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Hintergrund
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Kreuzreferenz
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Diese
Anmeldung ist eine Continuation-in-Part einer parallel anhängigen Anmeldung
mit der Seriennummer 09/892,378, eingereicht am 26. Juni 2001 mit
dem Titel „Method
and Apparatus for Selecting a Serving Sector in a Data Communication System" und aktuell an den
Rechteinhaber der vorliegenden Erfindung übertragen
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Gebiet
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich im Allgemeinen auf Kommunikations- bzw. Nachrichtenübermittlungssysteme
und spezieller auf ein Verfahren und eine Vorrichtung für ein adaptives
Satz- bzw. Einstellmanagement in einem Kommunikationssystem.
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Hintergrund
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Kommunikationssysteme
sind entwickelt worden, um eine Übertragung
von Informationssignalen von einer Ausgangs- bzw. Herkunftsstation
zu einer physisch unterschiedlichen Bestimmungs- bzw. Zielstation
zu erlauben. Beim Übertragen
bzw. Senden eines Informationssignals von der Veranlassungs- bzw. Herkunftsstation über einen
Kommunikationskanal wird das Informationssignal zuerst in eine Form
konvertiert, die geeignet ist zur effizienten Übertragung über den Kommunikationskanal.
Umwandlung bzw. Konvertierung oder Modulation des Informationssignals
involviert Variieren eines Parameters einer Trägerwelle entsprechend dem Informationssignal
und zwar derart, dass das Spektrum des resultierenden modulierten
Trägers
auf die Kommunikationskanalbandbreite beschränkt ist. An der Zielstation
wird das originale Informationssignal von der über den Kommunikationskanal
empfangenen modulierten Trägerwelle
repliziert. Eine derartige Reproduktion wird im Allgemeinen erreicht
durch Nutzen einer Inversen des Modulationsprozesses, der durch die
Herkunftsstation eingesetzt wird.
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Die
Modulation ermöglicht
auch einen Vielfachzugriff, d.h. simultane Übertragung und/oder Empfang
von mehreren Signalen über
einen gemeinsamen Kommunikationskanal. Vielfachfachszugriffskommunikationssysteme
beinhalten häufig
eine Vielzahl von fernen Teilnehmereinheiten, die einen periodischen
bzw. zeitweisen oder lückenhaften
Dienst mit relativ kurzer Dauer erfordern, und zwar eher als einen
kontinuierlichen Zugang bzw. Zugriff auf den gemeinsamen Kommunikationskanal.
Mehrere Vielfachzugriffstechniken sind in der Technik bekannt wie z.B.
Zeit-Multiplex-Vielfach-Zugriff (time division multiple access,
TDMA), Frequenz-Multiplex-Vielfach-Zugriff (frequency divsion multiple
access, FDMA) und Amplitudenmodulations-Vielfach-Zugriff (amplitude
modulation multiple-access, AM). Eine andere Art einer Vielfachszugriffstechnik
ist ein Spreizspektrumsystem mit Code-Multiplex-Vielfach-Zugriff (code division
multiple access, CDMA), das konform ist zum „TIA/EIA/IS-95 Mobile Stataion-Base
Station Compatibility Standard for Dual-Mode Wide-Band Spread Sprectrum Cellular
System", hierin
im Folgenden als der IS-95 Standard bezeichnet. Die Nutzung von
CDMA Techniken in einem Vielfachzugriffskommunikationssystem ist
offenbart im
U.S. Patent Nr.
4,901,307 mit dem Titel „SPREAD SPECTRUM MULTIPLE-ACCESS
COMMUNICATION SYSTEM USING SATELLITE OR TERRESTRIAL REPEA-TERS" und dem
U.S. Patent Nr. 5,103,459 mit
dem Titel "SYSTEM
AND ME-THOD FOR
GENERATING WAVEFORMS IN A CDMA CELLULAR TELEPHONE SYSTEM", die beide an den Rechteinhaber
der vorliegenden Erfindung übertragen
worden sind.
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Ein
Vielfachzugriffskommunikationssystem kann drahtlos oder drahtgestützt sein
und kann Sprache und/oder Daten befördern. Ein Beispiel eines Kommunikationssystems,
das sowohl Sprache als auch Daten befördert ist ein System gemäß dem IS-95
Standard, welches das Senden bzw. Übertragen von Sprache und Daten über den
Kommunikationskanal spezifiziert. Ein Verfahren zum Übertragen von
Daten in Code-Kanal-Rahmen mit fester Größe ist im Detail beschrieben
in dem
U.S. Patent Nr. 5,504,773 mit
dem Titel „METHOD
AND APPARATUS FOR THE FORMATTING OF DATA FOR TRANSMISSION" das an den Rechteinhaber
der vorliegenden Erfindung übertragen
worden ist. Gemäß dem IS-95
Standard werden die Daten oder Sprache in Code-Kanal-Rahmen partitioniert, die 20 Millisekunden
breit bzw. lang sind und zwar mit Datenraten bzw. -geschwindigkeiten
bis zu wie 14,4 kbps. Zusätzliche
Beispiele von Kommunikationssystemen, die sowohl Sprache als auch
Daten befördern umfassen
Kommunikationssysteme, die konform sind zu dem „Third Generation Partnership
Project" (3GPP)
und verkörpert
sind in einem Satz mit Dokumenten einschließlich den Dokumenten mit den Nummern
3G TS 25.211, 3G TS 25.212, 3G TS 25.213 und 3G TS 25.214 (dem W-CDMA
Standard) oder „TR-45.5
Physical Layer for cdma2000 Spread Spectrum Systems" (dem IS-2000 Standard).
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In
einem Mehrfachzugriffskommunikationssystem werden Kommunikationen
zwischen Nutzer über
eine oder mehrere Basisstationen geführt. Ein erster Nutzer auf
einer Teilnehmerstation kommuniziert mit einem zweiten Nutzer auf
einer zweiten Teilnehmerstation durch Übertragen von Daten auf einer Rückwärtsverbindung
zu einer Basisstation. Die Basisstation empfängt die Daten und kann die
Daten zu einer anderen Basisstation leiten. Die Daten werden auf
einer Vorwärtsverbindung
von einer gleichen Basisstation oder der anderen Basisstation an
die zweite Teilnehmerstation gesendet bzw. übertragen. Die Vorwärtsverbindung
bezieht sich auf die Übertragung von
einer Basisstation zu einer Teilnehmerstation und die Rückwärtsverbindung
bezieht sich auf die Übertragung
von einer Teilnehmerstation zu einer Basisstation. Auf ähnliche
Weise kann die Kommunikation zwischen einem ersten Nutzer auf einer
mobilen Teilnehmerstation und einem zweiten Nutzer auf einer Festnetzstation
geführt
werden. Eine Basisstation empfängt
die Daten von dem Nutzer auf einer Rückwärtsverbindung und leitet die
Daten über
ein öffentliches
Telefonverbindungsnetzwerk (public switched telephone network, PSTN)
an den zweiten Nutzer. Bei vielen Kommunikationssystemen, z.B. IS-95,
W-CDMA, IS-2000
sind der Vorwärtsverbindung
und der Rückwärtsverbindung
separate Frequenzen zugewiesen.
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Ein
Beispiel eines Kommunikationssystems nur für Daten ist ein Kommunikationssystem
mit hoher Datenrate (high data rate, HDR), das konform ist zu dem
TIA/EIA/IS-856 Industriestandard, hierin im Folgenden als der IS-856
Standard bezeichnet. Dieses System gemäß dem IS-856 Standard basiert
auf einem Kommunikationssystem das offenbart ist in dem
U.S. Patent 6 574 211 (parallel
anhängige
Anmeldung mit der Seriennummer 08/963,386) mit dem Titel „METHOD
AND APPARATUS FOR HIGH RATE PACKET DATA TRANSMISSION", eingereicht am 11/3/1997,
an den Rechteinhaber der vorliegenden Erfindung übertragen. Das Kommunikationssystem gemäß dem IS856
Standard definiert einen Satz mit Datenraten, im Bereich von 38,4
kbps bis 2,4 Mbps, mit denen ein Zugangs- bzw. Zugriffspunkt (access point,
AP), Daten an eine Teilnehmerstation (Zugangsterminal, access terminal,
AT) senden kann. Weil der AP analog zu einer Basisstation ist, ist
die Terminologie mit Bezug auf Zellen und Sektoren, die gleiche
wie mit Bezug auf Sprachsysteme.
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Ein
signifikanter Unterschied zwischen Sprachdiensten und Datendiensten
ist die Tatsache, dass erstere stringente und feste Verzögerungsanforderungen
auferlegen. Typischerweise muss die gesamte Einweg-Verzögerung von
Sprachrahmen weniger als 100 ms sein. Im Gegensatz dazu kann die
Datenverzögerung
ein variabler Parameter werden, der genutzt wird zum Optimieren
der Effizienz des Datenkommunikationssystems. Im Speziellen können effizientere
Fehlerkorrektur-Codierungstechniken, die signifikant größere Verzögerungen
erfordern als jene die durch Sprachdienste toleriert werden können, können verwendet
werden. Ein exemplarisches effizientes Codierungs-Schema für Daten ist
offenbart in dem
U.S. Patent
5933462 (Anmeldung mit der Seriennr. 08/743,688) mit dem
Titel „SOFT DECISION
OUTPUT DECO-DER
FOR DECODING CONVOLUTIONALLY ENCODED CODEWORDS", eingereicht am 6. November 1996, an
den Rechteinhaber der vorliegenden Erfindung übertragen.
