DE10240138A1

DE10240138A1 - Dynamic resource allocation in radio communications system, exchanges resources and makes changes to unoccupied sub-bands, selecting allocation of highest radio capacity

Info

Publication number: DE10240138A1
Application number: DE10240138A
Authority: DE
Inventors: Elena Costa; Harald Haas; Egon Schulz
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2002-01-18
Filing date: 2002-08-30
Publication date: 2003-08-14

Abstract

In a first stage, two of the stations taking part, which are assigned other sub-bands (SB1, SBN), exchange a first radio resource (C1-C4) of at least two radio resources of the second multiple access procedure. In addition or alternatively, at least one of the two participants, changes to another sub-band not occupied by a participant, in relation to the first resource. For each new allocation of resources, the radio communications capacity of the system is calculated and the resource allocation with the highest capacity is selected. An Independent claim is included for the corresponding radio communications system.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur dynamischen Zuordnung von Funkressourcen an mindestens zwei einer Basisstation zugeordneten Teilnehmerstationen in einem Funk-Kommunikationssystem nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. The invention relates to a method for dynamic Allocation of radio resources to at least two of a base station assigned subscriber stations in one Radio communication system according to the preamble of claim 1.

In Funk-Kommunikationssystemen werden Informationen (beispielsweise Sprache, Bildinformation, Videoinformation, SMS (Short Message Service) oder andere Daten) mit Hilfe von elektromagnetischen Wellen über eine Funkschnittstelle zwischen sendender und empfangender Station (Basisstation bzw. Teilnehmerstation) übertragen. Das Abstrahlen der elektromagnetischen Wellen erfolgt dabei mit Trägerfrequenzen, die in dem für das jeweilige System vorgesehenen Frequenzband liegen. In radio communication systems, information (e.g. voice, image information, video information, SMS (Short Message Service) or other data) with the help of electromagnetic waves via a radio interface between sending and receiving station (base station or Subscriber station). The blasting of the electromagnetic waves occur with carrier frequencies that are in the frequency band intended for the respective system lie.

Für das eingeführte GSM-Mobilfunksystem (Global System for Mobile Communication) werden Frequenzen bei 900, 1800 und 1900 MHz genutzt. Diese Systeme übermitteln im wesentlichen Sprache, Telefax und Kurzmitteilungen SMV (Short Message Service) als auch digitale Daten jedoch mit eingeschränkter Geschwindigkeit, wie zum Beispiel beim Filetransfer zwischen Computern. For the introduced GSM mobile radio system (Global System for Mobile Communication) are frequencies at 900, 1800 and 1900 MHz used. These systems essentially communicate Voice, fax and short messages SMV (Short Message Service) as well as digital data but with limited Speed, such as when transferring files between Computers.

Für zukünftige Mobilfunksysteme mit CDMA- oder TD/CDMA-Übertragungsverfahren, wie beispielsweise UMTS (Universal Mobile Telecommunication System) oder andere Systeme der 3. oder 4. Generation, sind Frequenzen im Frequenzband von ca. 2000 MHz vorgesehen. Diese Systeme der 3. oder 4. Generation werden entwickelt mit den Zielen weltweiter Funkabdeckung, einem großen Angebot an Diensten zur Datenübertragung und vor allem eine flexible Verwaltung der Kapazität der Funkschnittstelle, die bei Funk-Kommunikationssystemen die Schnittstelle mit den geringsten Ressourcen ist. Bei diesen Funk-Kommunikationssystemen soll es vor allem durch die flexible Verwaltung der Funkschnittstelle möglich sein, dass einer Teilnehmerstation bei Bedarf eine große Datenmenge mit hoher Datengeschwindigkeit senden und/oder empfangen kann. For future mobile radio systems with CDMA or TD / CDMA transmission methods, such as UMTS (Universal Mobile Telecommunication System) or other systems of the 3rd or 4th Generation, are frequencies in the frequency band of approximately 2000 MHz intended. These 3rd or 4th generation systems will be developed with the goals of worldwide radio coverage, one wide range of services for data transmission and above all flexible management of the radio interface capacity, which in radio communication systems is the interface with the least resources. With these Radio communication systems are said to be primarily through the flexible administration of the Radio interface that a subscriber station if necessary, a large amount of data with high Can send and / or receive data speed.

Der Zugriff von Stationen auf die gemeinsamen Funkressourcen des Übertragungsmedium, wie zum Beispiel Zeit, Frequenz, Leistung oder Raum, wird bei diesen Funk-Kommunikationssystemen durch Vielfachzugriffsverfahren (Multiple Access, MA) geregelt. Access by stations to the shared radio resources the transmission medium, such as time, frequency, Performance or space, is with these radio communication systems through multiple access (MA) procedures regulated.

Bei Zeitbereichs-Vielfachzugriffsverfahren (TDMA) wird jedes Sende- und Empfangsfrequenzband in Zeitschlitze unterteilt, wobei ein oder mehrere zyklisch wiederholte Zeitschlitze den Stationen zugeteilt werden. Durch TDMA wird die Funkressource Zeit stationsspezifisch separiert. In time domain multiple access (TDMA) methods, each Transmitting and receiving frequency band divided into time slots, wherein one or more cyclically repeated time slots den Stations are allocated. TDMA becomes the radio resource Time separated by station.

Bei Frequenzbereichs-Vielfachzugriffsverfahren (FDMA) wird der gesamte Frequenzbereich in schmalbandige Bereiche unterteilt, wobei ein oder mehrere schmalbandige Frequenzbänder den Stationen zugeteilt werden. Durch FDMA wird die Funkressource Frequenz stationsspezifisch separiert. In frequency domain multiple access (FDMA) the entire frequency range in narrowband areas divided, with one or more narrowband frequency bands be allocated to the stations. Through FDMA the Radio resource frequency separated by station.

Viele Funk-Kommunikationssysteme benutzen eine Kombination der TDMA und FDMA Verfahren, wobei jedes schmalbandige Frequenzband in Zeitschlitze unterteilt ist. Many radio communication systems use a combination the TDMA and FDMA methods, each narrow band Frequency band is divided into time slots.

Bei Codebereichs-Vielfachzugriffsverfahren (CDMA) wird durch einen Spreizcode, der aus vielen einzelnen sogenannten Chips besteht, die zu übertragende Leistung/Information stationsspezifisch codiert, wodurch die zu übertragende Leistung codebedingt zufällig über einen großen Frequenzbereich gespreizt wird. Die von unterschiedlichen Stationen benutzen Spreizcodes innerhalb einer Zelle/Basisstation sind jeweils gegenseitig orthogonal oder im wesentlichen orthogonal, wodurch ein Empfänger die ihm zugedachte Signalleistung erkennt und andere Signale unterdrückt. Durch CDMA wird die Funkressource Leistung durch Spreizcodes stationsspezifisch separiert. In code area multiple access methods (CDMA) is by a spreading code consisting of many individual so-called chips exists, the service / information to be transmitted Station-specific coding, which means the power to be transmitted randomly over a large frequency range due to code is spread. Use those from different stations Spreading codes are within a cell / base station, respectively mutually orthogonal or essentially orthogonal, whereby a receiver receives the intended signal power recognizes and suppresses other signals. Through CDMA the Radio resource performance through spreading codes station-specific separated.

Bei orthogonalen Frequenz-Vielfachzugriffsverfahren (OFDM) werden die Daten breitbandig übermittelt, wobei das Frequenzband in äquidistante, orthogonale Unterträger eingeteilt wird, so dass die simultane Phasenverschiebung der Unterträger einen zweidimensionalen Datenfluß im Zeit-Frequenz- Bereich aufspannt. Durch OFDM wird die Funkressource Frequenz mittels orthogonalen Unterträgern stationsspezifisch separiert. Die während einer Zeiteinheit auf den orthogonalen Unterträgern übermittelten zusammengefassten Datensymbole werden als OFDM Symbole bezeichnet. With orthogonal frequency division multiple access (OFDM) the data are transmitted in broadband, whereby the Frequency band divided into equidistant, orthogonal subcarriers so that the simultaneous phase shift of the Subcarrier a two-dimensional data flow in time-frequency Area. OFDM makes the radio resource frequency by means of orthogonal subcarriers station-specific separated. The during a time unit on the orthogonal Sub-carriers transmitted summarized data symbols are called OFDM symbols.

