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GEBIET DER ERFINDUNG
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Diese
Erfindung betrifft allgemein die zeitliche Ablaufplanung abgehender
Nachrichten in einem Daten-Funkkommunikationssystem und insbesondere
die Verbeserung des Durchsatzes in dem Multi-Site-Datenfunkkommunikationssystem durch
Verbesserung einer Zeitablaufplanungs-Vorrichtung zur Frequenzwiederverwendung
vzw. Frequenzwiederverwertung.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Ein
bekanntes Verfahren zur Maximierung der Verwendung eines Funkspektrums
in Multi-Site-Kommunikationssystemen ist die Frequenz-Wiederverwendung
bzw. -verwertung. In Zellularsystemen werden Frequenzen beispielsweise
wiederverwendet bzw. wiederverwertet, indem Sender/Empfänger-Standorte
in Wiederverwendungs-Anhäufungen
angeordnet werden, wobei jede davon gleichzeitige Verbindungen mit
Teilnehmereinheiten auf unterschiedlichen Frequenzen herstellt.
Dies erfordert für
gewöhnlich
mindestens drei Duplex-Funkkanäle
(wobei jeder Kanal zwei Trägerfrequenzen,
eine eingehende und eine abgehende) aufweist, wobei manche Systeme auch
mehr Trägerfrequenzen
verwenden. In manchen flächendeckenden
Datenfunkkommunikationssystemen wird ebenfalls Frequenzwiederverwendung
bzw. -verwertung eingesetzt. Ein Verfahren zur Wiederverwendung
in einem einzigen Duplexkanal-, Multi-Site-Datenkommunikationssystem ist in dem
US-Patent Nr. 4,670,906 mit
dem Titel "Data
Communication System Transmitter Selection Method and Apparatus,
Datenkommunikationssystem-Senderauswahlverfahren und Vorrichtung" von Thro, erteilt
am 2. Juni 1987, beschrieben. In dem im Patent beschriebenen Multi-Site-Datenfunkkommunikationssystem
sind die Sender für
gewöhnlich
nicht brauchbar, da eine Störung
aus dem gleichen Kanal wahrscheinlich ist. Darüber hinaus werden Nachrichten
Stück für Stück in der
Reihenfolge, in welcher sie zur Verteilung angenommen werden, zeitlich
festgelegt oder zeitgeplant. Obwohl dieser Ansatz der Frequenzwiederverwendung
einen verbesserten Nachrichtendurchsatz im Vergleich zu Systemen
zeigt, welche keine Frequenzwiederverwendungsverfahren einsetzen,
könnte
der Wirkungsgrad einer Frequenzwiederverwendung höher sein,
wenn eine Vielzahl von Nachrichten von mehr Sendern für eine Übertragung
zeitgeplant werden könnte.
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WO 93/25018 beschreibt
einen Datenübertragungsterminal,
welcher Nachrichten an eine Vielzahl von Datenübertragungs-Empfängern sendet.
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In
dem Buch "The GSM
System for Mobile Communications; das GSM-System für mobile Kommunikationen" von Michel Mouly
und Marie-Bernadette
Pautet, ISBN 2-950 71 90-0-7, veröffentlicht im Jahr 1992 und
gedruckt von "Europe
Media Duplication S. A." in
Lassayles Châteaux,
Frankreich, Seiten 326–359,
wird ein Gesprächsübergabeverfahren
zur Vermeidung einer Zellenüberfüllung beschrieben.
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Was
also benötigt
wird ist ein verbessertes Verfahren zur zeitlichen Ablaufplanung
einer Vielzahl von Nachrichten zur gleichzeitigen Frequenzwiederverwendungs-Übertragung
von einer Viel zahl von Senderstandorten in einem Multi-Site-Datenfunkkommunikationssystem.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Es
wird eine Systemsteuerung zur zeitlichen Ablaufplanung abgehender
Signalübertragungen
in einem Funkkommunikationssystem gemäß Darlegung in den anliegenden
Ansprüchen
bereitgestellt.
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Weitere
Einzelheiten, Vorteile und Merkmale ergeben sich aus der nachfolgenden
Kurzbeschreibung der Erfindung anhand der Zeichnungen.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Es
zeigen:
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1 ein
elektrisches Blockdiagramm eines Funkkommunikationssystems gemäß der bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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2 ein
bildliches Diagramm, welches Kommunikationszellen eines Selektivruf-Funkkommunikationssystems
während
einer Simultanübertragung
gemäß der bevorzugten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung beschreibt;
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3 ein
bildliches Diagramm, welches die Kommunikationszellen des Selektivruf-Funkkommunikationssystems
zu einem Zeitpunkt während
einer idealisierten Frequenzwiederverwendungs-Übertragung gemäß der bevorzugten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung beschreibt;
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4 ein
elektrisches Blockdiagramm der Systemsteuerung gemäß der bevorzugten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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5 ein
elektrisches Blockdiagramm der Zeitablaufplanungsvorrichtung gemäß der bevorzugten Ausführungsfosrm
der vorliegenden Erfindung;
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6 ein
bildliches Diagramm, welches zwei Selektivruf-Transceiver zeigt,
welche für
den Empfang von Nachrichten zeitablaufgesteuert werden, gemäß der bevorzugten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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7 und 8 Zeitsteuerungsdiagramme
der Nachrichten, welche zur Sendung von der Vielzahl von Zellensendern
des Funkkommunikationssystems gemäß der bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeitgeplant werden;
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9 ein
Zeitsteuerungsdiagramm der Nachrichten, welche zur Übertragung
von der Vielzahl von Zellensendern des Funkkommunikationssystems
gemäß der bevorzugten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeitgeplant werden;
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10 und 11 Zeitsteuerungsdiagramme
der Nachrichten, welche zur Sendung von der Vielzahl von Zellensendern
des Funkkommunikationssystems gemäß der bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeitgeplant werden;
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12 und 13 Zeitsteuerungsdiagramme
der Nachrichten, welche zur Sendung von der Vielzahl von Zellensendern
des Funkkommunikationssystems gemäß der bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeitgeplant werden;
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14 ein
Gesamtablaufdiagramm eines Verfahrens zur Zeitablaufplanung von Übertragungszeiten abgehender
Signalübertragungen
in dem Funkkommunikationssystem gemäß der bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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15 ein
Ablaufdiagramm eines Verfahrens zur Festlegung oder Bestimmung eines
Bester-Leistungspegels sowie eines einer jeden Nachricht zugehörigen Bester-Zellensenders
gemäß der bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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16 ein
Ablaufdiagramm eines Verfahrens zur Zeitablaufplanung von Übertragungszeiten,
gemäß der bevorzugten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung; und
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17, 18, 19 und 20 jeweils
ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zur Modifizierung der Übertragungszeiten
von Nachrichten im anfänglichen
Zeitablaufsplan gemäß der bevorzugten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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AUSFUHRLICHE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Mit
Bezug auf 1 ist ein elektrisches Blockdiagramm
eines Funkkommunikationssystems 100 gemäß der bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung gezeigt. Das Funkkommunikationssystem 100 weist
eine Nachrichteneingabevorrichtung wie beispielsweise ein herkömmliches
Telefon 101, ein Faxgerät 120 oder
einen Nachrichtenübertragungsanschluss 122,
welche über
ein herkömmlich
geschaltetes Telefonnetz (STN) 108 durch herkömmliche
Verbindungen 110 mit einer Systemsteuerung 102 verbunden
sind, auf. Die Systemsteuerung 102 überwacht den Betrieb einer
Vielzahl von Funkfrequenzsendern/empfängern 103 mittels
einer oder mehreren Kommunikationsverbindungen 116, bei
welchen es sich für
gewöhnlich
um verdrillte Doppelleitungs-Telefondrähte handelt, und kann zusätzlich RF-,
Mikrowellen-, oder andere hochqualitative Audiokommunikationsverbindungen
aufweisen. Die Systemsteuerung 102 codiert und decodiert
eingehende und abgehende Telefonadressen in Formate, welche mit Überlandleitungsnachrichten-Umschaltcomputern
kompatibel sind. Die Systemsteuerung 102 arbeitet zudem
zur Codierung und Zeitablaufplanung von abgehenden Nachrichten,
einschließlich
digitalisierter Audionachrichten und Datennachrichten, zur Übertragung durch
die Funkfrequenzsender/empfänger 103 an
eine Vielzahl von Selektivruf-Transceivern 106. Die Systemsteuerung 102 arbeitet
darüber
hinaus zur Decodierung oder Entschlüsselung von eingehenden Nachrichten, einschließlich Bestätigungen
und Datennachrichten, welche von den Funkfrequenz-Sendern/Empfängern 103 von
der Vielzahl von Selektivruf-Transceivern 106 empfangen
werden. Die eingehenden und abgehenden Nachrichten sind in abgehenden
Funksignalen, welche von einer herkömmlichen Antenne 104 übertragen
werden, sowie in eingehenden Funksignalen, welche von der Antenne 104 empfangen
werden, enthalten, wobei die Antenne 104 mit dem Funkfrequenz-Sender/Empfänger 103 gekoppelt
ist.
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Es
versteht sich, dass die Systemssteuerung 102 in der Lage
ist, in einer verteilten Übertragungssteuerungsumgebung
zu arbeiten, welche das Vermischen herkömmlicher Zellular-, Simultanübertragungs-,
Satelliten-, oder anderer Versorgungsverfahren zulässt, welche
eine Vielzahl von Funkfrequenz-Sendern/Empfängern 103, herkömmliche
Antennen 104, zur Bereitstellung zuverlässiger Funksignale innerhalb
eines geographischen Bereichs in der Größe eines weltweiten Netzes
einschließen.
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Es
versteht sich, dass die Selektivruf-Transceiver 106 Funkanschlussvorrichtungen
wie beispielsweise Rufanlagen bzw. Pager, welche eine Rückbestätigungsfähigkeit
besitzen, herkömmliche
mobile und tragbare Zellulartelefone, mobile Datenfunkanschlüsse, mobile
Zellulartelefone mit daran befestigten Datenterminals, sowie mobile
Funkgeräte
(gebündelt
oder nicht-gebündelt)
mit daran befestigten Datenterminals einschließen. Jeder der Selektivruf-Transceiver 106,
welcher für
die Verwendung in dem Funkkommunikationssystem 100 eingesetzt
wird, weist eine ihm zugeordnete Adresse auf, bei welcher es sich
um eine eindeutige Selektivruf-Adresse handelt. Die Adresse ermöglicht die Übertragung
einer Nachricht von der Systemsteuerung 102 nur an den
adressierten Selektivruf-Transceiver 106, und identifiziert
Nachrichten und Antworten, welche an der Systemsteuerung 102 von
dem Selektivruf-Transceiver empfangen werden. Die Selektivruf- Empfänger 106 sind
jeweils durch eine vorher festgelegte Empfangsempfindlichkeit C(tj) gekennzeichnet, welche in dBmW gemessen
wird, und wobei (tj) einen aus einer Vielzahl
von Selektivruf-Transceivern 106 darstellt. Die vorher
festgelegte Empfangsempfindlichkeit C(tj)
ist der minimal empfangene Signalleistungspegel, bei welchem ein
abgehendes Signal, welches eine vorher festgelegte Symbolrate und
Signalisierungsverfahren aufweist, zuverlässig wiederhergestellt wird,
wie es einem durchschnittlichen Fachmann in der Technik gut bekannt
ist. Die Selektivruf-Transceiver 106 sind des Weiteren
durch einen vorher festgelegten Störabstand aus dem gleichen Kanal
S/I(tj) gekennzeichnet, welcher in dB gemessen
wird. Der vorher festgelegte Störabstand
aus dem gleichen Kanal S/I(tj) ist das Mindestverhältnis von
empfangenem Signalleistungspegel zu dem Leistungspegel eines Störsignals,
für welches
ein abgehendes Signal mit einer vorher festgelegten Symbolrate und
einem vorher festgelegten Signalisierungsschema zuverlässig in
Anwesenheit einer Interferenz wiederhergestellt wird, wie es einem
herkömmlichen
Fachmann in der Technik gut bekannt ist. Wenn ein abgehendes Signal
stärker
als C(tj) an einem Empfänger des Selektivruf-Transceivers 106 ist,
und wenn der Störabstand größer als
S/I(tj) ist, wird das abgehende Signal vom
Selektivruf-Transceiver 106, tj,
mit einer annehmbaren (für
gewöhnlich
sehr niedrigen) Fehlerrate empfangen.