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Ein
anderer signifikanter Unterschied zwischen Sprachdiensten und Datendiensten
ist, dass erstere eine feste und gemeinsame Qualität der Dienstleistung
bzw. Dienstgüte
(grade of service, GOS) für
alle Nutzer erfordern. Typischerweise, für digitale Systeme, die Sprachdienste
vorsehen, überträgt sich
dies in eine feste und gleiche Übertragungsrate
für alle
Nutzer und einen maximal tolerierbaren Wert für die Fehlerraten der Sprachrahmen.
Im Gegensatz dazu für
Datendienste, kann die GOS von Nutzer zu Nutzer verschieden sein
und kann ein Parameter sein der optimiert wird zum Erhöhen der
Gesamteffizienz des Datenkommunikationssystems. Die GOS eines Datenkommunikationssystems
wird typischerweise definiert als die Gesamtverzögerung, die bei dem Transfer
einer vorher bestimmten Datenmenge, die im Folgenden bezeichnet
wird als ein Datenpaket, entsteht.
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Noch
ein anderer signifikanter Unterschied zwischen Sprachdiensten und
Datendiensten ist, dass die ersteren eine zuverlässige Kommunikationsverbindung
erfordern. Wenn eine Mobilstation, kommunizierend mit einer ersten
Basisstation sich zu dem Rand der assoziierten Zelle oder des assoziierten
Sektors bewegt, initiiert die Mobilstation eine simultane Kommunikation
mit einer zweiten Basisstation. Diese simultane Kommunikation, wenn
die Mobilstation ein Signal empfängt,
das äquivalente
Information von zwei Basisstationen befördert, bezeichnet als Soft-Handoff
bzw. sanfte Weiter- bzw. Übergabe, ist
ein Prozess des Herstellens bzw. Aufbaus einer Kommunikationsverbindung
mit der zweiten Basisstation während
eine Kommunikationsverbindung der ersten Basisstation beibehalten
wird. Wenn die Mobilstation schließlich die Zelle oder den Sektor
verlässt,
die oder der mit der ersten Basisstation assoziiert ist und die
Kommunikationsverbindung mit der ersten Basisstation abbricht, fährt sie
fort mit der Kommunikation auf der Kommunikationsverbindung, die
mit der zweiten Basisstation hergestellt bzw. aufgebaut ist. Weil
der Soft-Handoff ein "Herstellen-vor-Unterbrechen"- bzw. „make before break"-Mechanismus ist, minimiert der Soft-Handoff die
Wahrscheinlichkeit verloren gegangener bzw. unterbrochener Anrufe.
Das Verfahren und System zum Vorsehen einer Kommunikation mit einer
Mobilstation über
mehr als eine Basisstation während
des Soft-Handoff-Prozesses sind offenbart in dem
U.S. Patent Nr. 5,267,261 mit dem
Titel „MOBILE
ASSISTED SOFT HANDOFF IN A CDMA CELLUALR TELEPHONE SYSTEM" das an den Rechteinhaber
der vorliegenden Erfindung übertragen
worden ist. Sanfterer bzw. softer Handoff ist der Prozess bei dem
die Kommunikation über
mehrere Sektoren stattfindet, die durch die gleiche Basisstation
versorgt werden. Der Prozess des softer Handoff ist im Detail beschrieben
in dem parallel anhängigen
U.S. Patent 5,933,787 (Anmeldung
mit der Seriennr. 08/763,498) mit dem Titel „METHOD AND APPARATUS FOR PERFORMING
HANDOFF BETWEEN SECTORS OF A COMMON BASE STATION" eingereicht am 11. Dezember 1996, übertragen
an den Rechteinhaber der vorliegenden Erfindung. Somit führen sowohl Soft-
Handoff als auch softer Handoff für Sprachdienste zu redundanten Übertragungen
von zwei oder mehr Basisstationen zum Verbessern der Zuverlässigkeit.
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Diese
zusätzliche
Zuverlässigkeit
ist für
Datenübertragung
nicht erforderlich, weil die fehlerhaft empfangenen Datenpakete
erneut gesendet bzw. wieder übertragen
werden können.
Für Datendienste sind
die Parameter, die die Qualität
und Effektivität
eines Datenkommunikationssystems messen, die Übertragungsverzögerung,
die zum Transferieren eines Datenpakets erforderlich ist und die
durchschnittliche Durchsatzrate des Systems. Die Übertragungsverzögerung besitzt
nicht die gleiche Bedeutung bei der Datenkommunikation wie bei der
Sprachkommunikation aber die Übertragungsverzögerung ist
eine wichtige Metrik zum Messen der Qualität des Datenkommunikationssystems.
Die durchschnittliche Durchsatzrate ist ein Maß für die Effizienz für die Datenübertragungsfähigkeit
des Kommunikationssystems. Konsequenterweise können die Sendeleistung und
Ressourcen, die zum Unterstützen
von Soft-Handoff genutzt werden effizienter genutzt werden zur Übertragung
von zusätzlichen
Daten. Um den Durchsatz zu Maximieren sollte der Übertragungs-
bzw. Sendesektor auf eine Art und Weise gewählt werden, die den Vorwärtsverbindungsdurchsatz,
wie er durch das AT wahrgenommen wird, maximiert.
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Der
Durchsatz eines Kommunikationssystems kann negativ beeinflusst werden
durch ein Ungleichgewicht zwischen einer Vorwärtsverbindung und einer Rückwärtsverbindung.
Es gibt deshalb einen Bedarf in der Technik für ein Verfahren und eine Vorrichtung
zum Minimieren eines derartigen Ungleichgewichts.
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Aufmerksamkeit
wird gelenkt auf die
WO 95/12297 ,
die eine Vielzahl von Verfahren beschreibt zum Erreichen, dass der
Soft-Handoff- oder softer Handoff-Prozess derart ist, dass die Leistungsfähigkeit
eines Systems verbessert wird. Ein erstes Verfahren basiert auf
dem Verzögern
des softer Handoff-Prozesses.
Ein zweites Verfahren basiert auf einer Verminderung der Leistung
von Übertragungen von
dem Sektor der die schwächste
Signalstärke
besitzt. Ein drittes Verfahren basiert auf einem Eliminieren von Übertragungen
von dem Sektor, der die schwächste
Signalstärke
besitzt. Ein viertes Verfahren fügt
eine neue Basisstation oder einen neuen Sektor nur hinzu, wenn die
Mobileinheit zusätzliche Leistung
benötigt
um richtig betrieben zu werden. Bei allen vier Verfahren kann eine
Rückwärtsverbindungsdemodulation
in jedem Sektor weitergehen, und zwar mit oder ohne die Übertragung
der Vorwärtsverbindung.
Bei allen vier Verfahren könnte
der Betrieb auf der Signalstärke
des Rückwärtsverbindungssignals
oder der Vorwärtsverbindung
basieren. Es ist auch möglich,
zwei oder mehr dieser Verfahren zu kombinieren um ein hybrides Verfahren
zu erzeugen.
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WO 00 79809 offenbart ein
Kommunikationssystem, das ein Verfahren und eine Vorrichtung vorsieht
um einer Mobilstation wenigstens einen Vorwärtskommunikationskanal von
jedem Sektor einer Zelle in dem Kommunikationssystem zuzuweisen, um
orthogonale Spreiz-Codes an die am wenigsten zugewiesenen Kanäle zuzuweisen,
um eine Sendeverstärkung
bzw. einen Sendegewinn einzustellen, und zwar von wenigstens einem
von den Kanälen
denen Null oder ein sehr niedriger Sendegewinn zugewiesen ist und
um jeden Sektor der Zelle zu platzieren, der wenigstens einen zugewiesenen
Kanal in einem aktiven Kanalsatz bei der Mobilstation besitzt.
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Weitere
Aufmerksamkeit wird gelenkt auf
EP 0
905 920 , die ein Kommunikationssystem beschreibt, dass
hohe Bit-Raten über
einen aktuellen Kommunikationskanal zwischen M Senderantennen einer
ersten Einheit und N Empfängerantennen
einer zweiten Einheit erreicht, wobei M oder N > 1 ist, und zwar durch Erzeugen virtueller
Unter- bzw. Subkanäle
von dem aktuellen Kommunikationskanal. Das Mehrfachantennensystem
erzeugt die virtuellen Subkanäle
von dem aktuellen Kommunikationskanal durch Nutzen von Ausbreitungsinformation,
die den aktuellen Kommunikationskanal an den ersten und zweiten
Einheiten charakterisiert. Für Übertragungen von
der ersten Einheit an die zweite Einheit sendet die erste Einheit
ein virtuell gesendetes Signal über wenigstens
einen Teil- bzw. Subsatz der virtuellen Subkanäle unter Verwendung wenigstens
eines Teils der Ausbreitungsinformation. Die zweite Einheit gewinnt
ein korrespondierendes virtuelles empfangenes Signal wieder, und
zwar von dem gleichen Satz mit virtuellen Subkanälen unter Verwendung von wenigstens
einem anderen Teil der Ausbreitungsinformation.