Bei Vielträger-Codebereichs-Vielfachzugriffsverfahren (MC-CDMA; Multi Carrier-CDMA) handelt es sich um eine Kombination des CDMA und des OFDM Verfahrens, wobei die Spreizung im Frequenzraum angewandt wird. Auf jeden orthogonalen Unterträger des OFDM Verfahrens werden die Chips der Codes unterschiedlicher Stationen zeitlich parallel projiziert, wobei die Codelänge, d. h. die Anzahl der Chips, der Zahl der Unterträger entspricht. Durch MC-CDMA werden die Funkressourcen Frequenz und Leistung stationsspezifisch separiert. With multi-carrier code area multiple access methods (MC-CDMA; Multi Carrier CDMA) is a combination the CDMA and the OFDM method, the spread in Frequency space is applied. On every orthogonal The chips of the codes become subcarriers of the OFDM method different stations projected in parallel in time, where the code length, i.e. H. the number of chips, the number of Subcarrier corresponds. MC-CDMA increases the radio resources Frequency and power separated by station.

Die Kombination von mehreren Vielfachzugriffsverfahren auf die Funkressourcen wird betrachtet, dabei insbesondere die Zuordnung von Funkressourcen an mindestens zwei einer Basisstation zugeordneten Teilnehmerstationen in einem Funk- Kommunikationssystem, wobei durch ein erstes Vielfachzugriffsverfahren die Funkressourcen in mindestens einer Funkressource aus Leistung, Zeit, Raum oder insbesondere Frequenz in mindestens zwei Unterbänder separiert werden und durch ein zweites Vielfachzugriffsverfahren in jedem Unterband eine Teilnehmerseparierung in mindestens zwei Funkressourcen aus Leistung, Frequenz, Zeit oder Raum erfolgt, wobei die mindestens zwei Teilnehmerstationen anhand der zwei Vielfachzugriffsverfahren den mindestens zwei Unterbändern für Funkübertragungen zugeordnet werden. The combination of several multiple access methods the radio resources are considered, in particular the Allocation of radio resources to at least two one Base stations assigned to subscriber stations in a radio Communication system, being through a first Multiple access procedures the radio resources in at least one Radio resource from performance, time, space or in particular Frequency can be separated into at least two subbands and through a second multiple access method in each Subband a participant separation in at least two Radio resources from power, frequency, time or space takes place, the at least two subscriber stations using of the two multiple access methods the at least two Sub-bands for radio transmissions can be assigned.

Durch diese Kombination von Vielfachzugriffsverfahren ist zum Beispiel möglich, MC-CDMA mit FDMA zu kombinieren. Dabei wird mittels FDMA, dem ersten Vielfachzugriffsverfahren, die Funkressource Frequenz in Unterbänder aufgeteilt. Im Weiteren erfolgt mit MC-CDMA, dem zweiten Vielfachzugriffsverfahren, eine Teilnehmerseparierung in den einzelnen Unterbändern, wobei mittels MC-CDMA die Funkressourcen Leistung und Frequenz zwischen Teilnehmerstationen aufgeteilt werden. Eine andere Möglichkeit ist beispielsweise die Kombination von FDMA mit TD/CDMA. This combination of multiple access methods makes Example possible to combine MC-CDMA with FDMA. Doing so using FDMA, the first multiple access procedure, the Radio resource frequency divided into subbands. In the further takes place with MC-CDMA, the second multiple access method, a participant separation in the individual sub-bands, using MC-CDMA the radio resources power and Frequency can be divided between subscriber stations. A another possibility is the combination of FDMA with TD / CDMA.

Bisher wird die Zuordnung der Funkressourcen vorab einmal festgelegt. Die im Laufe der Zeit veränderten Bedingungen der Funkverbindung, wie zum Beispiel unterschiedliche Datenraten der Teilnehmerstationen oder unterschiedliche Zusammensetzung der Teilnehmerstationen, werden bei der Zuordnung der Funkressourcen nicht weiter berücksichtigt, so dass sich die Zuordnung der Funkressourcen nicht den aktuellen Anforderungen des Funk-Kommunikationssystems anpasst. Dadurch wird die Interferenz innerhalb eines Funk-Kommunikationssystems, insbesondere innerhalb einer Funkzelle, bei der Zuordnung der Funkressourcen nicht berücksichtigt. Dies führt dazu, dass die Kapazität der Funkressourcen nicht optimal ausgenutzt werden. So far, the assignment of radio resources is done once in advance established. The changing conditions of the Radio connection, such as different data rates of the subscriber stations or different composition of the subscriber stations, are used when assigning the Radio resources are no longer considered, so that the Assignment of radio resources to the current requirements of the radio communication system. This will make the Interference within a radio communication system, especially within a radio cell, when assigning the Radio resources not taken into account. This leads to the capacity of the radio resources is not used optimally become.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Zuordnen der Frequenzressourcen aufzuzeigen, welches die Kapazität der Funkressource bei zeitlicher Veränderung der Funk-Bedingungen verbessert. Insbesondere soll eine Möglichkeit einer besseren Ausnutzung der Funkressourcen aufgezeigt werden. The invention is therefore based on the object of a method to assign the frequency resources to show which the Capacity of the radio resource when the time changes Radio conditions improved. In particular, a Possibility of a better use of radio resources shown become.

Diese Aufgabe wird hinsichtlich des Verfahrens durch ein Verfahren mit den Merkmalen nach Anspruch 1 gelöst. This task is accomplished by a Method with the features of claim 1 solved.

Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Refinements and developments of the invention are Subject of the subclaims.

Erfindungsgemäß

- tauschen zwei der mindestens zwei Teilnehmerstationen, die anderen Unterbändern zugewiesen sind, in einem ersten Schritt eine erste Funkressource der mindestens zwei Funkressourcen des zweiten Vielfachzugriffsverfahrens und/oder wechselt mindestens eine der mindestens zwei Teilnehmerstationen auf ein nicht mit einer Teilnehmerstation belegtes anderes Unterband im Hinblick auf die erste Funkressource,
- wird für jede neu erzeugte Zuordnung von Funkressourcen eine Funkkapazität des Funk-Kommunikationssystems berechnet, und
- wird diejenige neue Zuordnung der Funkressource mit der höchsten Funkkapazität ausgewählt.

According to the invention

- In a first step, two of the at least two subscriber stations that are assigned to other sub-bands exchange a first radio resource of the at least two radio resources of the second multiple access method and / or at least one of the at least two subscriber stations changes to a different sub-band not occupied by a subscriber station with regard to the first radio resource,
a radio capacity of the radio communication system is calculated for each newly generated assignment of radio resources, and
- That new assignment of the radio resource with the highest radio capacity is selected.

Durch die Vertauschung bzw. den Wechsel der ersten Funkressource der mindestens zwei Funkressourcen des zweiten Vielfachzugriffsverfahrens und der nachfolgenden Bewertung bezüglich der Kapazität des Funk-Kommunikationssystems ist es möglich, mehrere Zuordnungen der Funkressourcen miteinander zu vergleichen und diejenige Zuordnung der ersten Funkressource des mindestens zweiten Vielfachzugriffsverfahrens auszuwählen, die die höchste Kapazität des Funksystems ermöglicht. Die Zuordnung ist nun nicht statisch einmal festgelegt, sondern es ist möglich die Funkressourcen an veränderte Bedingung im Funk-Kommunikationssystem und damit dynamisch anzupassen. Dadurch wird es möglich, auch die Interferenz zu berücksichtigen, die maßgeblich zur Reduzierung der Kapazität des Funk-Kommunikationssystems beiträgt. Die Kapazität des Funk-Kommunikationssystems wird hinsichtlich der Zuordnung der ersten Funkressource optimiert. By swapping or changing the first one Radio resource of the at least two radio resources of the second Multiple access procedure and the subsequent evaluation regarding the capacity of the radio communication system it is possible multiple assignments of radio resources with each other to compare and assign the first Radio resource of at least the second Multiple access method to select the highest capacity of the Radio system enables. The assignment is now not static once set, but it is possible the radio resources to changed conditions in the radio communication system and thus adapt dynamically. This also makes it possible Interference to take into account, which is essential for Reduction of the capacity of the radio communication system contributes. The capacity of the radio communication system will with regard to the assignment of the first radio resource optimized.

