DE19950858A1 - Handling transmissions on random access radio transmission channel - Google Patents

Abstract

The method involves controlling the access potential of stations seeking connections to the random access transmission channel according to the load on the communications system. The access potential can be controlled depending on the load on the communications system near the random access transmission channel and/or in adjacent regions.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Handhabung von Über­ tragungen auf einem Übertragungskanal für willkürlichen Zu­ griff mit den oberbegrifflichen Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie ein Kommunikationssystem zur Umsetzung des Verfah­ rens.The invention relates to a method for handling excess transmissions on a transmission channel for arbitrary access reached with the generic features of the claim 1 and a communication system to implement the procedure rens.

In Funk-Kommunikationssystemen werden Informationen und/oder Nachrichten (beispielsweise Sprache, Bildinformationen oder andere Daten) mit Hilfe von elektromagnetischen Wellen über eine Funkschnittstelle zwischen sendender und empfangender Station übertragen. Die Funkschnittstelle verbindet insbeson­ dere jeweils eine Basisstation mit einer oder mehreren Teil­ nehmerstationen. Das Abstrahlen der elektromagnetischen Wel­ len erfolgt dabei mit Trägerfrequenzen, die in dem für das jeweilige System vorgesehenen Frequenzband liegen. Für zu­ künftige Mobilfunksysteme mit CDMA- oder TD/CDMA-Übertra­ gungsverfahren über die Funkschnittstelle, beispielsweise das UMTS (Universal Mobile Telecommunication System) oder andere Systeme der 3. Generation sind Frequenzen im Frequenzband von ca. 2000 MHz vorgesehen.In radio communication systems, information and / or Messages (e.g. voice, picture information or other data) with the help of electromagnetic waves a radio interface between sending and receiving Station. The radio interface connects in particular each a base station with one or more parts slave stations. The radiation of the electromagnetic world len takes place with carrier frequencies which in the for the respective system provided frequency band. For too future mobile radio systems with CDMA or TD / CDMA transmissions method via the radio interface, for example the UMTS (Universal Mobile Telecommunication System) or others 3rd generation systems are frequencies in the frequency band of approx. 2000 MHz is provided.

Bevor eine Teilnehmerstation innerhalb eines zellularen Funk­ systems mit der Datenübermittlung beginnen kann, muß diese Teilnehmerstation Systemressourcen bei einer übergeordneten Systemeinheit anfordern, z. B. bei der Basisstation BS oder einem Basisstations-Steuerzentrum BSC. In einem zellularen Mobilfunksystem erfolgt die Ressourcenanfrage einer mobilen bzw. Teilnehmerstation MS durch einen zufälligen Prozeß über eine vom System vorgesehene ggf. auch reservierte Systemres­ source. Bekannt sind in diesem Zusammenhang z. B. Modulations­ verfahren, Zeitpunkt, Code, Frequenz. Die Ressourcenanfrage dient dabei zum erstmaligen Verbindungsaufbau oder zum Wie­ derbeleben einer bereits aufgebauten Verbindung.Before a subscriber station within a cellular radio systems can begin with the data transmission, this must Subscriber station system resources at a parent Request system unit, e.g. B. at the base station BS or a base station control center BSC. In a cellular Mobile radio system is the resource request of a mobile or subscriber station MS through a random process a system address, which may also be reserved by the system source. In this context, z. B. modulation procedure, time, code, frequency. The resource request  is used for the first connection or how revive an already established connection.

Da diese Prozesse durch die Benutzer der Teilnehmerstation oder durch eine verwendete Anwendung (z. B. einen Internetzu­ griff) zeitlich zufällig verursacht werden, stehen für solche Zugriffe spezielle Übertragungskanäle bereit. Bei einem der­ artigen Übertragungskanal für willkürlichen Zugriff (RACH bzw. Random Access CHannel) ist der Zugriff nicht koordi­ niert. Da die Ressourcenanfragen verschiedener Teilnehmersta­ tionen innerhalb einer Zelle zeitlich unabhängig erfolgen können, ist es folglich möglich, daß zwei oder mehrere Teil­ nehmerstationen gleichzeitig nach Ressourcen fragen und sich dabei gegenseitig stören, so daß eine Kollision entsteht.Because these processes by the users of the subscriber station or by an application used (e.g. an Internet handle) caused at random, stand for such Access special transmission channels ready. At one of the like transmission channel for random access (RACH or Random Access CHannel) the access is not coordinated kidney. Since the resource requests from different participants tions within a cell take place independently of time , it is therefore possible that two or more parts stations simultaneously ask for resources and themselves interfere with each other, so that a collision occurs.

Durch die fehlende Koordinierung der Zugriffe kann die Mög­ lichkeit, daß es zu Kollisionen kommt, wenn mehrere Benutzer auf die gleiche Ressource zugreifen, bei den derzeitigen Kom­ munikationssystemen nicht vermieden werden. Bei solch einer Kollision kann die Basisstation nicht mehr alle, im schlimms­ ten Fall sogar gar keine der Aussendungen bzw. Anforderungs­ signale einzelner Teilnehmerstationen detektieren.Due to the lack of coordination of access, the poss likelihood of collisions when multiple users access the same resource with the current comm communication systems cannot be avoided. With such a The base station can no longer all collide, bad In this case, none of the broadcasts or requests Detect signals from individual subscriber stations.

Bei einer Kollision müssen die Teilnehmerstationen die Über­ tragung wiederholen, dies unter Umständen sogar mehrfach, so daß es zu Verzögerungen kommt. Abhängig von der Wichtigkeit der Anwendung, für die die Datenübermittlung erfolgt, und der Dringlichkeit der Datenübertragung sind die durch solche Ver­ zögerungen auftretenden Nachteile von unterschiedlich großer Relevanz. So ist es beispielsweise besonders nachteilhaft, wenn Notsignale wegen einer regionalen Netzauslastung nur eine geringe Wahrscheinlichkeit haben, bei der ersten Über­ tragung erfolgreich detektiert zu werden. Des weiteren ist es nachteilhaft, wenn Benutzer oder Anwendungen, die im Ver­ gleich zu anderen Benutzern besonders häufige Random-Access- Zugriffe benötigen oder aus anderen Gründen eine höhere Prio­ rität benötigen, gleich wie alle anderen Benutzer behandelt werden.In the event of a collision, the subscriber stations must over Repeat the wear, possibly even several times, see above that there are delays. Depending on the importance the application for which the data is being transmitted and the Urgency of the data transmission are those caused by such ver disadvantages of different sizes Relevance. For example, it is particularly disadvantageous if only emergency signals due to regional network utilization have a low chance at the first over wear to be successfully detected. Furthermore, it is disadvantageous if users or applications that are in ver random access to other users Requires access or for other reasons a higher priority  tity, treated the same as all other users become.