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Mit
Bezug auf 2 ist ein Bilddiagramm gezeigt,
welches Kommunikationszellen 200 des Selektivruf-Funkkommunikationssystems 100 während einer
Simultanübertragung
gemäß der bevorzugten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt. Der ungefähre Versorgungsumfang einer
jeden Kommunikationszelle 200 ist durch eine kreisförmige Abgrenzung 220 angezeigt.
Nachrichten werden in der Systemsteuerung 102 in eine Warteschlange
eingereiht, um an eine Vielzahl von Selektivruf-Transceivern 106 geliefert
zu werden. In jeder Kommunikationszelle 200 ist ein Sender/Empfänger 103 beispielhaft
dargestellt. Jeder Sender/Empfänger 103 weist
einen herkömmlichen
Zellensender und einen herkömmlichen
Zellenempfänger
auf. Eine Funkkommunikationsantenne 104 (in 2 nicht
gezeigt) ist mit jedem Sender/Empfänger 103 verbunden
und umfasst eine herkömmliche
Sendeantenne sowie eine herkömmliche
Empfangsantenne. Der Leistungspegel des Zellensenders ist durch
die Systemsteuerung 102 steuerbar und kann auf unterschiedliche Werte
für verschiedene
Nachrichten eingestellt werden. Jeder Zellensender weist einen maximalen
Sendeleistungspegel auf, bei welchem Signale gesendet werden können. Jede
Empfangsantenne ist ausreichend nahe an der jeweiligen Sendeantenne
angeordnet, so dass der durchschnittliche Leistungspegel eines eingehenden Signals,
welches von der Sendeantenne empfangen wird, als Anzeige eines Pfadausfalls
eines Signalpfads von der Sendeantenne zum Selektivruf-Transceiver 106 verwendet
werden kann.
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Versorgungs-Überlappungsbereiche 210 sind
Bereiche des Kommunikationssystems 100, wobei Funksignale
für gewöhnlich von
dem darin angeordneten Selektivruf-Transceiver 106 empfangen
werden, und gleichzeitig von den in unterschiedlichen Kommunikationszellen 200 angeordneten
Sender/Empfängern 103. Diese Überlappungsbereiche 210 sind
Bereiche, in welchen das Übertönen, welches
in der Technik der FM-Funkkommunikationen wohlbekannt ist, im Normalfall
nicht zuverlässig
durch einen beliebigen der Sender/Empfänger 103 erfolgt,
da die Signale oftmals ähnliche
Stärke
aufweisen. Es versteht sich, dass bei Verwendung einer Simultanübertragung
ein herkömmliches
abgehendes Funksignal von allen Kommunikationszellen 200 übertragen
wird, und somit die Funksignale in dem Überlappungsbereich mit identischen
Datensymbolen moduliert werden. Die Zeitsteuerung der Übertragungen
wird so angepasst, dass die in einem Überlappungsbereich 210 empfangenen
Datensymbole im Wesentlichen simultan zu einem kleinen Teil eines
Informationssymbols sind. Daher können Symbole, wenn abgehende
Signale an einem Selektivruf-Transceiver 106 von zwei Sendern/Empfängern 103 in
einem Überlappungsbereich 210 ankommen,
in den Signalen wiederhergestellt werden. Andere dem durchschnittlichen
Fachmann in der Technik wohlbekannte Verfahren wie beispielsweise
Trägerfrequenzkompensations-
und Fehlerkorrektur-Codes
werden zur Maximierung der Wiederherstellung von Symbolen verwendet,
und somit zur Maximierung des Versorgungs-Wirkungsgrads des Systems
während
simultanübertragenen
abgehenden Signalübertragungen.
Ferner versteht sich, dass sich für Simultanübertragungen die Versorgungs-Begrenzungsflächen ausreichend überlappen,
so dass keine "Löcher" zwischen Zellen
entstehen, wo ein Signal ankommen kann, welches eine geringere Stärke als
das Minimum aufweist, welches zur Sicherstellung der Wiederherstellung
des abgehenden Signals erforderlich ist.
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Es
versteht sich, dass die Verwendung von Kreisen als die Zellen-Versorgungsbegrenzungsfläche 220 eine
Vereinfachung der tatsächlich
in typischen Systemen auffindbaren Versorgungs-Begrenzungsflächen darstellt,
wobei diese Vereinfachung die Schlussfolgerungen oder Ergebnisse
dieser Systembeschreibung nicht wesentlich beeinflusst. Des Weiteren
versteht sich, dass auch wenn in 2 alle Kreise
mit demselben Durchmesser dargestellt sind, was anzeigt, dass eine
gleiche oder identische Sendeleistung von allen Zellensendern eingesetzt
wird, auch unterschiedliche Sendeleistungen in einem Simultanübertragungssystem
verwendet werden können,
wie beispielsweise einen Zellensender, welcher bei niedriger Sendeleistung
positioniert ist und bei niedriger Leistung sendet, um "ein Versorgungsloch
auszufüllen".
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Mit
Bezug auf 3 beschreibt ein Bilddiagramm
die Kommunikationszellen 200 des Selektivruf-Funkkommunikationssystems 100 zu
einem Zeitpunkt während
einer idealisierten Frequenzwiederverwendungs-Übertragung gemäß der bevorzugten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. Während
der idealisierten Frequenzwiederverwendung wird ein Mindestleistungspegel,
welcher zur Bewerkstelligung einer zuverlässigen Kommunikation einer
jeden Nachricht in einem Nachrichtensatz erforderlich ist, bestimmt,
wie hier nachfolgend noch ausführlich
beschrieben wird, wobei die Bestimmung zu einem Bester-Zellensender
und Leistungspegel führt,
welcher jeder Nachricht zugehörig
ist. Unterschiedliche Leistungspegel führen zu unterschiedlichen Abmessungen
von Versorgungs-Begrenzungsflächen
für verschiedene
Zellen 200, wie es in 3 veranschaulicht
ist. Dann wird der Nachrichtensatz zeitgeplant bzw. zeitlich festgelegt.
Jede Nachricht weist eine Dauer auf und besitzt eine Übertragungszeit,
bei welcher es sich um den Zeitpunkt handelt, an welchem die Übertragung
der Nachricht beginnt. Das Ziel der Zeitablaufplanung besteht darin,
eine Übertragungszeit
und einen Bester-Leistungspegel für jede Nachricht zeitlich zu
planen, so dass die Gesamt-Übertragungszeit
für die Übertragung
von Nachrichtensätzen
und die Wahrscheinlichkeit der Lieferung von Nachrichten maximiert
wird. Es versteht sich, dass eine derartige zeitliche Ablaufplanung
zudem dazu tendiert, gleichzeitige Nachrichtenübertragungen von der Vielzahl
von Zellen 200 zu maximieren. Die Übertragung einer Vielzahl von Nachrichten
mit unterschiedlichen Leistungspegeln ist in 3 zu einem
Zeitpunkt gezeigt, wenn Abschnitte von sechs Nachrichten gleichzeitig
an sechs Selektivruf-Transceiver 106 übertragen werden, während drei
Zellensender nicht übertragen,
um eine Störung
zu vermeiden. Es versteht sich, dass die in 3 gezeigten
Versorgungs-Begrenzungsflächen 220,
welche jeweils den Leistungspegel darstellen, welcher zur zuverlässigen Kommunikation
mit einem Selektivruf-Transceiver 106 erforderlich ist,
nicht das Störungspotential
von einem Signal von einem ersten Zellensender 310 mit
einem Signal von einem zweiten Transceiver 320 an einem zweiten
Selektivruf-Transceiver 330 darstellen. Es versteht sich
also, dass eine Optimierung der Zeitablaufplanung von Nachrichten
für ein
Frequenzwiederverwendungs-Funkkommunikationssystem 100 ein
mehrdimensionales Problem darstellt, welches die Störung oder
gegenseitige Beeinflussung zwischen Nachrichten, die Identifizierung
bzw. Kennung (oder Adresse) eines Selektivruf-Transceivers 106,
welcher für
den Empfang einer jeden Nachricht gedacht ist, die Dauer einer jeden
Nachricht sowie die Übertragungszeit
einer jeden Nachricht einschließt.
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Es
versteht sich, dass das Funkkommunikationssystem entweder ein Simultanübertragungs-Kommunikationssystem
oder ein herkömmliches
System sein kann, wobei Simultanübertragungs-Zeitsteuerungsverbesserungen
nicht zwingend durchgeführt
werden, und wobei Nachrichten, welche für eine große Anzahl von Selektivruf-Trans ceivern 106 bestimmt
sind, für
gewöhnlich
von der Vielzahl von Sendern/Empfängern 103 nacheinander
von ein paar wenigen vorher festgelegten Teilsätzen der Vielzahl von Sendern/Empfängern 103, welche
zur Vermeidung sich überlappender
Versorgungsbereiche ausgewählt
werden, gesendet werden.
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Das
nachfolgend hier beschriebene Verfahren und die Vorrichtung stellen
Zeitablaufplanungs-Übertragungszeiten
von abgehenden Signalübertragungen
in dem Funkkommunikationssystem 100 bereit, wobei das Funkkommunikationssystem 100 die
Systemsteuerung 102, eine Vielzahl von Zellensendern, welche
abgehende Signale übertragen,
eine Vielzahl von Zellenempfängern
sowie eine Vielzahl von Selektivruf-Transceivern 106, welche
eingehende Signale übertragen,
aufweist, und wobei jedes abgehende Signal mindestens eine Nachricht
aufweist, welche für
einen aus der Vielzahl von Selektivruf-Transceivern 106 bestimmt
ist. Eine Zusammenfassung der ausgeführten Funktionen, welche nachfolgend
ausführlicher
beschrieben werden, lautet folgendermaßen. Eine Gruppe oder ein Satz
von Nachrichten wird aus einer Warteschlange von Nachrichten, welche
zur Lieferung an einen oder mehrere der Selektivruf-Transceiver 106 in
eine Warteschlange eingereiht werden, ausgewählt. Jede Nachricht in der
Nachrichten-Warteschlange ist für
einen der Selektivruf-Transceiver bestimmt und diesem zugehörig und
weist eine ihm zugehörige
Dauer auf. Ein Bester-Leistungspegel sowie ein Bester-Zellensender
werden bestimmt und einer jeden Nachricht in dem Nachrichtensatz zugeordnet.
Der Bester-Leistungspegel wird zur Verwendung bei einem Zellensender,
welcher als Bester-Zellensender bestimmt wird, berechnet. Wenn der
Bester-Zellensender und der Bester-Leistungspegel verwendet werden, wird
die Nachricht an den dafür
vorgesehenen Selektivruf-Transceiver 106 mit der besten
Zuverlässigkeit übertragen
oder kommuniziert. Der Bester-Leistungspegel und der Bester-Zellensender
werden bestimmt, indem eine Gruppe von Signalstärken zusammengetragen bzw.
zusammengestellt werden, welche vorzugsweise aus von den Selektivruf-Transceivern
abgehender Signale durchgeführten
Messungen erhalten werden und an die Systemsteuerung in eingehenden
Bestätigungen
oder Nachrichten übermittelt
werden. Anschließend
wird eine Vielzahl abgehender Pfad-ausfälle bestimmt, wobei jeder abgehende
Pfadausfall für
einen Pfad von einem Zellensender zu einem Selektivruf-Transceiver
steht. Jeder abgehende Pfadausfall wird von einer aus dem Satz oder
der Gruppe von Signalstärken,
einer vorher festgelegten Empfindlichkeit des Selektivruf-Transceivers 106 sowie
dem Leistungspegel des Zellensenders, welcher das gemessene und
mitgeteilte abgehende Signal übertragen
hat, bestimmt.
