibung
Verfahren zur Ressourcenallokation gemäß einem Frequenzmultiplexverfahren und Vorrichtungen
Die Erfindung betrifft Verfahren zur Ressourcenallokation bzw. zur Datenübertragung gemäß einem Frequenzmultiplexverfahren und Vorrichtungen. Solche Verfahren und Vorrichtungen werden beispielsweise in einem UMTS-Netz (Universal Mobile Telecommunication System) verwendet oder in ähnlichen Netzen. Gegebenenfalls werden diese Verfahren aber auch bei anderen Datenübertragungsverfahren eingesetzt, z. B. können solche Verfahren verwendet werden in Netzen der 4-ten Generation (4G oder Beyond 3G) , wie sie derzeit beispielsweise im For- schungsprojekt WINNER (Wireless world INitiative New Radio) untersucht werden.
Die Verfahren werden beispielsweise gemeinsam mit, oder ohne Zeitmultiplexverfahren bzw. Codevielfachzugriffsverfahren (CDMA Code Division Multiple Access) eingesetzt.
Insbesondere geht es bei diesen Verfahren um die Zuordnung von so genannten lokalisierten Datenübertragungskanälen, die einen zusammenhängenden Frequenzbereich verwenden, der gege- benenfalls nur zeitweise und nur in Teilabschnitten durch sogenannte verteilte Datenübertragungskanäle ausgespart wird, denen dann dort Vorrang gewährt wird. Die verteilten Datenübertragungskanäle verwenden dagegen über ein breites Fre¬ quenzspektrum verteilte schmale Frequenzbereiche. Die lokali- sierten Datenübertragungskanäle nutzen bspw. gute Empfangsei¬ genschaften innerhalb eines breiten Frequenzbereiches ausnut¬ zen können, wenn durch die Zuteilung der Ressourcen (schedu- ling) sichergestellt wird, dass eben solche Frequenzbereiche zugeteilt werden, bei denen durch das aktuelle Fading (schneller Schwund) besonders gute Übertragungseigenschaften herrschen. Dagegen können verteilte Datenübertragungskanäle Frequenzdiversität ausnutzen. Durch Ausnutzen der Diversität kann sichergestellt werden, dass immer eine durchschnittliche Übertragungsqualität verfügbar ist, selbst wenn kein Schedu- ling durchgeführt wird. Letzteres ist insbesondere für schnell bewegte Mobilstationen relevant, bei denen sich die Kanaleigenschaften so schnell ändern, dass eine Zuweisung von besonders guten Frequenzen impraktikabel wird, da sich die Eigenschaften vom Zeitpunkt der Messung bis zum Zeitpunkt der Zuweisung typischerweise signifikant ändern. Bei langsam bewegten Mobilstationen ist eine solche Zuweisung aber sehr attraktiv, da sich die Eigenschaften wenig ändern. Somit eignet sich die Verwendung von lokalisierten Datenübertragungskanälen für langsam bewegte Funkstationen, wohingegen die Verwendung von verteilten Datenübertragungskanälen für schnell bewegte Stationen interessant ist. Es können aber auch andere Kriterien ausschlaggebend sein, beispielsweise können verteilte Datenübertragungskanäle auch bei solchen Stationen eingesetzt werden, wo relativ selten Daten übertragen werden, so dass es nicht sinnvoll ist, dauernd Kanalzu- standsinformationen zu übertragen, und/oder die anfallenden Daten aber mit geringer Verzögerung übertragen werden müssen, man also auch nicht auf günstige Bedingungen warten kann oder ad hoc Kanalzustandsinformationen übertragen kann. Die lokalisierte Übertragung entspricht somit einer frequenz- adaptiven Übertragung, wohingegen die verteilte Übertragung ein nicht frequenzadaptiver Übertragungsmodus darstellt.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein einfaches Verfahren zur Datenübertragung gemäß einem Frequenzmultiplexverfahren anzugeben. Außerdem sollen zugehörige Vorrichtungen angegeben werden. Insbesondere soll das Verfahren eine einfache und/oder flexible Zuordnung von lokalisierten Datenübertragungskanälen und von verteilten Datenübertragungskanälen ermöglichen .
Die auf das Verfahren bezogene Aufgabe wird durch ein Verfah¬ ren mit den im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst . Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird der Schritt ausgeführt :
- Versenden oder Empfangen mit einer Datenübertragungsvor- richtung mindestens eines Datums, das eine Rangfolge angibt, gemäß der ein erster Datenübertragungskanal in einem Fre¬ quenzbereich Vorrang vor einem zweiten Datenübertragungskanal hat.
Damit wird keine feste Bevorzugung von verteilten Kanälen auf Kosten von lokalisierten Kanälen durchgeführt. Die Bevorzugung wird variabel gehalten. Das bedeutet, dass die Kanäle bspw. in einer frei wählbaren Reihenfolge angeordnet werden, welche den Vorrang angibt. Die einzelnen Teilbereiche werden bei einer Kollision beispielsweise dem in der Reihenfolge zuerst angegeben Kanal zugeordnet. Allgemeiner gesprochen, wird eine Rangfolge für die Kanäle vorgegeben.
Damit lässt sich der gesamte zur Verfügung stehende Frequenz- bereich vollständig für Datenübertragungen nutzen. Außerdem wird auch vermieden, dass ein lokalisierter Kanal zu viele Aussparungen durch verteilte Kanäle enthält. Nur den verteil¬ ten Kanälen mit Vorrang vor dem betreffenden lokalisierten Kanal ist es erlaubt, Aussparungen zu erzeugen. Den verteil- ten Kanälen mit Nachrang zu dem lokalisierten Kanälen ist es dagegen nicht erlaubt, Frequenzen des lokalisierten Kanals zu nutzen .
Besondere Wirkungen ergeben sich insbesondere bei folgendem Szenario: es gibt sehr viele Nutzer bzw. Nutzerendgeräte mit verteilten Kanälen und/oder diese Nutzer bzw. Nutzerendgeräte ermöglichen eine hohe Bandbreite. Das bedeutet, dass ein recht hoher Anteil von z. B. 50 Prozent oder sogar mehr als 50 Prozent der Ressourcen an diese Nutzer vergeben wird. Zusätzlich wird einem Nutzer bzw. Nutzerendgerät ein lokalisierter Kanal zugeordnet und zwar in einem Frequenzbereich, in dem er gute Übertragungsbedingungen vorfindet. Da aber 50 Prozent der Subträger bereits belegt sind, müsste ohne die Erfindung für diesen Nutzer bzw. für dieses Nutzerendgerät eine doppelt so große Bandbreite verwendet werden, von der dann die Hälfte von den verteilten Kanälen belegt wird. Die doppelt so große Bandbreite allein ist noch nicht so nachtei¬ lig, besonders nachteilig wäre es aber, dass dann die Aussen¬ dung für diesen Nutzer nicht im optimalen Frequenzbereich konzentriert werden könnte. Durch den Ansatz der Erfindung kann jedoch der optimale Frequenzbereich vor "Punktierung" durch die verteilten Datenübertragungskanäle geschützt wer¬ den .
Besondere Wirkungen ergeben sich auch bei folgendem Szenario: Es werden fast nur verteilte Kanäle zugeordnet und nur wenige lokalisierte Kanäle. Die verbleibenden Lücken zwischen den verteilten Kanälen würden dann aber auch einem verteilten Kanal ähneln. Damit würden die zuletzt zugeordneten lokali¬ sierten Kanäle praktisch verteilten Kanälen ähneln.
Durch die Erfindung wird auch ein Szenario vermieden, bei dem pro Chunk, d.h. pro kleinster allokierbarer Ressourceeinheit für lokalisierte Kanäle, entweder nur ein lokalisierter Datenübertragungskanal oder nur verteilte Datenübertragungska¬ näle verwendet werden können. Ein solches Szenario würde insbesondere in dem Fall, dass wenige verteilte Datenübertra¬ gungskanäle ggf. zusätzlich noch mit kleinen Datenraten verwendet werden, zu Ineffizienz führen:
- entweder würden wenige sogenannte Chunks bzw. zusammenhängende Frequenzbereiche (im Extremfall nur ein einziger) allo- kiert und mit wenigen verteilten Kanälen voll belegt werden. In diesem Fall würde Diversität in Frequenzrichtung für jeden verteilten Kanal verloren gehen und die verteilten Kanäle würden lokalisierten Kanälen ähneln.