In Weiterbildung der Erfindung

- tauschen nach der Zuordnung der Funkressource anhand der ersten Funkressource der mindestens zwei Funkressourcen des zweiten Vielfachzugriffsverfahrens in dem ersten Schritt zwei der mindestens zwei Teilnehmerstationen, die anderen Unterbändern zugewiesen sind, in einem zweiten Schritt eine zweite Funkressource der mindestens zwei Funkressourcen des zweiten Vielfachzugriffsverfahrens und/oder wechselt mindestens eine der mindestens zwei Teilnehmerstationen auf ein nicht mit einer Teilnehmerstation belegtes anderes Unterband im Hinblick auf die zweite Funkressource,
- wird für jede neu erzeugte Zuordnung von Funkressourcen eine Funkkapazität des Funk-Kommunikationssystems berechnet, und
- wird diejenige neue Zuordnung der Funkressource mit der höchsten Funkkapazität ausgewählt.

In development of the invention

- After the assignment of the radio resource based on the first radio resource of the at least two radio resources of the second multiple access method, in the first step two of the at least two subscriber stations which are assigned to other sub-bands exchange a second radio resource of the at least two radio resources of the second multiple access method and / or changes at least one of the at least two subscriber stations to a different subband not occupied by a subscriber station with regard to the second radio resource,
a radio capacity of the radio communication system is calculated for each newly generated assignment of radio resources, and
- That new assignment of the radio resource with the highest radio capacity is selected.

Neben der ersten Funkressource des zweiten Funk-Kommunikationssystems wird durch diese Weiterbildung auch die zweite Funkressource des zweiten Vielfachzugriffsverfahrens bei der Verbesserung der Kapazität berücksichtigt. Durch diese Berücksichtigung dieses zusätzlichen Freiheitsgrades bezüglich der Kapazitätsoptimierung ist eine weitere Verbesserung der Kapazität des Funk-Kommunikationssystems hinsichtlich der Zuordnung der zweiten Funkressource möglich. Dieses Verfahren kann analog auch auf mehr als zwei Funkressourcen angewandt werden. In addition to the first radio resource of the second This further training also makes the radio communication system the second Radio resource of the second multiple access method at Capacity improvement considered. Through this Consideration of this additional degree of freedom with regard to capacity optimization is another Improvement of the capacity of the radio communication system possible with regard to the assignment of the second radio resource. This procedure can also be used for more than two Radio resources are applied.

In einer Ausgestaltung der Erfindung wird diejenige neue Zuordnung der Funkressource mit der für eine Teilmenge der Teilnehmerstationen höchsten Funkkapazität ausgewählt. Die Auswahl kann sich auf den Schritt 1 und/oder auf den Schritt 2 beziehen. Hierbei wird also nicht die Funkkapazität des Gesamtsystems aus allen Teilnehmerstationen betrachtet, sondern diejenige einer Teilmenge der Teilnehmerstationen. In one embodiment of the invention, the new one Allocation of the radio resource with that for a subset of the Subscriber stations selected highest radio capacity. The Selection can affect step 1 and / or step 2 refer. So the radio capacity of the Overall system viewed from all subscriber stations, but that of a subset of the subscriber stations.

Das Ergebnis dieser Auswahl unterscheidet sich in der Regel von der Auswahl bei Betrachtung des Gesamtsystems. The result of this selection usually differs from the selection when considering the overall system.

Vorteilhafterweise umfasst die Teilmenge Teilnehmerstationen mit einer gemeinsamen Priorität. Die Teilnehmerstationen sind hierbei also priorisiert. Diese Priorisierung kann nach verschiedenen Kriterien, wie z. B. nach der Art der angeforderten Dienste, erfolgen. Demnach können die Teilnehmerstationen in Gruppen mit jeweils gemeinsamer Priorität geordnet werden. In dem Verfahrens nach Schritt 1 oder 2 wird also versucht, eine im Hinblick auf die Kapazität möglichst günstige Zuordnung von Funkressourcen für Teilnehmerstationen einer bestimmten Priorität zu erreichen. The subset advantageously comprises subscriber stations with a common priority. The subscriber stations are prioritized here. This prioritization can follow various criteria, such as B. according to the type of requested services. Accordingly, the Participant stations in groups with a common one Priority. In the procedure after step 1 or 2 is trying, one in terms of capacity allocation of radio resources for To reach subscriber stations of a certain priority.

In einer Weiterbildung der Erfindung werden der erste Schritt und/oder der zweite Schritt und/oder Wiederholungen der beiden Schritte für verschiedene Prioritäten nacheinander durchgeführt. Vorteilhafterweise werden die Prioritäten dabei in absteigender Reihenfolge behandelt. In absteigender Reihenfolge bedeutet, dass die Teilnehmerstationen einer bestimmten Priorität nach denjenigen mit einer höheren und vor denjenigen mit einer niedrigeren Priorität behandelt werden. Zuerst werden demnach die beschriebenen Verfahrensschritte für die Teilnehmerstationen der höchsten Priorität, danach für diejenigen der zweithöchsten Prioritäten, usw. durchgeführt. Das Vorgehen startet also mit den Teilnehmern der höchsten Priorität und wird schrittweise bis zu den Teilnehmern mit der niedrigsten Priorität durchgeführt, womit allen Teilnehmern sukzessive dynamisch Funkressourcen zugeordnet wurden. Grundsätzlich sind aber auch andere Reihenfolgen der Behandlung der Teilnehmerstationen denkbar, solange die Teilnehmerstationen einer Priorität gleichzeitig den beschriebenen Verfahrensschritten unterzogen werden. In a development of the invention, the first step and / or the second step and / or repetitions of the two steps for different priorities in succession carried out. The priorities are advantageous treated in descending order. In descending order Order means that the subscriber stations are one certain priority after those with a higher and treated before those with a lower priority become. First, the ones described are accordingly Procedural steps for the subscriber stations of the highest Priority, then for those of the second highest Priorities, etc. So the procedure starts with the participants of the highest priority and is gradual down to the lowest priority participants carried out, with which all participants gradually dynamic Radio resources have been assigned. Basically, however other orders of treatment of the Subscriber stations conceivable as long as the subscriber stations a priority at the same time as described Process steps are subjected.

In Weiterbildung der Erfindung werden der erste und zweite Schritt wiederholt, bis die Änderung der Funkkapazität unter einem Schwellwert liegt. Durch die Wiederholung der Zuordnungsverfahren bezüglich der ersten und zweiten Funkressource des zweiten Vielfachzugriffsverfahrens ist es möglich, die Funkkapazität weiter zu verbessern, indem wechselseitige Abhängigkeiten zwischen der ersten und zweiten Funkressource, die die Funkkapazität negativ beeinflussen, iterativ, d. h. Schritt für Schritt, beseitigt werden können. In a further development of the invention, the first and second Step repeated until the change in radio capacity under a threshold. By repeating the Allocation procedure regarding the first and second radio resource the second multiple access method it is possible to Radio capacity further improve by mutual Dependencies between the first and second radio resources, that negatively affect radio capacity, iteratively, d. H. Step by step, can be eliminated.

In Ausgestaltung der Erfindung erfolgt die erste Zuordnung der Funkressourcen zufällig oder ist vorgegeben. In Funk- Kommunikationssystemen mit kontinuierlich wechselnden Funk- Bedingungen, wie zum Beispiel mobilen Funk-Kommunikationssystemen, kann die erste Zuordnung der Funkressourcen zufällig erfolgen. Handelt es sich jedoch um ein Funk-Kommunikationssystem, bei dem die Funk-Bedingungen größtenteils stationär sind, wie zum Beispiel wireless LAN Systeme, so kann bei der Zuordnung der Funkressourcen von einer fest vorgegeben Zuordnung ausgegangen werden, die die statischen räumlichen Bedingungen berücksichtigt. Dies verringert die iterative Wiederholung der Verfahrensschritte 1 und 2 signifikant und damit den Aufwand für die Bestimmung einer verbesserten Zuordnung der Funkressourcen. In an embodiment of the invention, the first assignment is made of radio resources is random or is predetermined. In radio Communication systems with continuously changing radio Conditions, such as mobile Radio communication systems, the first assignment of radio resources done randomly. However, it is a Radio communication system in which the radio conditions for the most part are stationary, such as wireless LAN systems, for example can in the assignment of radio resources from a fixed predefined assignment can be assumed that the static spatial conditions taken into account. This reduces the iterative repetition of process steps 1 and 2 significant and thus the effort for determining a improved allocation of radio resources.