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Nach
der Nachweisung von Pfadausfällen
für alle
Selektivruf-Transceiver 106,
welche für
den Empfang einer aus dem Nachrichtensatz bestimmt sind, werden
dann Übertragungszeiten
des Nachrichtensatzes zeitgeplant. Ein anfänglicher Zeitablauf wird durch
Identifizierung von Zellenteilsätzen
des Nachrichtensatzes erzeugt, welche jeweils einem Bester-Zellensender
zugehörig
ist. Im Anschluss daran werden die Übertragungszeiten der Nachrichten
in jedem Zellenteilsatz derart zeitgeplant, dass die Nachrichten
nacheinander, zunächst
in der Reihenfolge des für
jede Nachricht verwendeten Bester-Leistungspegels übertragen
werden, und dann in der Reihenfolge der Dauer der Nachrichten.
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Der
anfängliche
Zeitablauf wird dann in vier Stufen verbessert. Die erste Stufe
soll Nachrichten in einen nicht zeitgeplanten Teilsatz von Nachrichten
versetzen. Bei den versetzten oder entfernten Nachrichten handelt
es sich um Nachrichten, welche berechnet worden sind, dass sie andere
Nachrichten in anderen Zellenteilsätzen störend beeinflussen. Für jede Störungsbestimmung
werden zwei Pfadausfälle
berechnet. Die Nachrichten werden in einer vorgeschriebenen Reihenfolge
entfernt, welche die Anzahl auf diese Weise entfernter Nachrichten
minimiert. Die vorgeschriebene Reihenfolge weist die Reihenfolge
von Nachrichten auf, welche andere Nachrichten am meisten störend beeinflussen.
Die zweite Stufe soll in allen Zellenteilsätzen, von denen Nachrichten
entfernt worden sind, Nachrichten bestimmen, welche zur späteren Übertragung
zeitgeplant sind, wobei die spätere Übertragung
vorgezogen werden kann, um Zeitperioden, welche durch die entfernten
Nachrichten verfügbar
werden, zu ersetzen. Nachrichten, welche vorgezogen werden, werden
hinsichtlich Störung
anderen Nachrichten in anderen Zellen-Teilsätzen geprüft, und werden verzögert, wenn
die Prüfung
eine störende
Beeinflussung ergibt.
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Die
dritte Stufe dient zur Auswahl von Nachrichten aus dem nicht zeitgeplanten
Teilsatz und zur Anhängung
der Nachrichten im Anschluss an die letzte Nachricht in jedem Zellenteilsatz
entsprechend dem Bester-Zellensender der ausgewählten Nachrichten. Jede ausgewählte Nachricht
wird auf störende
Beeinflussung hin überprüft und in
den nicht zeitgeplanten Teilsatz versetzt, wenn eine störende Beeinflussung
festgestellt wird. Die vierte Stufe dient zur Anhängung aller
in dem nicht zeitgeplanten Teilsatz verbleibender Nachrichten an
jeden entsprechenden Zellenteilsatz, wobei die in dieser vierten
Stufe angehängten
Nachrichten zeitgeplant werden, um aufeinanderfolgend beginnend
an der Endzeit der letzten Nachricht aller Nachrichten, welche hierfür in den
Zellen-Teilsätzen
zeitgeplant werden, übertragen
zu werden. Die Korrespondenz, auf welche vorstehend Bezug genommen
wurde, ist wieder die Korrespondenz zwischen dem Bester-Zellensender
des Zellenteilsatzes und der angehängten Nachricht. Die Nachrichten
in jedem Teilsatz werden zunächst
in der Reihenfolge des besten Leistungspegels angehängt, dann
in der Reihenfolge der Dauer. Diese vier Stufen zur Verbesserung
der zeitlichen Ablaufplanung, welche auf den besten Leistungspegeln
und den besten Sendern, welche zuvor bestimmt worden sind, beruhen,
stellen einen zeitlichen Ablaufplan für eine Frequenzwiederverwendungs-Übertragung
der Nachrichten bereit, welcher den Durchsatz der abgehenden Nachrichtenzustellung
bwz. -lieferung in Vergleich zu dem anfänglichen Zeitablauf verbessert,
wobei die Größe der Verbesserung
von den speziellen Eigenschaften des ausgewählten Teilsatzes an Nachrichten
abhängig
ist.
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Eine
Gruppe von abgehenden Signalen wird übertragen, welche die Gruppe
oder den Satz von Nachrichten von der Vielzahl von Zellensendern
gemäß der zeitgeplanten Übertragungszeit
aufweist.
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Ein
neuer Nachrichtensatz kann dann zur Lieferung oder Zustellung zeitgeplant
werden. Die Zeitablaufplanung des neuen Nachrichtensatzes kann gestartet
werden, bevor die Zeitablaufplanung eines im Prozess befindlichen
Satzes beendet ist, um einem maximalen Durchsatz bereitzustellen.
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Mit
Bezug auf
4 ist ein elektrisches Blockdiagramm
der Systemsteuerung
102 gemäß der bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung gezeigt. Die Systemsteuerung
102 weist
eine Zellenstandort-Steuerung
402, ein Nachrichten-Steuerprogramm
404,
einen Warteschlangen-Speicher
408, eine Teilnehmer-Datenbank
420,
eine Telefonschnittstelle
406, eine Nachrichten-Auswahlvorrichtung
412,
einen Zeitablaufspeicher
414, eine Zeitablaufplanungsvorrichtung
416 sowie
eine Beste-Zellen-Vorrichtung
430 auf. Die Zellenstandort-Steuerung
402 reiht
Daten in eine Warteschlange ein und speichert Sprachnachrichten
zur Übertragung
an die Selektivruf-Transceiver
106, und empfängt Bestätigungen
sowie Datennachrichten von den Selektivruf-Transceivern
106.
Die Zellenstandort-Steuerung
402 ist mit dem Funkfrequenz-Sender/Empfänger
103 (
1) über die
Verbindungen
116 gekoppelt. Das Nachrichten-Steuerprogramm
404,
welches die Nachrichten routet bzw. leitet und verarbeitet, ist
mit der Zellenstandort-Steuerung
402 gekoppelt und ist
des Weiteren mit der Telefonschnittstelle
406, der Teilnehmer-Datenbank
420 und
dem Warteschlangen-Speicher
408 verbunden. Die Telefonschnittstelle
406 handhabt
oder steuert die physikalische Verbindung des handvermittelten oder
Wähl-Telefonnetzes
108 (STN)
(
1), welches Telefonanrufe auf den Telefonverbindungen
110 verbindet
oder unterbricht, und die Audiosignale zwischen den Telefonverbindungen
und dem Nachrichten-Steuerprogramm
404 routet bzw. leitet.
Die Teilnehmer-Datenbank
420 speichert Informationen für jeden Teilnehmer,
einschließlich
einer Korrelation zwischen der einem jeden Selektivruf-Empfänger zugeordneten eindeutigen
Adresse und der Telefonnummer, welche innerhalb des SNT
108 zur
Leitung von Nachrichten und Telefonanrufen an jeden Selektivruf-Empfänger verwendet
wird, sowie andere für
den Teilnehmer bestimmte Präferenzen,
wie beispielsweise Zeiten oder Stunden, in denen die Zustellung
von Nachrichten an die Selektivruf-Einheit zurückgehalten wird. Die Teilnehmer-Datenbank
speichert des Weiteren die vorher festgelegten Eigenschaften, C(t)
und S/I(t) für
jede Teilnehmereinheit, oder für
den Selektivruf-Transceiver t
j. Der Warteschlangen-Speicher
408 dient
zur Speicherung einer Warteschlange von Nachrichten, welche zur
Zustellung an mindestens einen aus der Vielzahl von Selektivruf-Transceivern
106 in
eine Warteschlange eingereiht werden, wobei jede Nachricht aus der
Vielzahl von Nachrichten mit einer Selektivruf-Adresse, t
j, eines aus der Vielzahl von Selektivruf-Transceivern
und einer Dauer verbunden ist. Die Dauer ist die Dauer der Nachricht,
welche vorzugsweise ein Zählwert
vorher festgelegter Zeitschlitze ist, welche zur Übertragung
der Nachricht erforderlich sind. Es versteht sich, dass die Dauer
alternativ in anderen ebenso guten Termen, wie beispielsweise Sekunden
oder Nachrichtenblöcken
gemessen werden kann. Die Selektivruf-Adresse ist die Identifikation
oder Kennung des Selektivruf-Transceivers
106, von welchem
die Nachricht oder Bestätigung
empfangen worden ist, oder an welchen die Datennachricht oder digitalisierte
Audionachricht gesendet werden soll. Ein Beispiel für einen
Abschnitt oder Teil der Inhalte des Warteschlangenspeichers
408 ist
in Tabelle 1 gezeigt. Der Nachricht ist die Kennung oder ID des
Selektivruf-Transceivers
10 sowie die Dauer zugehörig,
und zusätzlich
ist jeder Nachricht eine Nachrichtennummer zugehörig. Die Nachrichtennummer
wird von dem Nachrichten-Steuerprogramm
404 zugeteilt,
um die Nachricht zu verfolgen, bis diese von der Systemsteuerung
102 vernichtet oder
ausrangiert wird. Es versteht sich, dass die Nachrichtennummer vorteilhaft,
jedoch nicht erforderlich ist. Beispielsweise könnte die Nachrichtennummer
alternativ ein Adressenstandort der Nachricht in dem Warteschlangenspeicher
408 sein.
In Tabelle 1 sind neun Nachrichten gezeigt, wobei es sich jedoch
versteht, dass in einem großen
Datenkommunikationssystem Hunderte von Nachrichten möglicherweise
für die
Lieferung oder Zustellung über
einen kurzen Zeitraum in eine Warteschlange eingereiht werden können.
Nachrichten-Nummer | Nachricht | ID
des Selektivruf-Transceivers | Dauer |
1 | Anruf
daheim um 15 Uhr | 12 | 4 |
2 | Yankees
am Schlag | 12 | 8 |
3 | MOT
54-3/8 | 23 | 3 |
4 | Treffen
um 10/14: ... | 34 | 15 |
5 | Dringend:
Ruf 305-344-1 ... an | 12 | 12 |
13 | Dein
Bruder ist da. | 23 | 6 |
15 | Ruf
in der Bücherei
an. | 34 | 4 |
19 | 364–2721 | 12 | 2 |
31 | Vier
Treffer und... | 45 | 34 |
Tabelle
1
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Die
Nachrichtenauswahlvorrichtung
412 ist mit dem Warteschlangenspeicher
408 gekoppelt
und dient zur Auswahl eines Nachrichtensatzes aus dem Warteschlangenspeicher
408.
Die Auswahl basiert vorzugsweise auf einer maximalen Anzahl von
Nachrichten, wobei sie jedoch auch auf anderen Kriterien basieren
kann, wie beispielsweise eine maximale Gesamtdauer der ausgewählten Nachrichten.
Der Zeitablaufspeicher
414 ist mit der Nachrichtenauswahlvorrichtung
412 gekoppelt
und dient zum Speichern des ausgewählten Nachrichtensatzes, während die
Zeitablaufplanungsvorrichtung
416 die Zeitablaufplanung
der Nachrichten ausführt.
Wenn man das in Tabelle 1 gezeigte Beispiel weiterführt, sind
die Inhalte des Zeitablaufspeichers
414 in Tabelle 2 gezeigt.
In diesem Beispiel weist der Nachrichtensatz in dem Zeitablaufspeicher
414 acht
der neun Nachrichten in dem Warteschlangenspeicher
408 auf.
Es versteht sich, dass es sich bei der Trennung der Warteschlangen-
und Zeitablaufspeicher um ein Verfahren zur Isolierung derjenigen
Nachrichten handelt, welche zeitgeplant werden sollen. Beispielsweise
werden die Nachrichten, welche anfänglich nicht als Teil des Nachrichtensatzes
(die Nachrich tennummer 31 in diesem Beispiel) ausgewählt worden
sind sowie jegliche beliebigen zusätzlichen Nachrichten, welche
empfangen werden und von dem Nachrichten-Steuerprogramm
404 zum
Warteschlangenspeicher
408 hinzugefügt werden, während der
Nachrichtensatz zeitgeplant wird, vorzugsweise dem Nachrichtensatz
nicht hinzugefügt.