Die Kollisionswahrscheinlichkeit steigt mit der Anzahl der an einer Übertragung interessierten Teilnehmer. In Fig. 2, die den Durchsatz gegenüber der Verkehrsrate skizziert, ist zu erkennen, daß der Durchsatz (Erfolg) dieser Ressourcenanfrage als Funktion der Verkehrsrate (Anzahl der Ressourcenanfragen pro Zeiteinheit) dargestellt werden kann. Diese Funktion weißt im allgemeinen ein Maximum auf. Nach Überschreiten die­ ses Maximums kann der Durchsatz und somit die Leistungsfähig­ keit des Mobilfunksystems stark absinken. Diesbezüglich wird beim derzeit in Anwendung befindlichen GSM-Kommunikationssys­ tem (GSM: Global System for Mobile communication), wie es unter anderem aus J. Biala "Mobilfunk und intelligente Netze", Vieweg Verlag, 1994, bekannt ist, der GSM-Protokoll­ typ "SLOTTED ALOHA" verwendet.The collision probability increases with the number of participants interested in a transmission. In Fig. 2, which outlines the throughput versus the traffic rate, it can be seen that the throughput (success) of this resource request can be represented as a function of the traffic rate (number of resource requests per unit of time). This function generally has a maximum. After this maximum is exceeded, the throughput and thus the performance of the mobile radio system can drop sharply. In this regard, the GSM communication system currently in use (GSM: Global System for Mobile communication), as is known, inter alia, from J. Biala "Mobile Communications and Intelligent Networks", Vieweg Verlag, 1994, uses the GSM protocol type " SLOTTED ALOHA "used.

Bisher führt eine Erhöhung der Anzahl der Ressourcenanfragen, z. B. bei einer größeren Anzahl von aktiven Mobilstationen oder beim Einsatz intensiver Paketdienste, zu einer Erhöhung der Kollisionen. Damit sinkt die Kapazität des Mobilfunksys­ tems. Das kann im schlimmsten Fall dazu führen, daß gar keine Mobilstation mehr Ressourcen zugewiesen bekommen kann.So far, increasing the number of resource requests e.g. B. with a larger number of active mobile stations or when using intensive parcel services, to an increase of collisions. This reduces the capacity of the mobile radio system tems. In the worst case, this can lead to no more mobile stations can be allocated resources.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und ein Kommunikationssystem zur Handhabung von Daten auf einem Übertragungskanal für willkürlichen Zugriff bereitzustellen, bei denen die Kollisionswahrscheinlichkeit beeinflußbar ist.The invention has for its object a method and a communication system for handling data on a To provide a transmission channel for random access, where the collision probability can be influenced.

Diese Aufgabe wird durch das Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 bzw. das Kommunikationssystem mit den Merkmalen des Anspruchs 15 gelöst.This task is accomplished through the process with the characteristics of Claim 1 or the communication system with the features of claim 15 solved.

Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand von Unteransprü­ chen. Advantageous further developments are the subject of dependent claims chen.  

Insbesondere ist dadurch, daß Zugriffsmöglichkeiten der ver­ bindungssuchenden Stationen auf den Übertragungskanal für willkürlichen Zugriff abhängig von der Auslastung des Kommu­ nikationssystems gesteuert werden, eine verbesserte Auslas­ tung von Kommunikationssystemen erzielbar.In particular, the fact that access options of ver connection seeking stations on the transmission channel for arbitrary access depending on the load on the commu nication system controlled, an improved discharge communication systems can be achieved.

Vorteilhaft ist dabei die Festlegung von Grenzwerten, insbe­ sondere einem maximalen Grenzwert des Durchsatzes, die zur Optimierung der Kapazitäten einzelner Bereiche des Kommunika­ tionssystems nicht überschritten werden.It is advantageous to set limit values, in particular in particular a maximum limit of the throughput, which for Optimizing the capacities of individual areas of communication tion system are not exceeded.

Neben der Möglichkeit seitens einer Basisstation zusätzliche Ressourcen bereitzustellen, ist auch die Einteilung vorhande­ ner Ressourcen entsprechend verschiedenartigster Kriterien vorteilhaft. Vorzugsweise werden in diesem Fall Durchsatzin­ formationen von der bereitstellenden Station über bestehende Downlink-Kanäle an die verbindungssuchenden Stationen über­ mittelt.In addition to the possibility of a base station, additional The allocation is also available to provide resources resources according to various criteria advantageous. In this case, throughput is preferred formations from the providing station to existing ones Downlink channels to the connection-seeking stations averages.

Abhängig von den Durchsatzinformationen können den verbin­ dungssuchenden Stationen Sende- und/oder Sendeleistungsbe­ schränkungen zur Reduzierung der Interferenz und/oder Verän­ derungen der Wartezeit zum nächsten Verbindungsversuch aufer­ legt werden.Depending on the throughput information, the verbin stations seeking broadcasting and / or transmission power Restrictions to reduce interference and / or changes changes in the waiting time for the next connection attempt be placed.

Besonders vorteilhaft ist aber auch eine Prioritätenvergabe, der verschiedenartigste Kriterien zugrundelegbar sind. Die Prioritäten können dabei wiederum variabel zugeordnet werden, so daß eine Erhöhung oder Erniedrigung der Priorität einer verbindungssuchenden Station z. B. in Abhängigkeit von deren Anzahl von Fehlverbindungsversuchen verändert werden kann. Prioritäten können dabei bereits bei der Ressourcenanfrage für verschiede Mobilstationen realisiert werden.Priority assignment is also particularly advantageous, the most diverse criteria can be used. The Priorities can in turn be assigned variably, so that an increase or decrease in the priority of one connection-seeking station z. B. depending on their Number of incorrect connection attempts can be changed. Priorities can already be given when requesting resources can be realized for different mobile stations.

