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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. ERFINDUNGSGEBIET
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Die
vorliegende Erfindung betrifft allgemein die Telekommunikation und insbesondere
drahtlose Kommunikationen.
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2. STAND DER TECHNIK
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Zur
wirkungsvollen Übertragung
von Daten oder Informationen wie beispielsweise Sprache, Text oder
Video zwischen Kommunikationsvorrichtungen über Kanäle in einem Netz wird eine
Vielzahl drahtloser Mobilkommunikationssysteme benutzt. Dahingehend
sind eine Anzahl von Standards für
Netztechnologien und Kommunikationsprotokolle vorgeschlagen oder
angedeutet worden, die eine Menge verschiedener Dienste für die Benutzer
bieten. Beispielsweise ist von einer 3-GPP-Standardisierung (Third Generation Partnership
Project) ein UMTS-Protokoll (Universal Mobile Telecommunications
System) für ein
Funkanschlußnetz
wie beispielsweise ein UTRAN (Universal Mobile Telecommunications
System Terrestrial Radio Access Network) eingeführt.
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Typischerweise
enthalten drahtlose Mobilkommunikationssysteme eine Mehrzahl von
Zellen, von denen jede Signale zu Mobilstationen in ihrem Versorgungsbereich überträgt und von
diesen Mobilstationen empfängt.
Beispielsweise ist ein Versorungsbereich eines drahtlosen Kommunikationsnetzes
wie beispielsweise eines digitalen Zellularnetzes im allgemeinen
in als Zellen bekannte verbundene Anschlußbereiche eingeteilt, wo Zellulartelefonbenutzer über Hochfrequenz-(HF-)Verbindungen
mit einem Kommunikationsknoten, z. B. einer die Zelle versorgenden
Basisstation, kommunizieren können. Während die
Zellen weiter in Segmente, typischerweise drei pro Zelle, aufgeteilt
sein können, kann
die Basisstation an ein Drahtnetz angekoppelt sein.
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Einer
Basisstation kann eine Mehrzahl von Kanälen in einem Frequenzspektrum
zugewiesen sein, über
die sie mit einer Mobilstation kommunizieren kann. Eine Mobilstation
in Reichweite der Basisstation kann mit der diese Kanäle benutzenden
Basisstation kommunizieren. Im allgemeinen sind die von einer Basisstation
benutzten Kanäle
auf irgendwelche Weise voneinander getrennt, so daß Signale auf
irgendeinem Kanal Signale auf einem anderen von dieser Basisstation
oder anderen Nachbarbasisstationen benutzten Kanal nicht wesentlich
stören.
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Daher
ist für
Mobilkommunikationssysteme, in denen von einem drahtlosen Netz versorgte
Bereiche in Zellen aufgeteilt sind, ein Weg zum dynamischen Zuweisen
verfügbarer
Systemkanäle
zu drahtlosen Vorrichtungen wie beispielsweise Dienst erfordernden
Mobilstationen erwünscht.
Beispielsweise erlaubt der UMTS-Standard die Übertragung von (Benutzer- oder
Steuerungs-)Daten auf zwei verschiedenen Kanälen, nämlich einem festgeschalteten
Kanal (DCH – dedicated
Channel) und einem Zustand eines gemeinsam genutzten Kanals (SCH – shared
Channel). Beide Kanäle
können
durch ihre Nutzung charakterisiert sein und weisen ein bestimmtes
Verhalten auf, das sie zum Führen
unterschiedlicher Verkehrsarten geeignet macht.
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Als
ein Beispiel kann in einem drahtlosen CDMA-Mobilkommunikationssystem (Code Division Multiple
Access – Vielfachzugriff
im Codemultiplex) eine Mehrzahl von Mobilstationen wie beispielsweise Benutzereinrichtungen
(UE – User
Equipment) mit einer oder mehreren Zellen mit einer am besten empfangenen
Signalgüte
auf einem gemeinsamen Pilotkanal (CPICH – Common Pilot Channel) verbunden sein.
Bei dieser Einstellung kann die Sendeleistung und die empfangene Störung auf
einen Mindestpegel verringert werden. Dieser Ansatz gilt besonders
für den
festgeschalteten Kanal (DCH – Dedicated
Channel), wo sich die UE in einem sanften Bereichswechsel zu mehr
als einer Zelle befindet. Durchführung von
lastbasierenden Bereichswechseln (HO – Handovers) zu anderen Zellen
auf der gleichen Frequenz kann daher ineffizient sein, da die Sendeleistung
und Störung
wesentlich ansteigt, wenn keine Funkverbindung für Zellen mit ausreichender
Güte besteht.
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Für einen
oder mehrere gemeinsam genutzte drahtlose Kommunikationskanäle ist jedoch
diese Situation lastbasierender Bereichswechsel zu anderen Zellen
aufgrund seiner Beschaffenheit als gemeinsam genutzte Ressource
einer Zelle unterschiedlich. Typischerweise gehört ein gemeinsam genutzter
Kanal (SCH – Shared
Channel) zu einer einzigen Zelle. Es kann Lastausgleich zwischen
unterschiedlichen Zellen durch Weiterreichen der Übertragung
von Daten zu anderen Zellen selbst mit der gleichen Frequenz durchgefüht werden.
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Auf 4 bezug
Nehmend ist ein typischer Ansatz zur Bearbeitung von Verkehrsbelastung
für einen
gemeinsam genutzten Kanal dargestellt. In diesem Beispiel ist eine
Mehrzahl von UE mit zwei Kommunikationsknoten wie beispielsweise
Basisstationen verbunden dargestellt, beispielsweise einem Knoten
B, d. h. Knoten B Nr. 1 bzw. Knoten B Nr. 2. Nach der Darstellung
in der 4 können
in einem gewissen Bereich zwischen Knoten B Nr. 1 und Knoten B Nr.
2 DCH-Verbindungen mit sowohl dem Knoten B Nr. 1 als auch dem Knoten
B Nr. 2 bestehen. Dieser Bereich ist auch als ein Gebiet des sanften Bereichswechsels
(HO – Hand
Over) bekannt. Das Gebiet des sanften HO kann durch Hinzufügungs-/Abwurfreserven
des sanften HO bestimmt werden.
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Weiterhin
besteht zwischen sowohl dem Knoten B Nr. 1 wie auch dem Knoten B
Nr. 2 eine virtuelle Zellengrenze. Diese virtuelle Zellengrenze kann
durch eine am besten empfangene Signalgüte auf dem CPICH von jedem
Knoten B definiert werden. Infolgedessen kann durch die Hinzufügungs-/Abwurfreserven
des sanften HO und die virtuelle Zellengrenze der Zustand der UE
wie folgt bestimmt werden: (i) UE nur mit Knoten B Nr. 1 verbunden
(DCH u. SCH) ; (ii) UE nur mit Knoten B Nr. 2 verbunden (DCH u.
SCH); (iii) UE im sanften HO zum Knoten B Nr. 1 und Knoten B Nr.
2 (DCH), aber SCH nur mit Knoten B Nr. 1 verbunden; und (iv) UE
im sanften HO zum Knoten B Nr. 1 und Knoten B Nr. 2 (DCH), aber
SCH nur mit Knoten B Nr. 2 verbunden.
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Wie
in der 4 gezeigt ist ein typisches HO-Szenario dargestellt,
wenn kein Lastausgleich angewandt wird. Wie ersichtlich sind UE
Nr. 1–3
und UE Nr. 10–12
mit Knoten B Nr. 1 bzw. Knoten B Nr. 2 verbunden. Für den DCH
befinden sich UE Nr. 4–9
im sanften HO zu beiden Knoten B. Für den SCH ist UE Nr. 9 mit
Knoten B Nr. 2 verbunden, während
UE Nr. 4–8
mit Knoten B Nr. 1 verbunden sind. Bei dieser Konfiguration besteht
eine bedeutsame Ungleichheit zwischen den SCH im Knoten B Nr. 1
und Knoten B Nr. 2 aufgrund der Zuweisung unterschiedlicher Anzahlen
von UE zu jedem Knoten B. Aus einer Zeitplanungsperspektive bedeutet
dies, daß die
UE Nr. 1–8 des
Knotens B Nr. 1 aufgrund eines verringerten Durchsatzes im Vergleich
mit dem, was UE Nr. 9–12 von
Knoten B Nr. 2 empfangen werden, einen relativ schlechten Dienst
empfangen werden.
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Es
bestehen viele unterschiedliche Verfahren zur Durchführung von
Verkehrsbelastungsausgleich. Beispielsweise wird ein erstes Verfahren
von Verkehrsbelastungsausgleich Zellen-Engineering (Konstruktion
und Anpassung) genannt. Dieses Zellen-Engineeringverfahren bedeutet Ändern der
Versorgungsbereiche der Zellen. Durch Abändern bestimmter Zellenparameter
wie beispielsweise Sendeleistung, Antennenneigung und/oder Antennenrichtung
können
die Versorgungsbereiche bestimmter Zellen geändert werden. Durch dieses
Verfahren wird jedoch die Versorgung beider Kanäle, d. h. des DCH wie auch
des SCH beeinflußt.
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Auf
gleiche Weise benutzt ein zweites Verfahren zum Verkehrsbelastungsausgleich
einen Algorithmus zur Strahlbildung zum Teilen einer bestimmten
Zelle in mehrere Zellenteile zum Verteilen der Zellenbelastung über diese
Zellenteile. Bei Durchführung
eines Belastungsausgleichs werden wiederum der SCH und DCH beide
beeinflußt.
Da in den zwei oben beschriebenen Verkehrsbelastungsausgleichsverfahren
sowohl der SCH als auch der DCH zusammen ausgeglichen werden müssen, bieten
diese Belastungsausgleichsverfahren nicht eine gewünschte Flexibilität beim Ausgleichen
von Verkehrsbelastung in einer Übertragung
von Daten zu einer Mehrzahl von Benutzern auf einem oder mehreren
gemeinsam genutzten drahtlosen Kanälen von einem einem Netz einer
Mehrzahl von Zellen zugeordneten Kommunikationsknoten.
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In
der US-Patentveröffentlichung
Nr.
US 2004/0072565 ist
ein Verfahren zum Ändern
der besten Zelle zum Ändern
von Hysteresereserven entsprechend dem Blockierungsgrad offenbart.
Von einer Funknetzsteuerung (RNC – Radio Network Controller)
wird der Durchschnittswert P(k) von Sendeleistung eines gemeinsam
genutzten Abwärtskanals PDSCH
der Zelle k und ein erster Schwellwert P_threshold 1 verglichen,
um den Blockierungsgrad zu messen. Wenn von der RNC bestimmt wird,
daß der
Blockierungsgrad in Zelle k hoch ist, stellt sie eine kleine Hysteresereserve
hm_a ein und wenn von der RNC bestimmt wird, daß der Blockierungsgrad in der Zelle
k niedrig ist, stellt sie eine große Hysteresereserve hm_b ein.
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Die
vorliegende Erfindung richtet sich auf die Überwindung oder zumindest Verringerung
der Auswirkungen eines oder mehrerer der oben aufgeführten Probleme.
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BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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In
einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Ausgleichen der Verkehrsbelastung
zwischen einer Mehrzahl von Benutzern auf einem oder mehreren, einer
ersten Zelle und einer zweiten Zelle zugeordneten drahtlosen Kanälen bereitgestellt.
Das Verfahren umfaßt
Bestimmen einer ersten Anzeige von Verkehrsbelastung für die erste
Zelle und einer zweiten Anzeige von Verkehrsbelastung für die zweite
Zelle auf dem einen oder den mehreren gemeinsam genutzten drahtlosen Kanälen und
Umverteilen der Verkehrsbelastung auf dem einen oder den mehreren
gemeinsam genutzten, der ersten Zelle und der zweiten Zelle zugeordneten
drahtlosen Kanälen
auf Grundlage der ersten Anzeige von Verkehrsbelastung für die erste
Zelle und der zweiten Anzeige von Verkehrsbelastung für die zweite
Zelle.