Das Vorhandensein eines separaten Zeitablaufspeichers
414 vereinfacht
den Zeitablaufsteuerungsprozess.
Nachrichtennummer | ID
des Selektivruf-Transceivers | Dauer |
1 | 12 | 4 |
2 | 12 | 8 |
3 | 23 | 3 |
4 | 34 | 15 |
5 | 12 | 12 |
13 | 23 | 6 |
15 | 34 | 4 |
19 | 12 | 2 |
Tabelle
2
-
Die
Beste-Zellenvorrichtung 430 ist mit der Zellen-Standortsteuerung 402 und
der Zeitablaufplanungsvorrichtung 416 verbunden und dient
zur Bestimmung eines Bester-Leistungspegels und eines Bester-Zellensenders,
welche jeder Nachricht in dem Nachrichtensatz zugehörig sind.
Der Bester-Leistungspegel ist zur Verwendung beim Bester-Zellensender
bestimmt, um jede Nachricht zuverlässig an einen aus der Vielzahl
von Selektivruf-Transceivern bei einem minimal erforderlichen Leistungspegel
zu senden, wie nachfolgend ausführlich
beschrieben wird. Die Zeitablaufplanungsvorrichtung 416 ist
mit dem Zeitablaufspeicher 414 und der Besten-Zellenvorrichtung 430 verbunden,
und dient zur Bestimmung eines Zeitablaufplans für eine Frequenzwiederverwendungs-Übertragung
des Nachrichtensatzes von der Vielzahl von Zellensendern. Der Zeitablaufplan
umfasst die Sende- oder Übertragungszeiten
der Nachrichten in dem Nachrichtensatz, welcher in dem Zeitablaufspeicher 414 gespeichert
ist. Die Zellenstan dort-Steuerung 402 ist mit dem Warteschlangen-Speicher 408 und
dem Zeitablaufspeicher 414 verbunden, und dient zur Steuerung
der Übertragungen
der abgehenden Signale von der Vielzahl von Zellensendern gemäß den in
dem Zeitablaufspeicher 414 gespeicherten Übertragungszeiten,
wobei die abgehenden Signale den in dem Warteschlangen-Speicher 408 gespeicherten Nachrichtensatz
aufweisen.
-
Die
Beste-Zellenvorrichtung 430 weist die Signalstärke-Sammelvorrichtung 432,
die Pfadausfallvorrichtung 440 sowie die Beste-Zellen-Analysevorrichtung 434 auf.
Die Signalstärke-Sammelvorrichtung 432 ist mit
der Zellen-Standortsteuerung 402 verbunden und dient zur
Aneinanderfügung
bzw. Zusammenstellung und Speicherung einer Gruppe von Signalstärken, welche
aus einer Vielzahl von eingehenden Signalen erhalten werden, welche
wiederum an der Vielzahl von Zellenempfängern empfangen werden, wie
es nachfolgend ausführlich
beschrieben wird. Jede erhaltene Signalstärke zeigt zwei durchschnittliche
Signalstärkewerte,
vorzugsweise in mit Milliwatt bezeichneten Dezibel (dBmW), eines
abgehenden Signals an, welches kürzlich
von einem aus der Vielzahl von Selektivruf-Transceivern 106 empfangen
worden ist. Die Pfadausfallvorrichtung 440 ist mit der
Signalstärke-Sammelvorrichtung 432 verbunden,
und dient zur Bestimmung eines abgehenden Pfadausfalls für einen
aus der Vielzahl von Zellenpfaden zwischen einem Sender und einem
Selektivruf-Transceiver. Jeder abgehende Pfadausfall wird aus einem
der Werte in der Gruppe von Signalstärken bestimmt. Es versteht
sich, dass basierend auf einer Verwendungsfrequenz eines Selektivruf-Transceivers 106 sowie
einer Bewegung des Selektivruf-Transceivers 106 zwischen
den Einsätzen
eine Vielzahl kürzlicher
abgehender Pfadausfälle
vorliegen kann, welche jeden Selektivruf-Transceiver 106 betreffen.
Die Beste-Zellen-Analysevorrichtung 434 ist mit der Pfadausfallvorrichtung 440 und
der Zeitablaufsteuerungsvorrichtung 416 verbunden, und
dient zur Berechnung des Bester-Zellensenders und des Bester-Leistungspegels
für jeden
aus der Vielzahl von Selektivruf-Transceivern 106 basierend
auf der Vielzahl abgehen der Pfadausfälle, sowie anderen Parameter,
wie nachfolgend noch ausführlich
beschrieben wird.
-
Gemäß der bevorzugten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung weist die Signalstärke zwei Werte auf, welche
durch innerhalb des Selektivruf-Transceivers
106 während des
Empfangs von abgehenden Signalen durchgeführten Messungen bestimmt werden.
Die Selektivruf-Adresse oder Kennung (ID) des Selektivruf-Transceivers
wird nachfolgend als "t
j" für einen
spezifischen Selektivruf-Transceiver bezeichnet, oder als "t" für
einen unbestimmten Selektivruf-Transceiver
106. Jedes der
von dem Selektivruf-Transceiver
106 gemessene
abgehenden Signale weist eine Kennung oder Identifikation (ID) des
Zellensenders auf, welcher nachfolgend als "c
i" für einen
spezifischen Zellensender oder als "c" für einen
unbestimmten Zellensender bezeichnet wird. Bei den beiden durch
die Messungen bestimmten Werte handelt es sich um eine durchschnittliche
maximale Signalstärke
der abgehenden Signalleistung X
m(c
i, t
j) sowie um eine
durchschnittliche Mindeststärke
der abgehenden Signalleistung X
n(c
i, t
j), welche kollektiv
die Signalstärke
X(c
i, t
j) ist, welche
in dBmW bestimmt wird. Die Signalstärke X(c
i,
t
j), welche X
m(c
i, t
j) und X
n(c
i, t
j)
aufweist, sowie der Zellensender c
i werden durch
den Selektivruf-Transceiver
106 in einem eingehenden Signal
mitgeteilt und mit Hilfe der Signalstärke-Sammelvorrichtung zusammengesetzt.
Die durchschnittliche maximale Signalstärke X
m(c
i, t
j) ist ein Durchschnitt
der höchsten
15% der von dem Selektivruf-Transceiver
106 durchgeführten Messungen.
Die durchschnittliche minimale Signalstärke X
n(c
i, t
j) ist vorzugsweise
ein Durchschnitt der niedrigsten 15% der vom Selektivruf-Transceiver
106 durchgeführten Messungen.
Es versteht sich, dass alternative Verfahren verwendet werden können, um
X
m(c, t) und X
n(c,
t) zu bestimmen, ohne dass die Verbesserungen, welche durch das
Verfahren und die Vorrichtung gemäß der bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung bereitgestellt werden, wesentlich beeinträchtigt werden.
Beispielsweise könnten
alternativ die höchsten
und niedrigsten 10% der Messungen verwendet werden, oder die Messungen
könnten
als willkürliche
Messungen eines vorher festgelegten willkürlichen Prozesses mit vorher
festgelegten Parametern analysiert werden, wie beispielsweise ein verteilter
Rayleigh-Prozess zur Bestimmung der durchschnittlichen Mindest-
und Maximalwerte. Vorrichtungen zur Messung der Signalleistung eines
empfangenen Signals sind einem durchschnittlichen Fachmann in der Technik
gut bekannt. Eine derartige Messvorrichtung wird im
US-Patent Nr. 4,670,906 mit dem Titel "Data Communication
System Transmitter Selection Method and Apparatus; Verfahren und
Vorrichtung zur Senderauswahl für
ein Datenkommunikationssystem" von
Thro beschrieben, welches am 2. Juni 1987 erteilt wurde und dem
Anmelder dieser Patentanmeldung übertragen
worden ist. Es versteht sich, dass jedes eingehende Signal an mehr
als einem Zellenempfänger
empfangen werden kann. Die mitgeteilten Signalstärken X(c
i,
t
j) werden an die Systemsteuerung
102 übertragen.
Für jede
berichtete Signalstärke
wird ein abgehender Pfadausfall OP(c
i, t
j) für
den entsprechenden Zellensender-/Selektivruf-Transceiver-Pfad (c
i,
t
j) geschätzt. Die Schätzung wird
von der Pfadausfallvorrichtung
440 durchgeführt, indem
diese die berichtete durchschnittliche Mindeststärke der abgehenden Signalleistung
X
n(c
i, t
j) von dem mit Y
x(c
i, t
j) bezeichneten
Leistungspegel, welcher von dem Zellensender verwendet wird, während der Übertragung
des vom Selektivruf-Transceiver
106, t
j,
gemessenen abgehenden Signals subtrahiert. Somit ergibt sich: OP(c
i, t
j) = Y
x(c
i, t
j) – X
n(c
i, t
j).
Darüber
hinaus versteht sich, dass aufgrund der Tatsache, dass die durchschnittliche
Mindeststärke
der abgehenden Signalleistung X
n(c
i, t
j) verwendet
wird, der abgehende Pfadausfall als moderat hoher Wert berechnet
wird, wodurch die Zuverlässigkeit
der Zustellung des Nachrichtensatzes verbessert wird. Es versteht
sich des Weiteren, dass für
einen maximalen System-Durchsatz der Signalstärke-Bericht nur in gewissen
Arten von eingehenden Signalen enthalten sein muss. Beispielsweise
kann die Signalstärke
von eingehenden Signalen für
eine gewisse Zeitdauer, nachdem eine Signalstärke eingeschlossen ist, ausgeschlossen
sein, es sei denn, es wird ein Befehl erhalten, mit der neuesten
Signalstärke-Messung
zu antworten.
-
Gemäß einer
alternativen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung weisen eingehende Signale nicht die vorstehend
beschriebenen Informationen bezüglich
der Signalstärke
auf. Als Ersatz für
die Messung der Signalstärke
innerhalb des Selektivruf-Transceivers 106 wird
eine Signalstärke
eines eingehenden Signals an Zellenempfängern gemessen. Die am Zellenempfänger empfangene
Signalstärke,
welche nachfolgend als R(ci, tj)
bezeichnet wird, weist eine durchschnittliche maximale Signalstärke der
eingehenden Signalleistung Rm(ci,
tj) sowie eine durchschnittliche Mindeststärke der
eingehenden Signalleistung Rn(ci,
tj) auf, welche in dBmW bestimmt werden.
Das Verfahren der Durchführung
der Messungen am Zellenempfänger
und der Verzerrung der Werte der Signalstärke ist dasselbe vorstehend
mit Bezug auf den Selektivruf-Transceiver 106 beschriebene
Verfahren. Die berichteten Signalstärken R(ci,
tj) werden an die Systemsteuerung 102 übertragen und
mit Hilfe der Signalstärke-Sammelvorrichtung
zusammengesetzt. Rn(ci,
tj) wird von der Pfadausfallvorrichtung 440 zur
Schätzung
des eingehenden Pfadausfalls, welcher nachfolgend als IP(ci, tj) bezeichnet
wird, verwendet, indem die eingehende Signalstärke Rn(ci, tj) von einem
vorher festgelegten Signalpegel des Selektivruf-Transceivers 106 subtrahiert
wird. OP(ci, tj)
für den
Zellensender-/Selektivruf-Transceiver-Pfad (ci,
tj) wird dann derart angenähert, dass
der Wert gleich dem Wert IP(ci, tj) ist, wobei die Annäherung oder Approximation die
Eigenschaft einer Schätzung
mit statistischer Ungewissheit aufweist.
-
Somit
wird gemäß der bevorzugten
und alternativen Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung eine Gruppe abgehender Pfadausfälle OP(c,
t) aus einer Vielzahl eingehender Signale erhalten.
-
Die
Beste-Zellen-Analysevorrichtung 434 weist eine Notwendige-Leistungsvorrichtung 442 sowie
eine Beste-Zellen-Auswahlvorrichtung 444 auf. Die erforderliche
Leistungsvorrichtung 442 ist mit der Pfadausfallvorrichtung 440 gekoppelt
und dient zur Bestimmung eines erforderlichen Leistungspegels für jeden
Zellensender-/Selektivruf-Transceiver-Pfad (ci,
tj). Der erforderliche Leistungspegel, welcher
mit Y(ci, tj) bezeichnet wird,
wird durch die Summe von OP(ci, tj) und C(tj) bestimmt,
es sei denn die Summe übersteigt
den maximalen Leistungspegel des Zellensenders, welcher nachfolgend
als Pmax(ci) bezeichnet
wird. Wenn die Summe Pmax(ci) übersteigt,
wird Y(ci, tj) auf
Pmax rückgesetzt.