Es besteht die Möglichkeit dauerhaft priorisierten Zugriff für spezielle Benutzer einzurichten. Vorteilhaft ist daher insbesondere auch, daß Notsignale bei entsprechend hoher Prioritätseinstufung eine höhere Wahrscheinlichkeit haben, bei der ersten Übertragung erfolgreicher detektiert zu werden als andere Random-Access-Sendungen. Des weiteren ist es von Nutzen, wenn Benutzer oder Anwendungen, die besonders häufige Random-Access-Zugriffe benötigen oder aus anderen Gründen eine höhere Priorität besitzen müssen, gegenüber anderen Be­ nutzern bevorzugt werden können.There is the possibility of permanently prioritized access to set up for special users. It is therefore advantageous in particular also that emergency signals at a correspondingly high  Priority rating are more likely to be detected more successfully on the first transmission than other random access programs. Furthermore it is from Benefit if users or applications that are particularly common Random access needs or for other reasons must have a higher priority than other Be users can be preferred.

Zudem kann berücksichtigt werden, daß Anwendungen mit häufi­ gen Random-Access-Zugriffen bei hoher Priorisierung weniger durch hohe Kollisionswahrscheinlichkeiten beeinträchtigt wer­ den als Anwendungen mit wenigen Random-Access-Zugriffen und zugleich niedrigerer Priorität.It can also be considered that applications with frequent against random access with less prioritization affected by high collision probabilities as applications with few random accesses and at the same time lower priority.

Damit ist es auch möglich, innerhalb des Mobilfunksystems ef­ fektiv zusätzliche Ressourcen für die Ressourcenanfrage der Mobilstationen bei Bedarf zur Verfügung zu stellen, so daß der Durchsatz insgesamt erhöht werden kann.It is also possible to use ef within the mobile radio system effective additional resources for the resource request of the To provide mobile stations if necessary, so that overall throughput can be increased.

Die Anzahl der Kollisionen wird insbesondere durch ein ge­ zieltes Sendeverbot oder eine Sendeleistungsbeschränkung ver­ ringert. Deshalb haben effektiv mehr Mobilstationen Erfolg beim Versuch eine Verbindung aufgrund einer Information auf­ zubauen, die von ihnen zuvor auf einem Kanal für zufälligen Zugriff abgesetzt wurde. Als Information sind übliche Nach­ richten oder z. B. auch eine Chipsequenz oder ein sonstiges EM-Signal geeignet. Gleichzeitig kann auch die Interferenz zu benachbarten Zellen eines Funk-Kommunikationssystems gesenkt werden.The number of collisions is particularly a ge targeted transmission ban or a transmission power limitation wrestles. Therefore, more mobile stations are effectively successful when trying to connect based on information build that of them previously on a channel for random Access was canceled. The usual information is given as information judge or z. B. also a chip sequence or other Suitable for EM signal. At the same time, the interference too neighboring cells of a radio communication system lowered become.

Durch das vorgeschlagene Verfahren und das Kommunikationssys­ tem zum Durchführen des Verfahrens wird die Kapazität von Kanälen für willkürlichen Zugriff effizienter genutzt. Zeit­ kritische Zugriffe werden zudem durch weniger zeitrelevante Benutzerzugriffe nicht gestört, so daß die Zahl der Kollisio­ nen und somit die mittlere Zeit bis zur erfolgreichen Über­ tragung sinkt.Through the proposed procedure and the communication system The capacity of Channels for arbitrary access used more efficiently. Time critical accesses are also made less time-relevant User access is not disturbed, so the number of collisions and thus the mean time until the successful transfer wear decreases.

Nachfolgend werden ein Ausführungsbeispiel und diverse bei­ spielhafte Ausführungsformen anhand der Zeichnung näher er­ läutert. Es zeigen:Below is an embodiment and various playful embodiments with reference to the drawing he purifies. Show it:

Fig. 1 ein Blockschaltbild eines bekannten Mobilfunksystems, Fig. 1 is a block diagram of a known mobile radio system,

Fig. 2 das Verhältnis von Durchsatz zu Verkehrsrate, Fig. 2, the ratio of throughput to traffic rate,

Fig. 3 ein Schema einer prioritätsabhängigen Kapazitätsauf­ teilung eines Kanals für zufälligen Zugriff, Fig. 3 is a schematic of a priority-dependent Kapazitätsauf division of a channel for random access,

Fig. 4 ein Schema einer diensteabhängigen Kapazitätsauftei­ lung eines Kanals für zufälligen Zugriff und Fig. 4 is a schematic of a service-dependent capacity allocation of a channel for random access and

Fig. 5 einen Ablaufplan eines Verfahrens zur Leistungsreduk­ tion. Fig. 5 is a flowchart of a method for power reduction tion.

Das in Fig. 1 dargestellte Mobilfunksystem als Beispiel eines bekannten Funk-Kommunikationssystems besteht aus einer Viel­ zahl von Mobilvermittlungsstellen MSC, die untereinander ver­ netzt sind bzw. den Zugang zu einem Festnetz PSTN herstellen. Weiterhin sind diese Mobilvermittlungsstellen MSC mit jeweils zumindest einer Einrichtung RNM zum Zuteilen von funktechni­ schen Ressourcen verbunden. Jede dieser Einrichtungen RNM er­ möglicht wiederum eine Verbindung zu zumindest einer Basis­ station BS. Eine solche Basisstation BS kann über eine Funk­ schnittstelle eine Verbindung zu Teilnehmerstationen, z. B. mobilen Stationen MS, oder anderweitigen mobilen und statio­ nären Endgeräten aufbauen. Durch jede Basisstation BS wird zumindest eine Funkzelle Z gebildet. Bei einer Sektorisierung oder bei hierarchischen Zellstrukturen werden pro Basissta­ tion BS auch mehrere Funkzellen Z versorgt.The mobile radio system shown in FIG. 1 as an example of a known radio communication system consists of a large number of mobile switching centers MSC, which are networked with one another or which provide access to a fixed network PSTN. Furthermore, these mobile switching centers MSC are each connected to at least one device RNM for allocating radio technical resources. Each of these RNM devices in turn enables a connection to at least one base station BS. Such a base station BS can interface via a radio interface to subscriber stations, for. B. mobile stations MS, or other mobile and statio nary end devices. At least one radio cell Z is formed by each base station BS. In the case of sectorization or hierarchical cell structures, several radio cells Z are also supplied per base station BS.