- oder es werden zwar genügend Chunks allokiert, um Frequenz- diversität sicherzustellen. In diesem Fall sind aber die einzelnen Chunks nur teilweise benutzt und Übertragungskapa¬ zität würde verloren gehen. Damit können sowohl Fälle gehandhabt werden, in denen es besser ist, bestimmte lokalisierte Träger bzw. Trägerfrequenzen gegenüber verteilten Trägern zu bevorzugen. Ebenso ist es aber möglich, bestimmte verteilte Träger gegenüber lokalisierten Trägern zu bevorzugen.
Bei einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens erzeugt die erste Datenübertragungsvorrichtung eine Nach- rieht, in der die Reihenfolge von Daten, insbesondere von
Ressourcenallokationen, die Rangfolge angibt. Beispielsweise wird mit zunehmender Position in der Reihenfolge der Vorrang geringer oder umgekehrt . Jedoch sind auch andere Anordnungen möglich. Diese Vorgehensweise ermöglicht, dass nur sehr weni- ge Daten übertragen werden müssen, weil keine expliziten
Rangfolgedaten zu übertragen sind. Zur Übermittlung der Rangfolge müssen die Daten lediglich in der Reihenfolge angeord¬ net werden, was einfach, z. B. durch Umordnungsprozesse, erreicht werden kann.
Bei einer alternativen Weiterbildung erzeugt die Datenübertragungsvorrichtung mehrere Nachrichten, wobei die Rangfolge von einem für diese Nachrichten festgelegten Ordnungsverfahren abhängt. Geeignete Ordnungsverfahren betreffen: - die zeitliche Reihenfolge, in der die Nachrichten gesendet werden,
- die Frequenzen, auf denen die Nachrichten gesendet werden,
- die Sendeleistungen, mit denen die Nachrichten gesendet werden, - Stärken oder Arten der Fehlerkodierungen, mit denen die
Nachrichten gegen Übertragungsfehler kodiert werden, und/oder
- die Modulationsverfahren, mit denen die Nachrichten gesendet werden.
Alternativ wird die Ordnung der mehreren Nachrichten signali- siert, bspw. über ein Reihenfolgedatum in jeder dieser Nachrichten . Bei einer anderen Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens erzeugt die erste Datenübertragungsvorrichtung eine Nachricht, die Vorrangsdaten enthält, deren Wert den Vorrang angeben : - beispielsweise die explizite Signalisierung einer Priorität mit dem Kanal,
- Festlegung von Prioritätsklassen, die Kanäle einer Klasse werden dann z. B. in der Reihenfolge der Klassen signalisiert. Vorteil ist, dass nur die Anzahl der Kanäle einer Klasse einmal pro Klasse signalisiert werden muss, nicht aber die Priorität für jeden einzelnen Kanal.
- Im einfachsten Fall werden beispielsweise nur zwei Klassen von lokalisierten Kanälen definiert, die priorisierten lokalisierten Kanäle und die nicht-priorisierten lokalisierten Kanäle. Verteilte Kanäle punktieren dann die nicht- priorisierten lokalisierten Kanäle, aber nicht die priorisierten lokalisierten Kanäle.
- Statt dessen können auch zwei Klassen für verteilte Kanäle eingeführt werden. Die soeben genannten Möglichkeiten werden unten anhand eines konkreten Ausführungsbeispiels mit Bezug auf die Figuren 3 bis 6 näher erläutert.
Bei einer nächsten alternativen Weiterbildung des erfindungs- gemäßen Verfahrens erzeugt die erste Datenübertragungsvorrichtung eine Nachricht, die zumindest für einen Frequenzbe¬ reich den Vorrang einer ersten Zuordnungsart von Frequenzen zu Datenübertragungskanälen angibt, und die vorzugsweise für mindestens einen weiteren Frequenzbereich den Vorrang einer zweiten Zuordnungsart von Frequenzen zu Datenübertragungska¬ nälen angibt. Jedoch kann es genügen, wenn nur der Vorrang einer Zuordnungsart signalisiert wird, wobei dann den nicht genannten Frequenzbereichen beispielsweise der Vorrang der anderen Zuordnungsart zugeordnet wird. Die Zuordnungsart ist beispielsweise entweder "lokalisierte Kanäle" oder "verteilte Kanäle" . Die letztgenannte Weiterbildung lässt sich auch über die Reihenfolge der Angabe der Frequenzbereiche signalisieren. Dies ist ebenfalls unten anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.
Bei einer anderen Weiterbildung ist dem ersten Datenübertragungskanal ein erster Frequenzbereich zugeordnet, wobei der erste Frequenzbereich mindestens zwei Teilbereiche umfasst. Zwischen den Teilbereichen liegt ein Zwischenfrequenzbereich, der bspw. eine mindestens doppelt so große Breite oder min¬ destens fünf mal so große Breite wie einer der Teilbereiche hat. Damit handelt es sich bei dem ersten Datenübertragungs¬ kanal um einen so genannten verteilten Datenübertragungska¬ nal. Die Teilbereiche sind vorzugsweise gleich groß.
Bei einer nächsten Weiterbildung ist dem zweiten Datenübertragungskanal ein zweiter Frequenzbereich zugeordnet. Der zweite Frequenzbereich ist mindestens doppelt so breit oder mindestens fünf mal so breit wie ein Teilbereich des ersten Frequenzbereichs. Damit handelt es sich bei dem zweiten Da¬ tenübertragungskanal um einen so genannten "lokalisierten" Kanal, d. h. um einen Kanal, der in mehreren aufeinander folgenden Zeitschlitzen, z. B. in mehr als zwei aufeinander folgenden Zeitschlitzen oder in mehr als drei aufeinander folgenden Zeitschlitzen, im gleichen Frequenzbereich liegt.
Einschränkungen ergeben sich gegebenenfalls nur durch Aussparungen von Frequenzen, die durch den Vorrang von Frequenzen für verteilte Datenübertragungskanäle entstehen.
Bei einer nächsten Weiterbildung ist der Frequenzbereich mit Vorrang nur ein Teilbereich des zweiten Datenübertragungskanals, d. h. des lokalisierten Datenübertragungskanals. Ein anderer Teilbereich dieses Datenübertragungskanals hat also keinen Vorrang. Damit kann das Verfahren noch flexibler aus- gestaltet werden. Bei einer nächsten Weiterbildung werden in den Datenübertragungskanälen Daten gemäß einem Mehrfrequenzübertragungsver- fahren übertragen. Vorzugsweise wird ein so genanntes OFDMA- Verfahren (Orthogonal Frequency Division Multiple Access) eingesetzt .
Bei einer nächsten Weiterbildung ändern sich die Frequenzbereiche des ersten Datenübertragungskanals bzw. des zweiten Datenübertragungskanals zwischen mindestens drei aufeinander folgenden Zeitschlitzen eines Zeitrahmens jeweils. Somit unterscheidet sich diese Änderung von Änderungen, die gegebe¬ nenfalls zwischen zwei Zeitrahmen auftreten oder die einem Wechsel innerhalb eines Zeitrahmens entsprechen. Der soge¬ nannte verteilte Kanal wird nicht in jedem Zeitschlitz auf die gleiche Art und Weise verteilt, sondern auf eine andere Art und Weise als im vorhergehenden Zeitschlitz. Durch diese Maßnahme kann der Empfang verbessert werden, weil noch größe¬ re Frequenzdiversität erreicht wird.
Bei einer nächsten Weiterbildung wird das erfindungsgemäße Verfahren oder eine seiner Weiterbildungen im Rahmen eines UMTS-Verfahrens (Universal Mobile Telecommunications System) durchgeführt, insbesondere gemäß Release 3, 4 oder 5. Auch weiterentwickelte UMTS-Verfahren sind davon erfasst, bei- spielsweise E-UTRA (Evolved-UMTS Terrestrial Radio Access) . Insbesondere sind die Verfahren für die sogenannte Abwärts¬ richtung (Downlink) geeignet, d. h. in der Richtung von einer Basisstation zu einem Mobilfunkgerät. Jedoch lassen sich die Verfahren unter Umständen auch in der entgegengesetzten Auf- wärtsrichtung (Uplink) vorteilhaft einsetzen.