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Zusammenfassung
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In Übereinstimmung
mit der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Verwalten einer
Liste mit Sektoren, die geeignet sind zur Kommunikation mit einer
Teilnehmerstation in einem Kommunikationssystem nach Anspruch 1,
eine Vorrichtung zum Verwalten einer Liste mit Sektoren, die geeignet
sind zur Kommunikation mit einer Teilnehmerstation mit einem Kommunikationssystem
nach Anspruch 11, ein Verfahren zur Leistungssteuerung einer Teilnehmerstation
nach Anspruch 20, und eine Vorrichtung zur Leistungssteuerung einer
Teilnehmerstation nach Anspruch 23 vorgesehen. Bevorzugte Ausführungsbeispiele
der Erfindung sind in den abhängigen
Ansprüchen
offenbart.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 illustriert
eine konzeptionelle Darstellung eines Kommunikationssystems das
geeignet ist zum Durchführen
von erneutem Zuord nen bzw. Re-Pointing gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden
Erfindung, z.B. ein Kommunikationssystem gemäß dem IS-856 Standard;
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2 illustriert
eine exemplarische Vorwärtsverbindungswellenform.
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Detaillierte Beschreibung
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Definitionen
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Das
Wort „exemplarisch" wird hierin ausschließlich genutzt
in der Bedeutung „als
ein Beispiel, eine Instanz oder Darstellung dienend". Obwohl hierin ein
optimales bzw. vorteilhaftes Ausführungsbeispiel enthalten ist,
ist ein als „exemplarisch" beschriebenes Ausführungsbeispiel
nicht notwendigerweise als bevorzugt oder vorteilhaft gegenüber anderen Ausführungsbeispielen
auszulegen.
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Der
Ausdruck Paket wird hierin exklusiv genutzt in der Bedeutung einer
Gruppe von Bits einschließlich
Daten (Nutzlast bzw. payload) und Kontroll- bzw. Steuerelementen,
die in einem speziellen Format angeordnet sind. Die Steuerelemente
weisen beispielsweise Folgendes auf: eine Präambel, eine Qualitätsmetrik
und andere einem Fachmann bekannten Elemente. Die Qualitätsmetrik
weist beispielsweise Folgendes auf: eine zyklische Redundanz-Prüfung (cyclical
redundancy check, CRC), ein Paritäts-Bit, und anderes einem Fachmann
bekanntes.
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Der
Ausdruck Access-Network bzw. Zugriffs- oder Zugangsnetzwerk wird
hierin exklusiv genutzt in der Bedeutung einer Sammlung von Zugriffs-
bzw. Zugangspunkten (access points, AP) und einem oder mehreren
Zugangspunktsteuereinheiten bzw. -Controller. Das Zugriffsnetzwerk
transportiert Datenpakete zwischen mehreren Zugriffsterminals (access
terminals, AT). Das Zugriffsnetzwerk kann ferner mit zusätzlichen
Netzwerken außerhalb
des Zugriffsnetzwerks verbunden sein, wie z.B. einem unternehmenseigenen
Int ranet oder dem Internet und kann Datenpakete zwischen jedem Zugriffsterminal
und derartigen äußeren Netzwerken
transportieren.
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Der
Ausdruck Basisstation, hierin bezeichnet als ein AP in dem Fall
eines Kommunikationssystems, gemäß dem IS-856
Standard, wird hierin exklusiv genutzt in der Bedeutung der Hardware
mit den Teilnehmerstationen kommunizieren. Zelle bezeichnet die
Hardware oder ein geografisches Abdeckungsgebiet, abhängig von
dem Kontext in dem der Ausdruck genutzt wird. Ein Sektor ist ein
Teil einer Zelle. Weil ein Sektor die Attribute einer Zelle besitzt, können die
hierin bezüglich
Zellen beschriebenen Lehren unmittelbar auf Sektoren erweitert werden.
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Der
Ausdruck Teilnehmerstation, hierin als ein AT in dem Fall eines
Kommunikationssystems gemäß dem IS-856
Standard bezeichnet, wird hierin genutzt in der Bedeutung der Hardware
mit der ein Access-Netzwerk kommuniziert. Ein AT kann mobil bzw. beweglich
oder stationär
sein. Ein AT kann irgendeine Dateneinrichtung bzw. Vorrichtung sein,
die über einen
drahtlosen Kanal oder über
einen verdrahteten Kanal kommuniziert z.B. unter Verwendung von Glasfasern
oder Koaxial-Kabeln. Ein AT kann ferner irgendeiner von einer Anzahl
von Arten von Einrichtungen sein, die Folgendes beinhalten, jedoch
nicht darauf beschränkt
sind: PC-Karte, Kompakt-Flash, externes oder internes Modem, oder
drahtloses Telefon oder Festnetztelefon. Ein AT der in dem Prozess des
Herstellens bzw. Aufbauens einer aktiven Verkehrskanalverbindung
mit einem AP ist, wird bezeichnet als sei er in einem Verbindungsaufbauzustand.
Ein AT, der eine aktive Verkehrskanalverbindung mit einem AP hergestellt
hat, wird bezeichnet als aktiver AT und von ihm wird gesagt, dass
er sich in einem Verkehrszustand befindet.
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Der
Ausdruck Kommunikationskanal/Verbindung wird hierin genutzt in der
Bedeutung einer einzelnen Route über
die ein Signal gesendet bzw. übertragen
wird, und zwar beschrieben bezüglich
Modulationscharakteristika und Codierung oder eine einzelne Route
innerhalb der Protokollschichten von entweder dem AP oder dem AT.
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Der
Ausdruck Rückwärtskanal-/Verbindung wird
hierin genutzt in der Bedeutung eines Kommunikationskanals/Verbindung, über die
das AT Signale an den AP sendet.
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Ein
Vorwärtskanal/Verbindung
wird hierin genutzt in der Bedeutung eines Kommunikationskanals/Verbindung über die
ein AP Signale an ein AT sendet.
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Der
Ausdruck Soft-Handoff wie er hierin genutzt wird, bedeutet eine
Kommunikation zwischen einer Teilnehmerstation und zwei oder mehr
Sektoren, wobei jeder Sektor zu einer anderen Zelle gehört. In dem
Kontext des IS-95 Standards wird die Rückwärtsverbindungskommunikation
durch beide Sektoren empfangen und die Vorwärtsverbindungskommunikation
wird gleichzeitig über
die Vorwärtsverbindungen
von den zwei oder mehr Sektoren befördert. In dem Kontext des IS-856
Standards wird die Datenübertragung
auf der Vorwärtsverbindung nicht
gleichzeitig zwischen einem von den zwei oder mehr Sektoren und
dem AT ausgeführt.
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Der
Ausdruck softer Handoff wie er hierin genutzt wird, bedeutet eine
Kommunikation zwischen einer Teilnehmerstation und zwei oder mehr
Sektoren, wobei jeder Sektor zu der gleichen Zelle gehört. In den
Kontext des IS-95 Standards, wird die Rückwärtskommunikation über beide
Sektoren empfangen und die Vorwärtskommunikation
wird gleichzeitig über
eine der Vorwärtsverbindungen
von den zwei oder mehr Sektoren ausgeführt. In dem Kontext des IS-856
Standards wird die Datenübertragung
auf der Vorwärtsverbindung
nicht gleichzeitig zwischen einem der zwei oder mehr Sektoren und
dem AT ausgeführt.
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Der
Ausdruck erneut Deuten bzw. erneut Zuordnen, wie er hierin genutzt
wird, bedeutet eine Auswahl eines Sektors, der ein Mitglied der
Aktivliste des ATs ist, wobei der Sektor anders als ein gerade bzw. aktuell
ausgewählter
Sektor ist.
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Der
Ausdruck Versorgungssektor, wie er hierin genutzt wird, bedeutet
einen Sektor, den ein bestimmtes AT für Datenkommunikation ausgewählt hat,
oder ein Sektor der Daten zu dem bestimmten AT kommuniziert.
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Der
Ausdruck Soft-Handoff-Verzögerung/softer
Handoff-Verzögerung,
wie er hierin genutzt wird, zeigt an, die minimale Versorgungs-
bzw. Dienstunterbrechung, die eine Teilnehmerstation erfahren würde und
zwar nach einem Handoff zu einem anderen Sektor. Soft-Handoff-Verzögerung/softer Handoff-Verzögerung wird
bestimmt, basierend darauf, ob der Sektor, (der die Teilnehmerstation
aktuell nicht versorgt) (nicht versorgender Sektor) zu dem die Teilnehmerstation
erneut gedeutet bzw. wiederzugeordnet wird, Teil der gleichen Zelle
wie der aktuell versorgende Sektor ist. Falls der nichtversorgende Sektor
in der gleichen Zelle wie der versorgende Sektor ist, dann wird
die softer Handoff-Verzögerung
genutzt, und falls der nicht versorgende Sektor in einer Zelle ist,
die unterschiedlich ist von derjenigen von der der versorgende Sektor
Teil ist, dann wird die Soft-Handoff-Verzögerung genutzt.
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Der
Ausdruck nicht homogene Soft-Handoff-Verzögerung/softer Handoff-Verzögerung wie
er hierin genutzt wird, zeigt an, dass die Soft-Handoff-Verzögerungen/softer
Handoff-Verzögerungen sektorspezifisch
sind, und deshalb nicht uniform hinweg über die Sektoren eines Zugriffsnetzwerks
sein könnten.