In Fig. 1 sind beispielhaft bestehende Verbindungen V1, V2, V3 zur Übertragung von Nutzinformationen und Signalisierungs­ informationen zwischen mobilen Stationen MS und einer Basis­ station BS und eine Anforderung zur Ressourcenzuteilung oder eine kurze Bestätigungsmeldung in einem Zugriffskanal BACH durch eine weitere mobile Station MS dargestellt. Weiterhin ist ein Organisationskanal (BCCH: Broadcast Control CHannel) dargestellt, der zur Übertragung von Nutz- und Signalisie­ rungsinformationen mit einer definierten Sendeleistung von jeder der Basisstationen BS für alle mobilen Stationen be­ reitgestellt wird.In Fig. 1 are exemplary existing connections V1, V2, V3 for transmitting user information and signaling information between mobile stations MS and a base station BS and a request for resource allocation or a short acknowledgment message in an access channel BACH by a further mobile station MS shown. Furthermore, an organization channel (BCCH: Broadcast Control CHannel) is shown, which is provided for the transmission of user and signaling information with a defined transmission power from each of the base stations BS for all mobile stations.

Ein Operations- und Wartungszentrum OMC realisiert Kontroll- und Wartungsfunktionen für das Mobilfunksystem bzw. für Teile davon. Die Funktionalität dieser Struktur ist auf andere Funk-Kommunikationssysteme übertragbar, insbesondere für Teilnehmerzugangsnetze mit drahtlosem Teilnehmeranschluß.An operation and maintenance center OMC realizes control and maintenance functions for the mobile radio system or for parts from that. The functionality of this structure is different Radio communication systems transferable, especially for Subscriber access networks with wireless subscriber connection.

Zur Vermeidung von Kollisionen wird in bevorzugter Weise durchgehend oder in vorgebbaren Abständen festgestellt, ob im Kommunikationssystem eine erhöhte Belastung oder gar Überbe­ lastungsgefahr besteht. Dies kann beispielsweise von einer der festen Stationen BS, MSC im Netz oder auch von einer Teilnehmerstation MS aus erfolgen. Nachfolgend wird als ein Beispiel die Feststellung der entsprechenden Netzauslastung von einer Basisstation BS aus durchgeführt. Die Basisstation BS überwacht dazu z. B. die Anzahl der eingehenden Ressourcen­ anfragen pro vorgebbarer Zeiteinheit im Verhältnis zu dem Durchsatz, d. h. zu dem Erfolg einer Teilnehmerstation.To avoid collisions is preferred determined continuously or at predefinable intervals whether in Communication system an increased load or even overwork there is a risk of strain. This can, for example, from a of fixed stations BS, MSC in the network or from one Participant station MS from. Below is called a Example of determining the corresponding network utilization carried out from a base station BS. The base station BS monitors z. B. the number of incoming resources inquiries per definable time unit in relation to the Throughput, d. H. to the success of a subscriber station.

Als ein anderes oder zusätzlich berücksichtigbares Kriterium kann durch die Basisstation BS beispielsweise auch die Auslas­ tung der Kommunikationskanäle bzw. die Anzahl der mit akti­ ven Verbindungen belegten Kommunikationskanäle im Verhältnis zur Gesamtzahl der verfügbaren Kommunikationskanäle ausgewer­ tet werden.As another or additional criterion that can be taken into account can also be the outlet through the base station BS communication channels or the number of active channels connections used communication channels in relation evaluated for the total number of available communication channels be tested.

Die Basisstation BS sendet durchgehend oder bei Gefahr einer Überbelastung an die in ihrem Bereich befindlichen Teilneh­ merstationen MS Informationen zum aktuellen Durchsatz aus. Solche Informationen können insbesondere in Form von Zahlen­ werten, unscharfen Werten (Fuzzy-Sets), Impulsen oder mini­ mierten Aussagen, z. B. ein Bit B welches sagt, ob der Durch­ satz klein (B = 0) oder hoch (B = 1) ist, übertragen werden. Das Aussenden findet vorzugsweise über einen von allen Teil­ nehmer- bzw. Mobilstationen MS hörbaren Kanal statt. Ein ge­ zieltes Aussenden für gezielte Mobilstationen oder eine ört­ liche Ausprägung kann aber auch genutzt werden.The base station BS transmits continuously or in the event of danger Overload on the participants in their area merstations MS provides information on the current throughput. Such information can be in particular in the form of numbers values, unsharp values (fuzzy sets), impulses or mini mated statements, e.g. B. a bit B which says whether the through record is small (B = 0) or high (B = 1). The transmission takes place preferably via one of all parts  subscriber or mobile stations MS audible channel instead. A ge targeted transmission for targeted mobile stations or a location However, it can also be used.

Ein gezieltes Aussenden kann z. B. in Verbindung mit einer Un­ terscheidung im Service oder der Klasse erfolgen. Besonders vorteilhaft ist dabei die Unterscheidung zur bevorzugten Be­ handlung von Sonderdiensten wie einem Notrufdienst, der Hil­ ferufe von Teilnehmern ermöglicht, oder von kommunikationssys­ tem-eigenen Alarmmeldungen, die von Stationen im Netz ausge­ sendet werden, um andere Stationen über Fehler oder Störungen im Kommunikationssystem zu informieren.A targeted transmission can, for. B. in connection with an Un differentiation in service or class. Especially It is advantageous to differentiate it from the preferred Be special services such as an emergency service, the Hil calls from participants or from communication systems own alarm messages issued by stations in the network be sent to other stations about errors or malfunctions to inform in the communication system.

