DE69930936T2 - Kanalzuweisung in einem Telekommunikationssystem mit asymetrischem Aufwärts- und Abwärtsverkehr - Google Patents

Kanalzuweisung in einem Telekommunikationssystem mit asymetrischem Aufwärts- und Abwärtsverkehr Download PDF

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    • H04W72/54—Allocation or scheduling criteria for wireless resources based on quality criteria
    • H04W72/541—Allocation or scheduling criteria for wireless resources based on quality criteria using the level of interference

Description

  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen drahtlose Telekommunikationssysteme, so wie zellulare Funktelekommunikationssysteme. Im Besonderen betrifft die vorliegende Erfindung ein Zuteilen von Kanälen in einem zellularen Funktelekommunikationssystem.
  • Hintergrund
  • In einem zellularen Funktelekommunikationssystem kann irgendeine Anzahl von Vielfachzugriffsstrategien eingesetzt werden, so wie Mehrfachzugriff im Frequenzmultiplex (FDMA, Frequency Division Multiple Access), Mehrfachzugriff im Zeitmultiplex (TDMA, Time Division Multiple Access) und Mehrfachzugriff im Codemultiplex (CDMA, Code Division Multiple Access). In einem System, das eine FDMA-Strategie einsetzt, ist das Frequenzspektrum in eine Anzahl getrennter Frequenzbänder aufgeteilt, wobei jedes Frequenzband als ein separater Funkkanal dient. In einem System, das CDMA einsetzt, werden unterschiedliche Modulationscodes, als Spreizcodes bekannt, verwendet, um die verschiedenen Funkkanäle zu unterscheiden. In einem TDMA-System wird eine Kanaltrennung erreicht durch ein Aufteilen der Zeitdomäne in Zeitrahmen und Zeitschlitze, wie unten detaillierter beschrieben.
  • 1 veranschaulicht einen typischen TDMA-Zeitrahmen 100 für ein Zeitaufteilungsduplex (TDD, Time Division Duplex). Im Allgemeinen sind, in einem TDD-TDMA-basierten System, die Uplink-Kanäle und die Downlink-Kanäle zeitlich über eine gemeinsame Frequenz getrennt. 1 veranschaulicht spezieller, dass der TDD-TDMA- Zeitrahmen 100 in eine Anzahl von Feldern aufgeteilt ist, die ein Downlink-Steuerkanal (DL CC, Downlink Control Channel) Feld 105, ein Downlink-Verkehrskanal-Feld 110, ein Uplink-Verkehrskanal-Feld 115 und ein Zufallszugriffskanal (RACH, Random Access Channel) Feld 120 enthalten. Das Downlink-Verkehrskanal-Feld 110 und das Uplink-Verkehrskanal-Feld 115 sind weiter aufgeteilt in eine Anzahl von Zeitschlitzen (nicht gezeigt). In dem Fall des Downlink-Verkehrskanal-Feldes 110 wird ein Zeitschlitz genutzt zum Tragen von Information von der Zellenbasisstation zu einer sich in der Zelle befindenden, zugewiesenen Mobileinheit (zum Beispiel einem Funktelefon). In dem Fall des Uplink-Verkehrskanal-Feldes 115 wird ein Zeitschlitz genutzt zum Tragen von Information von einer zugewiesenen Mobileinheit in der Zelle zu der Zellenbasisstation. Typischerweise enthält das DL CC Feld 105, unter anderen Dingen, eine Ankündigungsliste, die die Mobileinheiten identifiziert, die die Information von der Basisstation in der aktuellen Downlink-Periode empfangen sollen, als auch die Zeitschlitze, während welcher die identifizierten Mobileinheiten diese Information empfangen sollen. Das DL CC Feld 105 kann auch eine Zuweisungsliste enthalten, die die Mobileinheiten identifiziert, die einem Zeitschlitz während der aktuellen Uplink-Periode zugeteilt worden sind. Das RACH-Feld 120 wird typischerweise genutzt zum Transportieren solcher Information wie einer Scheduling-Information und einer Steuerinformation, einschließlich von Anforderungen für eine erneute Übertragung.
  • 1 veranschaulicht auch, dass der TDMA-Zeitrahmen 100 ein asymmetrisches Uplink-/Downlink-Format enthält. Dies bedeutet, dass die Größe (d.h. Länge) des Downlink-Verkehrskanal-Feldes 110 unterschiedlich sein kann von der Größe des Uplink-Verkehrskanal-Feldes 115. Darüber hinaus bedeutet dies, dass die relative Größe des Downlink-Verkehrskanal-Feldes 110, verglichen zu der Größe des Uplink-Verkehrskanal-Feldes 115, von Zelle zu Zelle variieren kann. Folglich kann die mit einem Downlink-Verkehrskanal-Feld 110 in einer Zelle verknüpfte Zeitperiode, zu einem gewissen Ausmaß, mit der mit dem Uplink-Verkehrskanal-Feld 115 in einer benachbarten oder nahen Zelle verknüpften Zeitperiode überlappen, und umgekehrt.