Bei einer Weiterbildung wird eine Vorrangregel festgelegt, die angibt, wie zu verfahren ist, wenn in einem Frequenzbe¬ reich eine Kollision eines verteilten Kanals und eines loka- lisierten Allokationen mit gleicher Priorität auftritt. Vorzugsweise hängt auch diese Vorrangsregel von der Priorität der beiden kollidierenden Datenüberragungskanäle ab. Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ebenfalls ein Verfahren zur Datenübertragung gemäß einem Frequenzmultiplexverfahren. Die Verfahren beider Aspekte hängen technisch sehr eng zusammen, weil sie sich auf die gleiche oben genannte
Aufgabe beziehen. Bei dem Verfahren gemäß dem zweitem Aspekt wird in einer Datenübertragungsrichtung ein Allokationsschema bzw. eine Allokationsvorschrift vermerkt, das Prioritäten von lokalisierten Kanälen im Vergleich zu verteilten Kanälen bzw. in umgekehrter Richtung berücksichtigt. Das Allokationsschema enthält insbesondere einen ersten Datenübertragungskanal, der verteilt ist, einen zweiten Datenübertragungskanal, der loka¬ lisiert ist, und der von dem ersten Datenübertragungskanal mit Aussparungen versehen wird. Das bedeutet, dass hier die Priorität des verteilten Kanals höher ist. Außerdem gibt es einen dritten Datenübertragungskanal, der ebenfalls lokali¬ siert ist, der jedoch nicht von dem ersten verteilten Datenübertragungskanal ausgespart wird und vorzugsweise auch nicht von einem anderen verteilten Kanal.
Das Allokationsschema lässt sich in den Datenübertragungsvorrichtungen in einer Schaltungsanordnung fest "verdrahten" bzw. vorgeben. Alternativ werden die das Allokationsschema beschreibenden Daten in einem Speicher gespeichert. Ein Mik- roprozessor oder ein anderer Prozessor hat Zugriff auf diesen Speicher, um das Allokationsschema zu berücksichtigen.
Vorteile ergeben sich bereits, wenn nur ein Allokationsschema vorgegeben wird, dessen Datenübertragungskanäle dann variabel Nutzer bzw. Nutzerendgeräte bzw. bestimmte Dienste in diesen Endgeräten zugeordnet werden. Die Flexibilität lässt sich erhöhen, wenn mehrere Allokationsschemata berücksichtigt werden können, was voraussetzt dass mehrere Allokationssche¬ mata z. B. zumindest in der Basisstation gespeichert sind.
Bei einer weiteren Weiterbildung, die für beide Aspekte gilt, wird ein Verfahren oder ein System angewendet, welches Mehr- trägerverfahren mit räumlicher Ressourcenwiederverwendung durch Mehrantennenprozessierung kombiniert (MIMO, Multiple Input Multiple Output) . Wird eine Frequenzressource vom sel¬ ben Benutzer mehrfach durch räumliche Trennung wieder verwen- det, handelt es sich um räumliches Multiplexen, bzw. um räumliches Diversität (Diversity) ; im Falle der gemeinsamen Ver¬ wendung einer Ressource von verschiedenen Nutzern spricht man von räumlichem Mehrfachzugriff. Jede Frequenzressource enthält somit mehrere räumliche Komponenten bzw. Schichten (spa- tial multiplexing) . Die oben beschriebenen Verfahren können nun in einer Weise angewendet werden, dass der Vorrang für alle Schichten gemeinsam geregelt wird - alternativ kann aber der Vorrang auch pro Schicht nach obigen Verfahren geregelt werden .
Bspw. ist die Rangfolge der Frequenzbereiche für jede räumli¬ che Komponente unabhängig von den Rangfolgen für die anderen Komponenten festgelegt.
Außerdem werden Vorrichtungen angegebenen, die insbesondere zur Durchführung der erfindungsgemäßen Verfahren bzw. ihrer Weiterbildungen geeignet sind. Somit gelten die oben genannten technischen Wirkungen auch für diese Vorrichtungen.
Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnungen erläutert. Darin zeigen:
Figur 1 ein Mobilfunknetz,
Figur 2 ein Allokationsschema,
Figuren 3 bis 7 Nachrichten zur Allokation, und
Figur 8 die Verwendung eines fest vorgegebenen Allokations- schemas .
Figur 1 zeigt ein Mobilfunknetz, das auch als Mobilfunkdaten- Übertragungsnetz bzw. Mobilfunktelekommunikationsnetz bezeichnet werden kann. Das Mobilfunknetz 10 ist im Ausführungsbeispiel ein UMTS-Netz. Alternativ ist das Mobilfunknetz 10 ein Netz einer UMTS-Nachfolgetechnologie oder ein Netz der 4-ten Generation.
Das Mobilfunknetz 10 enthält eine Vielzahl von Basisstatio- nen, die im Fall von UMTS auch als Node B bezeichnet werden. Im Folgenden wird jedoch auch im Fall von UMTS von Basisstation BS gesprochen. Außerdem enthält das Mobilfunknetz eine Vielzahl von mobilen Endgeräten, die als Mobilfunkgerät M oder alternativ UE (User Equipment, Benutzergerät) bezeichnet werden bzw. als Handy. In Figur 1 ist eine Basisstation BS und ein Mobilfunkgerät Ml bzw. UEl dargestellt.
Das Mobilfunkgerät Ml enthält beispielsweise eine Antenne 20, die als Sendeantenne und auch als Empfangsantenne genutzt wird. Außerdem enthält das Mobilfunkgerät Ml eine Steuerein¬ heit Sl, die beispielsweise einen Mikroprozessor enthält oder nur eine Schaltung ohne Prozessor. Das Mobilfunkgerät Ml ist insbesondere geeignet, die unten anhand der Figuren 3 bis 7 erläuterten Nachrichten N2 bis NlO zu erzeugen bzw. zu emp- fangen sowie zu bearbeiten.
Die Basisstation BSl enthält unter anderem eine Antenne 30, die als Sendeantenne und als Empfangsantenne genutzt wird. Außerdem enthält die Basisstation BSl eine Steuereinheit S2, die einen oder mehrere Mikroprozessoren enthält bzw. eine
Schaltungsanordnung, die ohne Programm arbeitet. Die Basisstation BSl ist insbesondere in der Lage, die unten anhand der Figur 3 bis 7 erläuterten Nachrichten N2 bis NlO zu empfangen und zu bearbeiten bzw. zusammenzustellen und zu sen- den.
Von dem Mobilfunkgerät Ml zu der Basisstation BSl gibt es eine sogenannte Uplink-Übertragungsrichtung UL. Außerdem gibt es eine sogenannte Downlink-Übertragungsrichtung DL, die von der Basisstation BSl zu dem Mobilfunkgerät Ml bzw. UEl gerichtet ist. Die Datenübertragungskapazität auf dem Uplink UL und auf dem Downlink DL kann gleich sein oder voneinander verschieden, wobei in Downlinkrichtung oft ein Mehrfaches der Datenübertragungskapazität zur Verfügung steht als in Uplinkrichtung UL.
In Figur 1 ist außerdem eine Verbindung zu einem Datenübertragungsnetz 31 dargestellt, mit dem die Basisstation BSl verbunden ist. Das Datenübertragungsnetz 31 dient zur Weiter- leitung des Teilnehmerverkehrs sowie für Verwaltungs- und
Administrationszwecke, die hier nicht weiter ausgeführt sind.
Figur 2 zeigt ein Allokationsschema 36, das erst während des Netzbetriebs festgelegt wird, beispielsweise abhängig von sich ändernden Übertragungsbedingungen oder abhängig von der Menge der zu übertragenden Daten zwischen der Basisstation BSl und dem Mobilfunkgerät Ml bzw. in umgekehrter Richtung.