Mit Vorteil wird bei der neuen Erzeugung von Zuordnungen der Funkressourcen eine Priorisierung der Teilnehmerstationen berücksichtigt. Dies impliziert z. B., dass verschieden priorisierte Teilnehmerstationen unterschiedliche Tausche und/oder Wechsel durchführen. In einer Ausgestaltung der Erfindung wird die Priorisierung der Teilnehmerstationen derart berücksichtigt, dass Teilnehmerstationen einer oder mehrerer Prioritäten keinen Tausch und/oder Wechsel von Funkressourcen durchführen. So kann z. B. festgelegt werden, dass die Teilnehmerstationen der höchsten Priorität bei der neuen Erzeugung von Zuordnungen nicht beteiligt werden, sondern fix bei den ihnen bereits zugeordneten Funkressourcen verbleiben. Dieses Vorgehen kann auch für mehrere Prioritäten gleichzeitig durchgeführt werden, so z. B. für Teilnehmerstationen der höchsten bis dritthöchsten Priorität. Einen Tausch und/oder einen Wechsel führen dann nur noch die Teilnehmerstationen niedrigerer Priorität als der dritthöchsten durch. Die Auswahl der Teilnehmerstationen, die keinen Tausch und/oder Wechsel durchführen, kann sich mit der Zeit ändern. So kann bei einer ersten Durchführung der Verfahrensschritte 1 und/oder 2 und/oder Wiederholungen derselben eine Gruppe von Teilnehmerstationen mit einer ersten Priorität betroffen sein, während bei einer weiteren Durchführung eine andere Gruppe oder eine oder mehrere zusätzliche Gruppen von Teilnehmerstationen betroffen sind. With the new generation of assignments the Radio resources prioritize the subscriber stations considered. This implies e.g. B. that different prioritized subscriber stations different exchanges and / or change. In one embodiment of the Invention is the prioritization of the subscriber stations taken into account such that subscriber stations one or multiple priorities no swapping and / or swapping Perform radio resources. So z. B. be determined that the subscriber stations have the highest priority at the new generation of assignments are not involved, but fixed with the radio resources already assigned to them remain. This can also work for several priorities be carried out simultaneously, such. B. for Subscriber stations of the highest to third highest priority. An exchange and / or a change then only lead to the Subscriber stations of lower priority than that third highest by. The selection of subscriber stations that no exchange and / or change, can with the Change time. For example, the first time the Process steps 1 and / or 2 and / or repetitions the same a group of subscriber stations with one first priority may be affected while another Performing another group or one or more additional groups of subscriber stations are affected.

In Weiterbildung der Erfindung wird der erste und zweite Schritt nach vorbestimmten äquidistanten Zeitintervallen wiederholt. Durch diese Zeitintervalle ist das Systemverhalten bezüglich der Funkressourcen fest vorgeschrieben, insbesondere dann, wenn die Zeitintervalle für alle Basisstationen gleich ist. Alternativ kann das Zeitintervall aber auch für jede Basisstation innerhalb eines Funk-Kommunikationssystems unterschiedlich sein. In a further development of the invention, the first and second Step after predetermined equidistant time intervals repeated. Through these time intervals it is System behavior with regard to radio resources, especially when the time intervals for all base stations is equal to. Alternatively, the time interval can also be used for every base station within a radio communication system be different.

Eine andere Möglichkeit ist, dass der erste und zweite Schritt nach variablen Zeitintervallen wiederholt wird. Frei bestimmbare Zeitintervalle ermöglichen es, die Zuordnung abhängig von der Last des Funksystems und den sich variabel ändernden Funkbedingungen den Funk-Bedingungen variabel anzupassen. Ändern sich die Funk-Bedingungen zeitlich schnell, so kann das Zeitintervall dementsprechend kurz gewählt werden. Die Zuordnung der Funkressourcen wird somit flexibel den Funk-Bedingungen anzupassen. Another option is that the first and second Step is repeated after variable time intervals. Free Determinable time intervals allow the assignment depending on the load of the radio system and the variable changing radio conditions the radio conditions variable adapt. The radio conditions change over time fast, so the time interval can be short accordingly to get voted. The assignment of radio resources is thus adapt flexibly to the radio conditions.

Eine weitere Möglichkeit ist, dass der erste und zweite Schritt kontinuierlich wiederholt werden. Dadurch werden die Funkressourcen immer aktuell den augenblicklichen Funk- Bedingungen angepasst. Kontinuierlich bedeutet in diesem Zusammenhang, dass nach Abschluss des zweiten Schrittes unmittelbar wieder mit dem ersten Schritt fortgefahren wird. Another option is that the first and second Repeat step continuously. This will make the Radio resources always up to date the current radio Conditions adjusted. Continuous in this means Context that after completing the second step immediately continues with the first step.

In Weiterbildung der Erfindung tauscht jede Teilnehmerstation die erste und gegebenenfalls die zweite Funkressource der mindestens zwei Funkressourcen des zweiten Vielfachzugriffsverfahrens mit jeder anderen der Basisstation zugeordneten Teilnehmerstationen, die anderen Unterbändern zugewiesen sind. Dadurch ist es möglich, alle Kombinationen der Zuordnung der Funkressourcen zu untersuchen, ob sie zu einer Verbesserung der Kapazität führen. In a development of the invention, each subscriber station swaps the first and possibly the second radio resource of the at least two radio resources of the second Multiple access method with each other assigned to the base station Subscriber stations assigned to other sub-bands are. This makes it possible to combine all of the Assignment of radio resources to examine whether they belong to a Improve capacity.

Mit Vorteil ist der Tausch/Wechsel der ersten und zweiten Funkressource erst nach einer bestimmten Schutzzeit umkehrbar. Durch die Schutzzeit wird vermieden, dass ein Ping- Pong-Effekt beim Tausch der Funkressourcen auftritt. Liegen zwei Funkressourcen bezüglich der Kapazität nahe zusammen, so ist es möglich, dass kleine Fluktuationen innerhalb der Funkressource zum Hin- und Hertausch der Ressource führen. Dies wird durch die Schutzzeit, die den wechselseitigen Hin- und Hertausch unterbricht, vermieden. The exchange / exchange of the first and second is advantageous Radio resource only after a certain protection period reversible. The protection time prevents a ping Pong effect occurs when exchanging radio resources. Lie two radio resources in terms of capacity close together, so it is possible that small fluctuations within the Radio resource lead to the exchange of resources. This is by the protection time, the reciprocal back and forth Herausch interrupts, avoided.

In Ausgestaltung der Erfindung ist das erste Vielfachzugriffsverfahren ein Frequenzbereichs- Vielfachzugriffsverfahren (FDMA, Frequency Division Multiplex Access) und/oder das zweite Vielfachzugriffsverfahren ein Vielträger-Codebereichs-Vielfachzugriffsverfahren (MC-CDMA, Multi-Carrier Code Division Multiplex Access). Das beschriebene Verfahren zur Zuordnung der Funkressourcen ist besonders effektiv bei einem Funk-Kommunikationssystem mit einem MC-CDMA Verfahren in Kombination mit einem FDMA Verfahren. In diesem Fall kann die Kapazität signifikant verbessert werden. In an embodiment of the invention is the first Multiple access method a frequency domain Multiple access method (FDMA, Frequency Division Multiplex Access) and / or the second multiple access method Multi-carrier code area multiple access method (MC-CDMA, Multi-Carrier Code Division Multiplex Access). The The method described for assigning the radio resources is special effective in a radio communication system with one MC-CDMA process in combination with an FDMA process. In in this case the capacity can be significantly improved.