  • Wenn das Downlink-Verkehrskanal-Feld 110 in einer Zelle mit dem Uplink-Verkehrskanal-Feld 115 in einer benachbarten oder nahen Zelle überlappt, stört die Informationsübertragung in einer Zelle wahrscheinlicher die Informationsübertragung in der anderen Zelle. Das heißt, das Überlappen zwischen dem Downlink-Verkehrskanal-Feld 110 in einer Zelle und dem Uplink-Verkehrskanal-Feld 115 in der benachbarten oder nahen Zelle resultiert wahrscheinlicher in einer Kreuz-Kanal- und/oder Co-Kanal-Interferenz. Diese Situation ist besonders problematisch, wo die zwei Zellen ein Teilstück des Frequenzbandes gemeinsam nutzen bzw. teilen (d.h. wiederverwenden), wodurch die Wahrscheinlichkeit einer Co-Kanal-Interferenz erhöht wird. Wie in 2 veranschaulicht, wenn zum Beispiel eine Basisstation 205 in einer ersten Zelle gegenwärtig Uplink-Übertragungen von sich in der ersten Zelle befindenden Mobileinheiten empfängt, so wie Mobileinheit 210, während eine Basisstation 215 in einer zweiten Zelle gegenwärtig Downlink-Nachrichten an verschiedene sich in der zweiten Zelle befindende Mobileinheiten überträgt, so wie Mobileinheit 220, kann die Basisstation 205 in der ersten Zelle versehentlich eine Übertragung von der Basisstation 215 in der zweiten Zelle empfangen. In einem zweiten Beispiel, wie in 3 veranschaulicht, kann die Mobileinheit 310 in der ersten Zelle Übertragungen von der sich in der zweiten Zelle befindenden Mobileinheit 320 aufnehmen.
  • Das Problem einer Interzelleninterferenz in einem Zeitaufteilungssystem ist in "TDD-CDMA Extension to FDD-CDMA Based Third Generation Cellular System", Proceedings of the ICUPC, IEEE (1997) von G. Povey et al. beschrieben. Povey schlägt vor, sämtliche Zellen in dem Netzwerk zu synchronisieren. In einem großen zellularen Netzwerk ist dieses jedoch unrealistisch und sehr wahrscheinlich ein höchst komplexer Vorschlag. Demgemäß gibt es einen Bedarf, die durch asymmetrische Uplink-/Downlink-Verkehrskanal-Felder in einem TDMA-Zeitrahmen verursachte Interzelleninterferenz zu reduzieren und/oder zu eliminieren.
  • EP-A-0 720 405 beschreibt eine Vorrichtung und ein Verfahren, die eine Co-Kanal-Interferenz in Vielfachzugriffs-Ringkommunikationssystemen reduzieren, in welchen Zeit- oder Frequenzschlitze zwischen einem Uplink und Downlink aufgeteilt sind. Eine Rundstrahlantenne oder eine Menge von Richtungsantennen werden in jeder Zellenbasisstation verwendet, um mit Benutzern zu kommunizieren. Die Rahmenschlitze, in welchen die Antennen Uplink- und Downlink-Information kommunizieren, sind gemäß einer vorbestimmten Rahmenorganisation angeordnet, um eine gemischte Co-Kanal-Interferenz zu reduzieren. Eine gemischte Co-Kanal-Interferenz tritt auf, wenn eine Downlink-Übertragung von einer Basisstationsantenne in einer gegebenen Zelle mit einem Uplink-Empfang in einer anderen Basisstationsantenne in einer Frequenzwiederverwendungszelle interferiert. Eine möglicherweise interferierende Antenne in einer gegebenen Zelle ist deshalb gerichtet, um eine Downlink-Information in einem unterschiedlichen Teilstück des Rahmens zu übertragen, als dem, in welchem eine möglicherweise damit interferierte Antenne in der Frequenzwiederverwendungszelle Uplink-Information empfängt. Die Rahmenschlitze können zugeteilt sein, so dass nur ein Teilstück der verfügbaren Schlitze dynamisch gemäß den Benutzeranforderungen zugeteilt ist, wohingegen die verbleibenden Teilstücke entweder einer Uplink- oder Downlink-Kommunikation zugeteilt sind.
  • WO-A-97 49258 beschreibt ein Verfahren zum Erhöhen der Kapazität eines zellularen Funktelefonsystems, in welchen eine Zelle ein Mitglied von mehr als einer Wiederverwendungsgruppe ist. Das durch jeden anrufenden Teilnehmer verursachte, mögliche Interferenzrisiko wird bewertet, und der Teilnehmer wird einer angemessenen Wiederverwendungsgruppe zugewiesen, in welcher er nicht ein Störer sein wird. Das beschriebene Verfahren kann auch zur Verbesserung der Dienstqualität verwendet werden, d.h. zum Bereitstellen einer reduzierten Interferenzwahrscheinlichkeit.
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein verbessertes Verfahren und eine Vorrichtung zum Zuteilen von Funkkanälen in einem Zeitrahmen für einen Vielfachzugriff im Zeitmultiplex bereitzustellen, welcher asymmetrische Downlink- und Uplink-Verkehrskanal-Felder enthält.
  • Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche erreicht, und bevorzugte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
  • Die vorliegende Erfindung stellt eine wirksamere Technik bereit zum Zuweisen (d.h. Zuteilen) von Uplink- und Downlink-Funkkanälen in einem TDD-TDMA-basierten Netzwerk. Im Allgemeinen erreicht die vorliegende Erfindung dieses durch Bestimmen des Pegels einer mit jeder Mobileinheit verknüpften Empfindlichkeit während sowohl der Uplink- als auch der Downlink-Periode. Die Mobileinheit wird dann einem Funkkanal in entweder einem oder beiden Uplink- und Downlink-Verkehrskanal-Feldern als eine Funktion dieser Bestimmungen zugewiesen.
  • Demgemäß stellt die vorliegende Erfindung eine wirksame Kanalzuteilungstechnik in einem asymmetrische TDMA-Zeitrahmen einsetzenden TDD-TDMA-basierten Netzwerk bereit.
  • Die vorliegende Erfindung kann auch Zeitschlitze für die Uplink- und/oder Downlink-Verkehrskanal-Felder auf solch eine Weise zuweisen, dass sich die Gesamtsystemleistung erhöht.