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Der
Ausdruck Kredit, wie er hierin genutzt wird, bedeutet ein dimensionsloses
Attribut, das eine Rückwärtsverbindungsqualitätsmetrik,
eine Qualitätsmetrik
einer Vorwärtsverbindung
oder eine zusammengesetztes Qualitätsmetrik von sowohl Vorwärts- als
auch Rückwärtsverbindungen
anzeigt.
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Der
Ausdruck Löschung
bzw. Auslöschung, wie
er hierin verwendet wird, bedeutet ein Versagen beim Erkennen einer
Nachricht.
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Der
Ausdruck Ausfall bzw. Unterbrechung (outage), wie er hierin genutzt
wird, bedeutet ein Zeitintervall während dem die Wahrscheinlichkeit,
dass eine Teilnehmerstation Dienst empfangen wird, reduziert ist.
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Der
Ausdruck Modus mit fester Rate bzw. Festratenmodus, wie er hierin
genutzt wird, bedeutet, dass ein bestimmter Sektor einen Vorwärtsverkehrskanal
zu dem AT mit einer bestimmten Rate sendet bzw. überträgt.
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Beschreibung
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1 illustriert
ein konzeptionelles Diagramm eines Kommunikationssystems, das geeignet ist,
zum Durchführen
von erneutem Leiten bzw. erneutem Deuten (re-pointing) gemäß Ausführungsbeispielen
der vorliegenden Erfindung, z.B. einem Kommunikationssystem gemäß dem IS-856
Standard. Ein AP 100 sendet bzw. überträgt Daten an ein AT 104 über eine
Vorwärtsverbindung 106 (1)
und empfängt
Daten von dem AT 104 über
eine Rückwärtsverbindung 108 (1).
In ähnlicher
Weise sendet bzw. überträgt ein AP 102 Daten
an das AT 104 über
eine Vorwärtsverbindung 106 (2)
und empfängt
Daten von dem AT 104 über
eine Rückwärtsverbindung 108 (2). Gemäß einem
Ausführungsbeispiel
findet die Datenübertragung
auf der Vorwärtsverbindung
statt von einem AP zu einem AT bei oder nahe der maximalen Datenrate,
die durch die Vorwärtsverbindung
und das Kommunikationssystem unterstützt werden kann. Andere Kanäle der Vorwärtsverbindung
z.B. Steuerkanal, können
von mehreren APs an ein AT gesendet werden. Rückwärtsverbindungsdatenkommunikation
kann von einem AT zu einem oder mehreren APs stattfinden. Der AP 100 und
der AP 102 sind mit einem Controller 110 über Rücktransportverbindungen bzw.
backhauls 112 (1) und 112 (2) verbunden. Der Ausdruck
backhaul wird verwendet in der Bedeutung einer Kommunikationsverbindung
zwischen einem Controller und einem AP. Obwohl nur zwei ATs und ein
AP in 1 gezeigt sind, wird ein Fachmann erkennen, dass
dies nur für
pädagogische
Zwecke dient und dass das Kommunikationssystem eine Vielzahl von
ATs und APs aufweisen kann.
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Anfangs
stellen das AT 104 und einer der APs z.B. der AP 100 eine
Kommunikationsverbindung her unter Verwendung einer vorher bestimmten Zugriffsprozedur.
In diesem verbundenen Zustand ist der AT 104 fähig Daten
und Steuernachrichten von dem AP 100 zu empfangen und ist
fähig Daten-
und Steuernachrichten zu dem AP 100 zu senden. Der AT 104 sucht
kontinuierlich nach anderen APs, die zu dem Aktivsatz des AT 104 hinzugefügt werden
könnten.
Der Aktivsatz weist eine Liste der APs auf, die geeignet sind für eine Kommunikation
mit dem AT 104. Wenn ein derartiger AP gefunden wird, berechnet
das AT 104 einen Qualitätsmetrik
der Vorwärtsverbindung
des APs, wobei die Qualitätsmetrik
gemäß einem
Ausführungsbeispiel
ein Signal-zu-Interferenz-und-Rauschverhältnis (signal
to interference and-noise ratio, SINR) aufweist. Gemäß einem
Ausführungsbeispiel
sucht das AT 104 nach anderen APs und bestimmt, dass SINR
des APs gemäß einem
Pilotsignal. Gleichzeitig berechnet das AT 104 die Vorwärtsverbindungsqualitätsmetrik
für jeden
AP in dem Aktivsatz bzw. Aktiven Satz des ATs 104. Falls die
Vorwärtsverbindungsqualitätsmetrik
von einem bestimmten AP oberhalb einer vorherbestimmten Additionsschwelle
oder unterhalb einer vorherbestimmten Fall- oder Abbruchschwelle bzw. Drop-Schwelle für eine vorherbestimmte
Zeitperiode ist, berichtet das AT 104 diese Information
an den AP 100. Nachfolgende Nachrichten von dem AP 100 weisen
das AT 104 an, den bestimmten AP zu dem Aktivsatz des AT 104 hinzuzufügen oder
diesen von dem Aktivsatz des AT 104 zu entfernen.
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Das
AT 104 wählt
einen versorgenden AP von dem Aktiven Satz aus und zwar basierend
auf einem Satz von Parametern. Der Satz von Parametern kann aktuelle
und vorherige SINR Messungen, eine Bit-Fehlerrate und/oder eine
Paketfehlerrate und andere Parameter, die einem Fachmann bekannt
sind, aufweisen. In Übereinstimmung
mit einem Ausführungsbeispiel
wird der versorgende AP gemäß der größten SINR
Messung ausgewählt.
Das AT 104 sendet dann an den ausgewählten AP eine Datenanforderungsnachricht
(data request message, DRC message) auf dem Datenanforderungskanal
(DRC Kanal). Die DRC Nachricht kann die angeforderte Datenrate beinhalten
oder alternativ eine Anzeige der Qualität der Vorwärtsverbindung z.B. das gemes sene
SINR, die Bit-Fehlerrate oder die Paketfehlerrate. In Übereinstimmung
mit einem Ausführungsbeispiel
kann das AT 104 die Übertragung
der DRC Nachricht an einen speziellen AP durch die Nutzung eines
Walsh-Codes anweisen, der eindeutig den speziellen AP identifiziert.
Die DRC Nachrichtensymbole werden exklusiv-ODER verknüpft (XOR),
und zwar mit dem eindeutigen Walsh-Code. Die XOR Operation wird
als Walsh-Abdeckung eines Signals bezeichnet. Da jeder AP in dem
Aktiven Satz des ATs 104 durch einen eindeutigen Walsh-Code
identifiziert wird, kann nur der ausgewählte AP, der die identische XOR
Operation wie sie durch das AT 104 mit dem korrekten Walsh-Code
durchgeführt
wurde, die DRC Nachricht korrekt decodieren.
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Die
an das AT
104 zu übertragenden
Daten kommen an dem Controller
110 an. In Übereinstimmung
mit einem Ausführungsbeispiel
sendet der Controller
110 die Daten an alle APs in dem
Aktiven Satz des AT
104 und zwar über die Rücktransportverbindung bzw.
backhaul
112. In einem anderen Ausführungsbeispiel bestimmt der
Controller
110 zuerst, welcher AP durch das AT
104 als
der versorgende AP ausgewählt
wurde und sendet dann die Daten an den versorgenden AP. Die Daten
werden in einer Warteschlange an dem AP bzw. den APs gespeichert.
Eine Rundruf- bzw. Paging-Nachricht wird dann durch einen oder mehrere
APs an das AT
104 auf entsprechenden Steuerkanälen gesendet.
Das AT
104 demoduliert und decodiert die Signale auf einem
oder mehreren Steuerkanälen
um die Paging-Nachrichten zu erlangen. Zu jeder Zeit bzw. jedem
Zeitschlitz kann der AP Datenübertragung
an irgendeines der ATs einteilen bzw. planen (schedule), die die
Paging-Nachricht empfangen haben. Ein exemplarisches Verfahren zum
Einteilen bzw. Scheduling von Übertragung
wird beschreiben im
U.S. Patent
Nr. 6,229,796 mit dem Titel „SYSTEM FOR ALLOCATING RESOURCES
IN A COMMUNICATION SYSTEM",
das an den Rechteinhaber der vorliegenden Erfindung zugewiesen worden
ist. Der AP nutzt die Raten- bzw. Geschwindigkeitssteuerinformation
die von jedem AT in der DRC Nachricht empfangen worden ist zum effizienten
Senden bzw. Übertragen
von Vorwärtsverbindungsdaten
mit der höchsten
möglichen
Rate bzw. Geschwindigkeit. In Übereinstimmung
mit einem Ausführungsbeispiel
bestimmt der AP die Datenrate mit der die Daten an das AT
104 zu übertragen
sind und zwar basierend auf dem aktuellsten Wert der von dem AT
104 empfangenen
DRC Nachricht. Zusätzlich
identifiziert der AP eindeutig eine Übertragung an das AT
104 durch
Verwenden eines Spreiz-Codes der eindeutig bzw. einmalig für jene Mobilstation
ist. Mit dem exemplarischen Ausführungsbeispiel
ist dieser Spreiz-Code der lange Pseudorausch-(pseudo noise, PN)-Code,
der durch den IS-856 Standard definiert ist.