In einer Weiterbildung der Erfindung wird bei der Berechnung der Funkkapazitäten eine Priorisierung der Teilnehmerstationen berücksichtigt. So können z. B. die Kapazitäten der Teilnehmerstationen der verschiedenen Prioritäten mit unterschiedlichen Gewichtungen in die Berechnung der Funkkapazität des Gesamtsystems eingehen. Vorteilhafterweise wird die Priorisierung der Teilnehmerstationen derart berücksichtigt, dass Teilnehmerstationen einer oder mehrerer Prioritäten bei der Berechnung der Funkkapazitäten nicht berücksichtigt werden. Teilnehmerstationen einer Priorität nicht zu berücksichtigen bedeutet z. B., die Kapazitäten dieser Teilnehmerstationen gleich Null zu setzen. Somit gehen nur ein Teil der Kapazitäten der Teilnehmerstationen in die Funkkapazität des Gesamtsystems ein. Dies erlaubt es, die Teilnehmerstationen bei der Zuordnung der Funkressourcen nicht gleichberechtigt, sondern bevorzugt oder benachteiligt zu behandeln. Dies ist von besonderem Vorteil bei dem Versuch, die einer Teilnehmerstation zugeordneten Ressourcen an den aktuellen Bedarf einer Teilnehmerstation in Bezug auf z. B. den QoS oder den Datendurchsatz anzupassen. In a further development of the invention, the calculation of radio capacities a prioritization of Participant stations considered. So z. B. the Capacities of the subscriber stations of the different Priorities with different weightings in the Calculate the radio capacity of the entire system. The prioritization of the Subscriber stations taken into account in such a way that Subscriber stations of one or more priorities at the Calculation of radio capacities are not taken into account. Not to consider subscriber stations of a priority means z. B., the capacities of these subscriber stations to be set to zero. So only a part of the Capacities of the subscriber stations in the radio capacity of the Overall system. This allows the subscriber stations not equal in the allocation of radio resources, but to be treated preferentially or at a disadvantage. This is of particular advantage when trying which one Resources assigned to the subscriber station at the current Need a subscriber station in relation to e.g. B. the QoS or adjust the data throughput.

Im Hinblick auf das Funk-Kommunikationssystem wird die oben genannte Aufgabe durch ein Funk-Kommunikationssystem mit den Merkmalen nach Anspruch 21 gelöst. With regard to the radio communication system, the above mentioned task by a radio communication system with the Features solved according to claim 21.

Erfindungsgemäß umfasst das Funk-Kommunikationssystem

- Mittel zum Tausch einer ersten Funkressource der mindestens zwei Funkressourcen des zweiten Vielfachzugriffsverfahrens zwischen zwei der mindestens zwei Teilnehmerstationen, die anderen Unterbändern zugewiesen sind, und/oder Mittel zum Wechsel im Hinblick auf die erste Funkressource mindestens einer der mindestens zwei Teilnehmerstationen auf ein nicht mit einer Teilnehmerstation belegtes anderes Unterband,
- Mittel für die Berechnung der Funkkapazität des Funk-Kommunikationssystems für jede neue durch Tausch erzeugte Zuordnung von Funkressourcen, und
- Mittel zur Auswahl derjenigen neuen Zuordnung der Funkressource mit der höchsten Funkkapazität.

According to the invention, the radio communication system comprises

- Means for exchanging a first radio resource of the at least two radio resources of the second multiple access method between two of the at least two subscriber stations that are assigned to other sub-bands, and / or means for changing with regard to the first radio resource at least one of the at least two subscriber stations to one that does not have one Subscriber station occupied other subband,
- Means for calculating the radio capacity of the radio communication system for each new assignment of radio resources generated by exchange, and
- Means for selecting that new assignment of the radio resource with the highest radio capacity.

Das Funk-Kommunikationssystem eignet sich insbesondere zur Durchführung des oben beschriebenen Verfahrens. The radio communication system is particularly suitable for Perform the procedure described above.

Für die Erfindung sind in einem Funk-Kommunikationssystem insbesondere die Komponenten Basisstationen von Bedeutung. In a radio communication system, the components of base stations are of particular importance for the invention.

Dabei umfasst jede Basisstation mindestens

Each base station includes at least

Die Basisstationen eignen sich insbesondere zur Durchführung des oben beschriebenen Verfahrens. The base stations are particularly suitable for implementation the procedure described above.

Einzelheiten und Details der Erfindung werden nachfolgend anhand von Zeichnungen und darin dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Details and details of the invention are set out below based on drawings and shown therein Exemplary embodiments explained in more detail.

Hierbei zeigen: Here show:

Fig. 1 den ersten Schritt für die Zuordnung der Funkressourcen gemäß der Erfindung im Fall eines Funk- Kommunikationssystems mit MC-CDMA und FDMA Komponente, Fig. 1 the first step for the allocation of radio resources according to the invention in the case of a radio communication system with MC-CDMA and FDMA component,

Fig. 2 den zweiten Schritt für die Zuordnung der Funkressourcen gemäß der Erfindung im Fall eines Funk- Kommunikationssystems mit MC-CDMA und FDMA Komponente. Fig. 2 shows the second step for the allocation of radio resources according to the invention in the case of a radio communication system with MC-CDMA and FDMA components.

In Funk-Kommunikationssystemen mit Vielträger-Codebereichs- Vielfachzugriffsverfahren (MC-CDMA) senden alle Teilnehmerstationen auf der gesamten System-Bandbreite, wobei die einzelnen Teilnehmerstationen durch orthogonale Spreizcode separiert sind und die Chips eines Spreizcodes jeweils zeitlich parallel auf die OFDM Unterträger projiziert werden. Durch die Einführung eines zusätzlichen Frequenzbereichs-Vielfachzugriffsverfahren (FDMA), die als sogenannte Q-Modifikation bezeichnet wird, wird die gesamte System-Bandbreite in Q Unterbänder unterteilt, wobei in jedem Unterband K Teilnehmer (K entspricht der Länge des Spreizcodes, d. h. der Anzahl der Chips) simultan OFDM Symbole übermitteln können. In radio communication systems with multi-carrier code area Multiple access methods (MC-CDMA) all send Subscriber stations on the entire system bandwidth, the individual subscriber stations by orthogonal spreading code are separated and the chips of a spreading code are each temporal projected in parallel onto the OFDM subcarrier. By the introduction of an additional Frequency domain multiple access method (FDMA), the so-called Q-modification is the total system bandwidth in Q Sub-bands divided, with K participants in each sub-band (K corresponds to the length of the spreading code, i.e. the number of Chips) can transmit OFDM symbols simultaneously.

Im Folgenden soll das erfindungsgemäße Verfahren beispielsweise für ein Funk-Kommunikationssystem mit MC-CDMA Vielfachzugriffsverfahren mit FDMA Komponente näher beschrieben werden. Entsprechend der Erfindung ist das erstes Vielfachzugriffsverfahren die FDMA Komponente, die die Funkressource Frequenz in mindestens zwei Unterbänder separiert. Bei dem zweiten Vielfachzugriffsverfahren handelt es sich um das MC-CDMA Vielfachzugriffsverfahren, anhand dessen in jedem Unterband eine Teilnehmerseparierung in zwei Funkressourcen, nämlich Leistung und Frequenz, erfolgt. In the following the method according to the invention is intended for example for a radio communication system with MC-CDMA Multiple access method with FDMA component described in more detail become. According to the invention, the first is Multiple access the FDMA component, which is the radio resource Frequency separated into at least two subbands. In which second multiple access method is the MC-CDMA multiple access method, based on this in each Subband a subscriber separation in two radio resources, namely power and frequency.

In dem hier beschriebenen und in den Figuren gezeigten Beispiel wird von vier Teilnehmerstationen ausgegangen, die anhand der zwei Vielfachzugriffsverfahren, FDMA und MC-CDMA, zwei Unterbändern SB1 und SB2 für Funkübertragungen zugeordnet werden. In the one described here and shown in the figures Example is based on four subscriber stations, the based on the two multiple access methods, FDMA and MC-CDMA, two subbands SB1 and SB2 for radio transmissions be assigned.