Das Allokationsschema 36 ist in einem Koordinatensystem 40 dargestellt. Das Koordinatensystem enthält eine x-Achse 42, auf der die Zeit t dargestellt ist. Insbesondere die Zeit, die für die Übertragung eines Zeitrahmens ZRl zur Verfügung steht. Der Zeitrahmen wird beispielsweise jeweils durch Syn¬ chronisationsbits den Netzelementen angezeigt. Im Ausfüh- rungsbeispiel hat der Zeitrahmen ZRl eine Dauer von
0,5 Millisekunden alternativ von 0,667 Millisekunden, so dass beispielsweise fünfzehn Zeitrahmen in einem übergeordneten Zeitrahmen von 10 Millisekunden angeordnet werden könnten. Alternativ kann ein Zeitrahmen ZRl aber auch eine Länge von 0,2 ms oder 2 ms haben, bzw. eine variable oder beliebige Länge .
Das Koordinatensystem 40 hat eine y-Achse 44, auf der die Frequenz f angegeben ist. Beispielsweise liegen Frequenzbe- reiche FBl bis FB12 in einem Bereich, der für eine Mobilfunkübertragung zugelassen ist, beispielsweise im Bereich größer als 1,5 Gigahertz und jedoch kleiner als 2,5 Gigahertz, oder in Frequenzbändern zwischen 3,4 Gigahertz bis 4,2 Gigahertz, 4,5 Gigahertz bis 4,9 Gigahertz, sowie auch in Frequenzbändern niedriger als 1,5 Gigahertz . Die Frequenzbereiche FBl bis FB12 sind im Ausführungsbeispiel gleich groß und enthal- ten beispielsweise jeweils nur eine Trägerfrequenz. Bei ande¬ ren Ausführungsbeispielen können diese Frequenzbereiche voneinander verschiedene Größe haben und/oder auch jeweils mehrere Trägerfrequenzen enthalten, beispielsweise 3 bis 10 Trägerfrequenzen, vorzugsweise beispielsweise 5 Trägerfre- quenzen.
Die Basisstation BSl ordnet die zur Verfügung stehenden Frequenzbereiche FBl bis FB12 Nutzern mit Endgeräten UEl bis UE4 auf die im Folgenden erläuterte Art und Weise zu. Dabei wer- den im Ausführungsbeispiel vier aufeinander folgende Zeit¬ schlitze ZSl bis ZS4 betrachtet. Bei anderen Ausführungsbei¬ spielen gibt es jedoch eine abweichende Anzahl von Zeit¬ schlitze in einem Zeitrahmen, beispielsweise ein, drei, oder sechs oder mehr als zehn Zeitschlitze. Vorzugsweise beträgt die Anzahl der Zeitschlitze je Zeitrahmen jedoch weniger als beispielsweise 50. Je Zeitschlitz ZSl bis ZS4 wird bspw. ein oder mehrere OFDM-Symbol (e) (Orthogonal Frequency Division Multiplex gesendet. Ein OFDM-Symbol sind dabei eine Anzahl von Bits, z. B. , die ein Wertepaar bilden, dass bspw. einer IFT (Inverse Fourier Transformation) vor dem Senden unterzogen wird.
Die Basisstation will bspw. den Frequenzbereich FB5 bis FB8 als lokalisierten Datenübertragungskanal DUKl dem Nutzerend¬ gerät UEl zuordnen. Deshalb wird beim ersten Ausführungsbei- spiel dem Datenübertragungskanal DUKl der größte Vorrang bzw. die höchste Priorität zugeordnet .
Einem Nutzerendgerät UE2 soll ein verteilter Datenübertra¬ gungskanal DUK2 zugeordnet werden. Deshalb belegt die Basis- Station BSl nach einem vorgegebenen Rechenschema Frequenzbe¬ reiche für den Datenübertragungskanal DUK2, wobei zwischen diesen Frequenzbereichen größere Zwischenräume liegen, siehe beispielsweise im Zeitschlitz ZSl Frequenzbereich FB4 und Frequenzbereich FB12, die durch ein Kreuz gekennzeichnet sind, das den Datenübertragungskanal DUK2 markiert. Das Re¬ chenschema wird beispielsweise unter Verwendung der Modulo- funktion vorgegeben, die genaue Zuordnungsfunktion ist aber für die vorliegende Erfindung unerheblich. So liegen in einem Zeitschlitz ZS2 der Datenübertragungskanal DUK2 im Frequenzbereich FB2 und im Frequenzbereich FBlO. Im Zeitschlitz ZS3 liegt der Datenübertragungskanal dagegen im Frequenzbereich FB3 und im Frequenzbereich FBlI. Im Zeitschlitz ZS4 liegt der Datenübertragungskanal DUK2 im Frequenzbereich FBl und FB9.
Außerdem übergibt die Basisstation BSl mit einer geringeren Priorität als die Priorität des Datenübertragungskanals DUK2 einen Datenübertragungskanal DUK3 an das Endgerät UE3. Der
Datenübertragungskanal DUK3 ist zwar ein lokalisierter Daten¬ übertragungskanal im Frequenzbereich FBl bis FB4, darf jedoch von verteilten Datenübertragungskanälen genutzt bzw. ausgespart bzw. "punktiert" werden, siehe beispielsweise im Zeit- schlitz ZSl Verwendung des Frequenzbereichs FB4 für den Da¬ tenübertragungskanal DUK2.
Der Datenübertragungskanal DUK4 liegt im Frequenzbereich FB9 bis FB12 und ist damit ebenfalls ein lokalisierter Datenüber- tragungskanal, der jedoch ebenfalls wieder durch verteilte Datenübertragungskanäle "punktiert" bzw. ausgespart werden kann, beispielsweise Zeitschlitz ZSl, Frequenzbereich FB12.
Die Festlegung des Allokationsschemas 36 durch die Basissta- tion BSl wird im Ausführungsbeispiel an alle Mobilfunkgeräte Ml, usw. in der betrachteten Zelle des Mobilfunknetzes 10 signalisiert, wobei auch Prioritäten bzw. Vorrangsregeln beachtet werden. Dies verkürzt die zu übertragende Datenmen¬ ge. Die zur Signalisierung als Alternativen genutzten Nach- richten N2 bis NlO werden unten anhand der Figuren 3 bis 7 näher erläutert. Jedes Endgerät Ml bzw. UEl kennt dann alle Prioritäten sowie auch seine eigene Priorität und kann somit bestimmen, ob es bestimmten Frequenzbereiche, die von anderen Geräten genutzt werden, Vorrang gewähren muss oder ob es selbst Vorrang hat. Somit lassen sich Kollisionen auf einfache Art und Weise verhindern bzw. auflösen.
Bei einem anderen Ausführungsbeispiel sind die verteilten Datenübertragungskanäle beispielsweise nach einem anderen Schema verteilt, als in Figur 2 dargestellt.
Vor und auch nach dem Zeitrahmen ZRl werden weitere Zeitrahmen übertragen, die bspw. einen ähnlichen Aufbau wie der Zeitrahmen ZRl haben, ggf. jedoch mit anderen Allokations- schemata, für die gleichen Endgeräte oder auch für andere Endgeräte .
Figur 3 zeigt eine Nachricht N2, die vier aufeinander folgende Datenfelder D2 bis D8 enthält:
- das Datenfeld D2 gibt einen Allokationsbereich, nämlich den Frequenzbereich FB5 bis FB8 an, sowie ein Kennzeichen des Nutzerendgerätes UEl. Damit ist festgelegt, dass das Nutzer¬ endgerät UEl den Frequenzbereich FB5 bis FB8 nutzen soll. Weil das Datenfeld D2 an der ersten Stelle der Reihenfolge der Datenfelder D2 bis D8 steht, hat das Nutzerendgerät UEl die höchste Priorität und damit vor allen anderen Nutzerend- geraten Vorrang.