Eine Möglichkeit zur Verhinderung einer Überbelastung kann darin bestehen, daß die Basisstation BS im Fall der drohenden Überlastung der Ressourcen zusätzliche Ressourcen für Res­ sourcenanfragen und/oder Kommunikationsverbindungen zur Ver­ fügung stellt. In diesem Fall werden den Teilnehmerstationen MS sinnvollerweise Informationen über diese zusätzlichen Res­ sourcen bekannt geben.One way to prevent overloading is consist in that the base station BS in the event of impending Resource overload Additional resources for res resource requests and / or communication links to ver provides. In this case, the subscriber stations MS makes sense information about these additional Res announce sources.

Zusätzlich oder alternativ kann durch eine Klassifizierung von Teilnehmerstationen MS im drohenden oder im vorliegenden Kollisionsfall ein temporäres Sendeverbot oder eine Sendeleis­ tungsbeschränkung bzw. alternativ eine Sendeleistungserhö­ hung für bestimmte Teilnehmerstationen MS erzwungen werden, um die Verkehrsrate innerhalb der betroffenen Zelle Z zu sen­ ken. Als Kriterium für die Klassifizierung können z. B. der Service, der von der Teilnehmerstation angefordert wird, eine Priorität, die der Teilnehmerstation zuvor zugewiesen wurde, oder die für die angeforderte Verbindung erforderliche Diens­ tegüte (QoS) ausgewählt werden. Auch ist es möglich, die Zu­ weisungen von Ressourcen nach einer Prioritätentabelle vorzu­ nehmen. Notwendige Algorithmen für die Steuerung der Durch­ satzüberwachung sowie der Übertragung für die Umsetzung er­ forderlicher Nachrichten zwischen Teilnehmerstationen MS und Basisstationen BS können in diesen Netzeinrichtungen MS, BS und/oder in einer übergeordneten Steuer- und Kontrolleinheit, wie z. B. MSC oder BSC, implementiert sein.Additionally or alternatively, a classification of subscriber stations MS in the impending or in the present In the event of a collision, a temporary transmission ban or a transmission ice limitation or alternatively a transmission power increase hung for certain subscriber stations MS, to see the traffic rate within the affected cell Z. ken. As a criterion for the classification z. B. the Service requested by the subscriber station, one Priority previously assigned to the subscriber station or the service required for the requested connection quality (QoS) can be selected. It is also possible to assign resources according to a priority table to take. Necessary algorithms for controlling the through set monitoring and the transfer for the implementation required messages between subscriber stations MS and Base stations BS can be used in these network devices MS, BS  and / or in a higher-level control and monitoring unit, such as B. MSC or BSC can be implemented.

Eine effizientere Nutzung der Übertragungskapazität von Über­ tragungskanälen mit bzw. für willkürlichen Zugriff RACH ist in der Funk-Kommunikationstechnik insbesondere durch die un­ terschiedliche Priorisierung von zufälligen bzw. Random-Ac­ cess-Zugriffen möglich.More efficient use of the transmission capacity of Über transmission channels with or for random access is RACH in radio communication technology, in particular through the un Different prioritization of random or random ac cess access possible.

Im Normalfall haben beispielsweise alle Teilnehmer und Anwen­ dungen bei gleichen Prioritäten generell die gleiche Kollisi­ onswahrscheinlichkeit bei der Übertragung auf Kanälen für willkürlichen Zugriff. Vorteilhafterweise wird die zur Verfü­ gung stehende Kapazität eines Kanals für willkürlichen Zu­ griff BACH hier mit unterschiedlicher Priorisierung zugäng­ lich gemacht. Der niedrigsten Priorisierung wird dabei z. B. die höchste Kollisionswahrscheinlichkeit zugeordnet. Daneben existieren eine oder mehrere höhere Priorisierungen, bei de­ nen die Kollisionswahrscheinlichkeit entsprechend geringer ist.For example, all participants and users normally have generally the same package with the same priorities probability of transmission on channels for arbitrary access. Advantageously, the available capacity of a channel for arbitrary access BACH accessed here with different priorities made. The lowest prioritization is z. B. assigned the highest collision probability. Besides there are one or more higher priorities at de the collision probability is correspondingly lower is.

Die Kollisionswahrscheinlichkeit hängt für den einzelnen Be­ nutzer insbesondere davon ab, wie hoch seine Sendeleistung im Vergleich zu den übrigen Benutzern ist und mit wie vielen Be­ nutzern er sich wie viele Kollisionsgruppen, d. h. Übertra­ gungsressourcen teilen muß. Die Kollisionswahrscheinlichkeit für Teilnehmer und/oder Anwendungen mit höherer Priorisierung kann in besonders einfacher Art und Weise durch die folgenden Mechanismen erniedrigt werden.The collision probability depends on the individual Be users depend in particular on how high their transmission power in the Compared to the other users and with how many Be he uses like many collision groups, d. H. Transfer must share resources. The probability of collision for participants and / or applications with higher prioritization can be done in a particularly simple manner by the following Mechanisms are lowered.

Zum einen können im Netz wie vorstehend erörtert mehr Kolli­ sionsgruppen bzw. Übertragungsressourcen pro Teilnehmer zur Verfügung gestellt werden. Zum anderen kann die Übertragung mit höherer Sendeleistung erfolgen. Letzteres würde jedoch eine maximal zulässige Standardsendeleistung für alle Teil­ nehmerstationen MS erforderlich machen. Alternativ oder zu­ sätzlich wäre auch die Vorgabe einer maximalen Sendeleistung für bestimmte Teilnehmer mit niedriger Priorität vorgebbar.For one, more packages can be found on the network as discussed above sions groups or transmission resources per participant Will be provided. Secondly, the transmission with higher transmission power. The latter, however, would a maximum permissible standard transmission power for all parts make subscriber stations MS necessary. Alternatively or to  in addition, the specification of a maximum transmission power would also be can be specified for certain participants with low priority.

Zusätzlich oder alternativ kann auch die Wartezeit nach einem mißlungenen willkürlichen Zugriff bis zum nächsten Versuch (Backoff Delay) verkürzt (oder erhöht) werden. Für höchst­ priorisierte Anwendungen ließe sich auch durch direkte Zuwei­ sung von Ressourcen eine Kollision mit anderen Teilnehmern ausschließen.Additionally or alternatively, the waiting time after a unsuccessful arbitrary access until the next attempt (Backoff Delay) can be shortened (or increased). For most prioritized applications could also be assigned directly resource collision with other participants exclude.