  • Die vorliegende Erfindung kann auch Zeitschlitze für die Uplink- und/oder Downlink-Verkehrskanal-Felder auf solch eine Weise zuweisen, dass die Gesamt-Interzelleninterferenz abnimmt.
  • Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung werden die vorhergehenden und andere Ziele erreicht durch ein Verfahren und/oder eine Vorrichtung zum Zuteilen von Funkkanälen in einem Zeitrahmen für einen Vielfachzugriff im Zeitmultiplex, der asymmetrische Downlink- und Uplink-Verkehrskanal-Felder enthält. Das Verfahren und/oder die Vorrichtung enthält, unter anderen Dingen, ein Aufteilen der asymmetrischen Downlink- und Uplink-Verkehrskanal-Felder in eine Anzahl von Bereichen, wobei jeder dieser Bereiche oder Zeitperioden einen erwarteten Pegel einer Interzelleninterferenz mit sich verknüpft hat. Zusätzlich wird der Pegel einer Empfindlichkeit auf eine Interzelleninterferenz für jede einer Vielzahl von Mobileinheiten kontinuierlich bestimmt. Dann wird ein Bereich ausgewählt und ein Funkkanal von dieser Region wird einer der Vielzahl von Mobileinheiten zugeteilt, basierend auf dem erwarteten Pegel einer Interzelleninterferenz, die mit dem ausgewählten Bereich verknüpft ist, und dem Pegel einer Empfindlichkeit hinsichtlich einer Interzelleninterferenz für die Mobileinheit.
  • Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst das Verfahren und/oder die Vorrichtung ein Aufteilen der Downlink- und Uplink-Verkehrskanal-Felder in insgesamt wenigstens drei Bereiche. Die drei Bereiche enthalten einen ersten Bereich, der exklusiv mit einem Teilstück des Downlink-Verkehrskanal-Feldes übereinstimmt; einen zweiten Bereich, der exklusiv mit einem Teilstück des Uplink-Verkehrskanal-Feldes übereinstimmt; und einen dritten Bereich, der mit einem Teilstück des Downlink-Verkehrskanal-Feldes und einem Teilstück des Uplink-Verkehrskanal-Feldes übereinstimmt. Der dritte Bereich ist mit einem erwarteten Pegel einer Interzelleninterferenz verknüpft, der größer ist als der erwartete Pegel einer mit dem ersten oder dem zweiten Bereich verknüpften Interzelleninterferenz. Das Verfahren und/oder die Vorrichtung umfasst auch ein Bestimmen eines Pegels einer Empfindlichkeit hinsichtlich einer Interzelleninterferenz für jede einer Vielzahl von in einer Zelle betriebenen Mobileinheiten; und Auswählen eines der wenigstens drei Bereiche und Zuteilen eines Uplink- oder Downlink-Kanals an eine der Vielzahl von in der Zelle betriebenen Mobileinheiten als eine Funktion einer Bestimmung, ob der Kanal für Uplink- oder Downlink-Zwecke zugeteilt ist, und als eine Funktion des Pegels einer mit der Mobileinheit verknüpften Empfindlichkeit.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Die Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden durch Lesen der folgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen verstanden werden:
  • 1 veranschaulicht einen typischen TDD-TDMA-Zeitrahmen mit asymmetrischen Uplink- und Downlink-Verkehrskanal-Feldern.
  • 2 veranschaulicht eine Interzelleninterferenz zwischen Basisstationen.
  • 3 veranschaulicht eine Interzelleninterferenz zwischen Mobileinheiten.
  • 4 veranschaulicht die Bereiche, in welchen die Uplink- und Downlink-Verkehrskanal-Felder aufgeteilt sind, gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • 5 veranschaulicht eine Technik zum Zuweisen von Uplink- und Downlink-Kanälen, gemäß der vorliegenden Erfindung
  • Detaillierte Beschreibung der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung umfasst eine Technik zum Zuweisen von Zeitschlitzen (d.h. Funkkanälen) in den Uplink- und Downlink-Verkehrskanal-Feldern in einem Zeitaufteilungs-Duplex, Vielfachzugriff im Zeitmultiplex (TDD-TDMA) basierten, zellularen Netzwerk. Gemäß der vorliegenden Erfindung sind die Zeitschlitze auf solch eine Weise zugewiesen, dass der Gesamteffekt einer Kreuz-Kanal- und Co-Kanal-Interzelleninterferenz (hier im Nachfolgenden als Interzelleninterferenz bezeichnet), die durch den Einsatz von asymmetrischen Uplink/Downlink-Verkehrskanal-Feldern verursacht ist, signifikant reduziert ist. Zum Teil erreicht die vorliegende Erfindung dieses durch vorteilhaftes Ausnutzen der Tatsache, dass in einem synchronen TDD-TDMA-basierten, zellularen Netzwerk unterschiedliche Bereiche (d.h. Zeitperioden) des TDMA-Zeitrahmens unterschiedliche Pegel einer Interzelleninterferenz erfahren. Zusätzlich wird aus der folgenden Diskussion verstanden werden, dass die spezifischen Verfahren oder zum Modulieren und Demodulieren der Uplink- und Downlink-Daten innerhalb eines gegebenen Zeitschlitzes verwendeten Verfahren nicht die Leistung der vorliegenden Erfindung betreffen. Die vorliegende Erfindung hält, mit anderen Worten, ein Bereitstellen einer wirksamen Kanalzuteilungs-Technik aufrecht, ungeachtet dessen, ob die Uplink- und/oder Downlink-Daten moduliert sind, zum Beispiel gemäß einem Frequenzmodulationsschema, einem Amplitudenmodulationsschema oder einem Codetrennungsmodulationsschema (zum Beispiel Breitband-CDMA).