- Im Datenfeld D4 ist angegeben, dass das Nutzerendgerät UE2 einen verteilten Datenübertragungskanal nutzen soll, was beispielsweise durch ein Kennzeichen, hier "V", angegeben wird. Die Startfrequenz zur Berechnung der zu nutzenden Fre- quenzbereiche ist ebenfalls angegeben, nämlich der Frequenzbereich FB4. Alternativ wird beispielsweise nur der Startfre¬ quenzbereich FB4 im Datenfeld D4 angegeben. Gegebenenfalls können zusätzliche Informationen, welche die genaue Ausges¬ taltung des verteilten Datenübertragungskanals beschreiben angegeben sein. Weil das Nutzerendgerät UEl bzw. dessen zu nutzender Frequenzbereich im zweiten Datenfeld D4 der Reihenfolge angegeben ist, hat es die zweithöchste Priorität, die unter der Priorität des Endgerätes UEl liegt. Die Priorität des Endgerätes UE2 ist aber höher als die Priorität der End¬ geräte in den folgenden Datenfeldern D6, D8.
- Im Datenfeld D6 ist angegeben, dass dem Endgerät UE3 der Frequenzbereich FBl bis FB4 zugeordnet ist. Weil das Datenfeld D6 das dritte Datenfeld in der Reihenfolge ist, wird dem Endgerät UE3 die dritthöchste Priorität zugeordnet, die somit unter der Priorität des Endgerätes UE2 liegt, jedoch über der Priorität des Endgerätes UE4. - Im Datenfeld D8 ist angegeben, dass das Nutzerendgerät UE4 den Frequenzbereich FB9 bis FB12 nutzen soll, d. h. den lokalisierten Datenübertragungskanal DUK4. Dieses Endgerät hat somit die geringste Priorität.
Bei anderen Ausführungsbeispielen werden beispielsweise die Nutzerendgeräte UEl bis UE4 mit der kleinsten Priorität vor Benutzerendgeräten UEl bis UE4 mit höherer Priorität in der Reihenfolge angegeben. Ebenso lässt sich die Reihenfolge vertauschen, in der das Endgerätekennzeichen UEl und der zugeordnete Frequenzbereich in einem Datenfeld D2 bis D8 angegeben ist .
Figur 4 zeigt eine alternative Nachricht N4, die ebenfalls vier Datenfelder D12 bis D18 enthält. Das Datenfeld D12 ent- hält die folgenden Angaben:
- Frequenzbereich FB4 und Kennzeichen "V", so dass ein verteilter Datenübertragungskanal DUK2 angegeben ist,
- Kennzeichen des Endgerätes UE2, und
- Prioritätsdatum P2, das im Ausführungsbeispiel den Wert 2 hat, um die zweithöchste Priorität anzugeben. Alternativ lassen sich jedoch auch andere Werte zur Angabe der Priorität verwenden .
Das dem Datenfeld D12 in der Nachricht N4 folgende Datenfeld D14 enthält die folgenden Angaben:
- zu nutzender Frequenzbereich FB5 bis FB8,
- Nutzergerätkennzeichen UEl, und - Prioritätsdatum Pl mit dem Wert 1, um anzugeben, dass das Endgerät UEl die höchste Priorität hat.
Das dem Datenfeld D14 folgende Datenfeld D16 enthält die folgenden Angaben:
- zu nutzender Frequenzbereich FBl bis FB4, d. h. ein lokalisierter Frequenzbereich,
- Kennzeichen des betroffenen Nutzerendgerätes UE3, und
- Prioritätsdatum P3, das im Ausführungsbeispiel den Wert 3 hat, um anzugeben, dass das Nutzerendgerät UE3 eine kleinere
Priorität als die anderen Endgeräte UEl und UE2 hat .
Das letzte Datenfeld D18 der Nachricht N4 enthält die folgen¬ den Angaben: - zu nutzender Frequenzbereich FB9 bis FB12,
- durch das Datenfeld D18 betroffenes Endgerät, hier das Endgerät UE4, und
- Prioritätsdatum P4, das im Ausführungsbeispiel ebenfalls den Wert 3 oder alternativ den Wert 4 hat .
Die Reihenfolge der Datenfelder D12 bis D18 steht damit in keinem Zusammenhang zu dem Vorrang bzw. der Priorität bestimmter Datenübertragungskanäle. Beispielsweise wird die Reihenfolge der Endgeräte in den Datenfeldern D12 bis D18 durch die Reihenfolge bestimmt, in der sich die Endgeräte UEl bis UE4 bei der Basisstation BSl angemeldet haben. Dieses Ausführungsbeispiel hat den Vorteil, dass die Reihenfolge nicht durch die Prioritäten vorgegeben ist, somit lässt sich die Reihenfolge verwenden, um andere Eigenschaften oder In- formationen für die Übertragungen zu signalisieren.
Bei anderen Ausführungsbeispielen ist die Reihenfolge der Daten in den betreffenden Datenfeldern D12, D14, D16 bzw. D18 von der angegebenen Reihenfolge verschieden. Außerdem können die Datenfelder D12 bis D18 weitere Daten enthalten.
Figur 5 zeigt eine Nachricht N6, die sieben Datenfelder D22 bis D34 enthält. In der Nachricht N6 wird die Priorität wie- derum durch die Reihenfolge bestimmt, wobei Prioritätsklassen gebildet worden sind. In der Nachricht N6 ist angegeben, wie viele Endgeräte jeweils zu einer Prioritätsklasse gehören. Im Einzelnen gilt für das Datenfeld D22 : - es enthält ein Datum Nl, das angibt, dass der ersten Klas¬ se, d. h. der Klasse mit der höchsten Priorität im Beispiel genau ein Endgerät zugeordnet ist.
Dieses Endgerät wird im Datenfeld D24 näher angegeben, wobei das Datenfeld D24 die folgenden Daten enthält:
- ein Kennzeichen für das Nutzerendgerät UEl,
- sowie eine Angabe des diesem Endgerät UEl zugeordneten Frequenzbereichs FB5 bis FB8.
Nach dem Datenfeld D24 folgt das Datenfeld D26, in dem ein
Datum N2 gleich 1 angibt, dass zu der nächsten Klasse, d. h. zu der Klasse, die die nächst niedrigere Priorität angibt, ebenfalls ein Endgerät gehört. Dieses Endgerät ist im folgen¬ den Datenfeld 28 angegeben. Das Datenfeld 28 enthält: - ein Kennzeichen für das Nutzerendgerät UE2, und
- eine Angabe zum zu verwendenden lokalisierten Datenübertragungskanal DUK2, beispielsweise die Angabe des Startpunktes SB4 und einen Hinweis auf einen verteilten Datenübertragungs¬ kanal, hier "V".
Dem Datenfeld D28 folgt ein Datenfeld D30, in dem durch ein Datum N3 mit dem Wert 2 angegeben ist, dass der nächsten Klasse zwei Endgeräte zugeordnet sind, wobei die nächste Klasse aufgrund der letzten Position in der Reihenfolge auch eine geringere Priorität hat als die vorigen Klassen. In dem dem Datenfeld D30 folgenden Datenfeld D32 sind die folgenden Angaben enthalten:
- ein Kennzeichen für das Nutzerendgerät UE3, und
- der dem Endgerät UE3 zugeordnete Frequenzbereich FBl bis FB4. Dem Datenfeld D32 folgt unmittelbar das Datenfeld D34. Das Datenfeld D34 enthält die folgenden Angaben:
- ein Kennzeichen für das betroffene Nutzerendgerät UE4, und
- der dem Endgerät UE4 zugeordnete Frequenzbereich FB9 bis FB12.
Optional enthält die Nachricht N6 weitere Daten, siehe Pfeil 46. Dabei kann es sich wieder um Datenfelder handeln, die Allokationen für Nutzerendgeräte enthalten, die dann einer letzten Klasse mit geringster Priorität zugeordnet sind. Es ist somit für die letzte Klasse nicht zwingend notwendig, die Anzahl der zugeordneten Endgeräte mitzuteilen.
Figur 6 zeigt eine Nachricht N8, die die Datenfelder D32 bis D38 enthält. Es wurden nur zwei Prioritäten festgelegt, näm¬ lich eine hohe Priorität H und eine niedrigere Priorität L. Dennoch lässt sich auch mit der Nachricht N8 das Allokations- schema 36 signalisieren. So enthält das Datenfeld D32 die folgenden Angaben: - ein Kennzeichen für das durch das Datenfeld 32 betroffene Nutzerendgerät UEl,
- der dem Nutzerendgerät UEl zugeordnete Frequenzbereich FB5 bis FB8, und
- ein Prioritätsdatum mit dem Wert "H", d. h. einem Wert, der eine hohe Priorität angibt.