-
Die
Beste-Zellen-Auswahlvorrichtung 444 ist mit der Notwendige-Leistungsvorrichtung 442 gekoppelt und
dient zur Auswahl des Bester-Zellensenders und des Bester-Leistungspegels
für einen
aus der Vielzahl von Selektivruf-Transceivern t3.
Die Beste-Zellen-Auswahlvorrichtung 444 umfasst eine Transceiver-Teilsatzvorrichtung 450 sowie
eine Beste-Zellen-Identifizierungsvorrichtung 452. Die
Transceiver-Teilsatzvorrichtung 450 dient zur Erzeugung
einer Transceiver-Teilgruppe. Der Transceiver-Teilsatz umfasst alle
notwendigen Leistungspegel Y(c, tj), welche
von der Notwendige-Leistungsvorrichtung innerhalb einer vorher festgelegten vorherigen
bzw. früheren
Zeitperiode für
die Vielzahl von Zellenpfaden zwischen einem Sender und einem mit einem
Selektivruf-Transceiver tj verbundenen Selektivruf-Transceiver
bestimmt worden sind. Die Beste-Zellen-Identifizierungsvorrichtung 452 ist
mit der Transceiver-Teilsatzvorrichtung 450 und der Zeitablaufplanungs-Vorrichtung 416 verbunden
und dient zur Identifizierung eines aus der Vielzahl von Zellensendern,
welche mit dem minimalen notwendigen Leistungspegel der notwendigen
Leistungspegel Y(c, tj) verbunden sind, als
der Beste-Zellensender tb, welcher den Bester-Leistungspegel
Y(tb, tj) für den Selektivruf-Transceiver
tj aufweist. Im Falle der Existenz mehr
als eines äquivalenten
Mindest-Leistungspegels wird dann einer von diesen ausgewählt. Vorzugsweise
erfolgt die Auswahl durch Auswahl eines vorgegebenen oder Standard-Bester-Zellensenders,
bei welchem es sich entweder um einen manuell vorbestimmten Zellensender
handelt oder um einen Zellensender, welcher durch Kriterien wie
beispielsweise vorherige Beste-Zellen-Auswahlen ausgewählt werden.
Zusammengefasst wird der Zellensender ausgewählt, welcher den minimalen
notwendigen Signalpegel zur zuverlässigen Übertragung einer Nachricht
an einen Selektivruf-Trans ceiver 106 aufweist und mit dem Selektivruf-Transceiver 106 verbunden
ist.
-
Mit
Bezug auf
5 ist ein elektrisches Blockdiagramm
der Zeitablaufplanungsvorrichtung
416 gemäß der bevorzugten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung gezeigt. Die Zeitablaufplanungsvorrichtung
416 weist
einen Zellenteilsatz-Erzeuger
510 sowie einen Zeitablaufplaner
bzw. Scheduler
520 auf. Der Zellenteilsatz-Erzeuger
510 ist
mit dem Zeitablaufspeicher
414, der Besten-Zellen-Identifizierungsvorrichtung
452 sowie der
Nachrichten-Auswahlvorrichtung
412 verbunden und dient
zur Erzeugung einer Vielzahl von Zellen-Teilgruppen des Nachrichtensatzes.
Für jede
Nachricht in dem Nachrichtensatz verwendet der Zellenteilsatz-Erzeuger
510 den
der Nachricht zugehörigen
Selektivruf-Transceiver
106 zur Identifizierung des Bester-Zellensenders
und des Bester-Leistungspegels für
den Bester-Zellensender. Der identifizierte Bester-Zellensender
und Bester-Leistungspegel
werden dann mit der Nachricht verbunden. Knapper dargelegt ordnet der
Zellenteilsatz-Erzeuger
510 einen Bester-Zellensender sowie
einen Bester-Leistungspegel einer jeden Nachricht in dem Nachrichtensatz
zu, und zwar basierend auf den einer jeden Nachricht zugehörigen oder
zugeordneten Selektivruf-Transceiver
und darüber
hinaus dem zugehörigen
Bester-Zellensender. Der Bester-Zellensender sowie der Bester-Leistungspegel
werden zusammen mit der Nachricht in dem Zeitablaufspeicher
414 gespeichert.
Die in Tabelle 2 gezeigten Inhalte des Zeitablaufspeichers
414 sind
auch in Tabelle 3 gezeigt, nachdem der Bester-Zellensender und der
Bester-Leistungspegel von dem Zellenteilsatz-Erzeuger
510 einer
jeden Nachricht zugeordnet worden sind.
Nachrichten-Nummer | Selektivruf-Transceiver
r
tj | Dauer | Bester-Zellensender
ci | Bester-Leistungs-Pegel Y(ci, tj) dBmW |
1 | 12 | 4 | 3 | 27 |
2 | 12 | 8 | 2 | 27 |
3 | 23 | 3 | 3 | –3 |
4 | 34 | 15 | 1 | 57 |
5 | 12 | 12 | 3 | 42 |
13 | 23 | 6 | 2 | 22 |
15 | 34 | 4 | 1 | 37 |
19 | 12 | 2 | 2 | 22 |
Tabelle
3
-
Der
Zellenteilsatz-Erzeuger 510 identifiziert des Weiteren
eine oder mehrere Nachrichten, welche den Bester-Zellensender als
einen aus der Vielzahl von Zellenteilsätzen gemeinsam haben.
-
Gemäß der bevorzugten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung weist der Zellenteilsatz-Erzeuger
510 eine
Anordnungs- oder Ordnungsvorrichtung
515 auf, welche mit
dem Zeitablaufspeicher
414 gekoppelt ist und zur Zeitablaufplanung
der Übertragungszeit
der einen oder mehrerer Nachrichten in dem Nachrichtensatz nacheinander
innerhalb jeder der Vielzahl von Zellen-Teilgruppen von Nachrichten
dient, zunächst
in der Reihenfolge des zunehmenden Werts des Bester-Leistungspegels
und zum Zweiten in der Reihenfolge der zunehmender Dauer einer jeden
Nachricht. Die in Tabelle 3 gezeigten Inhalte des Zeitablaufspeichers
414 sind ebenfalls
in der unten dargestellten Tabelle 4 gezeigt, nachdem sie von dem
Zellenteilsatz-Erzeuger
510 in Teilsätzen angeordnet worden sind
und nachdem sie neu geordnet und anfänglich von der Neuordnungsvorrichtung
515 zeitgeplant
worden sind. Es versteht sich, dass die Erzeugung von Zellenteilsätzen nicht
durch physikalische Neu-Anordnung der Inhalte des Zeitablaufspeichers
414 bewerkstelligt
werden muss, da die Mitglieder der Teilsätze von dem Bester-Zellensender
leicht identifiziert werden können.
Dar über
hinaus müssen die
Nachrichten nicht physikalisch neu organisiert werden, wenn sie
angeordnet werden. Die Erzeugung der Teilsätze sowie die Ordnung stellen
eine Vorgehensweise dar, um zu beschreiben, wie die Übertragungszeiten anfänglich von
der Zeitablaufplanungsvorrichtung
416 zugeordnet werden,
und erleichtern die Beschreibung der Erklärung des Vorgangs anderer Funktionsblöcke der
Zeitablaufplanungsvorrichtung
416, wobei diese Vorgänge in der
bevorzugten Ausführungsform
jedoch tatsächlich
nicht ausgeführt
werden, welche Such- und Sortierfunktionen zum Ersatz einer physikalischen
Bewegung der Nachrichten innerhalb des Zeitablaufspeichers
414 verwendet.
Zellen-Teilsatz | Nachrichten-Nummer | SelektivrufTransceiver tj | Dauer
(Zeitschlitze) | Bester-Zellensender ci | Bester
Leistungs-Pegel Y(ci, tj) (dBmW) | Übertra-gungszeit (Zeitschlitz#) |
1 | 15 | 34 | 4 | 1 | 37 | 0 |
| 4 | 34 | 15 | 1 | 57 | 4 |
2 | 19 | 12 | 2 | 2 | 22 | 0 |
| 13 | 23 | 6 | 2 | 22 | 2 |
| 2 | 12 | 8 | 2 | 27 | 8 |
3 | 3 | 23 | 3 | 3 | –3 | 0 |
| 1 | 12 | 4 | 3 | 27 | 3 |
| 5 | 12 | 12 | 3 | 42 | 7 |
Tabelle
4
-
Gemäß einer
alternativen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung weist der Zellenteilsatz-Erzeuger 510 eine
Anordnungsvorrichtung 515 auf, welche mit dem Zeitablaufspeicher 414 verbunden
ist und welche zur Zeitablaufplanung der Übertragungszeit einer jeden
der einen oder mehrerer Nachrichten in dem Nachrichtensatz nacheinander
innerhalb einer jeden aus der Vielzahl von Zellenteilsätzen von
Nachrichten in der Reihenfolge des zunehmenden Werts des Bester-Leistungspegels
dient.
-
Der
Scheduler bzw. Zeitablaufplaner 520 ist mit dem Zeitablaufspeicher 414 und
der Pfadausfallvorrichtung 440 gekoppelt und dient zur
Zeitablaufplanung einer Übertragungszeit
einer jeden Nachricht in dem Zellenteilsatz zur Erzeugung aufeinanderfolgender,
sich nicht überlappender
Nachrichten innerhalb des Zellenteilsatzes, welche eine verbesserte
Wahrscheinlichkeit für
einen zuverlässigen
Empfang aufweisen. Der Scheduler bzw. Zeitablaufplaner 520 weist
einen Interferenz-Tester 525, einen Maximal-Interferenz-Nachrichtenentferner 530,
einen Nachrichten-Vorzieher 535, einen nicht zeitgeplanten
Nachrichten-Optimierer 540, einen Post-Beendigungs-Zeitablaufplaner 545 sowie
einen nicht zeitgeplanten Speicher 550 auf. Der Interferenz-Tester 525 ist
mit dem Zeitablaufspeicher 414 und der Pfadausfallvorrichtung 440 verbunden
und dient zur Prüfung
von Nachrichtenpaaren auf Interferenz, wobei ein Nachrichtenpaar
eine erste Nachricht und eine zweite Nachricht umfasst.
-
Mit
Bezug auf 6 beschreibt ein Bilddiagramm
einen ersten Selektivruf-Transceiver 580 sowie einen zweiten
Selektivruf-Transceiver 590,
welche beide gemäß der bevorzugten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zum Empfang von Nachrichten zeitgeplant
werden. Ein erster Selektivruf-Transceiver 580 tf wird zum Empfang einer ersten Nachricht
von einem ersten Zellensender 581, cf, über einen
abgehenden Pfad 582 zeitgeplant, und ein zweiter Selektivruf-Transceiver 590,
ts, wird zum Empfang einer zweiten Nachricht
von einem zweiten Zellensender 591, cs, über einen
abgehenden Pfad 592 zeitgeplant. Sobald ein erstes abgehendes
Signal, welches die erste Nachricht einschließt, sowie ein zweites abgehendes
Signal, welches die zweite Nachricht einschließt, zur selben Zeit übertragen
werden, beeinflusst das erste abgehende Signal das zweite abgehende
Signal störend,
wenn die Signalstärke
des ersten abgehenden Signals ausreichend stark im Hinblick auf
die Signalstärke
des zweiten abgehenden Signals am zweiten Selektivruf-Transceiver 590 ts ist. Die Pfadausfallvorrichtung 440 bestimmt
einen abgehenden Pfadausfall OP(cs, ts) des abgehenden Pfads 592, indem
sie die durchschnittliche Mindeststärke der abgehenden Signalstärke Xn(cs, ts)
von dem Bester-Leistungspegel Y (cs, ts) des Zellensenders 591 subtrahiert.