Die dem Funk-Kommunikationssystem mit FDMA und MC-CDMA Vielfachzugriffsverfahren inhärenten Freiheitsgrade, wie Unterbänder, Spreizcodes und Unterträger ermöglichen eine höhere Flexibilität bei der Zuordnung der Funkressourcen an die Teilnehmerstationen. The radio communication system with FDMA and MC-CDMA Multiple access procedures inherent degrees of freedom, such as Subbands, spreading codes and subcarriers enable a higher one Flexibility in assigning radio resources to the Subscriber stations.

In Fig. 1a ist beispielhaft die Zuordnung der Funkressourcen in einem MC-CDMA Funk-Kommunikationssystem mit FDMA Komponente mit vier Teilnehmerstationen und zwei Unterbändern SB1 und SB2 dargestellt. Dem Subband SB1 sind zwei Teilnehmerstation zugeteilt, wobei die Teilnehmerseparation in Unterband SB1 durch das MC-CDMA Vielfachzugriffsverfahren zum einen die Funkressource Leistung durch die Spreizcode C1 und C2 zwischen den Teilnehmerstationen aufteilt und zum anderen zusätzlich durch die OFDM Komponente des MC-CDMA Vielfachzugriffverfahrens die Funkressource Frequenz in zwei Unterträger SC1 und SC2 aufgeteilt. In einem zweiten Unterband SB2 befinden sich zwei weitere Teilnehmerstationen, wobei die Leistung in dem Unterband SB2 anhand der Spreizcodes C3 und C4 separiert wird. Zusätzlich ist in Fig. 1a dargestellt, dass das Subband SB2 entsprechend der OFDM-Komponente des MC-CDMA Vielfachzugriffsverfahrens in zwei Unterträger SC3 und SC4 aufgeteilt ist. The assignment of the radio resources in an MC-CDMA radio communication system with an FDMA component with four subscriber stations and two subbands SB1 and SB2 is shown by way of example in FIG. 1a. The subband SB1 is assigned to two subscriber stations, the subscriber separation in subband SB1 by the MC-CDMA multiple access method on the one hand dividing the radio resource power by the spreading codes C1 and C2 between the subscriber stations and on the other hand by the OFDM component of the MC-CDMA multiple access method the radio resource Frequency divided into two subcarriers SC1 and SC2. There are two further subscriber stations in a second subband SB2, the power in the subband SB2 being separated on the basis of the spreading codes C3 and C4. In addition, FIG. 1a shows that the subband SB2 is divided into two subcarriers SC3 and SC4 in accordance with the OFDM component of the MC-CDMA multiple access method.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren werden die Funkressourcen des MC-CDMA Funkkommunikationssystems mit FDMA-Komponente bezüglich der Gesamtkapazität des Funkkommunikationssystems optimal den Teilnehmerstationen zugeordnet. The inventive method Radio resources of the MC-CDMA radio communication system with FDMA component regarding the total capacity of the radio communication system optimally assigned to the subscriber stations.

Erfindungsgemäß tauscht jede Teilnehmerstation eine erste Funkressource der mindestens zwei Funkressourcen des zweiten Vielfachzugriffsverfahrens mit anderen der Basisstation zugeordneten Teilnehmerstationen, die anderen Unterbändern zugewiesen sind. According to the invention, each subscriber station exchanges a first one Radio resource of the at least two radio resources of the second Multiple access method with others of the base station assigned subscriber stations, the other sub-bands are assigned.

Dies ist beispielhaft in Fig. 1b und Fig. 1c dargestellt. In Fig. 1b tauscht die Teilnehmerstation, die durch die mit dem Spreizcode C1 codierten Leistung in dem Unterband SB1 (erste Funkressource) charakterisiert ist, mit der Teilnehmerstation, die durch die mit dem Spreizcode C3 codierten Leistung in dem Unterband SB2 charakterisiert ist, die Funkressource Leistung zwischen den Unterbändern SB1 und SB2. Für diese neue durch Tausch erzeugte Zuordnung von Funkressourcen wird die Funkkapazität des Funk-Kommunikationssystems berechnet und überprüft, um festzustellen, ob die neue Zuordnung eine höhere Kapazität ermöglicht als die vorherige Zuordnung der Funkressourcen. This is exemplified in Fig. 1b and Fig. 1c. In Fig. 1b, the subscriber station, which is characterized by the power coded with the spreading code C1 in the subband SB1 (first radio resource), exchanges the radio resource with the subscriber station, which is characterized by the power coded with the spreading code C3 in the subband SB2 Performance between subbands SB1 and SB2. For this new assignment of radio resources generated by exchange, the radio capacity of the radio communication system is calculated and checked to determine whether the new assignment enables a higher capacity than the previous assignment of the radio resources.

Fig. 1b zeigt eine weitere Möglichkeit für den Tausch der Funkressourcen. Die Teilnehmerstation, die durch die mit dem Spreizcode C1 codierten Leistung in dem Unterband SB1 (erste Funkressource) charakterisiert ist, tauscht mit der Teilnehmerstation, die durch die mit dem Spreizcode C4 codierten Leistung in dem Unterband SB2 charakterisiert ist, die Funkressource Leistung zwischen den Unterbändern SB1 und SB2. Auch für diese Zuordnung wird die Kapazität des Funkkommunikation berechnet und mit den anderen möglichen Zuordnungen verglichen, ob eine höhere Funkkapazität erreicht wird. Fig. 1b und 1c zeigen nur die Vertauschung der ersten Funkressource der Teilnehmerstation, die durch den Spreizcode C1 charakterisiert ist. Die möglichen Aufteilungen der Funkressourcen für andere Teilnehmerstationen und korrespondierende Spreizcodes sind nicht dargestellt. FIG. 1b shows a further possibility for the exchange of the radio resources. The subscriber station, which is characterized by the power coded with the spread code C1 in the subband SB1 (first radio resource), exchanges the radio resource power between the subbands with the subscriber station, which is characterized by the power coded with the spread code C4 in the subband SB2 SB1 and SB2. The capacity of the radio communication is also calculated for this assignment and compared with the other possible assignments as to whether a higher radio capacity is achieved. FIG. 1b and 1c show only the permutation of the first radio resource to the subscriber station, which is characterized by the spreading code C1. The possible division of the radio resources for other subscriber stations and corresponding spreading codes are not shown.

Nachdem alle möglichen Zuordnungen überprüft wurden, wird diejenige neue Zuordnung der Funkressource mit der höchsten Funkkapazität ausgewählt. In unserem Beispiel soll dies die Zuordnung der Funkressourcen entsprechend Fig. 1c sein. After all possible assignments have been checked, the new assignment of the radio resource with the highest radio capacity is selected. In our example, this should be the assignment of the radio resources according to Fig. 1c.

In einem zweiten Schritt zur Zuordnung der Funkressourcen wird die zweite Funkressource des zweiten Vielfachzugriffsverfahrens mit anderen der Basisstation zugeordneten Teilnehmerstationen, die anderen Unterbändern zugewiesen sind, getauscht. Dieses erfindungsgemäße Verfahren bedeutet für das MC-CDMA Vielfachzugriffsverfahren mit FDMA Komponente, dass jeder Unterträger eines Unterbandes wird mit allen Unterträgern aller übrigen Unterbänder sukzessive vertauscht. In a second step to assign the radio resources becomes the second radio resource of the second Multiple access method with others assigned to the base station Subscriber stations assigned to other sub-bands exchanged. This method according to the invention means for the MC-CDMA multiple access method with FDMA component that every subcarrier of a subband is with all Subcarriers of all other subbands successively interchanged.