Dem Datenfeld D32 folgt ein Datenfeld D34. Das Datenfeld D34 enthält die folgenden Angaben:
- ein Kennzeichen für das durch das Datenfeld D34 betroffenes Nutzerendgerät, nämlich Nutzerendgerät UE3,
- der dem Nutzerendgerät UE3 zugeordnete Frequenzbereich FBl bis FB4, und
- die diesem Frequenzbereich zugeordnete Priorität, im Aus¬ führungsbeispiel die Priorität L, d. h. die niedrigere bzw. kleinere Priorität . Dem Datenfeld D34 folgt ein Datenfeld D36, das die folgenden Angaben enthält :
- Kennzeichen für das betroffene Nutzerendgerät UE4,
- zu nutzender Frequenzbereich FB9 bis FB12, und - zugehörige Priorität, im Ausführungsbeispiel die geringere Priorität L.
Im letzten Datenfeld D38 der Nachricht N8 sind die folgenden Angaben enthalten: - ein Kennzeichen UE2 für das Nutzerendgerät UE2,
- der zu nutzende Frequenzbereich FB4-"V", und
- ein Prioritätsdatum, das die Priorität des Nutzerendgerätes UE2 bzw. des Frequenzbereichs FB4-"V" angibt, im Ausführungs¬ beispiel eine kleine Priorität L.
Damit ist die Reihenfolge der Datenfelder D32 bis D38 für den Vorrang bzw. für die Priorität nicht erheblich. Dies steht im Gegensatz zu beispielsweise den Fällen der Nachricht N2, siehe Figur 3, bzw. der Nachricht N6, siehe Figur 5, wobei insbesondere in der Nachricht N6 ebenfalls explizite Priori¬ tätsangaben enthalten sein könnten, bspw. um die Priorität innerhalb einer Klasse weiter abzustufen. Bei diesem Ausführungsbeispiel und entsprechend auch bei anderen mit explizi¬ ten Prioritätsangaben kann weiterhin festgelegt werden wie zu verfahren ist, wenn in einem Frequenzbereich eine Kollision von verteilten und lokalisierten Allokationen mit gleicher Priorität auftritt . Mann kann dazu vorab festlegen, welche Allokation in diesem Spezialfall Vorrang hat. Diese Vorrangregelung kann weiterhin von der Priorität abhängen, bei- spielsweise kann bei einer Priorität L die verteilte und bei der Priorität H die lokalisierte Allokation Vorrang genießen.
Figur 7 zeigt eine Nachricht NlO.
Für in einem Datenfeld D42 angegebenen Frequenzbereich FB5 bis FB8 gilt die Regel, dass lokalisierte Allokationen Vor¬ rang genießen, wohingegen ansonsten verteilte Allokationen Vorrang haben. Es kann in diesem Ausführungsbeispiel also geschehen, dass in einem ersten Frequenzbereich ein erster Nutzer mit lokalisierter Allokation Vorrang hat vor einem zweiten Nutzer mir verteilter Allokation, wohingegen in einem zweiten Frequenzbereich der selbe erste Nutzer keinen Vorrang vor eben diesem zweiten Nutzer hat. In dieser Hinsicht ist dieses Ausführungsbeispiel also allgemeiner als die vorheri¬ gen .
Alle Nachrichten N2 bis NlO können gegebenenfalls Zusatzda- tenfeider enthalten, z. B. Daten, die für die Weiterbearbeitung der Nutzdaten, wie Musikdaten, Sprachdaten oder Bilddaten, benötigt werden, wie Information zur Kodierung (z. B. Kodierungsart, Kodierungsrate) bzw. zum Modulationsverfahren (z. B. QPSK (Quadrature Phase Shift Keying, n-QAM (Quadrature Amplitude Modulation) , wobei n eine natürliche Zahl größer als 4 bezeichnet) Auch werden bei anderen Ausführungsbeispie¬ len die in den Nachrichten N2 bis NlO jeweils enthaltenen Angaben in mehreren aufeinander folgenden Nachrichten gesendet.
Bei mehreren Nachrichten kann die Priorisierung auch dadurch ausgedrückt werden, in welcher Nachricht die Allokation übertragen wird. Beispielsweise können alle Allokationen in der ersten Nachricht eine höhere Priorisierung erhalten, als die Übertragungen in nachfolgenden Nachrichten. Innerhalb einer Nachricht kann dabei die Priorisierung wie in den anderen Ausführungsbeispielen dargestellt vorgenommen werden. Analog können die in einer zweiten Nachricht übertragenen Allokationen eine höhere Priorität haben, als die in einer dritten Nachricht und so weiter. Dabei muss die Ordnung der Nachrich¬ ten nicht zeitlich erfolgen (erste und zweite Nachricht kön¬ nen auch gleichzeitig übertragen werden) sondern kann anhand eines beliebigen Ordnungsverfahrens bzw. Ordnungskriteriums festgelegt werden, z. B. über die Frequenz auf der die ent- sprechende Nachricht übertragen wird - z.B. Nachrichten die größere Prioritäten angeben auf größeren Frequenzen als Nachrichten, die kleinere Prioritäten angeben. Dieses Verfahren ist insbesondere dann sinnvoll, wenn die einzelnen Mobilstationen sich in unterschiedlicher Entfernung oder Abschattung oder Interferenz usw. von der Basisstation befinden. Dann müssen nämlich Nachrichten, die auch die entfernten Mobilstationen erreichen sollen mit viel höherer Leistung, alternativ mit besserem Fehlerschutz, robusterem Modulationsverfahren etc., ausgesendet werden, als Nachrichten für näher befindliche Mobilstationen.
Es ist dann z. B. vorteilhaft, mehrere Nachrichten zu bilden und nur diejenigen, die für entfernte Mobilstationen bestimmt sind, mit höchster Leistung zu senden, die anderen aber mit entsprechend niedriger Leistung. Das führt insgesamt zu einer besseren Effizienz.
Es ist dann den nahe liegenden Mobilstationen möglich, auch die für die entfernten Mobilstationen bestimmten Nachrichten zu empfangen, nicht aber umgekehrt. In einem solchen Fall sollten daher die Nachrichten, die mit der höchsten Leistung gesendet werden, auch die höchste Priorität für die Allokati- on erhalten. Nachrichten, die mit geringerer Leistung gesendet werden erhalten eine entsprechend niedrigere Priorität. Zur korrekten Bestimmung der eigenen Allokation sollte eine Mobilstation nämlich nur die Nachrichten empfangen können, die die eigene Allokation enthalten sowie solche, die eine höhere Priorität enthalten, weil nur diese die eigene Alloka¬ tion punktieren können. Nachrichten mit Allokationen niedrigerer Priorität haben hingegen keinen Einfluss und sollten daher auch nicht empfangen werden bzw. empfangen werden können und können somit mit niedrigerer Leistung übertragen werden. Somit erlaubt eine solche Konvention bei der Zuord¬ nung der Prioritäten eine Leistungseinsparung bei der Ressourcen Signalisierung.
Die Nachrichten N2 bis NlO lassen sich beispielsweise in einem Steuerkanal übertragen, der an bekannten Bitpositionen bzw. Symbolpositionen übertragen wird bzw. dessen Positionen in geeigneter Weise den Endgeräten bekannt sind oder gemacht werden .
Figur 8 zeigt die Verwendung von fest vorgegebenen Allokati- onsschemata ASl und optional AS2. Bei diesen Allokationssche- mata ASl bzw. auch AS2 werden die Nutzer, bzw. genauer einzelnen Endgeräte bzw. von den Endgeräten genutzte Dienste, zu vorgegebenen Datenübertragungskanälen zugeordnet. Beispiels- weise könnte das Allokationsschema ASl dem Allokationsschema 36 entsprechen. Das Allokationsschema ASl wird in einer Ba¬ sisstation BS2 hinterlegt, beispielsweise fest verdrahtet oder in einem Speicher. Die Basisstation BS2 überträgt bei einer ersten Variante das Allokationsschema ASl an ein Mobil- funkgerät M2, siehe Signalisierung SI. Bei einer anderen
Variante wird das Allokationsschema ASl in dem Mobilfunkgerät M2 gespeichert oder fest verdrahtet, siehe Pfeil 52. Somit wird in der Basisstation BS2 sowie ggf. auch in den Mobilfunkgeräten M2 usw. das Allokationsschema ASl, bzw. auch AS2 vor dem Zuordnen der Ressourcen zu Endgeräten gespeichert.