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Das
AT 104, für
welches das Datenpaket gedacht ist, empfängt die Datenübertragung
und codiert das Datenpaket. In Übereinstimmung
mit einem Ausführungsbeispiel
ist jedes Datenpaket mit einem Identifizierer assoziiert, z.B. einer
Sequenznummer, die durch das AT 104 genutzt wird zum Detektieren von
entweder verlorenen oder duplizierten Übertragungen. In einem derartigen
Fall, kommuniziert das AT 104 über den Rückwärtsverbindungsdatenkanal die
Sequenznummer der fehlenden Dateneinheiten. Der Controller 110,
der die Datennachrichten von dem AT 104 über den
AP der mit dem AT 104 kommuniziert empfängt, zeigt dann dem AP an,
welche Dateneinheiten durch das AT 104 nicht empfangen worden
sind. Der AP plant bzw. scheduled dann eine erneute Übertragung
derartiger Dateneinheiten.
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Wenn
die Kommunikationsverbindung zwischen dem AT 104 und dem
AP 100 betrieben in dem variablen Ratenmodus, sich unterhalb
eines erforderlichen Zuverlässigkeitspegels
verschlechtert, versucht das AT 104 zuerst zu bestimmen,
ob eine Kommunikation mit einem anderen AP in den variablen Ratenmodus
eine akzeptable Datenrate unterstützt möglich ist. Falls das AT 104 einen
derartigen AP sicherstellt (z.B. den AP 102) findet deshalb
eine Umlenkung bzw. erneuertes Zuordnen (re-pointing) auf den AP 102 und
damit auf eine andere Kommunikationsverbindung, statt und die Datenübertragungen gehen
weiter von dem AP 102 in dem Modus mit variabler Rate.
Die oben erwähnte
Verschlechterung der Kommunikationsverbindung kann beispielsweise verursacht
werden dadurch, dass sich das AT 104 von einem Abdeckungsgebiet
des AP 100 zu dem Abdeckungsgebiets des AP 102 bewegt,
durch Abschattung, Schwund bzw. Fading und andere Gründe, die
einem Fachmann bekannt sind. Alternativ, wenn eine Kommunikationsverbindung zwischen dem
AT 104 und einem anderen AP (z.B. dem AP 102)
die eine höhere
Durchsatzrate als die aktuell genutzte Kommunikationsverbindung
erreicht, verfügbar
wird, findet eine Wiederzuweisung (re-pointing) zu dem AP 102,
und damit zu einer anderen Kommunikationsverbindung statt und die
Datenübertragungen
gehen weiter von dem AP 102 in dem Modus mit variabler
Rate. Falls das AT 104 versagt eine AP zu detektieren,
der in dem Modus mit variabler Rate betrieben werden kann und eine
akzeptable Datenrate unterstützt,
geht das AT 104 über
in einen Modus mit fester Rate.
-
In Übereinstimmung
mit einem Ausführungsbeispiel
evaluiert das AP 104 die Kommunikationsverbindung mit allen
Kandidaten APs für
sowohl Modi mit variabler Datenrate als auch Modi mit fester Datenrate
und wählt
den AP aus, der zu dem höchsten Durchsatz
führt.
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Das
AT 104 wird von dem Modus mit fester Rate zurückschalten
zu dem Modus mit variabler Rate, falls der Sektor nicht länger ein
Mitglied des Aktiven Satzes des AT 104 ist.
-
In
dem exemplarischen Ausführungsbeispiel sind
der oben beschriebene Modus mit fester Rate und die oben beschriebenen
assoziierten Verfahren zum Übergang
zu und von dem festen Modus ähnlich jenen,
die im Detail offenbart sind, in der
U.S.
Anmeldung Nr. 6,205,129 mit dem Titel „METHOD AND APPARATUS FOR
VARIABLE AND FIXED FORWARD LINK RATE CONTROL IN A MOBILE RADIO COMMUNICATION
SYSTEM" das an den
Rechteinhaber der vorliegenden Erfindung übertragen worden ist. Andere
Modi mit fester Rate und assoziierte Verfahren zum Übergang
von und zu dem festen Modus können
auch vorgesehen sein, und liegen innerhalb des Umfangs der vorliegenden
Erfindung.
-
Ein
Fachmann erkennt, dass ein AP einen oder mehrere Sektoren aufweisen
kann. In der obigen Beschreibung wurde der Ausdruck AP generisch genutzt
zum Ermöglichen
einer deutlichen Erklärung grundlegender
Konzepte des Kommunikationssystems, um ein konzeptionelles Diagramm
eines Kommuni kationssystems zu illustrieren, das geeignet ist zum
Durchführen
von erneutem Zuweisen (re-pointing) in Übereinstimmung mit Ausführungsbeispielen der
vorliegenden Erfindung z.B. ein Kommunikationssystem in Übereinstimmung
mit dem IS-856 Standard. Ein Fachmann kann jedoch die erläuterten Konzepte
auf APs erweitern, die irgendeine Anzahl von Sektoren aufweisen.
Konsequenterweise wird das Konzept des Sektors im Rest des Dokuments
genutzt werden.
-
Vorwärtsverbindungsstruktur
-
2 illustriert
eine exemplarische Vorwärtsverbindungswellenform 200.
Aus pädagogischen
Gründen
wird die Wellenform 200 nach einer Vorwärtsverbindungswellenform des
oben erwähnten
Kommunikationssystems in Übereinstimmung
mit dem IS-856 Standard modelliert. Ein Fachmann wird jedoch verstehen,
dass die Lehren auf verschiedene Wellenformen anwendbar sind. Somit,
beispielsweise, mit Übereinstimmung
mit einem Ausführungsbeispiel,
muss die Wellenform nicht Pilotsignal-Bursts bzw. -Bündel enthalten
und das Pilotsignal kann auf einem separaten Kanal übertragen
bzw. gesendet werden, der kontinuierlich oder bündelartig sein kann. Die Vorwärtsverbindung 200 ist
bezüglich
Rahmen definiert. Ein Rahmen ist eine Struktur, die 16 Zeitschlitze 202 aufweist;
jeder Zeitschlitz 202 sei 2048 Chips lang, 1,66 ms Zeitschlitzdauer
entsprechend und konsequenterweise 26,66 ms Rahmendauer entsprechend.
Jeder Zeitschlitz 202 ist unterteilt in zwei Halbzeitschlitze 202a, 202b mit
Pilot-Bursts 204a, 204b, die innerhalb jedes Halbzeitschlitzes 202a, 202b gesendet
werden. In dem exemplarischen Ausführungsbeispiel ist jeder Pilot-Burst 204a, 204b 96
Chips lang, und ist um den Mittelpunkt seines assoziierten Halbzeitschlitzes 202a, 202b zentriert.
Die Pilot-Bursts 204a, 204b weisen ein Pilotkanalsignal
auf, dass mit einer Walsh-Abdeckung mit Index 0 abgedeckt ist. Ein
Vorwärtsmedienzugriffssteuerkanal
(medium access control channel, MAC) 206 bildet zwei Bündel, die dann
unmittelbar vor und unmittelbar nach dem Pilot-Burst 204 jedes
Halbzeitschlitzes 202 gesendet werden. In dem exemplarischen
Ausführungsbeispiel besteht
der MAC aus bis zu 64 Code-Kanälen,
die orthogonal durch 64-stufige Walsh-Codes abgedeckt sind.
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Jeder
Code-Kanal ist durch einen MAC Index identifiziert, welcher einen
Wert zwischen 1 und 64 besitzt und eine einzigartige 64-stufige
Walsh-Abdeckung identifiziert. Einer der verfügbaren MAC Indizes zwischen
5 und 63 wird zur Rückwärtsverbindungsleistungssteuerung
(reverse link power control, RLPC) für jede Teilnehmerstation genutzt.
Die Rückwärtsverbindungsleistungssteuerung
wird auf einem Rückwärtsleistungssteuerkanal
(reverse power control channel, RPC) moduliert. Der MAC Index 4
wird für
einen Rückwärtsaktivitätskanal
(revers activity channel, RA) genutzt, der Laststeuerung auf dem
Rückwärtsverkehrskanal
durchführt.
Der Vorwärtsverbindungsverkehrskanal
und die Steuerkanalnutzlast wird in dem verbleibenden Teilen 208a des
ersten Halbzeitschlitzes 202a und den verbleibenden Teilen 208b des
zweiten Halbzeitschlitzes 202b gesendet.
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Wie
erörtert,
wird der RPC Kanal zum Senden der Leistungssteuerbefehle genutzt,
die genutzt werden zum Steuern der Sendeleistung der Rückwärtsverbindungsübertragung
von einem AT. Die Leistungssteuerung ist kritisch auf der Rückwärtsverbindung,
weil die Sendeleistung von jedem AT eine Interferenz bzw. Störung für andere
ATs in dem Kommunikationssystem darstellt. Um die Interferenz auf der
Rückwärtsverbindung
zu minimieren und die Kapazität
zu maximieren, wird die Sendeleistung von jedem AT durch zwei Leistungssteuerschleifen
gesteuert. In einem Ausführungsbeispiel
sind die Leistungssteuerschleifen ähnlich zu jenen des CDMA Systems,
das im Detail offenbart ist im
U.S.
Patent Nr. 5,056,109 mit dem Titel „METHOD AND APPA RATUS FOR
CONTROLLING TRANSMISSION POWER IN A CDMA CELLUALR MOBILE TELEPHONE SYSTEM" an den Rechteinhaber
der vorliegenden Erfindung übertragen.
Andere Leistungssteuermechanismen sind auch vorstellbar und liegen
innerhalb des Umfangs der vorliegenden Erfindung.