Die Festlegung der Priorisierungen der Teilnehmer/Anwendungen erfolgt vorzugsweise durch die Basisstationen BS. Die ein­ zelne Basisstation BS teilt diese Einteilung den jeweiligen Teilnehmern auf geeigneten Downlink-Kontrollkanälen mit, z. B. auf dem RACH oder FACH (FACH: Fast Access CHannel). Spezielle Anwendungen (z. B. Notrufsignale) können darüber hinaus von vornherein eine höhere Priorität besitzen.The prioritization of the participants / applications is preferably carried out by the base stations BS. The one individual base station BS shares this division with the respective Participants on suitable downlink control channels with, e.g. B. on the RACH or FACH (FACH: Fast Access CHannel). Specific Applications (e.g. emergency signals) can also from have a higher priority in advance.

Die Priorisierungseinteilung der Basisstation BS kann insbe­ sondere von der Anzahl der Zugriffe, die ein Benutzer im letzten Zeitraum auf dem Random Access Kanal RACH durchge­ führt hat, der Art der Datenübertragung, die der Benutzer durchführt, z. B. Sprachübertragung oder Paketdatenübertra­ gung, oder Prioritätstabellen und Listen abhängen, in denen Teilnehmer oder deren mobile Stationen MS eingetragen sind, die prinzipiell höhere Prioritäten haben sollen. Solche Teil­ nehmer können z. B. Personen in Wach- und Schließdiensten oder im Bereich gefährlicher Anlagen sein.The prioritization of the base station BS can in particular special of the number of accesses that a user in last period on the random access channel RACH has the type of data transmission that the user performs performs, e.g. B. voice transmission or packet data transmission or priority tables and lists depend on where Subscribers or their mobile stations MS are entered, which should in principle have higher priorities. Such part Participants can e.g. B. People in guard and locking services or be in the area of dangerous plants.

Im Falle einer Prioritätsregelung können die für den Kanal für willkürlichen Zugriff RACH zur Verfügung stehenden Res­ sourcen, wie dies beispielsweise in Fig. 3 dargestellt ist, aufgeteilt sein, wobei die Ressourcen mit niedrigerer Priori­ tät eine Teilmenge der Ressourcen darstellen, die auch höher priorisierten Anwendungen zur Verfügung stehen. Zusätzlich kann z. B. auch die Sendeleistung einer bei einer Basisstation BS anfragenden Teilnehmerstation MS mit deren Priorität stei­ gen.In the case of a priority regulation, the resources available for the channel for random access RACH can be divided, as is shown, for example, in FIG. 3, the resources with lower priority representing a subset of the resources, which are also higher priority applications be available. In addition, e.g. B. also the transmission power of a subscriber station MS inquiring at a base station BS with its priority.

Alternativ oder zusätzlich können die für den Kanal mit zu­ fälligem Zugriff BACH zur Verfügung stehenden Ressourcen wie in Fig. 4 skizziert abhängig vom Typ des Kanals für zufälli­ gen Zugriff BACH in disjunkte Bereiche aufgeteilt werden. Dabei sind in diesem Kanal RACH zum Beispiel ein Standardbe­ reich bzw. Initial BACH für Standardzwecke, ein Servicebe­ reich bzw. Service RACH für Paketdatenanfragen etc. oder ein reservierter Bereich bzw. Reserved BACH mit Kapazitäten für Notrufe etc. einrichtbar. Im Rahmen eines weiteren Kriteriums für eine Prioritätsvergabe kann auch berücksichtigt werden, ob die Anfrage nach einer Ressourcenzuteilung die zeitkriti­ schere Aufgaben betrifft, für die besonders hohe oder sichere Kapazitäten in einem reservierten Bereich zur Verfügung zu stellen sind. Solche reservierte Bereiche zeichnen sich dann durch ein besonders gutes Benutzerzahl/Kollisionsgruppen-Ver­ hältnis aus.Alternatively or additionally, the resources available for the channel with accidental access BACH can be divided into disjoint areas as outlined in FIG. 4 depending on the type of channel for accidental access BACH. In this channel RACH, for example, a standard area or initial BACH for standard purposes, a service area or service RACH for packet data requests etc. or a reserved area or reserved BACH with capacities for emergency calls etc. can be set up. Another criterion for assigning priorities can also take into account whether the request for a resource allocation relates to more time-critical tasks for which particularly high or secure capacities are to be made available in a reserved area. Such reserved areas are characterized by a particularly good number of users / collision groups.

Das in Fig. 5 skizzierte Steuerverfahren umfaßt lediglich ei­ nen Teil der vorstehend aufgeführten Möglichkeiten einer Kom­ munikationssystem-Steuerung am Beispiel einer zentralen Steuerung durch eine Basisstation BS.The control method outlined in FIG. 5 comprises only a part of the above-mentioned possibilities of a communication system control using the example of a central control by a base station BS.

Nach der Initialisierung und Betriebsaufnahme der Basissta­ tion BS überwacht diese kontinuierlich die Anzahl der bei ihr direkt eingehenden Ressourcenanfragen.After the initialization and start-up of the base sta tion BS continuously monitors the number of people working with it directly incoming resource requests.

Diese Anzahl eingehender Ressourcenanfragen vergleicht die Basisstation BS mit der Anzahl der bei ihr verfügbaren Kapa­ zitäten und bestimmt, ob der relative Wert größer als eine Variable z ist. Als weiteres Kriterium stellt sie fest, auf wie viele Anforderungen nach Übertragungskanälen sie keine Kapazitäten zur Verfügung stellen kann, ohne eine vorgegebene Auslastungsgrenze zu überschreiten, und bestimmt, ob der re­ lative Wert größer als eine Variable x ist. Zusätzlich können der Basisstation BS auch durch übergeordnete oder parallele Netzinstanzen Informationen über aktive Teilnehmerstationen MS übermittelt werden, die voraussichtlich von benachbarten Zellen Z aus in den Bereich dieser Basisstation BS wechseln könnten.This number of incoming resource requests compares the Base station BS with the number of Kapa available with it and determines whether the relative value is greater than one Variable z is. As another criterion, she notes on how many requests for transmission channels they don't have Capacities can be made available without a given Utilization limit exceeded, and determines whether the right relative value is greater than a variable x. In addition, you can  the base station BS also by superordinate or parallel Network instances Information about active subscriber stations MS are expected to be transmitted from neighboring Switch cells Z out into the area of this base station BS could.