Während des Netzbetriebs ordnet die Basisstation BS2 den Datenübertragungskanälen DUKl bis DUK4, siehe Figur 2, bestimmte Endgeräte UEl bis UE4 zu, was jedoch auch abweichend von der in Figur 2 gezeigten Darstellung sein kann. Die Zuordnung wird dem jeweiligen Endgerät signalisiert, siehe Signalisierung SI.
Bei einem anderen Ausführungsbeispiel gibt es zwei voneinan- der verschiedene Allokationsschemata ASl und AS2. Beide AlIo- kationsschemata ASl und AS2 werden beispielsweise nur in der Basisstation BS2 gespeichert bei einer ersten Variante. Bei einer zweiten Variante werden die Allokationsschemata ASl und AS2 sowohl in der Basisstation BS2 als auch in dem Mobilfunk- gerät M2 gespeichert bzw. verdrahtet. Bei der ersten Variante signalisiert die Basisstation BS2 das aktuelle Allokations- Schema ASl bzw. AS2 an die Endgeräte, siehe Signalisierung SI.
Wenn zwei AllokationsSchemata ASl und AS2 verwendet werden, signalisiert die Basisstation BS2 zumindest einem Endgerät M2, welches Allokationsschema ausgewählt werden soll, siehe Signalisierung SI. Dies kann bspw. durch Übermitteln des aktuellen Allokationsschemas ASl bzw. AS2 erfolgen. Alterna¬ tiv wird jedoch nicht das Allokationsschema sondern nur ein Auswahldatum übermittelt, das eines der Allokationsschemata kennzeichnet. Danach signalisiert die Basisstation BS2 die Zuordnung von Endgeräten zu den nun wieder starr vorgegebenen Datenübertragungskanälen DUKl bis DUK4.
Damit gilt bezüglich der Figur 8, dass vor der Zuteilung insbesondere auch Frequenzbereiche definiert werden, die nicht durch verteilte Kanäle verwendet werden dürfen. Bei der Zuteilung der verteilten Kanäle werden diese Bereiche dann ausgespart. Ein lokalisierter Kanal kann aber durchaus noch diesem Bereich zugeordnet werden und ist zumindest in diesem Bereich dann gegen eine Punktierung durch einen verteilten Kanal geschützt. Ein Vorteil dieses Verfahrens ist, dass es einfache Signalisierungsnachrichten nutzen kann.
Insbesondere kann es geschehen, dass ein lokalisierter Kanal in einem Teilbereich gegen Punktierung geschützt ist und in einem anderen Teilbereich aber nicht, siehe Figur 2 gestrichelte Kreise, wobei ein Teilbereich Tl des Datenübertra¬ gungskanals DUKl von einer Punktierung geschützt ist, während der verbleibende Teilbereich T2 des Datenübertragungskanals DUKl durchaus punktiert werden kann, siehe Kreis im Zeit¬ schlitz ZSl, Frequenzbereich FB7. Insbesondere kann jedoch auch in diesem Teilbereich T2 noch die Punktierung durch lokalisierte Kanäle mit niedrigerem Vorrang bzw. mit niedri- ger Priorität ausgeschlossen werden, so dass im Ausführungs¬ beispiel im Frequenzbereich FB7 und FB8 keine Kreuze enthal- ten sind, die Aussparungen für den Datenübertragungskanal DUK2 darstellen.
Die Verwendung von Teilbereichen Tl ist auch möglich, wenn die Schemata nicht starr sondern dynamisch vorgegeben werden, siehe Schema 36. In diesem Fall gibt es dann beispielsweise zwei Datenfelder, die den Datenübertragungskanal DUKl be¬ schreiben, wobei die Priorität in beiden Datenfeldern voneinander verschieden ist.
Bezugszeichenliste
10 Mobilfunknetz
Ml, M2 MobiIfunkgerät
20 Antenne
UL Uplink
DL Downlink
BSl , BS2 Basisstation
30 Antenne
31 Datenübertragungsnetz
36 Allokationsschema
40 Koordinatensystem
42 x-Achse
44 y-Achse
46 Reihe
ZRl Zeitrahmen
FBl bis FB12 Frequenzbereich
UEl bis UE4 Endgerät
DUKl bis DUK4 Datenübertragungskanal
N2 bis NlO Nachricht
D2 bis D44 Datenfeld
Tl, T2 Teilbereich
Sl, S2 Steuereinheit
ASl , AS2 Allokations schemadaten
SI Signalisierung
50 bis 56 Pfeil

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Datenübertragung zur Ressourcenallokation gemäß einem Frequenzmultiplexverfahren, mit dem Schritt:
Versenden oder Empfangen mit einer Datenübertragungsvorrichtung (Ml, BSl) mindestens eines Datums (N2 bis N8), das eine Rangfolge angibt, gemäß der ein erster Datenübertragungskanal (DUKl, DUK2) in einem Frequenzbereich Vorrang vor einem zwei- ten Datenübertragungskanal (DUK2, DUKl) hat.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Datenübertragungsvorrichtung (Ml, BSl) eine Nachricht
(N2, N6) erzeugt, in der die Reihenfolge von Daten (D2 bis D8) die Rangfolge angibt.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Datenübertragungsvorrichtung (Ml, BSl) mehrere Nachrichten erzeugt, wobei die Rangfolge von einem für diese Nachrichten festge¬ legten Ordnungsverfahren abhängt .
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Ordnungsverfahren die zeitliche Reihenfolge betrifft, in der die Nachrichten gesendet werden, oder dass das Ordnungsverfahren die Frequenzen betrifft, auf denen die Nachrichten gesendet werden, oder dass das Ordnungsverfahren die Sendeleistungen betrifft, mit denen die Nachrichten gesendet werden, oder dass das Ordnungsverfahren die Stärken oder Arten der
Fehlerkodierungen betrifft, mit denen die Nachrichten gegen
Übertragungsfehler kodiert werden, dass das Ordnungsverfahren die Modulationsverfahren betrifft, mit denen die Nachrichten gesendet werden, oder dass die Ordnung signalisiert wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Datenübertragungsvorrichtung (Ml, BSl) mindestens eine Nachricht (N4, N8) erzeugt, die Vorrangsdaten (P2, H) enthält, deren Wert den Vorrang angibt.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Datenübertragungsvorrichtung mindestens eine Nachricht
(NlO) erzeugt, die für mindestens einen Frequenzbereich (FB5) den Vorrang einer ersten Zuordnungsart von Frequenzen zu Datenübertragungskanälen (DUKl bis DUK4) angibt, und die vorzugsweise für mindestens einen weiteren Frequenz¬ bereich (FBl) den Vorrang einer zweiten Zuordnungsart von Frequenzen zu Datenübertragungskanälen (DUKl bis DUK4) angibt .
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Datenübertragungskanal (DUK2) ein verteilter Datenübertragungskanal (DUK2) ist und dass der zweite Datenübertragungskanal (DUKl) ein lokalisierter Daten- Übertragungskanal ist.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass dem ersten Datenübertragungskanal (DUK2) ein erster Frequenzbereich (FB4, FB12) zugeordnet ist, wobei der erste Frequenzbereich mindestens zwei Teilbereiche (FB4, FB12) umfasst, zwischen denen ein Zwischenfrequenzbe¬ reich (FB5 bis FBlI) liegt, und dass dem zweiten Datenübertragungskanal (DUKl, DUK3) ein zweiter Frequenzbereich zugeordnet ist, wobei der zweite Frequenzbereich (FB5 bis FB8, FBl bis FB4) mindestens doppelt so breit oder mindestens fünf mal so breit wie ein Teilbe¬ reich (FB4, FB12) des ersten Frequenzbereichs (FB4, FB12) ist.