  • 4 zeigt ein bestimmtes Teilstück eines TDMA-Zeitrahmens 400, welcher das Downlink-Verkehrskanal-Feld 405 und das Uplink-Verkehrskanal-Feld 410 enthält. 4 zeigt auch, dass das Teilstück des TDMA-Zeitrahmens 400 in drei Bereiche aufgeteilt ist: A, B und C, wobei Bereich A mit einem Vorderteilstück des Downlink-Verkehrskanal-Feldes 405 übereinstimmt, Bereich B mit einem Hinterteilstück des Uplink-Verkehrskanal-Feldes 410 übereinstimmt und Bereich C mit einem Mittelteilstück übereinstimmt, das mit dem Downlink-Verkehrskanal-Feld 405 und dem Uplink-Verkehrskanal-Feld 410 überlappt.
  • Wenn das zellulare Netzwerk tatsächlich ein synchrones Netzwerk ist, wird verstanden werden, dass jeder der drei Bereiche A, B und C unterschiedliche Interzelleninterferenzen-Eigenschaften erfährt. In Bereich A gibt es zum Beispiel eine hohe Wahrscheinlichkeit, dass irgendeine Interzelleninterferenz das Ergebnis von Übertragungen ist, die von einer Basisstation in einer benachbarten oder nahen Zelle ausstrahlen. Der Grund dafür ist, dass während des Beginnens der Downlink-Periode, in einem synchronisierten, zellularen Netzwerk, nur Basisstationen übertragen, wohingegen Information erwartende, aktive Mobileinheiten nicht übertragen. In Bereich B gibt es eine hohe Wahrscheinlichkeit, dass irgendeine Interzelleninterferenz das Ergebnis von Übertragungen ist, die von einer Mobileinheit in einer nahen Zelle ausstrahlen, unter gemeinsamen Nutzen eines gemeinsamen oder wiederverwendeten Frequenzbandes. Der Grund dafür ist, dass während des Endes der Uplink-Periode, in einem synchronisierten, zellularen Netzwerk, nur die Mobileinheiten übertragen, wohingegen die Basisstationen nicht übertragen. Aufgrund der asymmetrischen Natur von Bereich C können jedoch Mobileinheiten und Basisstationen Energie übertragen. Somit ist ein signifikanterer Pegel einer Interzelleninterferenz im Allgemeinen mit Bereich C verknüpft, verglichen zu entweder Bereich A oder Bereich B.
  • Die vorliegende Erfindung minimiert die Gesamt-Interzelleninterferenz, zum Beispiel durch Zuteilen von Mobileinheiten an Zeitschlitze, in dem Downlink-Verkehrskanal-Feld 405 und/oder dem Uplink-Verkehrskanal-Feld 410 auf solch eine Weise, dass die gesamte Interzelleninterferenz minimiert ist. Zum Beispiel werden dann Mobileinheiten, die weniger empfindlich hinsichtlich einer von einer Basisstation in einer nahen Zelle ausstrahlenden Interzelleninterferenz sind, und die weniger empfindlich hinsichtlich von Mobilstationen in einer nahen Zelle ausstrahlenden Interzelleninterferenz sind, an Zeitschlitze in Bereich C zugewiesen. Im Gegensatz dazu werden dann Mobileinheiten, die wahrscheinlicher empfindlich hinsichtlich einer von einer Basisstation in einer anderen Zelle ausstrahlenden Interzelleninterferenz sind, aber nicht so empfindlich hinsichtlich einer von anderen Mobileinheiten ausstrahlenden Interzelleninterferenz sind, eher einem Zeitschlitz in Bereich B als einem Bereich C für Uplink-Zwecke zugewiesen. Ähnlich werden dann Mobileinheiten, die wahrscheinlicher anfällig hinsichtlich einer von anderen Mobileinheiten ausstrahlenden Interzelleninterferenz sind, aber nicht so empfindlich hinsichtlich einer von einer Basisstation in einer anderen Zelle ausstrahlenden Interzelleninterferenz sind, eher einem Zeitschlitz in Bereich A als einem Bereich C für Downlink-Zwecke zugewiesen.