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Die
erste (offene bzw. gesteuerte) Leistungssteuerschleife stellt einen
Pegel ein, mit dem eine Rückwärtsverbindungsqualitätsmetrik
beizubehalten ist. Die Signalqualität wird als das Energie-pro-Bit-zu-Rauschen-plus-Interferenz-Verhältnis Eb/Io
des an einem AP empfangenen Rückwärtsverbindungssignals
gemessen. Der eingestellte Pegel wird als der Eb/Io Einstellpunkt
be zeichnet. Die offene Leistungssteuerschleife stellt den Einstellpunkt derart
ein, dass der gewünschte
Leistungsfähigkeitspegel,
und zwar gemessen durch die Paketfehlerrate (packet-error-rate,
PET) beibehalten wird. Die zweite (geschlossene bzw. geregelte)
Leistungssteuerschleife stellt die Sendeleistung eines AT derart ein,
dass die Rückwärtsverbindungssignalqualität bei dem
eingestellten Pegel beibehalten wird.
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Die
geschlossene Leistungssteuerung bzw. die Leistungsregelung für ein AT
wird durch alle APs in dem „Active
Set" bzw. Aktiven
Satz des ATs durchgeführt.
Innerhalb der Regelschleife bzw. geschlossenen Schleife, wird das
Eb/Io des Rückwärtsverbindungssignals
an jedem der APs gemessen. Jeder AP vergleicht dann das gemessene
Eb/Io mit dem Einstellpunkt. Falls das gemessene Eb/Io größer als
der Einstellpunkt ist, sendet jeder AP eine Leistungssteuernachricht
zum AT zum Verringern der Sendeleistung. Alternativ, falls das gemessene
Eb/Io unterhalb des Einstellpunkts ist, sendet jeder AP eine Leistungssteuernachricht
ans AT zum Erhöhen
der Sendeleistung. In einem Ausführungsbeispiel
wird die Leistungssteuernachricht mit einem Leistungssteuer-Bit
implementiert, dass auf dem RPC Kanal (RPC-Bit) gesendet wird. Ein
AP sendet '0' („up" bzw. „hoch") RPC-Bit, falls
das gemessene Eb/Io unterhalb des Einstellpunkts ist und in '1' („down" bzw. „hinab") RPC-Bit, falls
das gemessene Eb/Io größer als der
Einstellpunkt ist. Das AT stellt die Ausgangsleistung des ATs ein
durch Erhöhen
einer Ausgangsleistung, falls die von allen steuernden APs empfangenen
RPC-Bits '0' („up") sind. Falls irgendein
von den steuernden APs empfangendes RPC-Bit '1' („down") ist, vermindert
das AT die Ausgangsleistung.
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Erneutes Zuweisen (Re-pointing) mit einem
modifizierten Satzmanagement (Modified Set Management)
-
In
einem drahtlosen Kommunikationssystem, z.B. einem drahtlosen Kommunikationssystem gemäß 1,
kann ein Ungleichgewicht zwischen einer Vorwärtsverbindung und einer Rückwärtsverbindung
stattfinden. Ein Ungleichgewicht findet statt, wenn eine Vorwärtsverbindungsqualitätsmetrik
eines ersten Sektors größer ist
als die Vorwärtsverbindungsqualitätsmetrik
von einem zweiten Sektor und zwar gemäß einer Messung an einem AT
und eine Qualitätsmetrik
der Rückwärtsverbindung
des ATs wie sie an dem ersten Sektor gemessen wird kleiner ist als
eine Qualitätsmetrik
wie sie an dem zweiten Sektor gemessen wird. Es ist beobachtet worden, dass
niedriger Pegel bzw. Niveaus des Ungleichgewichts z.B. weniger als
1 dB nahezu immer in einem Kommunikationssystem vorhanden sind.
Dieses Niveau an Ungleichgewicht scheint wenig Einfluss entweder
auf die angefragte Vorwärtsverbindungs-/versorgte
Rate bzw. Geschwindigkeit oder auf die DRC Löschrate auf der Rückwärtsverbindung
zu besitzen. Wie hierin benutzt ist, zeigt der Ausdruck DRC Löschrate
einen Prozentsatz von DRC Nachrichten an, die an dem AP gelöscht sind.
Konsequenterweise wird ein derartiges Ungleichgewicht akzeptiert,
da die Kosten z.B. dem Ausfall bzw. die Unterbrechung die mit dem
neuen Zuweisen (re-pointing) des DRCs in einer dynamischen Kommunikationssystemumgebung
(sich ändernde
Kanalzustände
AT Mobilität)
bei weitem die kleine Strafe bei dem Vorwärtsverbindungssektordurchsatz
die folgen könnte, übersteigen.
-
Wenn
das Ungleichgewicht zunimmt, besitzt der Sektor mit der besseren
Vorwärtsverbindungsqualitätsmetrik
eine höhere
DRC Löschrate
und zwar aufgrund der schlechteren Rückwärtsverbindungsqualitätsmetrik.
Konsequenterweise ist der Vorteil eines ATs das seine DRC auf einen
Sektor richtet bzw. zugewiesen hat und zwar ein Sektor mit einer
besseren Vorwärtsverbindungsqualitätsmetrik,
reduziert, weil die DRC Löschrate
an dem Sektor mit der besseren Vorwärtsverbindungsqualitätsmetrik
so groß sein
kann, dass sie den Vorwärtsverbindungsdurchsatz
signifikant reduziert. In einem extremen Fall, falls die DRC Löschrate
100 % ist, wird unabhängig von
der Vorwärtsverbindungsqualitätsmetrik
das AT nicht versorgt. Andererseits könnte ein erneutes Zuordnen
bzw. Neuzuweisen (re-pointing) das DRC des ATs auf einen Sektor
mit einer besseren Rückwärtsverbindungsqualitätsmetrik
den Vorwärtsverbindungsdurchsatz
nicht verbessern, weil die Vorwärtsverbindungsqualitätsmetrik
des Sektors reduziert ist.
-
Weil
der aktuelle Vorwärtsverbindungsdurchsatz,
den ein AT erreicht eine Funktion der Datenwarteschlangen zu dem
AT und des Vorwärtsverbindungsplanungsverfahrens
ist, kann der Vorwärtsverbindungsdurchsatz
nicht a priori bekannt sein. Deshalb versucht ein Re-Pointing-Verfahren
den besten Sektor auszuwählen
unter der Annahme dass die Datenwarteschlangen voll sind, und dass
das Einteilungs- bzw. Planungsverfahren das AT zur Versorgung auswählen würde. Das
Re-Pointing-Verfahren berücksichtigt
ferner das vom Standpunkt eines ATs aus, das Ungleichgewicht nur
relevant ist, falls es den Durchsatz des ATs um eine Rate bzw. Geschwindigkeit
auf der Vorwärtsverbindung
verschlechtert. Als Beispiel wird ein statischer Kanal mit folgenden
Zuständen
bzw. Bedingungen betrachtet:
- (i) die Vorwärtsverbindungsqualitätsmetrik FL1_SINR
des Sektors 1 ist um 3d6 höher
als die Vorwärtsverbindungsqualitätsmetrik
FL2_SINR des Sektors 2 und zwar gemessen durch das AT. Deshalb kann,
in Übereinstimmung
mit einer Beziehung zwischen einer Vorwärtsverbindung-SINR und einer
Datenrate, die Vorwärtsverbindung
des Sektors 1 eine 614kB Rate unterstützen und die Vorwärtsverbindung
des Sektors 2 kann eine 307kB Rate unterstützen; und
- (ii) eine Qualitätsmetrik
der Rückwärtsverbindung des
ATs, wie sie am Sektor 1 gemessen wird, ausgedrückt als das Rückwärtsverbindungspilotkanal-SINR
(Ecp/Nt), RL1_Ecp/Nt ist um 3d6 niedriger als eine Qualitätsmetrik
RL2_Ecp/Nt wie sie beim Sektor 2 gemessen wird. Deshalb, in Übereinstimmung
mit einer Beziehung zwischen einer Rückwärtsverbindungspilotkanal-SINR
und einer DRC Löschrate
ist die DRC Löschrate
der RL 1 0,8 und die DRC Löschrate
von RL 2 ist 0,1.
-
Konsequenterweise,
falls das AT eine DRC Anforderungsnachricht am Sektor 1 sendet,
empfängt
es einen höheren
Durchsatz, falls das AT versorgt bzw. bedient wird, aber die Wahrscheinlichkeit, dass
das AT versorgt wird, ist weniger als oder gleich zu 20% weil die
Löschrate
von RL 1 0,8 ist. Falls das AT eine DRC Anforderungsnachricht an
Sektor 2 sendet, empfängt
das AT einen niedrigeren Durchsatz, falls das AT versorgt wird,
aber die Wahrscheinlichkeit dass es versorgt wird, ist größer oder
gleich 90% well die Löschrate
von RL 2 0,1 ist. Deshalb ist der Durchsatz von Sektor 1 614kb·0,2 =
122,8k6 und der Durchsatz vom Sektor 2 ist 307k·0,9 = 276,3k. Wie deutlich
zu sehen, kann das AT vom Senden einer DRC Anforderungsnachricht
an Sektor 2 gewinnen.