Dies hat eine moderate Maximalschätzung des Pfadausfalls OP (cs, ts) für den beabsichtigten
Pfad des zweiten abgehenden Signals zu dem zweiten Selektivruf-Transceiver 590 zum
Ergebnis. Eine Signalstärke
P(cs, ts) des zweiten
abgehenden Signals am zweiten Selektivruf-Transceiver 590 ts wird dann aus dem abgehenden Pfadausfall
OP (cs, ts) des
abgehenden Pfads 592 bestimmt und der Bester-Leistungspegel
Y(cs, ts) des zweiten
Zellensenders cs wird zur Übertragung
der zweiten Nachricht planablaufgesteuert. Dies hat eine moderate
Mindestschätzung
der Signalstärke
P(cs, ts) des beabsichtigten
Signals zum Ergebnis. Die Pfadausfallvorrichtung 440 bestimmt
einen abgehenden Pfadausfall OP(cf, ts) eines abgehenden Pfads 593, indem
sie die durchschnittliche maximale Stärke der abgehenden Signalleistung
Xm(cf, ts) von dem Bester-Leistungspegel Y(cf, tf) des Zellensenders 581 subtrahiert.
Dies hat eine moderate Mindestschätzung des Pfadausfalls OP(cf, ts) für den Interferenz- oder Störpfad des
ersten abgehenden Signals zu dem zweiten Selektivruf-Transceiver 590 zum
Ergebnis. Eine Signalstärke
P(cf,ts) des ersten
eingehenden Signals am zweiten Selektivruf-Transceiver 590, ts,
wird aus einem abgehenden Pfadausfall OP(cf,
ts) des abgehenden Pfads 593 und
aus dem Bester-Leistungspegel Y(cf, tf) des Zellensenders cf, welcher
zur Übertragung
der ersten Nachricht zeitgeplant wird, bestimmt. Dies hat eine moderate
maximale Schätzung
der Signalstärke
P(cf, ts) des Interferenzsignals
zum Ergebnis.
-
Unter
erneuter Bezugnahme auf 5 weist der Interferenz-Tester 525 eine
Testausgabe 526 auf, welche positiv ist, wenn die erste
Nachricht zur Verursachung einer Interferenz mit der zweiten Nachricht
berechnet wird. Die Interferenz-Testvorrichtung 525 weist
des Weiteren eine Berechnungsvorrichtung 527 auf, welche
mit der Pfadausfallvorrichtung 440 gekoppelt ist und welche
bestimmt, ob das Verhältnis
der Signalstärke
eines die erste Nachricht aufweisenden ersten abgehenden Signals
zur Signalstärke
eines die zweite Nachricht aufweisenden zweiten abgehenden Signals
den vorher festgelegten Störabstand
S/I(ts) des Selektivruf-Transceivers 106,
ts, welcher der zweiten Nachricht zugehörig ist, überschreitet.
Die Berechnungsvorrichtung bestimmt die Signalstärken P(cs,
ts) und P(cf, ts) gemäß obiger
Beschreibung mit Bezug auf 6. Die erste
Nachricht wird bestimmt, um eine Interferenz mit der zweiten Nachricht
zu bewirken, wenn die erste Nachricht simultan zur zweiten Nachricht
ist, und die Differenz P(cf, ts) – P(cs, ts) ist größer als
der Störabstand S/I(ts). Die Terme P(cf,
ts), P(cs, ts) und S/I(ts) werden
vorzugsweise in dBmW berechnet, so dass die Differenz zwischen P(cf, ts) und P(cs, ts) deren Verhältnis in
dB ausdrückt.
Die Pfadausfälle
OP(cf, ts) und OP(cs, ts) werden von
der Berechnungsvorrichtung 527 aus dem in der Signalstärke-Sammelvorrichtung 432 gespeicherten Satz
von Signalstärken
berechnet. Die erste Nachricht ist simultan bzw. zeitgleich zu der
zweiten Nachricht, wenn ein beliebiger Abschnitt der ersten Nachricht
simultan zur zweiten Nachricht ist, oder um es anders auszudrücken, wenn
die zweite Nachricht eine Übertragungszeit
aufweist, welche vor dem Ende der ersten Nachricht beginnt. Zusammengefasst
gesagt ist die Berechnungsvorrichtung 527 mit der Pfadausfallvorrichtung 440 und
der Signalstärke-Sammelvorrichtung 432 gekoppelt,
um zu bestimmen, dass die erste Nachricht die zweite Nachricht störend beeinflusst,
wenn die erste Nachricht simultan zur zweiten Nachricht ist und
folgende Gleichung gegeben ist:
Y(cf,
ts) – OP(cf, ts) – [Y(cs, ts) – OP(cs, ts)] > S/I(ts).
Es versteht sich, dass der Bester-Leistungspegel an einem Bester-Zellensender
nicht unbedingt derselbe Leistungspegel ist, welcher zur Erzeugung
des abgehenden Signals, welches zuvor von einem Selektivruf-Transceiver 106 gemessen
wird, verwendet wird, um eine Signalstärke (und somit auch den Pfadausfall)
zu bestimmen. Daher verbessert die Berechnung der Signalpegel nach
der Bestimmung der besten Leistungspegel die Schätzung einer Interferenz im
Vergleich zu dem Fall, dass die Signalstärken verwendet würden, welche
von dem Selektivruf-Transceiver gemessen werden.
-
Der
Maximal-Interferenz-Nachrichtenentferner 530 ist mit dem
nicht zeitgeplanten Speicher 550 und der Interferenz-Testvorrichtung 525 verbunden
und identifiziert ein Vielzahl von Nachrichtenpaaren für den Test
durch die Interferenz-Testvorrichtung 525. Wenn die Testausgabe 526 positiv
ist, erhöht
der Maximal-Interferenz-Nachrichtenentferner 530 einen
aus einer Vielzahl von Interferenz-Zählwerten um eins. Die Vielzahl von
Interferenz-Zählwerten
umfasst einen Interferenz-Zählwert,
welcher einer jeden Nachricht zugehörig ist. Wenn die Vielzahl
von Nachrichtenpaaren von der Interferenz-Testvorrichtung 525 getestet
worden ist, identifiziert der Maximal-Interferenz-Nachrichtenentferner 530 den
maximalen Wert der Vielzahl von Interferenz-Zählwerten,
und identifiziert dann eine Nachricht, welche dem Maximal-Interferenz-Zählwert als
maximal störende
Nachricht zugehörig
ist. Der Maximal-Interferenz-Nachrichtenentferner versetzt dann
die maximal störende
Nachricht aus dem Zeitablaufspeicher in den nicht zeitgeplanten
Speicher.
-
Der
Maximal-Interferenz-Nachrichtenentferner
530 weist eine
Nachrichtenpaar-Auswahlvorrichtung
531 auf, welche mit
dem Zeitablaufspeicher
414 und der Interferenz-Testvorrichtung
525 verbunden
ist und zur Auswahl der Vielzahl von Nachrichtenpaaren dient, um
aus allen Permutationen von Nachrichtenpaaren zu bestehen, wobei
ein der ersten Nachricht zugehöriger
Bester-Zellensender benachbart zu dem der zweiten Nachricht zugehörigen Bester-Zellensender
angeordnet ist, und wobei die erste Nachricht zur simultanen bzw.
zeitgleichen Übertragung
mit der zweiten Nachricht zeitgeplant wird. Die Bedeutung des Ausdrucks "simultan" ist iden-tisch zu
der vorstehend beschriebenen Bedeutung. Für jeden Zellensender in der
Vielzahl von Sendern/Empfängern
103 wird
ein Satz benachbarter Zellensender identifiziert. Eine Interferenz
eines bei P
max(c
i) von
einem Zellensender (c
i) übertragenen Signals ist bei
Selektivruf-Transceivern
106 möglich, welche als Beste-Zellensender
für andere
Nachrichten, welche benachbart zum Zellensender (c
i)
angeordnet sind, identifiziert werden, wobei sie jedoch bei Selektiv ruf-Transceivern
106,
welche als Beste-Zellensender für
andere Nachrichten, welche nicht benachbart zu dem Zellensender
(c
i) angeordnet sind, unwahrscheinlich ist.
Der Scheduler bzw. Zeitablaufplaner
520 wiederholt den
Vorgang, bis alle Nachrichten mit beliebigem Interferenz-Zählwert aus
dem Zeitablaufspeicher
414 entfernt sind. Die Entfernung
der Nachrichten in dieser Reihenfolge optimiert die Anzahl von Interferenznachrichten,
welche nach dem Entfernen aller Nachrichten mit beliebigem Interferenz-Zählwert übrig bleiben.
Wenn eine maximal störende
Nachricht entfernt wird, werden nur die Interferenz-Zählwerte
von Nachrichten, welche von der maximal störenden Nachricht störend beeinflusst
wurden, neu berechnet, um die nächste
maximal störende
Nachricht zu bestimmen. Wenn man das in den Tabellen 1 bis 4 gezeigte
Beispiel weiterführt,
ergibt sich für
die Inhalte des Zeitablaufspeichers
414 folgende Tabelle 5.
Nachrichten-Nummer | SelektivrufTransceiver tj | Dauer
(Zeitschlitze) | Bester
Zellensender ci | Bester
Leistungspegel Y(ci, t3) (dBmW) | Übertragungszeit (Schlitz
#) | InterferenzZählwert |
15 | 34 | 4 | 1 | 37 | 0 | 4 |
4 | 34 | 15 | 1 | 57 | 4 | 4 |
19 | 12 | 2 | 2 | 22 | 0 | 1 |
13 | 23 | 6 | 2 | 22 | 2 | 2 |
2 | 12 | 8 | 2 | 27 | 8 | 0 |
3 | 23 | 3 | 3 | –3 | 0 | 0 |
1 | 12 | 4 | 3 | 27 | 3 | 2 |
5 | 12 | 12 | 3 | 42 | 7 | 2 |
Tabelle
5
-
Mit
Bezug auf 7 und 8 sind Zeitsteuerungsdiagramme
der Nachrichten gezeigt, welche zur Übertragung von der Vielzahl
von Zellensendern des Funkkommunikationssystems 100 gemäß der bevorzugten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeitgeplant werden. Die Nachrichtennummer 650,
die Beste-Zellensender-Leistung 660 sowie die Anzahl von
andere Nachrichten störend
beeinflussende Interferenzen 670 sind in den 7 und 8 innerhalb
jedes Nachrichten-Zeitrahmens in einem herkömmlichen Format gezeigt. 7 zeigt
die Übertragungszeiten
und Dauern von in Tabelle 5 aufgelisteten Nachrichten in Bezug auf
die Zeitschlitze 610. In diesem Beispiel sind alle Pfadausfälle gleich,
die Zellensender 1, 2 und 3 sind alle benachbart, und eine Interferenz
tritt auf, wenn das Verhältnis
größer als –10 dB ist.
In 7 sind drei Zellenteilsätze 620, 630, 640 gezeigt.
Der Maximal-Interferenz-Nachrichtenentferner 530 entfernt
zunächst
Nachricht 4 aus dem Zellenteilsatz 1 in dem Zeitablaufspeicher 414 und
stellt Nachricht 4 in den nicht zeitgeplanten Speicher 550.
Der Maximal-Interferenz-Nachrichtenentferner 530 fährt mit
der Beseitigung von Nachricht für
Nachricht fort, wobei eine Nachricht den maximalen Inteferenz-Zählwert der
verbleibenden Nachrichten aufweist, bis alle Interferenznachrichten
entfernt worden sind. In diesem Beispiel sind, wenn alle Interferenznachrichten entfernt
worden sind, die Inhalte des Zeitablaufspeichers gemäß Darstellung
in 8. Nur die beiden Zellenteilsätzen 720, 730 weisen
Nachrichten auf, welche in dem Zeitablaufspeicher 414 verbleiben.
-
Mit
Bezug auf 5 ist der Nachrichten-Vorzieher 535 mit
der Interferenz-Testvorrichtung 525 und dem Zeitablaufspeicher 414 verbunden.