Dies ist schematisch in Fig. 2 dargestellt. Fig. 2a zeigt die Zuordnung der Funkressourcen mit maximaler Funkkapazität nachdem die Zuordnung der Funkressourcen des ersten Schritts abgeschlossen wurde. In Fig. 2b werden die Unterträger des Unterbandes SB1, die zweite Funkressource des MC-CDMA Vielfachzugriffsverfahrens - in diesem Fall SC1 mit dem Unterträger SC3 des Subbandes SB2 vertauscht. Fig. 2c zeigt den Tausch des Unterträgers SC1 des Subbandes SB1 mit dem Subträger SC4 des Unterbandes SB2. Für alle Zuordnungen der Unterträger zu den unterschiedlichen Unterbändern wird die Funkkapazität des Funk-Kommunikationssystems bestimmt und diejenige Zuordnung ausgewählt, die die höchste Kapazität gewährleistet. This is shown schematically in FIG. 2. Fig. 2a shows the assignment of radio resources with maximum radio capacity after the assignment of the radio resources of the first step has been completed. In Fig. 2b, the sub-carriers of the sub-band SB1, the second radio resource of the MC-CDMA multiple access method are - reversed in this case, SC1 with the subcarrier SC3 of the subband SB2. Fig. 2c shows the exchange of the subcarrier SC1 of the subband SB1 with the subcarrier SC4 of the sub-band SB2. For all assignments of the subcarriers to the different subbands, the radio capacity of the radio communication system is determined and the assignment that guarantees the highest capacity is selected.

Die Schritte 1 und 2 können solange wiederholt werden bis keine Verbesserung der Funkkapazität beobachtbar ist. Alternativ kann die Iteration der Schritte 1 und 2 auch abgebrochen werden, wenn die Funkkapazität einen vorab festgelegten Schwellwert für die Funkkapazität überschreitet. Steps 1 and 2 can be repeated until no improvement in radio capacity can be observed. Alternatively, the iteration of steps 1 and 2 can also be canceled if the radio capacity is a predetermined one Radio capacity threshold exceeded.

Würde man für die Zuordnung der Funkressourcen alle Kombinationen testen, so würde Aufwand, insbesondere die damit verbunden Rechenaufwand, exponentiell mit der Anzahl der Unterträger steigen. Durch das erfindungsgemäße Verfahren, dass die Vertauschen einschränkt, ist der Aufwand nur von der Wurzel der Anzahl der Unterträger abhängig. Dies zeigt, dass das erfindungsgemäße Verfahren sehr effizient bei der Zuordnung der Funkressourcen eingesetzt werden kann. Would you all for the allocation of radio resources Testing combinations would be effort, especially with it associated computing effort, exponentially with the number of Subcarriers rise. By the inventive method that the confusion limits, the effort is only from the Root depends on the number of subcarriers. This shows that the The method according to the invention is very efficient in the assignment of radio resources can be used.

Das beschriebene Verfahren strebt eine derartige Zuordnung von Funkressourcen an Teilnehmerstationen an, dass eine Zuordnung mit der höchsten Funkkapazität erreicht wird. In die Bestimmung der Funkkapazität geht als wesentlicher Bestandteil die normalisierte Kapazität einer Teilnehmerstation auf einem bestimmten Träger ein. Diese Kapazität ergibt sich aus Shannon's Formel im wesentlichen aus dem Kanaltransfer-Faktor (channel transfer factor), den die Teilnehmerstation auf dem jeweiligen Träger erfährt. Die Funkkapazität, d. h. die Kapazität des gesamten Systems aus allen Teilnehmerstationen und Trägern, ergibt sich dann als Summe über die normierten Kapazitäten. Hierzu muss also eine Doppelsumme über die verschiedenen Teilnehmerstation und über die verschiedenen Träger gebildet werden. Zur praktischen Bestimmung dieser Größe muss eine Schätzung der von einer Teilnehmerstation auf dem jeweiligen Träger erfahrenen Übertragungsgüte vorliegen. Ein Träger als Bestandteil der Funkressourcen ist hierbei gekennzeichnet durch Leistung, Zeit, Raum, Frequenz oder eine beliebige Kombination aus diesen Größen. The described method strives for such an assignment of radio resources at subscriber stations that a Assignment with the highest radio capacity is achieved. In the determination of the radio capacity goes as essential Part of the normalized capacity of a Subscriber station on a specific carrier. This Capacity comes essentially from Shannon's formula from the channel transfer factor, the the subscriber station experiences on the respective carrier. The Radio capacity, d. H. the capacity of the entire system all subscriber stations and carriers, then results as Sum over the standardized capacities. To do this, a Double sum over the different subscriber station and over the different carriers are formed. For practical Determining this size needs an estimate of one Experienced participant station on the respective carrier Transmission quality is available. A carrier as part of the Radio resources are characterized by performance, Time, space, frequency or any combination of them these sizes.

Während bislang versucht wurde, die Funkkapazität des gesamten Systems zu maximieren, tritt in Funkkommunikationssystemen häufig die Situation auf, dass manche Dienste auf die Gewährleistung eines bestimmten Niveaus an Funkkapazität angewiesen sind. Diese Dienste, die bestimmte Anforderungen an die ihnen zur Verfügung stehende Datenrate und/oder den QoS (Quality of Service) und/oder die Bitfehlerrate (BER, Bit Error Rate) haben, werden in der Regel nur von einem Teil der Teilnehmerstationen zur gleichen Zeit genutzt. Daher ist es wünschenswert, eine Zuordnung von Funkressourcen vorzunehmen, welche die Kapazitäts- Anforderungen verschiedener Nutzer, die sich auf verschiedene Dienstkategorien zurückführen lassen, berücksichtigen. While the radio capacity of the to maximize the entire system occurs Radio communication systems often face the situation on that some services to ensure a certain Levels of radio capacity are instructed. These services that certain requirements for the ones available to them Data rate and / or the QoS (Quality of Service) and / or the Bit error rate (BER, Bit Error Rate) are in the Usually only from part of the subscriber stations to the same Time used. Therefore, it is desirable to map To carry radio resources, which the capacity Requirements of different users that affect different Have service categories returned, take into account.

Im folgenden wird davon ausgegangen, dass N Kategorien an Diensten mit unterschiedlichen Kapazitätsanforderungen unterschieden werden, welche derart priorisiert werden, dass der Dienst mit der Nummer eins die höchste Priorität aufweist, der Dienst mit der Nummer zwei die zweithöchste usw. Entsprechend der von ihnen angeforderten Dienste werden auch die Teilnehmerstationen priorisiert. Nach welchen Kriterien die Priorisierung durchgeführt wird, kann situationsabhängig sein. Beispiele für Dienste, welche in der Regel in verschiedene Kategorien fallen, sind Sprachübertragung, Videoübertragung oder die Übertragung von http-Daten. Um eine effiziente Zuordnung von Funkressourcen vorzunehmen, werden die oben beschriebenen Schritte 1 und 2 in leicht modifizierter Form durchgeführt. Die beiden Schritte 1 und 2 werden (N-1) mal iteriert, um zu gewährleisten, dass der Priorisierung der N unterschiedlichen Dienste Rechnung getragen wird. The following assumes that there are N categories Services with different capacity requirements a distinction is made which are prioritized in such a way that the number one service is top priority the number two service is the second highest etc. According to the services they request the subscriber stations are also prioritized. According to which Criteria the prioritization can be carried out be situation-dependent. Examples of services in the Usually fall into different categories Voice transmission, video transmission or the transmission of http data. To efficiently allocate radio resources steps 1 and 2 described above carried out in a slightly modified form. The two Steps 1 and 2 are iterated (N-1) times to ensure that prioritizing the N different Services is taken into account.

Jede dieser Iterationen wird mit dem Ziel durchgeführt, dass nicht die gesamte Funkkapazität, sondern die Funkkapazität derjenigen Teilnehmerstationen, welche einer bestimmten Kategorie zuzuordnen sind, maximiert wird. Die Optimierung bezüglich der Funkkapazitäten der Teilnehmerstationen einer Kategorie soll hierbei nicht die Funkkapazitäten der Teilnehmerstationen einer Kategorie mit höherer Priorität beeinflussen. Each of these iterations is carried out with the aim that not the total radio capacity, but the radio capacity of the subscriber stations which a certain Category are maximized. The optimization regarding the radio capacities of the subscriber stations Category should not include the radio capacities of the Subscriber stations of a category with higher priority influence.