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Angenommen,
dass in einem Kommunikationssystem der 1 die Vorwärtsverbindungsqualitätsmetrik 106 (1)
größer ist
als die Qualitätsmetrik der
Vorwärtsverbindung 106 (2)
und die Qualitätsmetrik
der Rückwärtsverbindung 108 (1)
weniger ist als die Qualitätsmetrik
der Rückwärtsverbindung 108 (2) was
ein ernstes Ungleichgewicht verursacht, und zwar wie oben beschrieben.
Wie erörtert,
nutzt das AT eine vorherbestimmte Additionsschwelle und eine vorher
bestimmte Fallenlass- bzw. Drop-Schwelle zum Verwalten des Aktiven
Satzes des ATs. In Übereinstimmung
mit einem Ausführungsbeispiel,
falls das SINR der Vorwärtsverbindung 106 (2)
unterhalb der vorherbestimmten Drop-Schwelle für eine Periode gleich oder
größer als
eine vorherbestimmte Zeitperiode verbleibt, fordert das AT an, das
der Sektor bei AP 102 von dem Aktiven Satz der AT entfernt wird.
Das oben erörterte
Beispiel hat jedoch dargestellt, das Entfernen eines Sektors den
Durchsatz negativ beeinflussen kann. Deshalb wird das Einstell- bzw.
Satzmanagementverfahren bei den Sektoren implementiert. Gemäß einem
Ausführungsbeispiel, wenn
das AT bestimmt, das eine Vorwärtsverbindungsqualitätsmetrik
für einen
Sektor unterhalb einer Drop-Schwelle fällt, sendet das AT eine Anforderung über eine
Routen-Aktualisierungsnachricht
(route update Nachricht) an das Zugriffsnetzwerk um den Sektor von
dem Aktiven Satz des AT zu entfernen. Falls das Zugriffsnetzwerkeinstellmanagmentverfahren bestimmt,
das die mit dieser Vorwärtsverbindung
assoziierte Rückwärtsverbindung
eine ausreichende Qualitätsmetrik
besitzt, wird die Drop-Schwelle für jenen Sektor gemäß einer
minimalen Schwelle modifiziert bei der eine gewünschte Datenrate decodiert werden
kann. Zum Beispiel, in Übereinstimmung
mit einem Ausführungsbeispiel,
ist die minimale Vorwärtsverbindungs-SINR-Schwelle
zum Decodieren der niedrigsten Datenrate von 38,4 kbps gleich -11,5 dB.
Deshalb wird, falls der Empfang der Datenrate 38,4 kbps ist, die
modifizierte Drop-Schwelle auf -12 dB gesetzt.
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In
einem anderen Ausführungsbeispiel
ist eine Änderung
des Aktiven Satzes des AT ansprechend auf die Routen-Aktualisierungsnachricht
unter der Diskretion des APs. Wenn das AT bestimmt, das eine Vorwärtsverbindungsqualitätsmetrik
für eine Sektor
unterhalb einer Drop-Schwelle fällt,
sendet deshalb das AT eine Anforderung über eine Routen-Aktualisierungsnachricht
an das Zugriffsnetzwerk zum Entfernen des Sektors von dem Aktiv-Satz
des ATs. Um den Durchsatz beizubehalten, kann das Zugangsnetzwerkeinstellmanagementverfahren
bestimmen, das eine Rückwärtsverbindung,
die mit der Vorwärtsverbindung
des Sektors beim AP 102 assoziiert ist, eine ausreichende
Qualitätsmetrik
besitzt, und die Anforderung ablehnen. Durch Verringern der Schwelle
lehnt der AP 102 implizit die Anfrage des ATs zum Entfernen
jenes APs von dem Aktiven Satz ab. Das Satzmanagementverfahren des
APs behält die
Information der AT Anforderung. Falls die assoziierte Rückwärtsverbindungs-SINR
sich verschlechtert, kann somit das Einstell- bzw. Satzmanagementverfahren
des APs das spezielle Pilotsignal von dem Aktiven Satz zu einem
späteren
Zeitpunkt löschen und
zwar sogar vor einer anderen Routen-Aktualisierungsnachricht von dem AT,
wobei die andere Routenaktualisierungsnachricht gesendet wird, nachdem Detektieren
anderer möglicher Änderungen
für den Aktiven
Satz an dem AT.
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In Übereinstimmung
mit den beschriebenen Ausführungsbeispielen
des Einstellmanagementverfahrens, besitzt das Zugriffsnetzwerk die
Wahl zum Modifizieren einer Drop-Schwelle für einen Sektor. Alternativ
besitzt das Zugriffsnetzwerk die Wahl zum Beibehalten eines Sektors
in einem Aktiven Satz einer AT, obwohl die Vorwärtsverbindungsqualitätsmetrik
des Sektors sich verschlechtert hat. Beide Aktionen können einen
negativen Effekt auf die Rückwärtsverbindungsleistungssteuerung
besitzen und zwar durch Erzeugen eines ernsten Ungleichgewichts.
Zurückkehrend
zu 1, weil der Sektor an dem AP 100 die
Rückwärtsverbindung 108 (1)
mit niedriger Qualitätsmetrik
erfährt,
sendet der Sektor deshalb „up" RPC-Bits. Andererseits
erfährt
ein Sektor an dem AP 102 die Rückwärtsverbindung 108 (2) mit
guter Qualitätsmetrik,
deshalb sendet der Sektor „Up"- und "Down"-Befehle, die im
Mittel die Qualitäts metrik
der Rückwärtsverbindung
beibehalten werden. Weil, wie erörtert,
ein AT die Rückwärtsverbindungssendeleistung
verringert, falls eines von allen RPC-Bits down ist, wird die Rückwärtsverbindungssendeleistung
des ATs 104 effektiv durch den Sektor AP 100 mit
niedriger Vorwärtsverbindungsqualitätsmetrik
gesteuert.
-
Die
für ein
RPC-Bit erforderliche Leistung, die gedacht ist für ATs, die
durch einen Sektor leistungsgesteuert sind, unterscheidet sich in Übereinstimmung
mit der Qualitätsmetrik
der Vorwärtsverbindung
des Sektors, wie sie an jedem der ATs gemessen wird. Ein AT, das
die Vorwärtsverbindung
mit besserer Qualitätsmetrik
empfängt,
erfordert weniger Leistung als ein AT, das die Vorwärtsverbindung
mit schlechterer Qualitätsmetrik
empfängt.
Ein Zuordnungsalgorithmus unter Verwendung von DRC Information zum
Zuordnen von Leistung zwischen den unterschiedlichen ATs im Verhältnis zu
der Vorwärtsverbindungsqualitätsmetrik
der ATs ist im Detail offenbart in einer parallel anhängigen Anmeldung
mit der Veröffentlichungsnummer
US 667 257 mit dem Titel „METHOD
AND APPARATUS FOR ALLOCATION OF POWER TO BASE STATION CHANNELS", eingereicht am
25. September 2000, an den Rechteinhaber der vorliegenden Erfindung übertragen.
Weil die Summe der Leistungen von allen Medienzugriffssteuerkanälen endlich
ist, kann die zugewiesene Leistung für das RPC-Bit an die AT die
niedriger Qualitätsmetrik
einer Vorwärtsverbindung
eines Sektors erfährt,
ungenügend
sein, für
eine zuverlässige Rückwärtsverbindungsleistungssteuerung.
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Konsequenterweise,
kann eine Rückwärtsverbindungsleistungssteuerung
negativ betroffen sein, falls ein Sektor, der in der Aktiven Liste
des ATs enthalten ist, nicht genügend
Leistung zum Zuweisen an das RPC-Bit für das AT besitzt. Deshalb wird
in einem Ausführungsbeispiel,
wenn das Zugriffsnetzwerk eine Anforderung zum Entfernen eines Sektors von
dem Aktiven Satz eines ATs empfängt
und das Zugriffsnetzwerk bestimmt, ob ein Ungleichgewicht existiert,
das die Leistungssteuerung beeinträchtigen würde. Falls das Zugriffsnetzwerk
ferner bestimmt, das Ablehnen der Anforderung den Durchsatz erhöhen kann,
steuert das Zugriffsnetzwerk die Leistung des ATs in Übereinstimmung
mit einem Ausführungsbeispiel
der Erfindung. Ein Fachmann wird erkennen, dass obwohl das Einstellmanagementverfahren
beschrieben worden ist, als wäre
es durch eine Anforderung zum Entfernen eines Sektors von der Liste
eines ATs ausgelöst
worden wäre,
derartiges nur zum Zwecke der Darstellung gedacht war. Beispielsweise kann
das Zugriffsnetzwerk Durchsatz und einen Effekt des Ungleichgewichts
auf den Durchsatz überwachen
und dann eine Maßnahme
vornehmen bevor die Anforderung zum Entfernen eines Sektors stattfindet.
-
Wieder
bezugnehmend auf 1 ist erörtert worden, dass die Rückwärtsverbindungssendeleistung
des ATs 104 effektiv durch den Sektor an dem AP 100 mit
niedriger Vorwärtsverbindungsqualitätsmetrik
gesteuert wird. Weil, wie erörtert,
die RPC-Bits, die die Rückwärtsverbindungssendeleistung
des AT 104 steuern, ungenügende Leistung besitzen können, führt dies
zu inkorrektere Rückwärtsverbindungssendeleistungssteuerung,
somit einer verringerten Kapazität.