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In
einer weiteren Ausführungsform
umfaßt ein
drahtloses Kommunikationssystem ein Netz mit einer Mehrzahl von
Zellen und einen dem Netz über mindestens
eine der Mehrzahl von Zellen zugeordneten Kommunikationsknoten,
wobei eine Mobilstation zum Kommunizieren mit dem Kommunikationsknoten über das
Netz angeordnet ist. Das drahtlose Kommunikationssystem umfaßt weiterhin
eine an den Kommunikationsknoten angekoppelte Steuerung zum Ausgleichen
der Verkehrsbelastung in einer Übertragung
von Daten von dem Kommunikationsknoten zu einer Vielzahl von Benutzern
auf einem oder mehreren gemeinsam genutzten drahtlosen Kanälen. Von
der Steuerung kann eine erste Anzeige von Verkehrsbelastung für die erste
Zelle und eine zweite Anzeige von Verkehrsbelastung für die zweite Zelle
auf dem einen oder den mehreren gemeinsam genutzten drahtlosen Kanälen bestimmt
werden und die Verkehrsbelastung auf dem einen oder den mehreren
gemeinsam genutzten, der ersten Zelle und der zweiten Zelle zugeordneten
drahtlosen Kanälen
auf Grundlage der ersten Anzeige von Verkehrsbelastung für die erste
Zelle und der zweiten Anzeige von Verkehrsbelastung für die zweite
Zelle umverteilt werden.
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In
einer weiteren Ausführungsform
kann von einer Steuerung Verkehrsbelastung in einer Übertragung
von Daten von einem Kommunikationsknoten zu einer Vielzahl von Benutzern
auf einem oder mehreren gemeinsam genutzten drahtlosen Kanälen ausgeglichen
werden. Die Steuerung umfaßt
einen Prozessor und einen an den Prozessor angekoppelten Speicher.
Der Speicher kann Anweisungen zum Bestimmen einer ersten Anzeige
von Verkehrsbelastung für
eine erste Zelle von einer Mehrzahl von Zellen und einer zweiten
Anzeige von Verkehrsbelastung für
eine zweite Zelle der Mehrzahl von Zellen auf den gemeinsam genutzten
drahtlosen Kanälen
und Umverteilen der Verkehrsbelastung auf den gemeinsam genutzten
drahtlosen Kanälen
zwischen der ersten Zelle und der zweiten Zelle auf Grundlage der ersten
Anzeige von Verkehrsbelastung für
die erste Zelle und der zweiten Anzeige von Verkehrsbelastung für die zweite
Zelle speichern.
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In
einer weiteren Ausführungsform,
ein Gegenstand mit einem maschinenlesbaren Speichermedium, das Anweisungen
speichert, die bei ihrer Ausführung
ein drahtloses Kommunikationssystem zum Bestimmen einer ersten Anzeige
von Verkehrsbelastung für
eine erste Zelle und einer zweiten Anzeige von Verkehrsbelastung
für eine
zweite Zelle zwischen einer Mehrzahl von Benutzern auf einem oder
mehreren, der ersten und zweiten Zelle zugeordneten gemeinsam genutzten
drahtlosen Kanälen und
Umverteilen der Verkehrsbelastung auf dem einen oder den mehreren
gemeinsam genutzten, der ersten Zelle und der zweiten Zelle zugeordneten drahtlosen
Kanälen
auf Grundlage der ersten Anzeige von Verkehrsbelastung für die erste
Zelle und der zweiten Anzeige von Verkehrsbelastung für die zweite
Zelle zum Ausgleichen der Verkehrsbelastung auf dem einen oder den
mehreren gemeinsam genutzten drahtlosen Kanälen veranlassen.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die
Erfindung wird verständlich
durch Bezugnahme auf die nachfolgende Beschreibung in Verbindung
mit den beiliegenden Zeichnungen, in denen gleiche Bezugsziffern
gleiche Elemente kennzeichnen und in denen:
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1 ein
Telekommunikationssystem mit einer Steuerung für ein drahtloses Kommunikationsnetz
darstellt, das Verkehrsbelastung in einer Übertragung von Daten zu einer
Vielzahl von Benutzern auf einem oder mehreren gemeinsam genutzten drahtlosen
Kanälen
von einem dem Netz einer Mehrzahl von Zellen zugeordneten Kommunikationsknoten
gemäß einer
beispielhaften Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ausgleicht;
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2 ein
zellulares Telekommunikationssystem mit einer Funknetzsteuerung
mit einem Entscheidungsalgorithmus und einer Basisfunkstation mit
einer mindestens teilweise durch den UMTS-Standard (Universal Mobile
Telecommunications System) definierten Ablaufsteuerung gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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3 eine
stilisierte Darstellung zeigt, in der ein Verfahren zum Ausgleichen
von Verkehrsbelastung in einer Übertragung
von Daten zu einer Vielzahl von Benutzern auf einem oder mehreren
gemeinsam genutzten drahtlosen Kanälen von einem in 2 gezeigten,
dem Netz einer Mehrzahl von Zellen zugeordneten Kommunikationsknoten
entsprechend einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung implementiert ist;
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4 eine
stilisierte Darstellung eines Grundsatzes typischer Lastbearbeitung
für einen
gemeinsam genutzten Kanal mit typischem Bereichswechselszenario
darstellt, wenn kein Belastungsausgleich angewandt wird;
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5 eine
stilisierte Darstellung von Belastungsausgleich durch Verlegen einer
Zellengrenze als Reaktion auf die Bereitstellung einer Entscheidung
vom Entscheidungsalgorithmus für
die erste, in 2 gezeigte Ablaufsteuerung gemäß einer
beispielhaften Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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6 eine
stilisierte Darstellung des in 2 gezeigten
Entscheidungsalgorithmus während eines
Messungsereignisses gemäß einer
beispielhaften Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung darstellt;
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7 eine
stilisierte Darstellung des in 2 gezeigten
Entscheidungsalgorithmus für
ein UTRAN (Universal Mobile Telecommunications System Terrestrial
Radio Access Network) gemäß einer beispielhaften
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung darstellt;
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8 Anwendung
des in 7 gezeigten Entscheidungsalgorithmus auf einen
Bereichswechsel des gemeinsam genutzten Kanals unter Verwendung
des in 6 gezeigten Messungsereignisses entsprechend einer
beispielhaften Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung darstellt;
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9 Anwendung
des in 7 gezeigten Entscheidungsalgorithmus auf einen
Bereichswechsel eines gemeinsam genutzten Kanals unter Verwendung
einer schnellen Zellenauswahlstrategie auf einem gemeinsam genutzten
Kanal gemäß einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung darstellt; und
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10 die
Anwendung des in 7 gezeigten Entscheidungsalgorithmus
auf ein Zellenauswahlverfahren auf einem FACH-Kanal (Forward Access
Channel – Abwärts-Zugriffskanal) gemäß einer beispielhaften
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung darstellt.
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Während die
Erfindung verschiedenen Abänderungen
und alternativen Ausführungsformen
unterworfen werden kann, sind beispielhafterweise bestimmte Ausführungsformen
derselben in den Zeichnungen dargestellt und werden hier ausführlich beschrieben.
Es versteht sich jedoch, daß durch
die hiesige Beschreibung bestimmter Ausführungsformen die Erfindung
nicht auf die bestimmten offenbarten Formen begrenzt sein soll,
sondern im Gegensatz die Absicht besteht, alle Abänderungen,
Entsprechungen und Alternativen abzudecken, die in den durch die
beiliegenden Ansprüche
definierten Rahmen der Erfindung fallen.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG BESTIMMTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Es
werden untenstehend beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung
beschrieben. Der Deutlichkeit halber werden nicht alle Merkmale
einer wirklichen Implementierung in dieser Beschreibung beschrieben.
Es versteht sich natürlich,
daß bei
der Entwicklung irgendeiner derartigen wirklichen Ausführungsform
zahlreiche implementierungsspezifischen Entscheidungen getroffen
werden müssen, um
die bestimmten Ziele des Konstrukteurs zu erreichen, wie beispielsweise
Konformität
mit systembezogenen und geschäftsbezogenen
Beschränkungen, die
sich von einer Implementierung zur anderen ändern. Weiterhin wird erkannt
werden, daß eine
solche Entwicklungsbemühung
komplex und zeitaufwendig sein könnte,
aber für
den gewöhnlichen
Fachmann mit dem Nutzen der vorliegenden Offenbarung trotzdem ein
routinemäßiges Unterfangen
sein würde.
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Allgemein
wird ein Verfahren zum Ausgleichen der Verkehrsbelastung in einer Übertragung von
Daten zu einer Mehrzahl von Benutzern auf einem oder mehreren gemeinsam
genutzten drahtlosen Kanälen
von einem einem Netz einer Mehrzahl von Zellen zugeordneten Kommunikationsknoten
bereitgestellt. Eine Ablaufsteuerung, z. B. an einem Knoten B, und
ein Entscheidungsalgorithmus an einer Steuerung kann in einem drahtlosen
Kommunikationssystem benutzt werden, das drahtlose UMTS-Kanäle (Universal
Mobile Telecommunications System) einschließlich eines gemeinsam genutzten
Kanals (SCH – Shared
Channel, eines Abwärts-Zugriffskanals
(FACH – Forward
Access Channel), eines Direktzugriffskanals (RACH – Random
Access Channel) wie auch eines festgeschalteten Kanals (DCH) zum
Vermitteln von mindestens einem Benutzer einer Mehrzahl von Benutzern
auf einem gemeinsam genutzten drahtlosen Kanal zugeordneten Verkehr
von einer Zelle zu einer anderen Zelle benutzt. Der Entscheidungsalgorithmus
für ein UTRAN-Netz
(Universal Mobile Telecommunications System Terrestrial Radio Access
Network) kann eine erste Anzeige von Verkehrsbelastung für eine erste Zelle
einer Mehrzahl von Zellen und eine zweite Anzeige von Verkehrsbelastung
für eine
zweite Zelle einer Mehrzahl von Zellen auf einem oder mehreren gemeinsam
genutzten drahtlosen Kanälen
bestimmen und die Verkehrsbelastung auf mindestens einem oder mehreren
der gemeinsam genutzten drahtlosen Kanälen zwischen der ersten Zelle
und der zweite Zelle auf Grundlage der ersten Anzeige von Verkehrsbelastung
für die
erste Zelle und der zweiten Anzeige von Verkehrsbelastung für die zweite
Zelle umverteilen. Auf diese Weise kann der Entscheidungsalgorithmus
für Benutzergeräte (UE – User Equipment),
z. B. eine UMTS Mobilstation, mindestens einen Teil der Verkehrsbelastung
auf einem gemeinsam genutzten Kanal (SCH – Shared Channel) von einer
Ursprungszelle zu einer Zielzelle durch Verlegen einer Zellengrenze
ohne Beeinflussung einer Verkehrsbelastung auf einem festgeschalteten
Kanal (DCH – Dedicated
Channel) leiten.