  • 5 zeigt ein Flussdiagramm, das die oben beschriebene Technik veranschaulicht. Wie in 5 gezeigt, wird die Empfindlichkeit einer Mobileinheit hinsichtlich einer Interzelleninterferenz, oder ein Fehlen davon, während einer Downlink-Periode gemäß Schritt 501 bestimmt. Die Empfindlichkeit der Mobileinheit hinsichtlich einer Interzelleninterferenz, oder eines Fehlens davon, während einer Uplink-Periode wird gemäß Schritt 505 bestimmt. Dann wird gemäß Entscheidungsblock 510 eine Bestimmung getätigt, ob die Mobilstation empfindlich ist hinsichtlich einer Interzelleninterferenz während einer oder beiden der Uplink- oder Downlink-Perioden. Wenn bestimmt wird, dass die Mobilstation nicht empfindlich hinsichtlich einer Interzelleninterferenz während entweder der Uplink- oder Downlink-Periode ist, gemäß dem "NEIN"-Pfad aus Entscheidungsschritt 510, kann die Mobileinheit einem Zeitschlitz in Bereich C (siehe 4) für Uplink- und/oder Downlink-Zwecke zugewiesen werden, wie in Schritt 515 gezeigt. Wenn jedoch bestimmt wird, dass die Mobilstation empfindlich hinsichtlich einer Interzelleninterferenz während einer oder beider der Uplink- und Downlink-Perioden ist, gemäß dem "JA"-Pfad aus Entscheidungsschritt 510, dann wird eine Bestimmung getätigt, ob die Mobileinheit empfindlich ist hinsichtlich einer Interzelleninterferenz während beider Uplink- und Downlink-Perioden, gemäß Entscheidungsschritt 520. Wenn bestimmt wird, dass die Mobileinheit nicht empfindlich hinsichtlich einer Interzelleninterferenz während beider Uplink- und Downlink-Perioden ist, gemäß dem "NEIN"-Pfad aus Entscheidungsschritt 520, dann wird noch eine andere Bestimmung getätigt, ob die Mobileinheit empfindlich ist hinsichtlich einer Interzelleninterferenz nur während der Downlink-Periode, wie in Entscheidungsschritt 525 gezeigt. Wenn die Mobileinheit empfindlich ist hinsichtlich einer Interzelleninterferenz nur während der Downlink-Periode, gemäß Entscheidungsschritt 525, kann ein mit Bereich A verknüpfter Zeitschlitz der Mobileinheit für den Zweck eines Empfangens von Information von der Basisstation während der Downlink-Periode zugeteilt werden, und vorzugsweise kann ein mit Bereich C verknüpfter Zeitschlitz für die Zwecke eines Übertragens von Information zu der Basisstation während der Uplink-Periode zugeteilt werden, gemäß Schritt 530. Wenn die Mobileinheit nicht empfindlich ist hinsichtlich einer Interzelleninterferenz während der Downlink-Periode, gemäß dem "NEIN"-Pfad aus Entscheidungsschritt 525, dann wird angenommen, dass die Mobileinheit empfindlich ist hinsichtlich einer Interzelleninterferenz nur während der Uplink-Periode. Somit kann der Mobileinheit ein Zeitschlitz in Bereich B für den Zweck eines Übertragens von Information zu der Basisstation während der Uplink-Periode zugewiesen werden, und vorzugsweise kann ein mit Bereich C verknüpfter Zeitschlitz der Mobileinheit für den Zweck eines Empfangens von Information von der Basisstation während der Downlink-Periode zugeteilt werden, wie in Schritt 535 gezeigt. Wenn jedoch die Mobileinheit empfindlich ist hinsichtlich einer Interzelleninterferenz während beider der Downlink- und Uplink-Perioden, gemäß dem "JA"-Pfad aus Entscheidungsschritt 520, kann ein mit Bereich A verknüpfter Zeitschlitz der Mobileinheit für den Zweck eines Empfangens von Information von der Basisstation während der Downlink-Periode zugeteilt werden, wie in Schritt 545 gezeigt, und ein mit Bereich B verknüpfter Zeitschlitz kann der Mobileinheit für den Zweck eines Übertragens von Information zu der Basisstation während der Uplink-Periode zugeteilt werden.
  • Wie oben angegeben, muss eine Entscheidung getätigt werden, ob eine Mobileinheit empfindlich ist hinsichtlich einer Interzelleninterferenz während einer oder beider der Uplink- und Downlink-Perioden. In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung basiert die Entscheidung, ob eine Mobileinheit empfindlich ist oder nicht hinsichtlich einer Interzelleninterferenz während einer oder beider der Uplink-Periode oder Downlink-Periode, auf einem Maß einer Signalstärke. Die Stärke des durch die Mobileinheit während der Uplink-Periode übertragenen Signals und die Stärke des durch die Mobileinheit von der Basisstation während der Downlink-Periode empfangenen Signals können, mit anderen Worten, gemessen werden. Die gemessenen Signalstärkewerte werden dann mit vordefinierten Schwellenwerten verglichen. Eine Signalstärkenmessung oberhalb des Schwellenwertes kann ein Fehlen einer Empfindlichkeit hinsichtlich einer Interzelleninterferenz anzeigen, wohingegen eine Singalstärkenmessung unterhalb des Schwellenwertes eine Empfindlichkeit hinsichtlich einer Interzelleninterferenz anzeigen kann. Ein Fachmann wird erkennen, dass ein Maß einer Signalqualität, zum Beispiel eine Bitfehlerrate (BER, Bit Error Rate) oder eine Datenpaketfehlerrate (PER, Packet Error Rate), auch als eine Angabe einer Empfindlichkeit hinsichtlich einer Interzelleninterferenz während der Uplink- und Downlink-Perioden oder eines Fehlens davon genutzt werden kann.
  • In einer alternativen Ausführungsform wird die Signalstärke und/oder Signalstärke für jede aktive Mobileinheit in der Zelle kontinuierlich gemessen. Die Mobileinheiten werden dann in einer Reihenfolge von denen, die die schwächste Signalstärke und/oder Signalqualität aufweisen, zu denen, die die stärkste Signalstärke und/oder Signalqualität aufweisen, eingestuft. Mobileinheiten, die Eigenschaften einer starken Signalstärke und/oder Signalqualität aufweisen, werden Zeitschlitzen in Bereich C zugewiesen. Mobileinheiten, die Eigenschaften einer relativ schwachen Signalstärke und/oder Signalqualität aufweisen, werden Zeitschlitzen in Bereichen A oder B zugewiesen.
  • Die vorliegende Erfindung ist mit Verweis auf eine Anzahl von beispielhaften Ausführungsformen beschrieben worden. Jedoch wird der Fachmann erkennen, dass es möglich ist, die Erfindung in anderen als den oben beschriebenen, beispielhaften Ausführungsformen zu verkörpern. Diese beispielhaften Ausführungsformen sind lediglich veranschaulichend und sollten nicht als auf irgendeine Weise einschränkend verstanden werden. Der Umfang der Erfindung ist eher durch die beigefügten Ansprüche bestimmt, als durch die vorhergehende Beschreibung, und sämtliche Variationen und Äquivalente, die in den Bereich der Ansprüche fallen, sollen darin eingeschlossen sein.