Konsequenterweise, in einem Ausführungsbeispiel,
weist das Zugriffsnetzwerk den Sektor an den AP 100 an,
die DRC der Rückwärtsverbindung 108 (1)
nicht zu berücksichtigen,
und sieht für
den Sektor an der AP 100 RPC-Bits vor, die durch die Rückwärtsverbindung 108 (2)
bestimmt worden sind.
-
Einem
Fachmann ist klar, dass die Erweiterung auf mehr als zwei Sektoren
zu mehr Varianten führt.
Beispielsweise könnte
nur der Sektor mit der höchsten
Vorwärtsverbindungsqualitätsmetrik
mit den Leistungssteuerbefehlen von der Rückwärtsverbindung mit der höchsten Qualitätsmetrik
versorgt werden. In einem anderen Ausführungsbeispiel könnten die
zwei Sektoren mit der höchsten
Vorwärtsverbindungsqualitätsmetrik
mit den Leistungssteuerbefehlen von der Rückwärtsverbindung mit der höchsten Qualitätsmetrik
beliefert werden.
-
Von
all diesen Varianten wird angenommen, dass sie innerhalb des Umfangs
der vorliegenden Erfindung seien.
-
In
einem Ausführungsbeispiel
wird das Ungleichgewicht bestimmt durch Evaluieren jedes Rahmens
und jedes Paares mit Sektoren, Leistungssteuerung eines ATs Qualitätsmetriken
von den Vorwärtsverbindungen
und Qualitätsmetriken
von den Rückwärtsverbindungen.
Ungleichgewicht wird erklärt, falls
die folgenden Gleichungen für
n Rahmen von m Rahmen erfüllt
sind. FLQM_Sector(i) > FLQM_Sector(j) + ΔQMFL (1) RLQM_Sector(i) < RLQM_Sector(j)
+ ΔQMRL (2)wobei:
- FLQM_Sector(i)
- eine Vorwärtsverbindungsqualitätsmetrik
für den
i-ten Sektor ist;
- RLQM_Sector(i)
- eine Rückwärtsverbindungsqualitätsmetrik
für den
i-ten Sektor ist;
- ΔQMFL
- ein vorher bestimmter
Wert für eine
Vorwärtsverbin
dungsqualitätsmetrik
ist; und
- ΔQMRL
- ein vorher bestimmter
Wert für eine
Rückwärtsverbin
dungsqualitätsmetrik
ist.
-
Einem
Fachmann ist klar, dass die Wahl von 'n' und 'm' kommunikationssystemabhängig ist.
Ferner sind andere Verfahren zum Bestimmen von Ungleichgewicht in
gleicher Weise anwendbar und können
ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen verwendet werden.
-
Einem
Fachmann ist klar, das die Effekte des Verbindungsungleichgewichts
und des Verfahrens zum Einstellen des vorherbestimmten Drop-Schwelle mit
Bezug auf ein Kommunikationssystem der 1 nur für pädagogische
Zwecke beschrieben worden sind. Die Effekte des Verbindungsungleichgewichts betreffen
jedes Kommunikationssystem das Soft-Handoff verwendet, unabhängig davon,
ob das Kommunikationssystem für
Datendienste, Sprachdienste oder beides ist. Konsequenterweise kann das
oben offenbarte Verfahren verwendet werden, so lang dass Management
von Sektoren, äquivalent zum Management
des Aktiven Satzes, durch das Kommunikationssystem eingesetzt wird.
Konsequenterweise, beinhaltet ein derartiges Kommunikationssystem,
aber ist nicht beschränkt
darauf Systeme gemäß den IS-95
Standards, dem W-CDMA Standard und dem IS-2000 Standard.
-
Ein
Fachmann wird erkennen, dass sowohl die verschiedenen Ausführungsbeispiele
mit Flussdiagrammen und Verfahren beschrieben worden sind, dies
nur für
pädagogische
Zwecke durchgeführt
wurde. Die Verfahren können
durch eine Vorrichtung ausgeführt
werden, die in einem Ausführungsbeispiel einen
Prozessor aufweist, der eine Schnittstelle besitzt mit einem Sender,
einem Empfänger
und anderen geeigneten Blöcken
des ATs und/oder APs.
-
Ein
Fachmann wird verstehen, dass Information und Signale repräsentiert
werden können
unter Verwendung irgendeiner einer Vielzahl von unterschiedlichen
Technologien und Techniken. Z.B. können Daten, Instruktionen,
Befehle, Information, Signale, Bits, Symbole und Chips auf die durchweg
in der obigen Beschreibung mit Bezug genommen sein kann, repräsentiert
sein, durch Spannungen, Ströme, elektromagnetische
Wellen, magnetische Felder oder Teilchen, optische Felder oder Teilchen
oder irgendeiner Kombination daraus.
-
Einem
Fachmann wird ferner klar sein, dass die verschiedenen illustrativen
logischen Blöcke,
Module, Schaltkreise und Algorithmusschritte, die im Zusammenhang
mit den hierin offenbarten Ausführungsbeispielen
beschrieben worden sind, implementiert werden können durch elektronische Hardware,
Computersoftware oder Kombinationen von beiden. Um diese Austauschbarkeit
von Hardware und Software deutlich darzustellen sind verschiedene
illustrative Komponenten, Blöcke,
Module, Schaltkreise und Schritte oben allgemein bezüglich ihrer Funktionalität beschrieben
worden. Ob eine derartige Funktionalität in Hardware oder Software
implementiert wird, hängt
von der speziellen Anwendung und den Entwurfsrandbedingungen ab,
denen das gesamte System unterliegt. Fachleute können die beschriebene Funktionalität auf verschiedene
Arten für jede
bestimmte Anwendung implementieren, aber derartige Implementierungsentscheidungen
sollten nicht interpretiert werden als würden sie ein Abweichen vom
Umfang der vorliegenden Erfindung verursachen.
-
Die
verschiedenen illustrativen logischen Blöcke, Module und Schaltkreise,
die im Zusammenhang mit den hierin offenbarten Ausführungsbeispielen
beschrieben worden sind können
implementiert oder ausgeführt
werden mit einem Vielzweckprozessor, einem digitalen Signalprozessor
(DSP), einer anwendungsspezifizischen integrierten Schaltung (application
specific integrated circuit, ASIC), einem feldprogrammierbaren Gate
Array (FPGA) oder einer anderen programmierbaren logischen Einrichtung,
diskreten Gatter- oder Transistorlogik, diskreten Hardwarekomponenten
oder irgendeiner Kombination daraus, die Entworfen wurde zum Durchführen der hierin
beschriebenen Funktionen. Ein allgemeiner Vielzweckprozessor kann
ein Mikroprozessor sein, alternativ kann der Prozessor aber irgendein
herkömmlicher
Prozessor, Controller, Mikrocontroller oder ein Zustandsautomat
sein. Ein Prozessor kann auch als eine Kombination von Recheneinrichtungen,
z.B. einer Kombination eines DSPs und eines Mikroprozessors, einer
Vielzahl von Mikroprozessoren, einem oder mehreren Mikroprozessoren
zusammen mit einem DSP Kern oder irgendeiner anderen derartigen
Konfiguration implementiert sein.
-
Die
Schritte eines Verfahrens oder Algorithmus, beschrieben im Zusammenhang
mit den hierin offenbarten Ausführungsbeispielen,
können
direkt in Hardware, in einem Software-Modul, das durch einen Prozessor
ausgeführt
wird, oder in einer Kombination der beiden verkörpert sein. Ein Software-Modul kann sich befinden
in RAM Speicher, Flash-Speicher, ROM Speicher, EPROM Speicher, EEPROM
Speicher, Registern, einer Festplatte, einer Wechselplatte, einem
CD-ROM oder irgendeiner anderen Form von in der Technik bekannten
Speichermedium. Ein beispielhaftes Speichermedium ist mit dem Prozessor
derart gekoppelt, so dass der Prozessor daraus Information lesen
kann und Information in das Speichermedium schreiben kann. Alternativ
kann das Speichermedium in den Prozessor integriert sein. Der Prozessor
und das Speichermedium können
sich in einem ASIC befinden. Das ASIC kann sich in einem Nutzerterminal
befinden. Alternativ können
sich der Pro zessor und das Speichermedium als diskrete Komponenten
in einem Nutzerterminal befinden.
-
Die
vorhergehende Beschreibung der offenbarten Ausführungsbeispiele ist vorgesehen,
um es irgendeinem Fachmann zu ermöglichen die vorliegende Erfindung
nachzuvollziehen oder anzuwenden. Verschiedene Modifikationen an
diesen Ausführungsbeispielen
werden einem Fachmann unmittelbar klar sein und die hierin definierten
generischen Prinzipien können
auf andere Ausführungsbeispiele angewendet
werden ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen. Somit soll die
vorliegende Erfindung nicht auf die hierin gezeigten Ausführungsbeispiele
beschränkt
sein, sondern soll im weitesten Umfang gewürdigt werden, der in Übereinstimmung mit
den beanspruchten Prinzipien und neuartigen Merkmalen ist.
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Ein
Teil der Offenbarung dieses Patentdokuments enthält Material, welches einem
Urheber Schutz bzw. Copyright unterliegt. Der Rechteinhaber hat
nichts gegen die Faksimile-Reproduktion des Patentdokuments oder
der Patentoffenbarung gegen wen auch immer, solang es in den Patentakten
oder Aufzeichnungen des Patent- und Markenamtes erscheint, hält sich
aber anderweitig alle Urheberrechte, welcher Art auch immer, vor.