Der Nachrichten-Vorzieher 535 dient zur Vorziehung einer Übertragungszeit,
welche zu einem ersten Zeitpunkt einer späteren Nachricht zu einem zweiten
Zeitpunkt (welcher früher
als der erste Zeitpunkt ist) stattfindet. Die spätere Nachricht liegt in einem
ersten Zellenteilsatz. Nach dem Vorziehen der Übertragungszeit der späteren Nachricht
ist kein Abschnitt der späteren
Nachricht mit anderen Nachrichten in dem ersten Zellenteilsatz simultan
bzw. zeitgleich. Der Nachrichten-Vorzieher 535 wählt einen
Satz von Nachrichtenpaaren aus, wobei jedes davon von der Interferenz-Testvorrichtung 525 getestet oder überprüft wird.
Jedes aus dem Satz von Nachrichtenpaaren weist die spätere Nachricht
als erste Nachricht auf. Der Nachrichten-Vorzieher verzögert die Übertragungszeit
der späteren
Nachricht zu dem ersten Zeitpunkt, wenn die Interferenz-Testvorrichtung 525 eine
positive Ausgabe aufweist.
-
Mit
Bezug auf 9 ist ein Zeitsteuerungsdiagramm
der Nachrichten, welche gemäß der bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zur Übertragung
von der Vielzahl von Zellensendern des Funkkommunikationssystems 100 zeitgeplant
werden, gezeigt. Das in den Nachrichten in 9 verwendete
Format, welches die Nachrichtennummer, die Beste-Zellenleistung
sowie die Anzahl von Interferenzen identifiziert, ist identisch
zu dem in den 7 und 8 verwendeten
Format. Die Übertragungszeiten
und Dauern von in Tabelle 5 aufgelisteten Nachrichten sind in 9 mit
Bezug auf die Zeitschlitze 610 gezeigt. Bei den in 9 veranschaulichten
zeitgeplanten Übertragungszeiten
und Dauern handelt es sich um solche, welche definiert werden, nachdem
der Nachrichten-Vorzieher 535 die Übertragungszeit von Nachricht
2 vorgezogen hat. Die Übertragungszeit
von Nachricht 2 wird folglich von dem Nachrichten-Vorzieher 535 verzögert, da
für Nachricht
2 2 Interferenzen gezählt
werden.
-
Mit
Bezug auf die 10 und 11 sind
Zeitsteuerungsdiagramme von Nachrichten gezeigt, welche gemäß der bevorzugten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zur Übertragung
von der Vielzahl von Zellensendern des Funkkommunikationssystems 100 zeitgeplant
sind. Das in den Nachrichten in den 10 und 11 verwendete
Format, welches die Nachrichtennummer, die Beste-Zellenleistung sowie die Anzahl der
Interferenzen identifiziert, ist identisch zu dem in den 7 und 8 verwendeten
Format. Die Übertragungszeiten
und Dauern der in den 10 und 11 gezeigten
Nachrichten beziehen sich auf die Zeitschlitze 610. Hierbei
handelt es sich um ein neues Beispiel, bei welchem sich die Eigenschaften
im Vergleich zu früheren
Beispielen unter scheiden. In diesem Beispiel sind nicht alle Pfadausfälle notwendigerweise
gleichwertig, und die Zellensender 1, 2 und 3 sind nicht alle zwingend
benachbart. Eine Interferenz tritt auf, wenn das Verhältnis größer als –10 dB ist.
Die gezeigten Nachrichten unterscheiden sich von den in den Tabellen
1 bis 5 gezeigten Nachrichten.
-
Mit
Bezug auf die 5, 10 und 11 ist
der nicht zeitgeplante Nachrichten-Optimierer 540 mit dem
nicht zeitgeplanten Speicher 550 und dem zeitgeplanten
oder Zeitablaufspeicher 414 gekoppelt, und wählt einen
Ziel-Zellenteilsatz 920 aus. Der nicht zeitgeplante Nachrichten-Optimierer 540 identifiziert
eine Nachrichten-Beendigungszeit 930 einer letzten Nachricht 940 in
dem Ziel-Zellenteilsatz 920 und verschiebt eine nicht zeitgeplante
beste Nachricht von dem nicht zeitgeplanten Speicher 550 in
den Ziel-Zellenteilsatz 920 in dem Zeitablaufspeicher 414.
Die nicht zeitgeplante Beste-Nachricht sowie der Ziel-Zellenteilsatz 920 sind einem
gemeinsamen Bester-Zellensender zugehörig. Der nicht zeitgeplante
Nachrichten-Optimierer 540 erzeugt eine neue letzte Nachricht 1020 durch
Zeitablaufsteuerung oder Zeitplanung einer Übertragungszeit der nicht zeitgeplanten
besten Nachricht, damit diese auf die Nachrichten-Beendigungszeit
der letzten Nachricht in dem Ziel-Zellenteilsatz 920 folgt.
-
Der
nicht zeitgeplante Nachrichten-Optimierer 540 umfasst einen
nicht zeitgeplanten Nachrichtenauswähler 541 zur Berechnung
einer Gruppe oder eines Satzes von Gesamtzeitdauern. Jede Gesamtdauer
in dem Satz von Gesamtzeitdauern ist eine Summe der Dauer einer
jeden Nachricht in einem Zellenteilsatz, welcher einen Bester-Zellensender
mit jeder beliebigen nicht geplanten Nachricht gemeinsam hat. Der
nicht zeitgeplante Nachrichtenauswähler 541 identifiziert
einen Zellenteilsatz, welcher eine minimale Gesamtdauer des Satzes
von Gesamtzeitdauern aufweist, als den Ziel-Zellenteilsatz 920.
Der nicht zeitgeplante Nachrichtenauswähler 541 wählt eine
nicht zeitgeplante Nachricht aus, welche einen zugehörigen Bester-Zellensender
aufweist, wel cher ebenso der Beste-Zellensender des Ziel-Zellenteilsatzes
als die nicht zeitgeplante Beste-Nachricht ist.
-
Der
nicht zeitgeplante Nachrichtenoptimierer 540 weist des
Weiteren einen Leistungswähler 542 auf, welcher
als die nicht zeitgeplante Beste-Nachricht eine nicht zeitgeplante
Nachricht mit einem Bester-Leistungspegel auswählt, bei welchem es sich um
einen den nicht zeitgeplanten Nachrichten zugehörigen Mindest-Leistungspegel handelt,
wobei die nicht zeitgeplanten Nachrichten dem Ziel-Zellenteilsatz
zugehörig
sind.
-
Der
nicht zeitgeplante Nachrichtenoptimierer 540 weist des
Weiteren einen Optimierer-Tester 543 zum Testen eines optimierten
Satzes von Nachrichtenpaaren auf, wobei jedes Paar mit Hilfe des
Interferenz-Testers 525 getestet wird. Jeder optimierte
Satz von Nachrichtenpaaren weist die neue letzte Nachricht 1020 als
die erste Nachricht auf. Der Optimierer-Tester 543 dient
zur Verschiebung der neuen letzten Nachricht von dem Ziel-Zellenteilsatz
in den nicht zeitgeplanten Speicher 550, wenn die Testausgabe 526 positiv
ist, genauer gesagt, wenn die neue letzte Nachricht eine andere
Nachricht störend
beeinflusst.
-
Mit
Bezug auf die 12 und 13 sind
Zeitsteuerungsdiagramm der Nachrichten gezeigt, welche gemäß der bevorzugten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zur Übertragung
von der Vielzahl von Zellensendern des Funkkommunikationssystem 100 zeitgeplant
werden. Das in den Nachrichten in 12 und 13 verwendete
Format, welches die Nachrichtennummer, die Beste-Zellenleistung und die Anzahl von Interferenzen
identifiziert, ist dasselbe wie in den 7 und 8 verwendete
Format. Die in den 12 und 13 gezeigten Übertragungszeiten
und Dauern von Nachrichten beziehen sich auf die Zeitschlitze 610.
In diesem Beispiel sind nicht alle Pfadausfälle zwingend gleichwertig,
und die Zellensender 1, 2 und 3 sind nicht zwingend benachbart.
Eine Interferenz tritt dann auf, wenn das Verhältnis größer als –10 dB ist. Die gezeigten Nachrichten
sind identisch zu den in den 10 und 11 gezeigten
Nachrichten.
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Der
Zeitablaufplaner 520 weist des Weiteren einen Post-Beendigungs-Zeitablaufplaner 545 auf,
welcher mit dem Zeitablauf-Speicher 414 und dem nicht zeitgeplanten 550 gekoppelt
ist. Der Post-Beendigungs-Zeitablaufplaner 545 bestimmt
eine letzte nicht-interferierende oder nicht störend beeinflussende Nachrichten-Beendigungszeit 1120 und
verschiebt eine nicht zeitgeplante Nachricht von dem nicht zeitgeplanten Speicher 550 in
einen Zellenteilsatz in dem Zeitablauf-Speicher 414, welcher
einen Zellensender mit der nicht zeitgeplanten Nachricht gemeinsam
hat. Die letzte interferenzfreie Nachrichten-Beendigungszeit 1120 ist
die letzte Beendigungszeit der Beendigungszeiten aller Nachrichten
in dem Zeitablauf-Speicher 414, wenn keine Nachrichten
in dem Zeitablauf-Speicher 414 einen Interferenz-Zählwert aufweisen,
und dem Zeitablauf-Speicher 414 können keine weiteren Nachrichten
von dem nicht zeitgeplanten Speicher 550 durch den Nachrichten-Vorzieher 535 und
dem nicht zeitgeplanten Nachrichten-Optimierer 540 hinzugefügt werden.
Der Post-Beendigungs-Zeitablaufplaner 545 legt eine Übertragungszeit
der nicht zeitgeplanten Nachricht nach der letzten interferenzfreien
Nachrichten-Beendigungszeit zeitlich fest. Inbesondere wählt der
Zeitablaufplaner 520 nicht zeitgeplante Nachrichten aus
dem nicht zeitgeplanten Speicher 550 aus, welche einen
Zellenteilsatz gemeinsam haben, und legt sie in den Zeitablauf-Speicher, welcher
derart zeitlich festgelegte Übertragungszeiten
aufweist, dass die nicht zeitgeplanten Nachrichten in jedem gemeinsamen
Zellenteilsatz zur nachfolgenden oder anschließenden Übertragung, welche an der letzten
nicht-interferierenden Nachrichten-Beendigungszeit in der Reihenfolge
niedrigster Leistung zu höchster
Leistung beginnt, zeitgeplant werden.
-
In
diesem Beispiel wurden Nachrichten 1220, 1230 und 1240 von
dem Post-Beendigungs-Zeitablaufplaner 545 zeitgeplant.
Die Buchstaben x in den Nachrichten in 13 zeigen
an, dass Interferenz-Zählung von
dem Post-Beendigungs-Zeitablaufplaner nicht verwendet wird. Das
Ergebnis des Post-Beendigungszeitplaners ist die Übertragung
der verbleibenden nicht zeitgeplan ten Nachrichten ungeachtet der
Interferenz-Berechnungen. Da die Interferenzberechnungen für gewöhnlich moderat
sind, und da die übertragenen
Funksignale zeitlich variierenden Umweltbedingungen unterliegen,
weisen die Nachrichten, welche vor der letzten interferenzfreien
Nachrichten-Beendigungszeit übertragen
werden, eine hohe Wahrscheinlichkeit eines erfolgreichen Empfangs
durch den beabsichtigten Selektivruf-Transceiver 106 auf,
während
die Nachrichten, die im Anschluss an die letzte interferenzfreie
Nachrichten-Beendigungszeit übertragen
werden, eine niedrigere, jedoch nicht-vernachlässigbare Wahrscheinlichkeit
eines erfolgreichen Empfangs durch die beabsichtigten Selektivruf-Transceiver 106 aufweisen.
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Es
versteht sich, dass die Verwendung des Nachrichten-Vorziehers 535,
des nicht zeitgeplanten Nachrichten-Optimierers 540 oder
des Post-Beendigungs-Zeitablaufplaners 545 eine verbesserte
Zeitplanung ohne Verwendung der anderen Vorrichtungen bereitstellt,
wobei die Verwendung von beliebigen zwei Vorrichtungen im Allgemeinen
eine verbesserte Zeitplanung des Nachrichtensatzes im Vergleich
zur Verwendung von nur einer Vorrichtung bereitstellt, und dass
die Verwendung von allen drei Vorrichtungen im Allgemeinen die beste Verbesserung
der Zeitplanung des Nachrichtensatzes liefert.