Im Falle der Gefahr einer Überbelastung stellt die Basissta­ tion BS zusätzliche Kapazitäten zur Verfügung. Dies kann z. B. dadurch erfolgen, daß einer von ihr versorgten und kaum belas­ teten Zelle Z Kapazitäten entzogen werden, um diese einer überlasteten Zelle Z zuzuweisen, die ebenfalls von dieser Ba­ sisstation BS versorgt wird.In the event of a risk of overload, the Basissta tion BS additional capacities are available. This can e.g. B. in that one of them is supplied and hardly loaded tied cell Z capacities are withdrawn to this one assign overloaded cell Z, which is also from this Ba sisstation BS is supplied.

Zusätzlich oder alternativ wird an die Teilnehmerstationen MS signalisiert, wie der Auslastungsgrad des Netzes ist und daß sich die Teilnehmerstationen nur nach bestimmten Kriterien verhalten dürfen. Z. B. kann der Kanal für zufälligen Zugriff BACH derart aufgeteilt werden, daß auf bestimmte Teile nur ausgewählte Teilnehmerstationen MS mit besonders hoher Prio­ rität zugreifen dürfen. Andere Teilnehmerstationen MS können angewiesen werden, nur mit reduzierter Leistung oder in be­ stimmten Zeitintervallen über den Kanal für zufälligen Zu­ griff BACH mit der Basisstation BS zu kommunizieren.Additionally or alternatively, MS is sent to the subscriber stations signals what the degree of utilization of the network is and that the subscriber stations only according to certain criteria may behave. For example, the random access channel BACH can be divided so that only certain parts selected subscriber stations MS with a particularly high priority allowed access. Other subscriber stations MS can be instructed only with reduced power or in be agreed time intervals across the channel for random matches grabbed BACH to communicate with the base station BS.

Weiterhin kann festgestellt werden, ob die Auslastung gerin­ ger geworden ist, um die Kapazität im Fall einer Auslastung unter den Wert einer Variablen y zurückfahren zu können.It can also be determined whether the load is low has become the capacity in case of utilization to be able to go back under the value of a variable y.

Wie festgestellt, erfolgt die Steuerung des Auslastungsgrads zwar vorzugsweise von Basisstationen in Kommunikation mit verbindungssuchenden Teilnehmerstationen aus, jedoch kann die Steuerung auch von anderen Stationen und Einrichtungen des Kommunikationsnetzes aus erfolgen.As stated, the degree of utilization is controlled preferably from base stations in communication with connection-seeking subscriber stations, however, the Control from other stations and facilities of the Communication network from.

Insbesondere kann die Steuerung sogar ausschließlich von den verbindungssuchenden Teilnehmerstationen M5 aus erfolgen. Diese können sich z. B. selber in Abhängigkeit von der Anzahl von Fehlversuchen eine diensteabhängig erhöhte oder redu­ zierte Sendeleistung auferlegen oder die Anzahl der Verbin­ dungsversuche bzw. Zugriffsversuche auf den Kanal für zufäl­ lige Zugriffe BACH, FACH pro Zeiteinheit erhöhen oder ernied­ rigen.In particular, the control can even exclusively from the connection-seeking subscriber stations M5 from. These can e.g. B. itself depending on the number  of failed attempts a service-dependent increased or reduced or the number of connec Attempted attempts or attempts to access the channel for random Increase or decrease accesses BACH, FACH per time unit rigen.

Claims (17)