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Bezug
nehmend auf 1 enthält ein Telekommunikationssystem 100 eine
Mehrzahl von einem ersten Kommunikationsknoten 110a zugeordneten
Zellen 105a (1–N)
und eine Mehrzahl von einem zweiten Kommunikationsknoten 110b zugeordneten Zellen 105b (1–N) gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. Der Versorgungsbereich des Telekommunikationssystems 100 kann
in als Zellen bekannte verbundene Versorgungsdomänen aufgeteilt sein, wo Funkvorrichtungsbenutzer über Hochfrequenzverbindungen über ein
drahtloses Medium mit den Kommunikationsknoten 110a und 110b wie beispielsweise
einer die Zellen 105a (1–N) oder 105b (1–N) versorgenden
Basisstation (z. B. Knoten B) kommunizieren. Das drahtlose Medium
kann in der Lage sein, Zellularsignale mit Zellularmodems zu bearbeiten.
Beispielsweise kann das drahtlose Medium gemäß dem CDMA-Standard (Code Division
Multiple Access – Vielfachzugriff
im Codemultiplex) oder dem GSM-Standard (Global System for Mobile
Communications) arbeiten, das ein digitales paneuropäisches Land-Mobil-Zellularfunkkommunikationssystem
ist.
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Die
Kommunikationsknoten 110a und 110b können über eine
Steuerung 112, die ein Netz, wie beispielsweise ein drahtloses
Mobilkommunikationsnetz 115 steuert, an ein Drahtnetz angekoppelt
sein. Von der Steuerung 112 wird die Verkehrsbelastung
in einer Übertragung
von Daten an eine Mehrzahl von Benutzern auf einem oder mehreren
gemeinsam genutzten drahtlosen Kanälen von jedem dem Netz 115 zugeordneten
Kommunikationsknoten einschließlich der
Mehrzahl von Zellen 105a (1–N) und 105b (1–N) ausgeglichen.
Gemäß einer
beispielhaften Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung kann die Steuerung 112 eine
Funknetzsteuerung (RNC – Radio Network
Controller) oder eine Basisstationssteuerung (BSC – Base Station
Controller) sein, die in der Lage ist, Verkehrsbelastung auf einem
oder mehreren gemeinsam genutzten Hochfrequenz-(HF-)Spektrumkanälen zu den
unterschiedlichen Zellen 105a (1–N) und 105b (1–N) wie
beispielsweise Zellen eines digitalen Zellularnetzes auszugleichen.
Dieses Ausgleichen von Verkehrsbelastung kann für Sprache, Daten oder eine
Vielzahl von Sprach- und Datendiensten in drahtlosen Netzen unterschiedlicher Generation
einschließlich
von digitalen Zellularnetzen auf Grundlage von Standards einschließlich von UMTS
(Universal Mobile Telecommunications System) und 3G-1X (Code Division
Multiple Access (CDMA) 2000) wie auch IS-95 CDMA, GMS (Global System
for Mobile Communications) und TDMA (Time Division Multiple Access)
durchgeführt
werden.
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In
einer Ausführungsform
kann jede Zelle 105 durch ein dem Kommunikationsknoten 110a oder 110b zugeordnetes
Antennensystem ausgestrahlt werden, wobei jede einen Funksender/Empfänger zum
Versorgen einer Mobilstation 120 innerhalb einer zugeordneten
Zelle 105 der Mehrzahl von Zellen 105a (1–N) und 105b (1–N) wie
beispielsweise innerhalb ihres Zellenversorgungsbereichs einschließen. Die
Mobilvorrichtung 120 kann eine drahtlose Vorrichtung wie
beispielsweise ein Zellulartelefon sein, das jedesmal benutzt werden
kann, wenn Netzversorgung bereitgestellt wird. Die Mobilvorrichtung 120 kann
jedoch eine beliebige Art Vorrichtung sein, die mit den Zellen 105a (1–N) und/oder 105b (1–N) in einer
beliebigen geeigneten Form von drahtloser Kommunikation für tragbare
Zellular- und Digitaltelefone zusätzlich zu in der Hand gehaltenen
und Freisprechtelefonen zu kommunizieren.
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Im
Betrieb kann die Steuerung 112 mindestens einen Teil der
Verkehrsbelastung auf einem gemeinsam genutzten Kanal des einen
oder der mehreren gemeinsam genutzten drahtlosen Kanäle von einer
ersten Zelle 105a(1) und einer zweiten, dem Kommunikationsknoten 110a zugeordneten
Zelle 105a(N) auf der Grundlage einer ersten Anzeige von Verkehrsbelastung
für die
erste Zelle 105a(1) der Mehrzahl von Zellen (1–N) und
einer zweiten Anzeige von Verkehrsbelastung für die zweite Zelle 105a(N) der
Mehrzahl von Zellen (1–N)
auf dem einen oder den mehreren gemeinsam genutzten drahtlosen Kanälen leiten.
Das heißt
die Steuerung 112 kann veranlassen, daß mindestens einem Benutzer
einer Mehrzahl von Benutzern auf dem einen oder den mehreren gemeinsam
genutzten drahtlosen Kanälen zugeordneter
Verkehr auf Grundlage der ersten Anzeige von Verkehrsbelastung für die erste
Zelle 105a(1) und der zweiten Anzeige von Verkehrsbelastung
für die
zweite Zelle 105a(N), bestimmt durch die Steuerung 112,
von der ersten Zelle 105a(1) zur zweiten Zelle 105a(N) umschaltet.
Dahingehend kann die Steuerung 112 auf Grundlage der ersten und
zweiten Anzeige von Belastung einen Bereichswechsel-Offset (HO_offset)
gemäß den Belastungen in
der ersten Zelle 105a(1) und der zweiten Zelle 105a(N) anlegen.
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Die
Steuerung 112 kann veranlassen, daß mindestens einem Benutzer
einer Mehrzahl von Benutzern auf den gemeinsam genutzten drahtlosen Kanälen zugeordneter
Verkehr auf Grundlage einer ersten Anzeige von Verkehrsbelastung
für die
erste Zelle 105a(1) und einer zweiten Anzeige von Verkehrsbelastung
für die
zweite Zelle 105a(N) von der ersten Zelle 105a(1) zur
zweiten Zelle 105a(N) umschaltet. Zum Ausgleichen von Verkehrsbelastung bei
einer Übertragung
von Daten vom Kommunikationsknoten 110a zu einer Mehrzahl
von Benutzern auf einem oder mehreren gemeinsam genutzten drahtlosen
Kanälen
kann die Steuerung 112 einen Bereichswechsel-Offset (HO_offset)
gemäß den Belastungen in
der ersten Zelle 105a(1) und der zweiten Zelle 105a(N) auf
Grundlage der ersten Anzeige von Verkehrsbelastung für die erste
Zelle 105a(1) und der zweiten Anzeige von Verkehrsbelastung
für die
zweite Zelle 105a(N) anlegen.
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Zum
Kommunizieren mit dem Kommunikationsknoten 110 kann die
Mobilstation 120 einen Sender/Empfänger einschließlich eines
Senders und eines Empfängers
umfassen. Zusätzlich
kann die Mobilstation 120 einen Prozessor und einen kommunikationslogikspeichernden
Speicher enthalten. Unter Verwendung des Sender/Empfängers und
der Kommunikationslogik kann die Mobilstation 120 eine drahtlose
Kommunikationsverbindung mit mindestens einem der Kommunikationsknoten 110a und 110b in
dem drahtlosen Mobilkommunikationsnetz 115 innerhalb eines
entsprechenden geographischen Bereichs, d. h. der Zelle 105a(N) in
einer Ausführungsform
herstellen. Beispielsweise können
die Kommunikationsknoten 110a und 110b die drahtlose Kommunikationsverbindung
gemäß einem UMTS-Protokoll
(Universal Mobile Telecommunications System) herstellen. Gewöhnliche
Fachleute würden
jedoch erkennen, daß die
vorliegende Erfindung nicht auf das UMTS-Protokoll begrenzt ist.
In verschiedenen alternativen Ausführungsformen kann die drahtlose
Kommunikationsverbindung gemäß einem
beliebigen eines gewünschten
Zellularfunktelefonprotokolls einschließlich von einem, aber nicht
begrenzt auf ein CDMA-Protokoll, GPRS-Protokoll, PCS-Protokoll (Personal
Communication Services) und ein 3GPP-Protokoll (Third Generation
Partnership Project) hergestellt werden.
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Bezug
nehmend auf 2 enthält ein Zellulartelekommunikationssystem 200 eine
erste, eine Ursprungszelle 205(1) bedienende Funknetzsteuerung
(RMC – Radio
Network Controller) 112(1) und eine zweite, eine Zielzelle 205(N) bedienende
Funknetzsteuerung 112(N). Die erste RNC 112(1) umfaßt einen
an einen, einen zumindestens teilweise durch den UMTS-Standard definierten
Entscheidungsalgorithmus 215 speichernden Speicher 212 eingekoppelten
Prozessor 210 gemäß einer
Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung.
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Gemäß einer
Ausführungsform
kann die Ursprungszelle 205(1) durch ein erstes, einer
ersten Basis-Funkstation (BTS – Base
Transceiver Station) 220(1) zugeordnetes Antennensystem 218(1) ausgestrahlt
werden. Von der ersten Basis-Funkstation 220(1) können Funkkommunikationen über das
erste Antennensystem 218(1) gesendet/empfangen werden,
um Benutzergeräte 235 wie
beispielsweise ein Zellulartelefon im Versorungsbereich der Zelle 205(1) zu
versorgen. Gleicherweise kann die Zelle 205(N) ein zweites,
einer zweiten Basis-Funkstation 220(N) zugeordnetes Antennensystem 218(N) enthalten, das
wiederum an die zweite RNC 112(N) angekoppelt ist. Die
Benutzergeräte 235 können zum
Kommunizieren mit dem ersten und zweiten Antennensystem 218 (1–N) und
mit der ersten und zweiten Basis-Funkstation 220 (1–N) gemäß einem
Zellulartelefonprotokoll wie beispielsweise dem UMTS-Protokoll aufgebaut
sein. Beispielsweise kann von der Basis-Funkstation 220(1) eine
drahtlose Kommunikationsverbindung 230 mit den Benutzergeräten 235 unter
Verwendung des ersten Antennensystems 218(1) innerhalb
der Ursprungszelle 205(1) gemäß dem UMTS-Protokoll hergestellt werden.
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Während die
erste BTS 220(1) eine erste Ablaufsteuerung 232(1) umfassen
kann, kann die zweite BTS 220(N) in einer Ausführungsform
eine zweite Ablaufsteuerung 232(N) umfassen. Von der ersten und
zweiten Ablaufsteuerung 232 (1–N) kann der gemeinsam genutzte
Kanal (SCH – Shared
Channel) bedient werden. Die erste Ablaufsteuerung 232(1) kann über eine
Ursprungs-Funkverbindung mit der am Ursprungsknoten B 1 befindlichen
Ursprungszelle 205(1), d. h. der ersten BTS 220(1) verbunden sein.
Gleicherweise kann die zweite Ablaufsteuerung 232(N) über eine
Ziel-Funkverbindung
mit der am Ziel-Knoten B N befindlichen Zielzelle 205(N),
d. h. der zweiten BTS 220(N) verbunden sein.
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Von
der ersten Ablaufsteuerung 232(1) kann eine Verbindungsgüte für die Vielzahl
von Benutzern auf einem gemeinsam genutzten Kanal (SCH) der gemeinsam genutzten
drahtlosen Kanäle
zum Ableiten der Verkehrsbelastung aus der Verbindungsgüte bereitgestellt
werden. Die erste Ablaufsteuerung 232(1) kann einen Durchsatz
von einem oder mehreren auf dem gemeinsam genutzten Kanal geführten einzelnen
Diensten messen, eine hohe Belastung auf dem gemeinsam genutzten
Kanal als Reaktion auf einen niedrigen Durchsatz pro Dienst der
einzelnen Dienste anzeigen und als Alternative eine niedrige Belastung
auf dem gemeinsam genutzten Kanal als Reaktion auf einen hohen Durchsatz
pro Dienst der einzelnen Dienste anzeigen.