Claims (25)

  1. Verfahren zum Zuteilen von Funkkanälen in einem Zeittrennungsvielfachzugriffs-Zeitrahmen (400), welcher asymmetrische Downlink- und Uplink-Verkehrskanal-Felder (405, 410) enthält, wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, dass es die Schritte umfasst zum: Aufteilen der asymmetrischen Downlink- und Uplink-Verkehrskanal-Felder (405, 410) in eine Anzahl von Zeitperioden (A, B, C), wobei jede Zeitperiode mit einem erwarteten Pegel einer Interzelleninterferenz verknüpft ist; Bestimmen (501, 505) eines Pegels einer Empfindlichkeit hinsichtlich einer Interzelleninterferenz für jede von einer Vielzahl von Mobileinheiten (210, 220, 310, 320) und Auswählen einer von der Anzahl von Zeitperioden und Zuteilen eines Funkkanals in der ausgewählten Zeitperiode an eine von der Vielzahl von Mobileinheiten, basierend auf dem erwarteten Pegel einer Interzelleninterferenz, die mit der ausgewählten Zeitperiode verknüpft ist, und dem Pegel einer Empfindlichkeit hinsichtlich einer Interzelleninterferenz für die Mobileinheit.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die asymmetrischen Downlink- und Uplink-Verkehrskanal-Felder (405, 410) zusammen in insgesamt drei Zeitperioden (A, B, C) aufgeteilt werden, und wobei eine erste Zeitperiode (A) nur mit dem Downlink-Verkehrskanal-Feld (405) übereinstimmt, eine zweite Zeitperiode (B) nur mit dem Uplink-Verkehrskanal-Feld (410) übereinstimmt, und eine dritte Zeitperiode (C) mit einem Teil des Downlink-Verkehrskanal-Feldes (405) und einem Teil des Uplink-Verkehrskanal-Feldes (410) übereinstimmt.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei der Schritt des Auswählens einer von der Anzahl von Zeitperioden (A, B, C) und Zuteilen eines Funkkanals in der ausgewählten Zeitperiode an eine von der Vielzahl von Mobileinheiten (210, 220, 310, 320) die Schritte umfasst zum: Auswählen der dritten Zeitperiode (C) und Zuweisen eines Funkkanals in der dritten Zeitperiode (C) an die eine Mobileinheit, wenn bestimmt wird, dass die eine Mobileinheit einen geringen Pegel einer Empfindlichkeit hinsichtlich einer Interzelleninterferenz hat, wobei der erwartete Pegel einer mit der dritten Zeitperiode (C) verknüpften Interzelleninterferenz größer ist als der erwartete Pegel einer mit der ersten und zweiten Zeitperiode (A, B) verknüpften Interzelleninterferenz.
  4. Verfahren nach Anspruch 2, wobei der Schritt des Auswählens einer von der Anzahl von Zeitperioden (A, B, C) und Zuteilen eines Funkkanals in der ausgewählten Zeitperiode an eine von der Vielzahl von Mobileinheiten (210, 220, 310, 320) die Schritte umfasst zum: Auswählen der ersten Zeitperiode (A) und Zuweisen eines Downlink-Funkkanals in der ersten Zeitperiode (A) an die eine Mobileinheit, wenn bestimmt wird, dass die eine Mobileinheit einen hohen Pegel einer Empfindlichkeit hinsichtlich einer Interzelleninterferenz hat, wobei der erwartete Pegel einer mit der ersten Zeitperiode (A) verknüpften Interzelleninterferenz niedriger ist als der erwartete Pegel einer mit der dritten Zeitperiode (C) verknüpften Interzelleninterferenz.
  5. Verfahren nach Anspruch 2, wobei der Schritt des Auswählens einer von der Anzahl von Zeitperioden (A, B, C) und Zuteilen eines Funkkanals in der ausgewählten Zeitperiode an eine von der Vielzahl von Mobileinheiten (210, 220, 310, 320) die Schritte umfasst zum: Auswählen der zweiten Zeitperiode (B) und Zuweisen eines Uplink-Funkkanals in der zweiten Zeitperiode (B) an die eine Mobileinheit, wenn bestimmt wird, dass die eine Mobileinheit einen hohen Pegel einer Empfindlichkeit hinsichtlich einer Interzelleninterferenz hat, wobei der erwartete Pegel einer mit der zweiten Zeitperiode (B) verknüpften Interzelleninterferenz niedriger ist als der erwartete Pegel einer mit der dritten Zeitperiode (C) verknüpften Interzelleninterferenz.
  6. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt des Bestimmens eines Pegels einer Empfindlichkeit hinsichtlich einer Interzelleninterferenz für jede von der Vielzahl von Mobileinheiten (210, 220, 310, 320) den Schritt umfasst zum: Messen einer mit jeder von der Vielzahl von Mobileinheiten verknüpften Signalstärke.
  7. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt des Bestimmens eines Pegels einer Empfindlichkeit hinsichtlich einer Interzelleninterferenz für jede von der Vielzahl von Mobileinheiten (210, 220, 310, 320) den Schritt umfasst zum: Messen einer mit jeder von der Vielzahl von Mobileinheiten verknüpften Signalqualität.