Bei der ersten Iteration wird die Funkkapazität der Teilnehmerstationen mit der höchsten Priorität maximiert. Dies geschieht ohne Beachtung der Kapazitätsanforderungen der anderen Teilnehmerstationen niedrigerer Priorität. Bei der Berechnung der Funkkapazitäten der verschiedenen Zuordnungen gemäß den Schritten 1 und 2 werden die Kapazitäten der Teilnehmerstationen niedrigerer Prioritäten gleich Null gesetzt. Daher beeinflussen diese die Zuordnung von Funkressourcen an die Teilnehmer höchster Priorität weder in Schritt 1 noch in Schritt 2. Somit kann das Verfahren wie oben beschrieben durchgeführt werden. Die Auswahl der Zuordnung der Funkressourcen mit der höchsten Funkkapazität resultiert dann automatisch in einer Maximierung der Funkkapazität für die Teilnehmerstationen mit der höchsten Priorität. In the first iteration, the radio capacity of the Top priority subscriber stations maximized. This is done without considering the capacity requirements of the other lower priority subscriber stations. In the Calculation of the radio capacities of the different assignments According to steps 1 and 2, the capacities of the Subscriber stations with lower priorities equal to zero set. Therefore, they influence the assignment of Radio resources to the top priority participants neither in Step 1 still in step 2. So the procedure can be as described above. The selection of the Allocation of radio resources with the highest radio capacity then automatically results in a maximization of the Radio capacity for the subscriber stations with the highest Priority.

Bei jeder der folgenden Iterationen wird versucht, die Funkkapazität von Teilnehmer einer bestimmten Priorität zu maximieren, ohne dass die den Teilnehmerstationen mit höherer Priorität zugewiesene Kapazität verändert wird. Each of the following iterations tries to use the Radio capacity of subscribers of a certain priority maximize without the higher the subscriber stations Priority assigned capacity is changed.

Beispielsweise werden bei der zweiten Iteration die den Teilnehmern mit der höchsten Priorität in der ersten Iteration zugewiesenen Funkressourcen als fix betrachtet. Bei der Berechnung der Funkkapazitäten der verschiedenen Zuordnungen gemäß den Schritten 1 und 2 werden die Kapazitäten der Teilnehmerstationen niedrigerer Prioritäten als die zweithöchste Priorität gleich Null gesetzt. Jede der folgenden Iterationen wird also unter der Nebenbedingung durchgeführt, dass für einen Teil der Teilnehmerstationen bereits eine gültige Zuordnung der Funkressourcen erfolgt ist. Dies führt dazu, dass innerhalb einer Iteration umso weniger Zuordnungen zu überprüfen sind, je höher die Anzahl der bereits durchgeführten Iterationen ist. For example, in the second iteration, the Participants with the highest priority in the first Iteration allocated radio resources considered as fixed. at the calculation of the radio capacities of the various Assignments according to steps 1 and 2 will be the Capacities of the subscriber stations of lower priorities set to zero as the second highest priority. Each of the following iterations is therefore under the constraint performed that for part of the subscriber stations A valid assignment of the radio resources has already taken place is. This leads to the fact that within an iteration the fewer the assignments to be checked, the higher the number of the iterations already performed.

Claims

1. Method for the dynamic allocation of radio resources at at least two subscriber stations assigned to a base station in a radio communication system, the radio resources in at least one radio resource consisting of power, time, space or in particular frequency in at least two subbands (SB1, SB2) using a first multiple access method. are separated and by a second multiple access method in each subband (SB1, SB2), subscriber separation takes place in at least two radio resources from power, frequency, time or space, the at least two subscriber stations using the two multiple access methods for the at least two subbands (SB1, SB2) for Radio transmissions are assigned, characterized in that
that in a first step two of the at least two subscriber stations that are assigned to other sub-bands exchange a first radio resource (C1, C2, C3, C4) of the at least two radio resources of the second multiple access method and / or at least one of the at least two subscriber stations does not exchange one another subband occupied by a subscriber station changes with regard to the first radio resource (C1, C2, C3, C4),
that a radio capacity of the radio communication system is calculated for each newly generated assignment of radio resources, and
that the new assignment of the radio resource with the highest radio capacity is selected.

2. The method according to claim 1, characterized in that after the assignment of the radio resource based on the first radio resource (C1, C2, C3, C4) of the at least two radio resources of the second multiple access method in the first step
in a second step, two of the at least two subscriber stations that are assigned to other sub-bands exchange a second radio resource (SC1, SC2, SC3, SC4) of the at least two radio resources of the second multiple access method and / or at least one of the at least two subscriber stations for one not with one Subscriber station occupies another subband with regard to the second radio resource (SC1, SC2, SC3, SC4),
that a radio capacity of the radio communication system is calculated for each newly generated assignment of radio resources, and
that the new assignment of the radio resource with the highest radio capacity is selected.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized characterized that the new assignment of the Radio resource with for a subset of the Subscriber stations selected highest radio capacity becomes.

4. The method according to claim 3, characterized characterized in that the subset of subscriber stations with a shared priority.

5. The method according to claim 4, characterized characterized in that the first and / or the second step and / or Repeat the two steps for different Priorities are carried out one after the other.

6. The method according to claim 5, characterized characterized that the priorities are in descending order be treated.

7. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized characterized that the first and second step be repeated until the change in radio capacity is below a threshold.

8. The method according to any one of claims 1 to 7, characterized characterized that the first assignment of the Radio resources done randomly.

9. The method according to any one of claims 1 to 7, characterized characterized that the first assignment of the Radio resources is specified.

10. The method according to any one of claims 1 to 9, characterized characterized that in the new generation of Allocations of radio resources prioritize the Subscriber stations is taken into account.

11. The method according to claim 10, characterized characterized that prioritizing the Subscriber stations is taken into account in such a way that Subscriber stations of one or more priorities none Exchange and / or change radio resources.

12. The method according to any one of claims 1 to 11, characterized characterized that the first and second step after predetermined equidistant time intervals be repeated.

13. The method according to any one of claims 1 to 11, characterized characterized that the first and second step are repeated after variable time intervals.

14. The method according to any one of claims 1 to 11, characterized characterized that the first and second step be repeated continuously.

15. The method according to any one of claims 1 to 14, characterized characterized that each subscriber station the first and possibly the second radio resource of at least two radio resources of the second Multiple access method with each other of the base station assigned subscriber stations, the other sub-bands are assigned swaps.

16. The method according to any one of claims 1 to 15, characterized characterized that the exchange / change of the first and second radio resource only after a certain Protection time is reversible.

17. The method according to any one of claims 1 to 16, characterized characterized that the first Multiple access method a frequency range multiple access method is.

18. The method according to any one of claims 1 to 17, characterized characterized that the second Multiple access method a multiple bearer Code area multiple access method is.

19. The method according to any one of claims 1 to 18, characterized characterized in that when calculating the Radio capacities prioritize the subscriber stations is taken into account.

20. The method according to claim 19, characterized characterized that prioritizing the Subscriber stations is taken into account in such a way that Subscriber stations with one or more priorities not taken into account when calculating radio capacities become.

21. Radio communication system with at least two subscriber stations assigned to a base station, in particular for carrying out a method according to one of the preceding claims, comprising:
Means for exchanging a first radio resource (C1, C2, C3, C4) of the at least two radio resources of the second multiple access method between two of the at least two subscriber stations which are assigned to other sub-bands, and / or means for changing with regard to the first radio resource (C2, C2, C3, C4) at least one of the at least two subscriber stations on a different subband not occupied by a subscriber station,
Means for calculating the radio capacity of the radio communication system for each new assignment of radio resources and generated by exchange
Means for selecting that new assignment of the radio resource with the highest radio capacity.

22. Base station in a radio communication system according to claim 21 comprising:
Means for exchanging a first radio resource (C1, C2, C3, C4) of the at least two radio resources of the second multiple access method between two of the at least two subscriber stations that are assigned to other sub-bands, and / or means for changing with regard to the first radio resource (C1, C2, C3, C4) at least one of the at least two subscriber stations on a different subband not occupied by a subscriber station,
Means for calculating the radio capacity of the radio communication system for each new assignment of radio resources and generated by exchange
Means for selecting that new assignment of the radio resource with the highest radio capacity.