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Die
erste RNC 112(1) kann Triggern einer Lastmessung eines
SCH jeder Zelle der der ersten BTS 220(1) zugeordneten
Ursprungs- und Zielzellen 205 (1–N) verursachen. Auf Grundlage
der Lastmessung kann die RNC 112(1) einen Bericht über die Verkehrsbelastung
an der ersten Ablaufsteuerung 232(1) empfangen. Die erste
Ablaufsteuerung 232(1) kann die Ursprungs- und Zielzellen 205 (1–N) steuern.
Dahingehend kann die erste Ablaufsteuerung 232(1) die Ursprungszelle 205(1) im
wesentlichen zum Versorgen der UE 235 benutzen, z. B. einer
Mobilstation zum Ermöglichen
eines Signalisierungsverfahrens zum Auswählen der Zielzelle 205(N).
Von der ersten Ablaufsteuerung 232(1) können Rückmeldungsinformationen von
der UE 235 an einer einzelnen Basis-Funkstation, d. h.
der ersten BTS 220(1) zum Planen des mindestens einem Benutzer
in der Zielzelle 205(N) zugeordneten Verkehrs empfangen werden.
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Im
Betrieb kann eine Ablaufsteuerungsbelastung aus einer Verbindungsgüte abgeleitet
werden, mit der die erste und zweite Ablaufsteuerung 232 (1–N) einen
oder mehrere einzelne Benutzer auf dem SCH bedienen kann. Vor Start
des Entscheidungsalgorithmus 215 können Lastmessungen auf dem
SCH jeder Zelle getriggert werden. Mit diesen Lastmessungen kann
die Ablaufsteuerungsbelastung dem Entscheidungsalgorithmus 215 gemeldet werden.
Auf diese Weise kann ein Belastungsausgleich der Verkehrsbelastung
auf dem gemeinsam genutzten Kanal wie in 2 beschrieben
mit Signalisierung eines neuen HO_offsets für eine oder mehrere spezifische
Zellen auf Grundlage der Verwendung der Lastmessung an der ersten
oder zweiten Ablaufsteuerung 232 (1–N) eintreten.
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Nach
einer erfolgreichen Umkonfigurierung kann die Funkverbindung eines
bedienenden SCH in Richtung der Zielzelle 205(N) verlegt
werden, so daß die
zweite Ablaufsteuerung 232(N) der Zielzelle 205(N) im
Ziel-Knoten B, d.
h. die zweite BTS 220(N) nunmehr die UE 235 versorgen
kann. Da die erste Ablaufsteuerung 232(1) der Ursprungszelle 205(1) im
Knoten B 1 nicht länger
den SCH der UE 235 versorgen kann, wird die Ablaufsteuerungsbelastung der
ersten Ablaufsteuerung 232(1) reduziert.
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Eine Übertragung über einen
Abwärts-Zugriffskanal
(FACH Forward Access Channel) kann durch eine Ablaufsteuerung gesteuert
werden, die sich in der ersten RNC 112(1) befindet. Nach
einer erfolgreichen Umkonfigurierung kann die UE 235 nunmehr
durch die FACH-Ablaufsteuerung der Zielzelle 205(N) versorgt
werden. Da die FACH-Ablaufsteuerung der Ursprungszelle 205(1) die
UE 235 nicht länger
versorgen kann, ist die Ablaufsteuerungsbelastung der FACH-Ablaufsteuerung
reduziert. Die Ursprungs- und Ziel-FACH-Ablaufsteuerungen können sich in einer gleichen
RNC befinden, d. h. der ersten RNC 112(1), es kann eine
verlustlose Übergabe
der UE 235 erzielt werden.
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In
einer Ausführungsform
kann die Ursprungszelle 205(1) und Zielzelle 205(N) durch
eine gleiche, in einem einzelnen Knoten B befindliche Ablaufsteuerung 232 gesteuert
werden. Da die Benutzer in der Ursprungszelle 205(1) und
der Zielzelle 205(N) durch eine gleiche Ablaufsteuerungsinstanz bedient
werden, ist eine Ablaufsteuerungsrücksetzung möglicherweise nicht erwünscht und
es kann daher während
einer schnellen Zellenauswahl (FCS – Fast Cell Selection) Datenverlust
vermieden werden. Das heißt
entsprechend einer Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung kann sich ein Teil der ersten Ablaufsteuerung 232(1) in
der ersten RNC 112(1) zum Steuern der Ursprungszelle 205(1) und
der Zielzelle 205(N) befinden. Dieser Teil der ersten Ablaufsteuerung 232(1) kann
die UE 235 mit der Ursprungszelle 205(1) zum Emfangen
einer Nachricht auf einem Abwärts-Zugriffskanal
(FACH – Forward Access
Channel) von der Ursprungszelle 205(1) und Senden einer
weiteren Nachricht auf einem Direktzugriffskanal (RACH – Random
Access Channel) zur Ursprungszelle 205(1) verbinden.
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Als
Reaktion auf das Überschreiten
eines Schwellwerts durch die Verkehrsbelastung in der Ursprungszelle 205(1),
kann ein der Ursprungszelle 205(1) zugeordneter Zellenauswahl-Offset
erhöht werden,
während
ein der Zielzelle zugeordneter Zellenauswahl-Offset weiterhin beibehalten
werden kann. Im Ergebnis kann der sich in der ersten RNC 112(1) befindende
Teil der ersten Ablaufsteuerung 232(1) einen Kanalverkehr
auf dem FACH zwischen einem Paar Nachbarzellen steuern. Beispielsweise kann
durch den in der ersten RNC 112(1) befindlichen Teil der
ersten Ablaufsteuerung 232(1) der Kanalverkehr auf dem
FACH unabhängig
von dem Ausgleich der Verkehrsbelastung auf einem festgeschalteten
Kanal (DCH – Dedicated
Channel) oder einem gemeinsam genutzten Kanal (SCH) der gemeinsam genutzten
drahtlosen Kanäle
ausgeglichen werden.
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Das
Zellulartelekommunikationssystem 200 kann ein UMTS-Netz 202 (Universal
Mobile Telecommunications System) mit einem UTRAN-Netz 204 (Universal
Mobile Telecommunications System Terrestrial Radio Access Network)
zum Herstellen von Kommunikation zwischen dem Benutzergerät 235 und
einem oder mehreren Netzen 225 wie beispielsweise einem öffentlichen
Telefonwählnetz
(PSTN – Public
Switched Telephone Network) und einem ISDN-Netz (Integrated Services
Digital Network), Internet, Intranet und Internet-Diensteanbietern
(ISPs – Internet
Service Providers) umfassen. Die Netze 225 können durch
das UMTS-Netz 202 Multimediendienste für die Benutzergeräte 235 bereitstellen.
Der gewöhnliche
Fachmann in der entsprechenden Technik sollte jedoch erkennen, daß die obenerwähnten Arten
von Netzen beispielhafter Beschaffenheit sind und nicht den Umfang
der vorliegenden Erfindung begrenzen sollen.
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Innerhalb
des UMTS-Netzes 202 können
die Basis-Funkstationen 220 (1–N), die
erste und zweite Funknetzsteuerung (RNC) 112 (1–N) mit
einem Kernnetz (CN – Core
Network) 238 kommunizieren, das wiederum über Telefonleitungen
oder geeignete Geräte
mit den Netzen 225 verbunden sein kann. Von jeder Funknetzsteuerung 112 kann
der Verkehr von der entsprechenden Basis-Funkstation 220 verwaltet werden.
Die erste RNC 112(1) ist über die IUR-Schnittstelle
mit der zweiten RNC 112(N) verbunden. Das Kernnetz 238 kann
ein leitungsvermitteltes Netz (CSN – Circuit Switched Network) 240(1) und
ein paketvermitteltes Netz (PSN – Packet Switched Network) 240(N) enthalten.
Mit der Schnittstelle IU-CS kann die erste RNC 112(1) mit
dem leitungsvermittelten Netz 240(1) kommunizieren. Auf
gleiche Weise kann die zweite RNC 112(N) mit der IU-PS-Schnittstelle
mit dem paketvermittelten Netz 240(N) kommunizieren. Auf änliche Weise
ist die IUB-Schnittstelle eine Schnittstelle zwischen
der ersten und zweiten RNC 112 (1–N) bzw. der ersten und zweiten
BTS 220 (1–N).
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Um
dem Benutzergerät 235 bei
Bewegung des Benutzergeräts 235 über einen
weiten geographischen Bereich das Senden und Empfangen von Zellularkommunikationen
zu erlauben, kann jede Zelle 205 physikalisch so positioniert
sein, daß ihr Versorgungsbereich
neben den Versorgungsbereichen einer Anzahl weiterer Zellen 205 liegt
und diese überlappt.
Wenn sich das Benutzergerät 235 aus
einem durch die erste BTS 220(1) versorgten Bereich in
einen von der zweiten BTS 220(N) versorgten Bereich bewegt,
können
Kommunikationen mit dem Benutzergerät 235 in einem Bereich,
wo die Versorgung von den Nachbarzellen 250 (1–N) überlappt,
von einer Basisstation zu einer anderen übergeben (weitergeschaltet)
werden.
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Die
einer Einzelzelle 205(1) zugeteilten Kanäle können jedoch
so ausgewählt
werden, daß die Nachbarzellen 205 (2–N) nicht
auf den gleichen Kanälen
senden oder empfangen. Diese Trennung wird typischerweise durch
Zuweisen einer Gruppe weit getrennter nichtstörender Kanäle irgendeiner Zentralzelle
und nachfolgendes Zuweisen von anderen Gruppen weit getrennter nichtstörender Kanäle zu den
diese Zentralzelle umgebenden Zellen unter Verwendung eines Musters,
bei dem die gleichen Kanäle nicht
für die
die Zentralzelle umgebenden Zellen wiederverwendet werden, bewirkt
werden. Dieses Muster von Kanalzuweisungen wird auf ähnliche
Weise bei den anderen, neben der ersten Gruppe von Zellen liegenden
Zellen fortgesetzt.
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Dementsprechend
kann in einer Ausführungsform
das UTRAN 204 eine Menge von Transportkanälen in der
physikalischen Schicht bereitstellen, die bei Verbindungsaufbau
durch das Zellulartelekommunikationssystem 200 konfiguriert
werden kann. Ein Transportkanal wird zum Übertragen eines Datenflusses
mit einer gegebenen Dienstgüte
(QoS – Quality
of Service) über
das drahtlose Medium benutzt. Die allgemeinen UMTS-Kanäle wie beispielsweise
ein Abwärts-Zugriffskanal
(FACH – Forward Access
Channel), ein Direktzugriffskanal (RACH – Random Access Channel) und
ein Rufkanal (PCH – Paging
Channel) können
an einer gegebenen physikalischen UMTS-Schnittstelle wie beispielsweise
der IUB-Schnittstelle benutzt werden.
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Auf
diese Weise kann das Benutzergerät 235 mit
der ersten Basis-Funkstation 220(1) in der Zelle 205(1) über ein
zugewiesenes Kanalpaar kommunizieren, das aus einer Aufwärtsfrequenz
und einer Abwärtsfrequenz
besteht.