  8. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Aufteilen der Verkehrskanal-Felder in eine Anzahl von Zeitperioden ein Aufteilen der Downlink- und Uplink-Verkehrskanal-Felder (405, 410) in insgesamt mindestens drei Zeitperioden (A, B, C) umfasst, wobei die mindestens drei Zeitperioden beinhalten: eine erste Zeitperiode (A), die ausschließlich mit einem Teil des Downlink-Verkehrskanal-Feldes (405) übereinstimmt; eine zweite Zeitperiode (B), die ausschließlich mit einem Teil des Uplink-Verkehrskanal-Feldes (410) übereinstimmt; eine dritte Zeitperiode (C), die mit einem Teil des Downlink-Verkehrskanal-Feldes (405) und einem Teil des Uplink-Verkehrskanal-Feldes (410) übereinstimmt, wobei die dritte Zeitperiode (C) mit einem erwarteten Pegel einer Interzelleninterferenz verknüpft ist, der größer ist als der erwartete Pegel einer mit der ersten und zweiten Zeitperiode (A, B) verknüpften Interzelleninterferenz; und Auswählen einer der mindestens drei Zeitperioden (A, B, C) und Zuteilen eines Uplink- oder Downlink-Kanals an eine von der Vielzahl von in der Zelle betriebenen Mobileinheiten als eine Funktion einer Bestimmung, ob der Kanal für Uplink- oder Downlink-Zwecke zugeteilt ist, und als eine Funktion eines mit der Mobileinheit verknüpften Pegels einer Empfindlichkeit.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, wobei der Schritt des Bestimmens eines Pegels einer Empfindlichkeit hinsichtlich einer Interzelleninterferenz für jede von der Vielzahl von in der Zelle betriebenen Mobileinheiten (210, 220, 310, 320) die Schritte umfasst zum: Messen einer mit jeder von der Vielzahl von Mobileinheiten verknüpften Signalstärke; und Vergleichen der Signalstärkenmessung mit einem vordefinierten Schwellenwert.
  10. Verfahren nach Anspruch 8, wobei der Schritt des Bestimmens eines Pegels einer Empfindlichkeit hinsichtlich einer Interzelleninterferenz für jede von der Vielzahl von in der Zelle betriebenen Mobileinheiten (210, 220, 310, 320) die Schritte umfasst zum: Messen einer mit jeder von der Vielzahl von Mobileinheiten verknüpften Signalqualität; und Vergleichen der Signalqualitätsmessung mit einem vordefinierten Schwellenwert.
  11. Verfahren nach Anspruch 7 oder 10, wobei der Schritt des Messens der Signalqualität den Schritt umfasst zum: Messen einer Bitfehlerrate (Bit Error Rate, BER).
  12. Verfahren nach Anspruch 7 oder 10, wobei der Schritt des Messens der Signalqualität den Schritt umfasst zum: Messen einer Paketfehlerrate (Packet Error Rate, PER).
  13. Verfahren nach Anspruch 8, ferner den Schritt umfassend zum: Einstufen jeder der Vielzahl von in der Zelle betriebenen Mobileinheiten (210, 220, 310, 320) basierend auf dem Pegel einer Empfindlichkeit hinsichtlich einer Interzelleninterferenz, die mit jeder von der Vielzahl von Mobileinheiten verknüpft ist.
  14. Verfahren nach Anspruch 13, wobei der Schritt des Auswählens einer der mindestens drei Zeitperioden (A, B, C) und Zuteilen eines Uplink- oder Downlink-Kanals an eine von der Vielzahl von in der Zelle betriebenen Mobileinheiten (210, 220, 310, 320) vollbracht wird als eine Funktion der Einstufung der einen Mobileinheit.
  15. Verfahren nach Anspruch B, wobei der Schritt des Bestimmens eines Pegels einer Empfindlichkeit hinsichtlich einer Interzelleninterferenz für jede von der Vielzahl von in der Zelle betriebenen Mobileinheiten (210, 220, 310, 320) die Schritte umfasst zum: Messen einer Empfindlichkeit hinsichtlich einer Interzelleninterferenz während einer Uplink-Periode; und Messen einer Empfindlichkeit hinsichtlich einer Interzelleninterferenz während einer Downlink-Periode.
  16. Verfahren nach Anspruch 15, wobei der Schritt des Auswählens einer der mindestens drei Zeitperioden (A, B, C) und Zuteilen eines Uplink- oder Downlink-Kanals an eine von der Vielzahl von in der Zelle betriebenen Mobileinheiten (210, 220, 310, 320) den Schritt umfasst zum: Zuweisen eines Uplink- oder Downlink-Kanals in der dritten Zeitperiode (C) an die eine Mobileinheit, wenn bestimmt wird, dass die eine Mobileinheit einen niedrigen Pegel einer Empfindlichkeit hinsichtlich einer Interzelleninterferenz, wie während der Uplink-Periode gemessen, und einen niedrigen Pegel einer Empfindlichkeit hinsichtlich einer Interzelleninterferenz, wie während der Downlink-Periode gemessen, hat.
  17. Verfahren nach Anspruch 15, wobei der Schritt des Auswählens einer der mindestens drei Zeitperioden (A, B, C) und Zuteilen eines Uplink- oder Downlink-Kanals an eine von der Vielzahl von in der Zelle betriebenen Mobileinheiten (210, 220, 310, 320) den Schritt umfasst zum: Zuweisen eines Downlink-Kanals in der ersten Zeitperiode (A) an die eine Mobileinheit, wenn bestimmt wird, dass die eine Mobileinheit einen hohen Pegel einer Empfindlichkeit hinsichtlich einer Interzelleninterferenz hat, wie während der Downlink-Periode gemessen.
  18. Verfahren nach Anspruch 15, wobei der Schritt des Auswählens einer der mindestens drei Zeitperioden (A, B, C) und Zuteilen eines Uplink- oder Downlink-Kanals an eine von der Vielzahl von in der Zelle betriebenen Mobileinheiten (210, 220, 310, 320) den Schritt umfasst zum: Zuweisen eines Uplink-Kanals in der zweiten Zeitperiode (B) an die eine Mobileinheit, wenn bestimmt wird, dass die eine Mobileinheit einen hohen Pegel einer Empfindlichkeit hinsichtlich einer Interzelleninterferenz hat, wie während der Uplink-Periode gemessen.