1. Verfahren zur Handhabung von Übertragungen in einem Kommu­ nikationssystem auf einem Übertragungskanal für willkürlichen Zugriff (RACH), wobei seitens zumindest einer verbindungssu­ chenden Station (MS) zum Übermitteln einer Information, ins­ besondere einer Nachricht, an eine weitere Station (BS) auf den Übertragungskanal für willkürlichen Zugriff (BACH) zuge­ griffen wird, dadurch gekennzeichnet, daß Zugriffsmöglichkeiten der verbindungssuchenden Stationen (MS) auf den Übertragungskanal für willkürlichen Zugriff (BACH) abhängig von der Auslastung des Kommunikationssystems gesteuert werden.1. A method for handling transmissions in a communication system on a transmission channel for random access (RACH), whereby at least one connection-searching station (MS) for transmitting information, in particular a message, to another station (BS) on the Transmission channel for random access (BACH) is accessed, characterized in that access possibilities of the connection-searching stations (MS) to the transmission channel for random access (BACH) are controlled depending on the load on the communication system. 2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Steuerung der Zugriffsmöglichkeiten in Abhängigkeit der Auslastung des Kommunikationssystems im Bereich des Übertra­ gungskanals für willkürlichen Zugriff (BACH) und/oder in be­ nachbarten Bereichen erfolgt.2. The method according to claim 1, wherein the control of the access possibilities depending on the Utilization of the communication system in the area of the transfer arbitrary access channel (BACH) and / or in be neighboring areas. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Steuerung der Zugriffsmöglichkeiten in Abhängigkeit der Anzahl von Zugriffen auf den Übertragungskanal für willkürli­ chen Zugriff (RACH) erfolgt.3. The method according to claim 1 or 2, wherein the control of the access possibilities depending on the Number of accesses to the transmission channel for arbitrary access (RACH) takes place. 4. Verfahren nach einem vorstehenden Anspruch, bei dem die Steuerung der Zugriffsmöglichkeiten in Abhängigkeit der Auslastung der verfügbaren Kapazitäten der weiteren Station (BS) erfolgt.4. The method according to any preceding claim, in which the control of the access possibilities depending on the Utilization of the available capacities of the further station (BS) takes place. 5. Verfahren nach einem vorstehenden Anspruch, bei dem die Steuerung der Zugriffsmöglichkeiten in Abhängigkeit der Verkehrsrate für Ressourcenanfragen derart gesteuert wird, daß das Maximum des Durchsatzes und/oder ein vorbestimmter Grenzwert des Durchsatzes nicht überschritten wird. 5. The method according to any preceding claim, in which the control of the access possibilities depending on the Traffic rate for resource requests is controlled in such a way that the maximum of throughput and / or a predetermined Throughput limit is not exceeded.   6. Verfahren nach einem vorstehenden Anspruch, bei dem ab einem vorbestimmten Auslastungsgrad des Kommunikationssys­ tembereichs zusätzliche Ressourcen bereitgestellt werden.6. The method according to any preceding claim, in which from a predetermined degree of utilization of the communication system additional resources are made available. 7. Verfahren nach einem vorstehenden Anspruch, bei dem verbindungssuchenden Stationen (MS) ab einem vorbestimmten Auslastungsgrad des Kommunikationssystembereichs disjunkte RACH-Bereiche zugewiesen werden.7. The method according to any preceding claim, in which connection-seeking stations (MS) from a predetermined Degree of utilization of the communication system area disjoint RACH areas can be assigned. 8. Verfahren nach einem vorstehenden Anspruch, bei dem verbindungssuchenden Stationen (MS) Auslastungs- und/oder Durchsatzinformationen übermittelt werden, die ein bestimmtes überlastungshemmendes Verhalten der verbindungssuchenden Sta­ tionen (MS) bewirken.8. The method according to any preceding claim, in which connection-seeking stations (MS) utilization and / or Throughput information is transmitted that a particular overload-preventing behavior of the connection-seeking Sta effects (MS). 9. Verfahren nach Anspruch 8, bei dem verbindungssuchende Stationen (MS) durch die empfangene In­ formation Sende- und/oder Sendeleistungsbeschränkungen und/oder eine geänderte Wartezeit bis zum nächsten Verbin­ dungsversuch auferlegt bekommen.9. The method according to claim 8, wherein connection seeking stations (MS) by the received In formation Transmission and / or transmission power restrictions and / or a changed waiting time until the next connection get attempted. 10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, bei dem verbindungssuchende Stationen (MS) durch die empfangene In­ formation prioritätenabhängige Anweisungen übermittelt bekom­ men.10. The method according to claim 8 or 9, wherein connection seeking stations (MS) by the received In priority-related instructions are received by com men. 11. Verfahren nach Anspruch 10, bei dem die Prioritäteneinteilung automatisch, zuvor, dienstabhängig, notrufabhängig, nach Tabellen/Listen im Netz, über Überlas­ tungswerte, über bestimmte Anwender/Dienste, über die Art der Datenübertragung und/oder über die erfolgreiche oder über nicht erfolgreiche Zugriffsanzahl erfolgt.11. The method according to claim 10, wherein the prioritization automatically, before, depending on the service, depending on the emergency call, according to tables / lists in the network, via overview values, about certain users / services, about Art the data transmission and / or about the successful or about unsuccessful access count. 12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, bei dem verbindungssuchenden Stationen (MS) mit höchster Priorität ein direkter Zugriff gewährt wird. 12. The method according to claim 10 or 11, wherein connection-seeking stations (MS) with the highest priority direct access is granted.   13. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 12, bei dem die Informationen verbindungssuchenden Stationen (MS) über Downlink-Kanäle (BACH, FACH) übermittelt werden.13. The method according to any one of claims 8 to 12, in which the information connection-seeking stations (MS) on Downlink channels (BACH, FACH) are transmitted. 14. Verfahren nach einem vorstehenden Anspruch, bei dem die weitere Station (BS) oder eine dritte Station den Übertra­ gungskanal für willkürlichen Zugriff (BACH) bereitstellt.14. The method according to any preceding claim, wherein the another station (BS) or a third station the transfer arbitrary access channel (BACH). 15. Kommunikationssystem, insbesondere Funk- Kommunikations­ system, zum Durchführen eines Verfahrens nach insbesondere einem der vorstehenden Ansprüche mit

• - zumindest einer bereitstellenden Station (BS), die insbe­ sondere zumindest einen Kanal für zufällige Zugriffe (BACH, FACH) bereitstellt,
• - zumindest einer verbindungssuchenden Station (MS), die An­ forderungseinrichtungen aufweist, die das Anfordern von Kom­ munikationsverbindungen seitens der zumindest einen bereit­ stellenden Station (BS) über einen solchen Kanal für zufäl­ lige Zugriffe (RACG, FACH) ermöglichen,

dadurch gekennzeichnet, daß

• - die Anforderungseinrichtungen der zumindest einen verbin­ dungssuchenden Station (MS) Kommunikationssystem-auslastungs­ abhängig steuerbar ausgelegt sind.

15. Communication system, in particular radio communication system, for performing a method according to one of the preceding claims

• at least one providing station (BS), which in particular provides at least one channel for random accesses (BACH, FACH),
• - at least one connection-searching station (MS), which has requesting devices that enable the requesting of communication connections from the at least one providing station (BS) via such a channel for random accesses (RACG, FACH),

characterized in that

• - The requesting devices of the at least one connection-searching station (MS) are designed to be controllable depending on the utilization of the communication system.

16. Kommunikationssystem nach Anspruch 15, bei dem die zumindest eine einen Kanal für zufälligen Zugriff (BACH, FACH) bereitstellende Station (BS)

• - eine Auslastungsbestimmungseinrichtung zur Bestimmung von deren Auslastung, und
• - eine Signalisierungseinrichtung zur Signalisierung einer Auslastungsinformation an verbindungssuchende Stationen (MS) aufweist.

16. Communication system according to claim 15, in which the at least one station (BS) providing a channel for random access (BACH, FACH)

• - a utilization determination device for determining its utilization, and
• - Has a signaling device for signaling utilization information to connection-searching stations (MS).

17. Kommunikationssystem nach Anspruch 15 oder 16, bei dem die zumindest eine einen Kanal für zufälligen Zugriff (BACH, FACH) bereitstellende Station eine Basisstation (BS) und die zumindest eine verbindungssuchende Station (MS) eine mobile Teilnehmerstation (MS) ist.17. Communication system according to claim 15 or 16, in which which have at least one channel for random access (BACH, FACH) providing station a base station (BS) and the  at least one connection-searching station (MS) a mobile Subscriber station (MS) is.