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Uns
nunmehr der 3 zuwendend ist eine ein Verfahren
implementierende stilisierte Darstellung zum Ausgleichen von Verkehrsbelastung
in einer Übertragung
von Daten zu einer Vielzahl von Benutzern auf einem oder mehreren
gemeinsam genutzten drahtlosen Kanälen (SCH – Shared Wireless Channels)
entweder von dem dem Netz 115 der in der 1 gezeigten
Mehrzahl von Zellen 105a (1–N) und 105b (1–N) zugeordneten
Kommunikationsknoten 110a oder 110b oder von der
den in 2 gezeigten Zellen 205 (1–N) zugeordneten
ersten BTS 220(1) entsprechend einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung dargestellt. Am Block 300 kann vom
Entscheidungsalgorithmus 215 an der ersten RNC 112(1) in
Zusammenwirkung mit der ersten Ablaufsteuerung 232(1) an
der ersten BTS 220(1) eine erste und eine zweite Anzeige
von Verkehrsbelastung auf den SCH für die erste Zelle 105a(1) oder
die Ursprungszelle 205(1) bzw. die zweite Zelle 105a(N) oder
die Zielzelle 205(N) bestimmt werden.
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Auf
Grundlage der ersten und zweiten Anzeige von Belastung kann vom
Entscheidungsalgorithmus 215 die Verkehrsbelastung auf
den SCH zwischen der ersten Zelle 105a(1) oder der Ursprungszelle 205(1) und
der zweiten Zelle 105a(N) oder der Zielzelle 205(N) wie
im Block 305 angezeigt umverteilt werden. Auf diese Weise
kann der Block 310 die erste RNC 112(1) unter
Verwendung des Entscheidungsalgorithmus 215 und der ersten
Ablaufsteuerung 232(1) die Verkehrsbelastung in einer Übertragung
von Daten zu einer Vielzahl von Benutzern auf den SCH vom Kommunikationsknoten 110a oder 110b oder
ersten BTS 220(1) ausgleichen.
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Wie
dargestellt zeigt die 5 eine stilisierte Darstellung
des Ausgleichens von Verkehrsbelastung für die SCH unter den Benutzergeräten UE 1–12 durch
Verlegen einer Zellengrenze 500 als Reaktion auf die Bereitstellung
einer Entscheidung vom Entscheidungsalgorithmus 215 für die erste,
in 2 gezeigte Ablaufsteuerung 232(1) gemäß einer
beispielhaften Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. Nach der Darstellung in 5 bewirkt
das Verlegen der Zellengrenze 500 in Richtung eines Knotens
B Nr. 1 505(1), daß ein
Knoten B Nr. 2 505(N) die Benutzergeräte (UE, wie beispielsweise
die in 2 gezeigte UE 235) Nr. 7 und Nr. 8 versorgt,
wodurch Belastungsausgleich auf dem SCH bereitgestellt wird. Die
Verkehrsbelastung kann gleichmäßiger zwischen sowohl
Ursprungs- als auch Zielzellen 205(1), 205(N) verteilt
werden und daher kann ein Belastungsausgleich für den SCH erreicht werden.
Natürlich
kann bei Verwendung des CDMA-Protokolls eine zutreffende Sendeleistung
für alle
UE am Knoten B Nr. 1 505(1) und dem Knoten B Nr. 2 505(N) bereitgestellt werden.
Ein Bereich sanften Bereichswechsels (HO – Handover) 510 kann
in einer Ausführungsform
jedoch nicht bewegt werden. Auf diese Weise kann für einen
dem SCH zugeordneten festgeschalteten Kanal (DCH – Dedicated
Channel) eine gewünschte Leistung
für die
betroffenen UE erhalten werden.
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Insbesondere
kann die erste RNC 112(1) eine Signalmetrik auf einem drahtlosen
Kanal für
die Ursprungs- und Zielzellen 205(1), 205(N) bei
einer betroffenen, einem Benutzer zugeordneten UE (wie beispielsweise
der in 2 gezeigten UE 235) unter den in 5 gezeigten
UE 1–12
messen. Als Reaktion auf einen Unterschied der Signalmetrik des drahtlosen
Kanals über
die Ursprungs- und Zielzellen 205(1), 205(N) kann
ein HO-Ereignis (Handover – Bereichswechsel)
des Benutzers von der Ursprungszelle 205(1) zur Zielzelle 205(N) bestimmt
werden. Als Ergebnis kann die Zellengrenze 500 zwischen der
Ursprungs- und Zielzelle 205(1), 205(N) auf Grundlage
des Bereichswechselereignisses verschoben werden. Dieses Verschieben
der Zellengrenze 500 kann die Verkehrsbelastung auf dem
einen oder den mehreren genutzten drahtlosen Kanälen zwischen der Ursprungszelle 205(1) und
der Zielzelle 205(N) ausgleichen. Auf diese Weise kann
die erste RNC 112(1) die Verkehrsbelastung auf einem einzelnen
gemeinsam genutzten drahtlosen Kanal oder mehr als einem gemeinsam
genutzten drahtlosen Kanälen
zwischen der Ursprungszelle 205(1) und der Zielzelle 205(N) auf
Grundlage der ersten und zweiten Anzeige von Belastung umverteilen.
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Von
der ersten RNC 112(1) kann eine Lastmessung auf dem einzelnen
gemeinsam genutzten drahtlosen Kanal jeder Zelle der Ursprungs-
und Zielzellen 205(1), 205(N) ausgelöst werden.
Auf Grundlage der Lastmessung kann die Verkehrsbelastung der ersten
Ablaufsteuerung 232(1) dem Entscheidungsalgorithmus 215 gemeldet
werden. Der Entscheidungsalgorithmus 215 kann die Verkehrsbelastung
der ersten Ablaufsteuerung 232(1) mit einem Schwellwert
vergleichen. Wenn die Verkehrsbelastung der ersten Ablaufsteuerung 232(1) über den Schwellwert
ansteigt und eine vorbestimmte Zeit lang über diesem Schwellwert bleibt,
kann die Lastmessung dem Entscheidungsalgorithmus 215 gemeldet werden,
der wiederum entscheidet, ob die Zellengrenze 500 zwischen
der Ursprungs- und Zielzelle 205(1), 205(N) zu
verschieben ist oder nicht. Wenn jedoch die Verkehrsbelastung der
ersten Ablaufsteuerung 232(1) unter den Schwellwert abfällt und
eine vorbestimmte Zeit lang unter diesem Schwellwert bleibt, kann
die Lastmessung dem Entscheidungsalgorithmus 215 gemeldet
werden, der wiederum entscheidet, ob die Zellengrenze 500 zwischen
der Ursprungs- und Zielzelle 205(1), 205(N) zu
verschieben ist oder nicht.
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Der
Entscheidungsalgorithmus 215 kann die Ankunft eines Lastmessungsberichts
für die
Verkehrsbelastung einer bestimmten Zelle der Mehrzahl von Zellen
erkennen und als Reaktion auf den Lastmessungsbericht eine Änderung
eines Bereichswechsel-Offsets (HO_offset) bestimmen. Unter Verwendung
der ersten Ablaufsteuerung 232(1) kann der Entscheidungsalgorithmus 215 veranlassen,
daß die
erste RNC 112(1) den Bereichswechsel-Offset (HO_offset)
der UE 235 signalisiert. Der HO_offset kann an den einzelnen
SCH der Zielzelle 205(N) angelegt werden. Nach Messen der
Signalmetrik auf dem einzelnen SCH der Zielzelle 205(N) kann
das Bereichswechselereignis erzeugt werden.
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Zum
Verschieben der Zellengrenze 500 zwischen der Ursprungs-
und Zielzelle 205(1), 205(N) kann ein Zeitpunkt
und Ort des Bereichswechselereignisses von der Ursprungszelle 205(1) in
Richtung der Zielzelle 205(N) verlegt werden. Auf diese
Weise kann von der ersten RNC 112(1) die Verkehrsbelastung
auf einer Abwärtsübertragung
in einem harten Bereichswechsel ausgeglichen werden. Diese Abwärtsübertragung
kann auf einem gemeinsam genutzten Abwärtskanal (DSCH – Downlink
Shared Channel) oder einem gemeinsam genutzten Hochgeschwindigkeits-Abwärtskanal
(HS-DSCH – High Speed
Downlink Shared Channel) der gemeinsam genutzten drahtlosen Kanäle vorkommen.
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Bezugnehmend
auf 6 ist entsprechend einer beispielhaften Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung eine stilisierte Darstellung des in 2 gezeigten
Entscheidungsalgorithmus 215 während des Messungsereignisses
(z. B. eines HO-Messungsmeldungsereignisses
1D) beschrieben. Anders gesagt ist das Verlegen der Zellengrenze 500 mittels des
in 6 gezeigten HO-Messungsmeldungsereignisses 1D
beschrieben. Eine CPICH-Messung Ec/I0 (Common Pilot Channel – gemeinsamer Pilotkanal) kann
zum Entscheiden benutzt werden, ob die Zellengrenze 500 zwischen
der Ursprungs- und Zielzelle 205 (1–N) zu verlegen ist oder nicht.
Die Ec/I0-Messung
kann ein dimensionsloses Verhältnis der
Durchschnittsleistung eines Kanals, typischerweise des Pilotkanals
zu der Gesamtsignalleistung sein. Die UE 235 kann diese
Messung z. B. an der Ec/I0-Verhältnismessung
an einer CPICH aller Zellen in einer aktiven Menge, d. h. der Zellen,
mit denen sich die UE 235 in einem sanften Bereichswechsel (HO – Handover)
befindet, durchführen.
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In
der 6 ist ein Beispiel einer Zeitfolge der Ec/I0-Messung für die sich
von einer Zelle, d. h. der Ursprungszelle 205(1) zu einer
anderen Zelle, d. h. der Zielzelle 205(N) bewegende UE 235 gezeigt. Der
Entscheidungsalgorithmus 215 kann bei einer Umschaltung
von einer UTRAN-Ursprungszelle 205(1) (Universal Mobile
Telecommunications System Terrestrial Radio Access Network) zu einer UTRAN-Zielzelle 205(N) benutzt
werden. Auf diese Weise kann vom Entscheidungsalgorithmus 215 die Leistung
der Versorgung von UMTS 202 abgestimmt und ein Belastungsausgleich
für den
SCH bereitgestellt werden.
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Zu
einem gewissen Zeitpunkt wird die Ec/I0-Messung auf dem CPICH N größer als
auf dem CPICH 1. Gemäß dem CDMA-Protokoll kann es nützlich sein,
den SCH von der Ursprungszelle 205(1) in Richtung der Zielzelle 205(N) umzuschalten,
da eine bessere CPICH-Ec/I0-Messung
eine bessere Signalgüte
von einer Zelle anzeigt. Für
den Bereichswechsel in Richtung der Zielzelle 205(N) kann eine
Hysterese und ein Zeit-zum-Triggern-Parameter benutzt werden. Wenn
der Unterschied zwischen der CPICH 1- und CPICH N-Ec/I0-Messung größer als die Hysterese für eine gewisse
Zeitspanne wird (die sogenannte Zeit-zum-Triggern) kann ein Messungsereignis,
d. h. das HO-Messungsmeldungsereignis 1D
von der UE 235 zur ersten RNC 112(1) gemeldet werden,
die dann einen SCH-HO von der Ursprungszelle 205(1) in
Richtung der Zielzelle 205(N) auslöst. Der Zeitpunkt, wann das
HO- Messungsmeldungsereignis
1D zu triggern ist, kann von einem bestimmten Standort der UE 235 abhängig sein.
Dieser Zeitpunkt zum Triggern des HO-Messungsmeldungsereignisses 1D kann
die Zellengrenze 500 für
den zugehörigen
SCH darstellen.
-
Zum
Verlegen der Zellengrenze 500 kann ein spezifischer HO_offset
an den CPICH N angelegt werden. Dieser spezifische HO_offset kann
von der erten RNC 112(1) in Richtung der UE 235 signalisiert werden.