  19. Vorrichtung zum Zuteilen von Funkkanälen in einem Zeittrennungsvielfachzugriffs-Zeitrahmen (400), welcher asymmetrische Downlink- und Uplink-Verkehrskanal-Felder (405, 410) enthält, wobei die Vorrichtung dadurch gekennzeichnet ist, dass sie umfasst: eine Einrichtung zum Aufteilen der asymmetrischen Downlink- und Uplink-Verkehrskanal-Felder (405, 410) in eine Anzahl von Zeitperioden (A, B, C), wobei jede Zeitperiode mit einem erwarteten Pegel einer Interzelleninterferenz verknüpft ist; eine Einrichtung zum Bestimmen eines Pegels einer Empfindlichkeit hinsichtlich einer Interzelleninterferenz für jede von einer Vielzahl von Mobileinheiten (210, 220, 310, 320); und eine Einrichtung zum Auswählen einer von der Anzahl von Zeitperioden und zum Zuteilen eines Funkkanals in der ausgewählten Zeitperiode an eine von der Vielzahl von Mobileinheiten, basierend auf dem erwarteten Pegel einer Interzelleninterferenz, die mit der ausgewählten Zeitperiode verknüpft ist, und dem Pegel einer Empfindlichkeit hinsichtlich einer Interzelleninterferenz für die Mobileinheit.
  20. Vorrichtung nach Anspruch 19, wobei die asymmetrischen Downlink- und Uplink-Verkehrskanal-Felder (405, 410) zusammen in insgesamt drei Zeitperioden (A, B, C) aufgeteilt sind, und wobei eine erste Zeitperiode (A) nur mit dem Downlink-Verkehrskanal-Feld (405) übereinstimmt, eine zweite Zeitperiode (B) nur mit dem Uplink-Verkehrskanal-Feld (410) übereinstimmt, und eine dritte Zeitperiode (C) mit einem Teil des Downlink-Verkehrskanal-Feldes (405) und einem Teil des Uplink-Verkehrskanal-Feldes (410) übereinstimmt.
  21. Vorrichtung nach Anspruch 20, wobei die Einrichtung zum Auswählen einer von der Anzahl von Zeitperioden (A, B, C) und zum Zuteilen eines Funkkanals in der ausgewählten Zeitperiode an eine von der Vielzahl von Mobileinheiten (210, 220, 310, 320) umfasst: eine Einrichtung zum Auswählen der dritten Zeitperiode (C) und zum Zuweisen eines Funkkanals in der dritten Zeitperiode (C) an die eine Mobileinheit, wenn bestimmt wird, dass die eine Mobileinheit einen geringen Pegel einer Empfindlichkeit hinsichtlich einer Interzelleninterferenz hat, wobei der erwartete Pegel einer mit der dritten Zeitperiode (C) verknüpften Interzelleninterferenz größer ist als der erwartete Pegel einer mit der ersten und zweiten Zeitperiode (A, B) verknüpften Interzelleninterferenz.
  22. Vorrichtung nach Anspruch 20, wobei die Einrichtung zum Auswählen einer von der Anzahl von Zeitperioden (A, B, C) und zum Zuteilen eines Funkkanals in der ausgewählten Zeitperiode an eine von der Vielzahl von Mobileinheiten umfasst: eine Einrichtung zum Auswählen der ersten Zeitperiode (A) und zum Zuweisen eines Downlink-Funkkanals in der ersten Zeitperiode (A) an die eine Mobileinheit, wenn bestimmt wird, dass die eine Mobileinheit einen hohen Pegel einer Empfindlichkeit hinsichtlich einer Interzelleninterferenz hat, wobei der erwartete Pegel einer mit der ersten Zeitperiode (A) verknüpften Interzelleninterferenz niedriger ist als der erwartete Pegel einer mit der dritten Zeitperiode (C) verknüpften Interzelleninterferenz.
  23. Vorrichtung nach Anspruch 20, wobei die Einrichtung zum Auswählen einer von der Anzahl von Zeitperioden (A, B, C) und zum Zuteilen eines Funkkanals in der ausgewählten Zeitperiode an eine von der Vielzahl von Mobileinheiten umfasst: eine Einrichtung zum Auswählen der zweiten Zeitperiode (B) und zum Zuweisen eines Uplink-Funkkanals in der zweiten Zeitperiode (B) an die eine Mobileinheit, wenn bestimmt wird, dass die eine Mobileinheit einen hohen Pegel einer Empfindlichkeit hinsichtlich einer Interzelleninterferenz hat, wobei der erwartete Pegel einer mit der zweiten Zeitperiode (B) verknüpften Interzelleninterferenz niedriger ist als der erwartete Pegel einer mit der dritten Zeitperiode (C) verknüpften Interzelleninterferenz.
  24. Vorrichtung nach Anspruch 19, wobei die Einrichtung zum Bestimmen eines Pegels einer Empfindlichkeit hinsichtlich einer Interzelleninterferenz für jede von der Vielzahl von Mobileinheiten umfasst: eine Einrichtung zum Messen einer mit jeder von der Vielzahl von Mobileinheiten verknüpften Signalstärke.
  25. Vorrichtung nach Anspruch 19, wobei die Einrichtung zum Bestimmen eines Pegels einer Empfindlichkeit hinsichtlich einer Interzelleninterferenz für jede von der Vielzahl von Mobileinheiten umfasst: eine Einrichtung zum Messen einer mit jeder von der Vielzahl von Mobileinheiten verknüpften Signalqualität.
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