9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Frequenzbereich mit Vorrang ein Teilbereich (Tl) des zweiten Datenübertragungskanals (DUKl) ist.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in den Datenübertragungskanälen
(DUKl bis DUK4) Daten gemäß einem Mehrfrequenzverfahren über- tragen werden, insbesondere gemäß einem OFDMA-Verfahren .
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Frequenzbereiche des ersten Datenübertragungskanals (DUK2) zwischen mindestens zwei oder zwischen mindestens drei aufeinander folgenden
Zeitschlitzen (ZSl bis ZS4) eines Zeitrahmens (ZR) jeweils ändern .
12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da- durch gekennzeichnet, dass es in einem UMTS-Verfahren verwendet wird und/oder in einer Basisstation (BSl) eines Mobilfunknetzes (10) und/oder in einer Mobilfunkstation (Ml) eines Mobilfunknetzes (10) .
13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vorrangregel festgelegt wird, wie zu verfahren ist, wenn in einem Frequenzbereich eine Kollision eines verteilten Kanals und eines lokalisierten Allokationen mit gleicher Priorität auftritt, wobei vorzugsweise die Vorrangsregel von der Priorität ab¬ hängt .
14. Verfahren zur Datenübertragung gemäß einem Frequenzmultiplexverfahren, mit den Schritten:
Vermerken in einer Datenübertragungsvorrichtung (M, BS) : erste Frequenzbereiche (FB4, FB12) eines verteilten ersten Datenübertragungskanals (DUK2), einen zweiten Frequenzbereich (FB9 bis FB12) eines lokali- sierten zweiten Datenübertragungskanals (DUK4), wobei der erste Datenübertragungskanal (DUK2) Vorrang vor dem zweiten Datenübertragungskanal (DUK4) hat, einen dritten Frequenzbereich (FB5 bis FB8), in dem ein lokalisierter dritter Datenübertragungskanal (DUKl) liegt, wobei der dritte Datenübertragungskanal (DUKl) Vorrang vor dem ersten Datenübertragungskanal (DUK2) hat.
15. Verfahren zur Datenübertragung gemäß einem Frequenzmultiplexverfahren, mit den Schritten: Vermerken für mehrere aufeinander folgende Zeitschlitze (ZSl bis ZS4) eines Zeitrahmens (ZRl) für ein Zeitmultiplexverfah- ren in einer Datenübertragungsvorrichtung (M, BS) : erste Frequenzbereiche (FB4, FB12) in denen ein erster Datenübertragungskanal (DUK2) liegt, wobei je Zeitschlitz (ZSl bis ZS4) einer der ersten Frequenzbereiche (FB4, FB12) jeweils mindestens zwei Teilbereiche (FB4, FB2) enthält, zwischen denen ein Zwischenfrequenzbereich (FB5 bis FBlI) liegt, der mindestens doppelt so breit oder mindestens fünf mal so breit ist wie einer der Teilbereiche (FB4, FB12) in diesem Zeitschlitz (ZSl bis ZS4) , einen zweiten Frequenzbereich (FB9 bis FB12), in dem ein zweiter Datenübertragungskanal (DUK4) liegt, wobei der zweite Frequenzbereich (FB9 bis FB12) mindestens doppelt so breit wie ein Teilbereich (FB4) ist, wobei mindestens in einem Zeitschlitz (ZSl) oder in mehreren Zeitschlitzen (ZSl bis ZS4) des Zeitrahmens (ZRl) ein Teilbe¬ reich (FB12) eines ersten Frequenzbereiches in einem Fre¬ quenzbereich liegt, in dem in einem anderen Zeitschlitz (ZS2) des Zeitrahmens (ZRl) der zweite Frequenzbereich (FB9 bis FB12) liegt, einen dritten Frequenzbereich (FB5 bis FB8), in dem ein dritter Datenübertragungskanal (DUKl) liegt, wobei der dritte Frequenzbereich (FB5 bis FB8) mindestens doppelt so breit oder mindestens fünf mal so breit wie ein Teilbereich (FB12) ist, und wobei innerhalb des Zeitrahmens (ZRl) der dritte Fre¬ quenzbereich ausschließlich dem dritten Datenübertragungskanal (DUKl) zugeordnet ist.
16. Verfahren nach Anspruch 14 oder 15, gekennzeichnet durch den Schritt : nach dem Vermerken Signalisieren (SI) von der ersten Daten- Übertragungsvorrichtung (BS2, M2 ) zu der zweiten Datenübertragungsvorrichtung (M2, BS2), dass für die Datenübertragung zwischen der ersten Datenübertragungsvorrichtung und der zweiten Datenübertragungsvorrichtung der erste Datenübertragungskanal oder der zweite Datenübertragungskanal verwendet werden soll.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Vorrangdatum (N2 bis NlO) versendet oder gespeichert wird, das eine Reihenfolge angibt, gemäß der der erste Datenübertragungskanal in einem Überlap¬ pungsfrequenzbereich von erstem Datenübertragungskanal und zweitem Datenübertragungskanal Vorrang vor dem zweiten Datenübertragungskanal hat, oder gemäß dem der zweite Datenüber¬ tragungskanal im Überlappungsfrequenzbereich Vorrang vor dem ersten Datenübertragungskanal hat.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Datenübertragungsvorrichtung eine Basisstation (BS2) eines Mobilfunknetzes (10) und die zweite Datenübertragungsvorrichtung eine Mobilstation (M2) des Mobilfunknetzes (10) ist, oder dass die zweite Datenübertragungsvorrichtung eine Mobilstation (M2) eines Mobilfunknetzes (10) ist, und die erste Datenübertragungsvorrichtung eine Basisstation (BS3) des Mobilfunknetzes (10) ist, und /oder wobei das Mobilfunknetz (10) ein UMTS-Netz ist.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Zeitrahmen (ZRl) eine Länge kleiner als 5 Millisekunden hat, vorzugsweise größer als 100 Mikrose- künden, insbesondere 0,5 Millisekunden oder 0,667 Millisekunden oder zwei Millisekunden.
20. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die vermerkten Daten gesendet (SI) wer¬ den .
21. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es bei der Datenübertragung mehre¬ re räumliche Komponenten gibt, und dass es für mindestens zwei dieser räumlichen Komponenten voneinander verschiedene Rangfolgen für Frequenzbereiche gibt.
22. Datenübertragungsvorrichtung (BSl, Ml) mit einer Datenübertragungseinheit (20, 30), die mindestens ein Datum (N2 bis N8) sendet oder empfängt, das eine Rangfol- ge angibt, gemäß der ein erster Datenübertragungskanal (DUKl,
DUK2) in einem Frequenzbereich Vorrang vor einem zweiten
Datenübertragungskanal (DUK2, DUKl) hat, und mit einer Bearbeitungseinheit (Sl, S2), die das Datum bearbeitet .
23. Datenübertragungsvorrichtung (BSl, Ml) nach Anspruch 22, gekennzeichnet durch mindestens eine Einheit, die einen Ver¬ fahrensschritt nach einem der Ansprüche 1 bis 13 oder 21 ausführt .
24. Datenübertragungsvorrichtung (BS2, M2 ) , mit einer Speichereinheit oder mit einer Schaltungsanordnung, in der für mehrere aufeinander folgende Zeitschlitze (ZSl bis ZS4) eines Zeitrahmens (ZRl) für ein Zeitmultiplexverfahren vermerkt sind: ein erster Frequenzbereich (FB4, FB12) eines verteilten ersten Datenübertragungskanals (DUK2), ein zweiter Frequenzbereich (FB9 bis FB12) eines lokalisierten zweiten Datenübertragungskanals (DUK4), wobei der erste Datenübertragungskanal (DUK2) Vorrang vor dem zweiten Datenübertragungskanal (DUK4) hat, und ein dritter Frequenzbereich (FB5 bis FB8), in dem ein lokalisierter dritter Datenübertragungskanal (DUKl) liegt, wobei der dritte Datenübertragungskanal (DUKl) Vorrang vor dem ersten Datenübertragungskanal (DUK2) hat.
25. Datenübertragungsvorrichtung (BS2, M2 ) nach Anspruch 24, gekennzeichnet durch eine Einheit, die einen Verfahrens¬ schritt nach einem der Ansprüche 14 bis 21 ausführt.
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