Von der UE 235 kann dieser Offset bei Auswertung des HO-Messungsmeldungsereignisses
1D angewandt werden, das eine Ec/I0-Messung eines CPICH N' ergibt, die nunmehr durch den HO_offset reduziert
ist. Unter Verwendung der gleichen Hysterese und Zeit zum Triggern
kann das HO-Messungsmeldungsereignis
1D nunmehr später
als die ursprüngliche
Ec/I0-Messung des
CPICH N erzeugt werden. Der Zeitpunkt und daher der Ort des HO_Messungsmeldungsereignisses
1D ist nunmehr von der Ursprungszelle 205(1) in Richtung
der Zielzelle 205(N) verschoben worden. Die Zellengrenze 500 für den zugehörigen SCH
verlegt sich nunmehr in Richtung der Zielzelle 205(N).
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Betreffs
einer Lastmesung auf dem SCH gegenüber dem DCH versucht die erste
Ablaufplanung 232(1) für
den SCH die gesamte Leistung, die diesem Transportkanal zugeteilt
ist, aufzufüllen,
da die Verkehrsbelastung auf einem SCH nicht im direkten Verhältnis zu
der benutzten Sendeleistung auf dem SCH stehen könnte. Für den SCH kann die erste Ablaufsteuerung 232(1) die
Verkehrsbelastung aus einer Verbindungsgüte ableiten, die von der ersten
Ablaufsteuerung 232(1) für die einzelnen Benutzer auf diesem
SCH bereitgestellt werden kann. Beispielsweise kann eine Durchsatzmessung
der auf dem SCH geführten
einzelnen Dienste benutzt werden, wobei ein niedriger Durchsatz
pro Dienst eine hohe Belastung bzw. ein hoher Durchsatz pro Dienst
eine niedrige Belastung auf dem SCH bedeutet. So kann eine solche
Lastmessung auf dem SCH von dem Entscheidungsalgorithmus 215 in
einer Ausführungsform
zum Ausgleichen der Verkehrsbelastung benutzt werden.
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In
der 7 ist eine stilisierte Darstellung des Entscheidungsalgorithmus 215 für das UTRAN 204 gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung dargestellt. Ehe der Entscheidungsalgorithmus 215 gestartet
wird, können
die Lastmessungen auf dem SCH jeder Zelle getriggert werden. Die Lastmessungen
können
dem Entscheidungsalgorithmus 215 eine Ablaufsteuerungsbelastung,
z. B. der ersten Ablaufsteuerung 232(1) melden. Neben einfacher
periodischer Messungsmeldung kann ereignisgetriggertes Melden zum
Verringern des Signalisierungsaufwandes zwischen einer Messungsinstanz, d.
h. der ersten Ablaufsteuerung 232(1), und einer Entscheidungsinstanz,
d. h. dem Entscheidungsalgorithmus 215, eingesetzt werden.
In einer Ausführungsform
können
die folgenden zwei Meldungsereignisse benutzt werden. In einem ersten
Meldungsereignis kann die Lastmessung gemeldet werden, wenn die
Belastung der ersten Ablaufsteuerung 232(1) über einen
oberen Schwellwert ansteigt (thr_trigger_high) und dort für die load_measurment_hysteresis_time
bleibt. Auf gleiche Weise kann in einem zweiten Meldungsereignis die
Lastmessung gemeldet werden, wenn die Belastung der ersten Ablaufsteuerung 232(1) unter
einen unteren Schwellwert (thr_trigger_low) abfällt und dort für die load_measurement_hysteresis_time
bleibt.
-
Der
Entscheidungsalgorithmus 215 kann getriggert werden, wenn
für eine
bestimmte Zelle ein neuer Lastmessungsbericht empfangen wird, wie
im Block 700 gezeigt. Am Entscheidungsblock 705 kann der
neue Lastmessungsbericht überprüft werden,
um sicherzustellen, ob die gemeldete Belastung den oberen Schwellwert überschreitet,
d. h. thr_trigger_high. Wenn Belastung > thr_trigger_high ist, dann können einige der
SCH-Benutzer durch Steigern des HO_offset zu anderen Zellen verschoben
werden. Nach der Darstellung am Block 710 kann der HO_offset,
um mehr Benutzer zu den Nachbarzellen zu zwingen, um HO_offset =
HO_offset + Δ_Offset
erhöht
werden. Wenn jedoch die gemeldete Belastung < = thr_trigger_high ist, dann wird
der HO_offset möglicherweise
nicht erhöht.
An einem Entscheidungsblock 715 kann geprüft werden,
um zu bestimmen, ob die gemeldete Belastung unter dem unteren Schwellwert
liegt, d. h. thr_trigger_low. Wenn bestimmt wird, daß die gemeldete
Belastung > thr_trigger_low
ist, dann befindet sich die Belastung innerhalb eines gewissen Bereichs,
wo ein absichtliches Verkehrsgleichgewicht besteht, was anzeigt, daß eine Änderung
zum HO_offset nicht erwünscht ist.
Der Entscheidungsalgorithmus 215 wartet möglicherweise,
bis eine nächste
Lastmessung ankommt, wie im Block 720 angezeigt. Umgekehrt
kann die Zelle, wenn Belastung < =
thr_trigger_low ist, einige Benutzer des SCH von anderen möglicherweise überlasteten
Nachbarzellen durch Verringern des HO_offset übernehmen.
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Am
Block 725 kann der HO_offset, um mehr Benutzern des gemeinsam
genutzten Kanals den Bereichswechsel in die Zelle zu erlauben, um HO_offset
= HO_offset – Δ_offset verringert
werden. Am Block 730 kann der HO_offset auf einen Mindest- und
einen Höchstwert
begrenzt werden, um zu verhindern, daß die UE zu einer anderen Zelle
wechseln, die sich außerhalb
des Bereichs der sanften HO 510 dieser Zelle befindet wie
in 5 gezeigt. Begrenzen des HO_offsets kann eine
Verringerung auf einen unerwünscht
niedrigen Pegel oder Anstieg auf einen unerwünscht sehr hohen Pegel verhindern. Beispielsweise
kann die vorherige Situation in dem Fall eintreten, wenn das gesamte
Zellulartelekommunikationssystem 200 entladen wird. In
diesem Fall kann ein Benutzer nicht in die Zelle eintreten, selbst wenn
der HO_offset verringert wird.
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In
der letzteren Situation kann Erhöhen
des Schwellwerts und Einleiten von Bereichswechsel, wenn alle Zellen
möglicherweise
voll belastet werden, zu einer erhöhten Belastung in den Nachbarzellen
führen,
die wiederum ihren Schwellwert erhöhen können, um einige Benutzer aus
der Zelle herauszuzwingen. In einer Ausführungsform kann zum Vermeiden
eines solchen Verhaltens der HO_offset auf folgende Weise gesetzt
werden: HO_offset = min(max(HO_offset, min_offset), max_offset).
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Am
Entscheidungsblock 735 kann der Entscheidungsalgorithmus 215 überprüfen, ob
der HO_offset innerhalb der letzten Wiederholung geändert worden
ist. Wenn bestimmt wird, daß der HO_offset
nicht geändert
worden ist, dann kann der Entscheidungsalgorithmus 215 zum
Block 720 fortschreiten und warten, bis eine nächste Lastmessung empfangen
wird. Wenn andererseits die Prüfung
anzeigt, daß der
HO_offset geändert
worden ist, dann könnte
eine neue Runde von HO_offset-Abänderung erwünscht sein.
Wenn eine neue Runde von HO_offset_Abänderung erwünscht ist, könnte der Entscheidungsalgorithmus 215 eine HO_offset_waiting_time
warten, damit die Lastmessung eintreten kann, wie in Block 740 gezeigt.
Der Entscheidungsalgorithmus 215 kann eine neue Lastmessung
triggern, wenn die Last in eine gewünschte Richtung geändert worden
ist.
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Bei
einer weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung kann der oben beschriebene Entscheidungsalgorithmus 215 abgeändert werden, wenn
die Lastmessung ein periodisches Melden der Lastmessung erlaubt,
sobald ein bestimmter Schwellwert überquert worden ist, d. h.
wenn die Belastung entweder oberhalb thr_trigger_high oder unterhalb
thr_trigger_low liegt. Mit dieser Abänderung können die Blöcke 735 und 740 des
Entscheidungsalgorithmus 215 weggelassen werden, da Triggern eintreten
kann, wenn eine Änderung
des HO Offsets erwünscht
sein könnte.
Bei diesem Szenario kann eine Lastmessungsperiodizität als die HO_offset_waiting_time
gesetzt werden.
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Bezugnehmend
auf 8 kann der in 7 gezeigte
Entscheidungsalgorithmus 215 das in 6 gezeigte
HO-Messungsmeldungsereignis
1D für
einen Bereichswechsel (HO – Handover)
eines gemeinsam genutzten Kanals (SCH – Shared Channel) entsprechend
einer beispielhaften Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung benutzen. Bei einem harten Bereichswechselszenario
für den
SCH wie in 8 gezeigt kann der HO_offset
an das HO-Messungsereignis
1D angelegt werden. Unter Verwendung des Entscheidungsalgorithmus 215 kann
die Verkehrsbelastung auch auf einem herkömmlichen DSCH wie auch auf
einem HS-DSCH ausgeglichen werden. In diesem beispielhaften Szenario
kann der DCH der UE 235 mit zwei an zwei getrennten Knoten B,
z. B. den Knoten B Nr. 1, 505(1) und dem Knoten B Nr. 2, 505(N) gezeigt
in 5, angeordneten Zellen verbunden sein. Der SCH
kann durch die erste Ablaufsteuerung 232(1) bedient werden
und über eine
Ursprungs-Funkverbindung mit der am Ursprungs-Knoten B Nr. 1 505(1) befindlichen
Ursprungszelle 205(1) verbunden sein.
-
Obwohl
die erste Ablaufsteuerung 232(1) in der 8 im
Knoten B Nr. 1 505(1) angeordnet ist, versteht es sich
jedoch, daß eine
Ablaufsteuerung oder ein Teil der Ablaufsteuerung in Abhängigkeit
von einer bestimmten Anwendung sich im Zellularkommunikationssystem 200 befinden
kann. Beispielsweise kann im Fall von HS-DSCH und dem DSCH-Fall eine
solche Zuweisung für
die Ablaufsteuerungen abgeleitet sein, die einer bestimmten Zelle
zugewiesen sein können.
In diesem Fall ist die Verkehrsbelastung in der Ursprungszelle s 205(1) hoch
genug, so daß der
Entscheidungsalgorithmus 215 den HO_offset der Ursprungszelle
s 205(1) erhöht,
während
der HO_offset der Zielzelle t 205(N) unverändert bleibt. Nach
einer beispielhaften Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung kann ein SCH-Bereichswechsel wie folgt
durchgeführt
werden:
- 1. Von einer steuernden Funknetzsteuerung (CRNC – Controlling
Radio Network Controller), d. h. der ersten RNC 112(1) wird
jeder UE, wie beispielsweise der UE 235 mit einer mit der
Ursprungszelle s 205(1) verbundenen DCH-Funkverbindung ein neuer HO_offset über eine RRC-Messungssteuernachricht
(Radio Rescource Control) mit dem HO-Messungsmeldungsereignis 1D
zum Abändern
und Einstellen des neuen HO_offsets für die Ursprungszelle s 205(1) signalisiert.
- 2. Mit dem neuen HO Offset wird für eine bestimmte UE eine Ziel-Funkverbindung
relativ besser als eine Ursprungs-Funkverbindung. In diesem Fall
wird das HO-Messungsmeldungsereignis 1D der ersten RNC 112(1) gemeldet.
- 3. Bei Empfang des HO-Messungsmeldungsereignisses 1D von dieser
bestimmten UE entscheidet sich die erste RNC 112(1), eine SCH-versorgende
Funkverbindung von der Ursprungszelle s 205(1) in Richtung
der Zielzelle t 205(N) zu verlegen. Von der ersten RND 112(1) wird
die SCH-versorgende
Funkverbindung von der Ursprungszelle s 205(1) in Richtung
der Zielzelle t 205(N) umgeschaltet. Beispielsweise kann diese
Umschaltung mittels einer synchronisierten SCH-Umschaltungsprozedur
wie in den 3GPP-UMTS-Standards (Third Generation Partnership Project)
beschrieben, erreicht werden. Für
diesen Zweck kann der UrsprungsknotenB 1 505(1) und der
Zielknoten BN, 505(N) durch NBAP-Funkverbindungsabänderungsverfahren (NodeB Application
Part) mit dem SCH zum Löschen
bzw. SCH zum Addieren eines gegenwärtigen Informationselements
(IE) umkonfiguriert werden. Die UE 235 kann durch eine
RRC-Umkonfigurierungsnachricht
des physikalischen Kanals mit dem SCH zum Abändern des gegenwärtigen IE
umkonfiguriert werden. In einer Ausführungsform können in
diesem Zusammenhang die SCH-IE zum Konfigurieren des DSCH bzw. HS-DSCH
benutzt werden.
- 4. Nach einer erfolgreichen Umkonfigurierung kann die bedienende
SCH-Funkverbindung in Richtung der Zielzelle t 205(N) verlegt
werden und die UE 235 kann nunmehr durch die zweite Ablaufsteuerung 112(N) der
Zielzelle t 205(N) im ZielknotenB N 505(N) versorgt
werden. Da die erste Ablaufsteuerung 112(1) der Ursprungszelle s 205(1) im
UrsprungsknotenB 1 505(1) den SCH der UE 235 nicht
bedienen kann, kann die Planungsbelastung dieser Ablaufsteuerung
bedeutend reduziert sein.
-
Aufgrund
der Benutzung von Nachrichtenübermittlung
auf Schicht 3 für
einen Bereichswechsel besteht einige Latenzzeit im Bereichswechselverfahren
in den gegenwärtigen
3GPP-Standards für UMTS
Release 5. Besonders für
den HS-DSCH, wo sich eine Ablaufsteuerung physikalisch in einem
KnotenB befindet, wird eine Ablaufsteuerungsinstanz idealerweise
rückgesetzt,
wenn die Ablaufsteuerungsinstanz von einem KnotenB zu einem anderen KnotenB überführt wird.
Eine Funkübertragungssteuerung
(RLC – Radio
Link Control) kann möglicherweise
etwas Datenverlust verarbeiten, die soweit nicht vom UrsprungsknotenB
1 505(1) zum ZielknotenB N 505(N) übertragen
worden sind.
-
Um
unterschiedliche Offsets für
den SCH und den zugeordneten DCH zu erreichen, können gemäß einer Ausführungsform
unterschiedliche Messungen eingestellt werden. Für herkömmliche Messungen im sanften
HO auf dem DCH, d. h. mit Ereignissen einschließlich von Ereignissen 1A, 1B
und 1C, könnte
ein fester HO_offset gelten, der nur für Hochfrequenzzustände (HF)
wie beispielsweise Versorgung oder betreiberspezifische Fragen z.
B. Zellenblockierungen bestimmt werden kann. Für den SCH-Bereichswechsel,
d. h. das HO-Messungsmeldungsereignis
1D, könnte
ein veränderlicher HO_offset
angewandt werden, der sich von dem für DCH benutzten unterscheiden
kann. Vom Entscheidungsalgorithmus 215 kann dieser variable HO_offset
unter Verwendung z. B. von zwei unterschiedlichen Mengen von durch
3GPP-Standards unterstützten
Intrafrequenzmessungen bestimmt werden.
-
Bezug
nehmend auf 9 kann der in 7 gezeigte
Entscheidungsalgorithmus 215 eine schnelle Zellenauswahl
(FCS – Fast
Cell Selection) auf einem gemeinsam genutzten Kanal (SCH – Shared Channel)
für einen
schnellen Bereichswechsel (HO – Handover)
gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung benutzen. Die Ursprungszelle s 205(1) und
die Zielzelle t 205(N) können durch eine in einem einzelnen
KnotenB 505 befindliche Ablaufsteuerung 232 gesteuert
werden, z. B. schnelle Zellenauswahl kann für den HS-DSCH unterstützt werden.
In diesem Fall kann die Ablaufsteuerung 232 gemäß den 3GPP-Standards
selbsttätig
entscheiden, für
welche Zelle zu planen ist. Diese Planungsentscheidung kann auf
Rückmeldungsinformationen
beruhen, die durch die UE 235 zum KnotenB 505 zurückgesendet
werden. Durch Vermeiden der Verwendung von Signalisierung auf Schicht
3 kann ein relativ schnellerer SCH-Bereichswechsel als ein herkömmlicher
Bereichswechsel erlangt werden, der sogar zu einem zusätzlichen
Planungsgewinn für
den HS-DSCH-Fall
führt.
-
In
einem beispielhaften Szenario nach 9 kann die
UE 235 hauptsächlich
durch die Ursprungszelle s 205(1) bedient werden. Da die
Verkehrsbelastung in dieser bedienenden Zelle größer als der obere Schwellwert
thr_trigger_high werden kann, kann der Entscheidungsalgorithmus 215 wiederum
der Ursprungszelle s 205(1) einen größeren HO_offset zuweisen. Entsprechend
einer Ausführungsform
kann die schnelle Zellenauswahl für den Bereichswechsel des gemeinsam
genutzten Kanals wie folgt stattfinden:
- 1.
Der UE 235 kann ein neuer HO_offset signalisiert werden.
Von UE 235 kann der neue HO_offset an eine zugehörige FCS-Instanz
angelegt werden, um zu entscheiden, von welcher Zelle neue geplante
Daten angefordert werden können.
- 2. In diesem Beispiel kann die Zielzelle t 205(N) für die FCS-Instanz
relativ attraktiver werden und die UE 235 kann wiederum
zusätzliche
Rückmeldungen
zum KnotenB 505 senden, mit denen Daten von der Zielzelle
t 205(N) angefordert werden.
- 3. Da die UE 235 nunmehr hauptsächlich durch die Zielzelle
t 205(N) bedient werden kann, kann die Verkehrsbelastung
von diesem Benutzer wirkungsvoll von der Ursprungszelle s 205(1) in Richtung
der Zielzelle t 205(N) verlegt werden.
-
Der
auf der FCS-Instanz basierende Bereichswechsel mit gemeinsam genutzten
Kanal kann daher bedeutend geringere Signalisierung benutzen, als
durch einen vollständigen
Bereichswechsel benutzt wird, und kann relativ schneller sein. Da
weiterhin eine gleiche Ablaufsteuerungsinstanz die Benutzer in der
Ursprungszelle s 205(1) und der Zielzelle t 205(N) bedient,
ist eine Ablaufsteuerungsrücksetzung
möglicherweise
nicht erwünscht.
Daher kann der Entscheidungsalgorithmus 215 Datenverlust während der FCS
vermeiden. Eine solche Signalisierung kann den HO Offset für die FCS
für UE 235 auf HS-DSCH
bereitstellen. Beispielsweise kann eine Signalisierung auf der physikalischen
Schicht (PHY) Daten zwischen dem KnotenB 505 und der UE 235 austauschen.
Als Alternative kann der Entscheidungsalgorithmus 215 eine
RRC-Signalisierung
von der ersten RNC 112(1) zur UE 235 anwenden.
-
Bezug
nehmend auf 10 kann der in 7 gezeigte
Entscheidungsalgorithmus 215 eine Zellenauswahl auf einem
Abwärts-Zugriffskanal (FACH – Forward
Access Channel) für
einen Bereichswechsel (HO – Handover)
gemäß einer
beispielhaften Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung benutzen. Der FACH ist ein Transportkanal
mit konstanter Leistung, der durch eine gewünschte Versorgung am Rand der
Zellen wie beispielsweise die Ursprungszelle s 205(1) und
die Zielzelle t 205(N) bestimmt werden kann. Der FACH kann
kurze Pakete führen,
z. B. zur Unterstützung
von Hintergrundverkehr, der möglicherweise über andere
Kanäle
wie beispielsweise den DCH oder den SCH nicht wirkungsvoll übertragen
werden kann.
-
Die Übertragung über den
FACH kann durch eine FACH-Ablaufsteuerung 232 gesteuert
werden. Die FACH-Ablaufsteuerung 232 kann
sich in der ersten RNC 112(1) befinden. Zum Steuern der
Verkehrsbelastung auf dem FACH zwischen Nachbarzellen kann mit einigen
Abänderungen
ein ähnlicher
Ansatz des HO des SCH wie in 8 gezeigt
angewandt werden. Da der FACH ein Kanal mit geringer Bandbreite
ist, kann eine Ablaufsteuerungslast auf dem FACH durch eine Paketverzögerung gemessen
werden. Das heißt
eine niedrigere Verzögerung
bezieht sich auf eine niedrige Belastung, während eine höhere Verzögerung einer
hohen Belastung gleichwertig ist. Anstatt des HO_offsets kann der
Entscheidungsalgorithmus 215 einen Zellenauswahl-Offset (CS_offset – Cell Selection
Offset) für
eine Zellenauswahl und Neuauswahl benutzen.
-
In
dem in 10 gezeigten Beispiel kann vor Ausführung des
Entscheidungsalgorithmus 215 die UE 235 mit der
Ursprungszelle s 205(1) verbunden werden. Die UE 235 kann
eine oder mehrere Nachrichten auf dem FACH von der Ursprungszelle
s 205(1) empfangen und eine oder mehrere Nachrichten zu
dieser Zelle auf dem RACH senden. Gegenüber den oben beschriebenen
SCH-Szenarios bestehen möglicherweise
keine Verbindungen auf dem DCH von der UE 235 zur Ursprungszelle
s 205(1). Wenn die Verkehrsbelastung in der Ursprungszelle
s 205(1) hoch genug ist, kann der Entscheidungsalgorithmus 215 den
CS_offset der Ursprungszelle s 205(1) erhöhen, während der
CS_offset der Zielzelle t 205(N) unverändert bleiben kann. Gemäß einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung kann die Zellenauswahl auf dem FACH für einen
Bereichswechsel wie folgt stattfinden:
- 1. Von
einer steuernden Funknetzsteuerung (CRNC – Controlling Radio Network
Controller), d. h. der ersten RNC 112(1) wird ein neuer
CS_offset zu jeder UE wie beispielsweise der mit der Ursprungszelle
s 205(1) verbundenen UE 235 über eine Rundsendung auf einem
Systeminformationsblock (SIB) Nr. 4 signalisiert.
- 2. Mit dem neuen CS_offset wird für eine bestimmte UE eine Zielfunkverbindung
relativ besser als eine Ursprungsfunkverbindung. In diesem Fall
wird von der UE 235 die Zielzelle t 205(N) ausgewählt und
eine Nachricht CELL_update auf dem RACH der Ursprungszelle s 205(1) zur
ersten RNC 112(1) gesendet, die einen Zellenwechsel anzeigt.
- 3. Bei Empfang der CELL_update von dieser UE 235 wird
von der ersten RNC 112(1) die Übertragung auf dem FACH und
der Empfang auf dem RACH für
diese UE von der Ursprungszelle s 205(1) in Richtung der
Zielzelle t 205(N) umgeschaltet. Dieses Umschalten kann
auch einen Übergang
zur FACH-Ablaufsteuerung 232a für die Zielzellet 205(N) bedeuten.
Die UE 235 kann über diesen Übergang
durch Senden einer Bestätigungsnachricht
CELL_update auf dem FACH der Zielzelle t 205(N) informiert
werden.
- 4. Nach einer erfolgreichen Umkonfigurierung kann die FACH-Ablaufsteuerung 232a der
Zielzelle t 205(N) die UE 235 bedienen. Da diese
UE nicht von der FACH-Ablaufsteuerung 232a der Ursprungszelle
s 205(1) bedient werden kann, kann die Ablaufsteuerungsbelastung
dieser Ablaufsteuerung bedeutend reduziert sein. Bei einer Ausführungsform
können
sich sowohl die Ursprungs- als auch die Ziel-FACH-Ablaufsteuerung in
einer gleichen RNC befinden, d. h. der ersten Ablaufsteuerung 112(1).
Als Ergebnis kann im wesentlichen eine verlustlose Übergabe
der UE 235 erhalten werden.
-
Nach
einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung kann die Verkehrsbelastung auf dem FACH
wie folgt gesteuert werden. Zum Verlegen einer UE, d. h. der UE 235 zur
Zielzelle t 205(N), kann eine Erhöhung einer konstanten Sendeleistung
des zugehörigen
FACH in der Zielzelle t 205(N) erwünscht sein, um die Versorgung
des Ziel-FACH in den Bereich dieser UE sicherzustellen. Aufgrund
der Beschaffenheit von Zellenauswahl kann sich auch eine Zuweisung
des RACH zu einer bestimmten Zelle ändern. Die UE 235 ist
möglicherweise
nicht mit einem KnotenB mit minimaler Übertragungsdämpfung verbunden,
eine Aufwärts-Störung kann
sich erhöhen
und die Verkehrsbelastung auf der Aufwärtsstrecke steigt damit an.
Zum Begrenzen dieses Effekts können
unterschiedliche Werte eines max Offset und eines min Offset benutzt
werden. Für
den FACH-Fall können
jedoch diese Werte max_offset und min_offset enger als die im SCH-Fall
gewählten
Parameter ausgewählt
werden.
-
Für eine herkömmliche
Verbindungsaufbauphase von einem IDLE-Zustand in einen CELL DCH-Zustand
kann die UE 235 im IDLE-Zustand, um eine Signalisierungsverzögerung so
kurz wie möglich zu
halten, mit einem KnotenB auf Grundlage einer Umweltbedingung verbunden
werden, d. h. dem KnotenB mit geringster Übertragungsdämpfung.
Der CS_offset wird daher möglicherweise
nur in SIB-Nr 4 rundgesendet, der auf UE in einem verbundenen Zustand
anwendbar ist. Die Offset_Parameter können in SIB-Nr. 3 rundgesendet
werden. Diese Offset_Parameter können
für die
UE nur im IDLE-Zustand benutzt werden und können unverändert bleiben. In einer Ausführungsform
kann, da der CS_offset unabhängig
von auf dem DCH oder dem SCH benutzten Offset eingestellt werden
kann, der Belastungsausgleich für
den FACH unabhängig
von der Belastung auf dem DCH oder dem SCH benutzt werden.
-
Auf
diese Weise kann für
einige Ausführungsformen
ein bedeutend verbesserter SCH-Belastungsausgleich bereitgestellt
werden. Beispielsweise wird der Belastungsausgleich durch Anwenden
von spezifischen HO_offsets für
unterschiedliche Zellen durchgeführt.
Weiterhin können
sich diese Offsets für
den SCH und den DCH unterscheiden. Durch Verwendung des HO-Messungsmeldungsereignisses
1D kann der Entscheidungsalgorithmus 215 Belastungsausgleich
auf einen harten SCH-Bereichswechsel anwenden. Auf gleiche Weise
ermöglicht Verwendung
eines bestimmten Signalisierungsverfahrens Anwendung des Entscheidungsalgorithmus 215 auf
schnelle Zellenauswahl. Anwendung des Entscheidungsalgorithmus 215 auf
Zellenauswahl kann die Verkehrsbelastung in einem CELL_FACH verlegen,
mit Parametern, die sich von dem DCH unterscheiden können und
Verbindungsherstellung in anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
-
Durch
die Verwendung des Entscheidungsalgorithmus 215 können viele
Vorteile gegenüber
einem Zellenbemessungsverfahren auf Grundlage der Bearbeitung der
Verkehrsbelastung auf drahtlosen Kanälen bereitgestellt werden.
Als ein Beispiel kann der Entscheidungsalgorithmus 215 auf
einem UMTS-DSCH wie auch einem UMTS-HS-DSCH angewandt werden. Weiterhin
ist auch Verwendung des Entscheidungsalgorithmus 215 auf
andere Standards möglich,
z. B. CDMA-2000 1xRTT, auch bezeichnet als 3G1X 1xEvolution (1XEV)
data only (EVDO)-System. Das EVDO-System verändert (optimiert) die Struktur
des 1,25-MHz-IS-95-Funkkanals zur Bereitstellung hochratiger Datendienste
(bis zu 2,4 Mbps) für
drahtlose Kunden. Das EVDO-System erlaubt Trägern von Zellulardienstanbietern
die Verwendung eines von mehreren IS-95-CDMA-Funkkanälen (mit Änderungen)
zur Bereitstellung von Breitband-Hochgeschwindigkeitsdatendiensten
für ihre Kunden.
Das CDMA-2000 1xRTT ist eine auf der CDMA-Plattform basierende drahtlose
3G-Technologie. Das 1x in 1xRTT bezieht sich auf 1x die Anzahl von 1,25-MHz-Kanälen. Das
RTT in 1xRTT steht für
Radio Transmission Technology (Funkübertragungstechnologie).
-
Vorteilhafterweise
kann die Verkehrsbelastung zwischen Zellen in inhomogenen Szenarios ausgeglichen
werden, um Benutzern von hochbelasteten Zellen Ressourcen einer
leicht belasteten Zelle bereitzustellen, die vorher unbenutzt waren.
Der Entscheidungsalgorithmus 215 kann eine Belastungssteuerung
für eine
bestimmte Zelle ohne irgendwelche Kenntnis von anderen Zellen durchführen. Bei
einer Wahrscheinlichkeit, wo Nachbarzellen die HO_offsets gleichzeitig ändern könnten, kann
ein Belastungsausgleich zwischen den betroffenen Zellen selbsttätig bereitgestellt
werden. Durch diesen selbsttätigen
Belastungsausgleich kann eine Verschiebung der UE aus einer hochbelasteten
Zelle in eine andere Zelle vermieden werden, die zur gleichen Zeit
hoch belastet wird. Vom Entscheidungsalgorithmus 215 kann
das durch die 3GPP-Standards spezifizierte HO-Messungsmeldungsereignis 1D in einer
bestimmten Ausführungsform
ohne Benutzung weiterer Signalisierung wiederverwendet werden.
-
Im
Gegensatz zu der Zellenbemessung und/oder Strahlbildung auf Grundlage
der Bearbeitung der Verkehrsbelastung auf drahtlosen Kanälen kann
der Entscheidungsalgorithmus 215 die Verkehrsbelastung
für den
SCH unabhängig
ausgleichen, während
der DCH immer noch einen Empfang gemäß einem CDMA-Protokoll für sanften
Bereichswechsel durchführt.
Trotzdem kann der Entscheidungsalgorithmus 215 mit der
Zellenbemessung und/oder Strahlbildung kombiniert werden. Zum Kombinieren
dieser Ansätze
kann gemäß einer
Ausführungsform
Versorgung und Belastung zum Optimieren eines Empfangs und einer
Belastung des DCH und zum Einstellen der Bereiche, wo der SCH-Belastungsausgleich
angewandt werden kann, ausgelegt sein. Danach wird Belastungsausgleich zwischen
den bezeichneten Zellen, Strahlen in den bezeichneten Bereichen
durchgeführt.
Bei solchen Abänderungen
kann der Entscheidungsalgorithmus 215 auch zum Verlegen
des Verkehrs im CELL_FACH angewandt werden. Der CS_offset für Zellenauswahl
kann unabhängig
von dem HO_offset für
den SCH, den Offsets für
den DCH und den Zellenauswahlparametern für ein herkömmliches Verbindungsaufbauszenario
ausgewählt
werden. Durch diese unabhängige
Auswahl können
einzelne Entscheidungen für
Belastungsausgleich auf Grundlage der Verkehrsbelastung auf dem
FACH ermöglicht werden.
-
Während die
Erfindung hier als nützlich
in einer Telekommunikationsnetzumgebung dargestellt worden ist,
ist sie auch auf andere verbundene Umgebungen anwendbar. Beispielsweise
können
zwei oder mehr der oben beschriebenen Vorrichtungen über Vorrichtung- Vorrichtung-Verbindungen
wie beispielsweise harte Verkabelung, Hochfrequenzsignale (z. B.
802.11(a), 802.11(b), 802.11(g), Bluetooth oder dergleichen), Infrarotkopplung,
Telefonleitungen und Modems oder dergleichen zusammengekoppelt sein. Die
vorliegende Erfindung kann in einer beliebigen Umgebung Anwendung
finden, wo zwei oder mehr Benutzer zusammengeschaltet sind und miteinander kommunizieren
können.
-
Der
Fachmann wird erkennen, daß die
verschiedenen in den verschiedenen hiesigen Ausführungsformen dargestellten
Systemschichten, Routinen oder Module ablauffähige Steuereinheiten sein können. Die
Steuereinheiten können
einen Mikroprozessor, eine Mikrosteuerung, einen Digitalsignalprozessor,
eine Prozessorkarte (einschließlich
einer oder mehrerer Mikroprozessoren oder Steuerungen) oder sonstige
Steuerungs- oder Rechenvorrichtungen wie auch in einer oder mehreren
Speichervorrichtungen enthaltene ablauffähige Anweisungen sein. Die
Speichervorrichtungen können
ein oder mehrere maschinenlesbare Speichermedien zum Speichern von
Daten und Anweisungen umfassen. Die Speichermedien können unterschiedliche
Formen von Speicher einschließlich
von Halbleiterspeichervorrichtungen wie beispielsweise dynamische oder
statische Direktzugriffspeicher (DRAN oder SRAM), löschbare
und programmierbare Nurlesespeicher (EPROM), elektrisch löschbare
und programmierbare Nurlesespeicher (EEPROM) und Flash-Speicher, Magnetplatten
wie beispielsweise Festplatten, Disketten, Wechselplatten; weitere
Magnetmedien einschließlich
von Band und optische Medien wie beispielsweise Kompaktplatten (CD)
oder digitale Videoplatten (DVD) sein. In den jeweiligen Speichervorrichtungen
können
Anweisungen gespeichert sein, die die verschiedenen Softwareschichten, Routinen
oder Module in den verschiedenen Systemen bilden. Durch die Anweisungen
wird bei ihrer Ausführung
auf einer jeweiligen Steuereinheit veranlaßt, daß das entsprechende System
programmierte Handlungen durchführt.
-
Die
oben offenbarten bestimmten Ausführungsformen
sind nur beispielhaft, da die Erfindung auf verschiedene aber gleichwertige
Weisen abgeändert
und ausgeübt
werden kann, die dem Fachmann mit Nutzen der hiesigen Lehre offenbar
sind. Weiterhin sind keine Begrenzungen der Einzelheiten des Aufbaus
oder hier gezeigten Konstruktion außer den in den unten stehenden
Ansprüchen
beschriebenen beabsichtigt. Es ist daher klar, daß die oben
offenbarten bestimmten Ausführungsformen
geändert
oder abgeändert
werden können
und alle derartigen Variationen sind in der Erfindung in Betracht
gezogen. Dementsprechend entspricht der gesuchte Schutz den Aufführungen
in den unten stehenden Ansprüchen.