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Bei
der Systemsteuerung 102 handelt es sich vorzugsweise um
ein Modell MPS2000® Paging-Endgerät, welches
von der Firma Motorola, Inc. in Schaumburg, Illinois hergestellt
wird, welches mit speziellen Firmware-Elementen gemäß der bevorzugten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung gemäß Beschreibung modifiziert
wird. Die Zellenstandort-Steuerung 402, das Nachrichten-Steuerprogramm 404,
der Warteschlangen-Speicher 408, die Teilnehmer-Datenbank 420,
der Codierer 450, die Telefonschnittstelle 406,
die Nachrichten-Auswahlvorrichtung 412, der Zeitablauf-Speicher 414,
die Zeitablaufplanungsvorrichtung 416 sowie die Beste-Zellenvorrichtung 430 sind
vorzugsweise in Abschnitten des Modell MPS2000® Paging-Endgeräts implementiert,
welcher diejenigen Abschnitte, jedoch nicht ausschließlich einschließt, welche einen
Programmspeicher, eine zentrale Verarbeitungseinheit, Eingabe/Ausgabe-Peripheriegeräte und einen
Direktzugriffs- oder RAM-Speicher bereitstellen. Die Systemsteuerung
könnte
alternativ unter Verwendung eines Modell E09PED0552 PageBridge® Paging-Endgeräts, hergestellt
von der Firma Motorola Inc. in Schaumburg, Illinois, implementiert
werden. Die Teilnehmer-Datenbank 420, der Warteschlangen-Speicher 408,
der Zeitablauf-Speicher 414 sowie Abschnitte der Signalstärke-Sammelvorrichtung 432 und
der Pfadausfallvorrichtung 440 können alternativ als magnetischer
oder optischer Plattenspeicher implementiert werden, welcher alternativ
extern der Systemsteuerung angeordnet werden kann.
-
Mit
Bezug auf 14 ist gemäß der bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ein Gesamt-Ablaufdiagramm eines Verfahrens
zur Zeitplanung von Übertragungszeiten
abgehender Signalübertragungen
in dem Funkkommunikationssytem 100 gezeigt. Bei Schritt 1310 wählt die
Systemsteuerung 102 einen Nachrichtensatz aus einer Warteschlange
von Nachrichten aus, welche zur Lieferung an mindestens einen der Vielzahl
von Selektivruf-Transceivern (SRTs) 106 in eine Warteschlange
eingereiht sind. Jede Nachricht in der Nachrichten-Warteschlange
ist einem aus der Vielzahl von Selektivruf-Transceivern 106 zugehörig und
weist eine Zeitdauer auf. Bei Schritt 1320 zeitablaufsteuert
oder zeitplant die Steuerung eine Simultanübertragung, welche Adressen
von Selektivruf-Transceivern einschließt, für welche Nachrichten in dem
Nachrichtensatz enthalten sind und für welche keine Angabe der Signalstärke innerhalb
eines gewissen vorher festgelegten Zeitrahmens empfangen worden
ist. Die Simultanübertragung
erfolgt bei Schritt 1330 mit Hilfe der Vielzahl von Zellensendern.
Bei Schritt 1340 empfangen die Selektivruf-Transceiver 106 die
Simultanübertragung.
Die Selektivruf-Transceiver 106 übertragen eingehende Bestätigungssignale,
welche von der Vielzahl von Zellenempfängern empfangen werden. Aus
den eingehenden Bestätigungssignalen
werden Signalstärken
bestimmt und diese werden der Systemsteuerung 102 von den
Zellenempfängern
berichtet, wobei die Systemsteuerung die Signalstärken bei
Schritt 1350 zusammensetzt. Die Systemsteuerung 102 bestimmt
abgehende Pfadausfälle
für jeden
Zellensender-/Selektivruf-Transceiver-Pfad bei Schritt 1355, wobei
die abgehenden Pfadausfälle von
dem Satz von Signalstärken
sowie anderen vorher festgelegten Werten bestimmt werden.
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Bei
Schritt 1360 berechnet die Systemsteuerung 102 einen
Bester-Leistungspegel
und einen jeder Nachricht in dem Nachrichtensatz zugehörigen Bester-Zellensender.
Die Bestimmung erfolgt aus den Signalstärken, welche von den Zellenempfängern bei
Schritt 1350 sowohl aus gegenwärtigen als auch früheren Fällen der
Ausführung
des Schritts berichtet werden. Der Bester-Leistungspegel wird zur
Verwendung am Bester-Zellensender bestimmt, um jede Nachricht zuverlässig an
einen aus der Vielzahl von Selektivruf-Transceivern bei einem minimalen erforderlichen
Leistungspegel zu übertragen.
Bei Schritt 1370 zeitplant die Systemsteuerung die Übertragungszeiten
des Nachrichtensatzes. Bei Schritt 1380 steuert die Systemsteuerung
dann eine Übertragung
der abgehenden Signale, welche den Nachrichtensatz von der Vielzahl
von Zellensendern gemäß der in
Schritt 1370 zeitgeplanten Übertragungszeiten aufweisen.
Die abgehenden Funksignale, welche die Nachrichten einschließen, werden
von den Zellensendern bei Schritt 1390 übertragen. An der Systemsteuerung 102 über das
STN 108 oder von einem anderen Selektivruf-Transceiver 106 neu
empfangene Nachrichten, welche für
die Selektivruf-Transceiver 106 bestimmt sind, werden für eine vorher
festgelegten Rahmenzeit bei Schritt 1395 in eine Warteschlange
eingereiht. Der vorher festgelegte Zeitrahmen schließt genügend Zeit für die Systemsteuerung 102 ein,
um die Schritte 1310 bis 1390 des Verfahrens auszuführen. Wenn
der Zeitrahmen voll ist, wählt
die Systemsteuerung einen neuen Nachrichtensatz aus der Warteschlange
aus und das Verfahren wird beginnend bei Schritt 1320 wiederholt.
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Mit
Bezug auf 15 ist gemäß der bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zur
Bestimmung eines Bester-Leistungspegels und eines einer jeden Nachricht
zugehörigen
Bester-Zellensenders gezeigt. Das Verfahren zur Bestimmung eines
Bester-Leistungspegels und eines einer jeden Nachricht zugehörigen Bester-Zellensenders
wird in der Systemsteuerung 102 bei den Schritten 1350, 1355 und 1360 in
dem Verfahren zur Zeitplanung von Übertragungszeiten von abgehenden Signalübertragungen
in dem Funkkommunikationssystem 100 verwendet. Eine Bestätigung (ACK)
wird in einem eingehenden Signal von einem Selektivruf-Transceiver
tj über
einen Zellenempfänger
ci bei Schritt 1410 empfangen.
Eine Signalstärke
X(ci, tj), welche
eine maximale Xm(ci,
tj) sowie eine minimale Xn(ci, tj) durchschnittliche
Signalstärke
des abgehenden Signals einschließt, welches an einem aus der
Vielzahl von Selektivruf-Transceivern 106 empfangen
und gemessen wird, wird von dem Selektivruf-Transceiver 106 mitgeteilt, an
die Systemsteuerung 102 übertragen und von der Systemsteuerung
bei Schritt 1415 wiederhergestellt. Ein geschätzter Pfadausfall
für den
abgehenden Pfad wird bei Schritt 1425 bestimmt, indem die
wiederhergestellte durchschnittliche minimale oder Mindestsignalstärke Xn(ci, tj)
von dem Leistungspegel Yx(ci,
tj) subtrahiert wird, welcher zur Übertragung
des abgehenden Signals, auf welches der Selektivruf-Transceiver mit der
Bestätigung
ACK antwortet, verwendet wird. Der geschätzte Pfadausfall wird als OP(ci, tj) bezeichnet.
Wie vorstehend beschrieben worden ist, ist C(tj)
eine vorher festgelegte Empfangsempfindlichkeit, welche tj zugehörig
ist, und Pmax(ci)
ist eine vorher festgelegte maximale Übertragungsleistung eines Zellensenders
c. Wenn OP(ci, tj)
+ C(tj) <=
Pmax(ci) bei Schritt 1430 ist,
wird ein erforderlicher Leistungspegel Y(ci,
tj) für
den Pfad (ci, tj)
bei Schritt 1435 als Y(ci, tj) = OP(ci, tj) + C(tj) bestimmt.
Wenn OP(ci, tj)
+ C(tj) > Pmax(ci) bei Schritt 1430 bestimmt
wird, wird der erforderliche Leistungspegel Y(ci,
tj) für
den Pfad (ci, tj)
bei Schritt 1440 als Y(ci, tj) = Pmax(ci) bestimmt. Wenn eine Bestimmung oder Festlegung
erfolgt, dass mehrere empfangene Bestätigungen ACKs einer Bearbeitung
bei Schritt 1460 bedürfen,
beginnt die Bearbeitung einer neuen Bestätigung ACK bei Schritt 1410.
-
In
einer alternativen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird eine Signalstärke R(ci,
tj), bei welcher es sich um eine durchschnittliche
Signalstärke
des von dem Selektivruf-Transceiver 106 erzeugten eingehenden
Signals handelt, welches die Bestätigung ACK einschließt, von
einem aus der Vielzahl von Zellenempfängern gemessen, von dem Zellenempfänger der
Systemsteuerung 102 mitgeteilt und von der Systemsteuerung
bei Schritt 1420 wiederhergestellt. Ein geschätzter Pfadausfall
für den
abgehenden Pfad, OP(ci, tj)
wird bei Schritt 1425 aus der wiederhergestellten durchschnittlichen
Signalstärke
und dem Leistungspegel bestimmt, welcher zur Übertragung des eingehenden
Signals von dem Selektivruf-Transceiver auf die oben beschriebene
Art und Weise im Hinblick auf den Betrieb der Beste-Zellenvorrichtung 430 verwendet
wird.
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Wenn
eine Bestimmung erfolgt, dass keine weiteren empfangenen Bestätigungen
ACKs einer Bearbeitung bei Schritt 1460 bedürfen, fährt das
Verfahren mit Schritt 1470 fort, indem es einen Transceiver-Teilsatz erforderlicher
Leistungspegel erzeugt, wobei der Transceiver-Teilsatz Notwendige-Leistungspegel
Y(c, tj) für eine Vielzahl von Zellenpfaden
zwischen einem Sender und einem einem Selektivruf-Transceiver tj zugehörigen
Selektivruf-Transceiver aufweist. Wenn nur noch ein Zellensender-/Selektivruf-Transceiver-Pfad
vorhanden ist, welcher einem Selektivruf-Transceiver tj zugehörig ist,
weist der Transceiver-Teilsatz den einen Notwendigen-Leistungspegel
Y(c, tj) auf, welcher dem Selektivruf-Transceiver
tj zugehörig
ist. Bei Schritt 1475 wird ein Minimalwert der Notwendigen-Leistungspegel
des Transceiver-Teilsatzes bestimmt und der eine aus der Vielzahl
von Zellensendern, welcher dem Minimalwert der Notwendigen-Leistungspegel
zugehörig
ist, wird als Bester-Zellensender mit dem Bester-Leistungspegel
für den
Selektivruf-Transceiver 106 identifiziert. Wenn der Beste-Zellensender
und der Beste-Leistungspegel nicht für alle Selektivruf-Transceiver 106,
für welche eine
Nachricht in dem zeitgeplanten Nachrichtensatz vorliegt, bestimmt
worden sind, wird ein nächster-Zellenteilsatz
bei Schritt 1485 bestimmt und das Verfahren fährt mit
der Erzeugung eines neuen Transceiver-Teilsatzes bei Schritt 1470 fort.
Wenn ein Bester-Zellensender und ein Bester-Leistungspegel für alle Selektivruf-Transcei ver 106,
für welche
eine Nachricht in dem zeitgeplanten Nachrichtensatz vorliegt, bestimmt
worden ist, ist das Verfahren zur Bestimmung eines Bester-Leistungspegels
und eines Bester-Zellensenders,
welche einer jeden Nachricht zugehörig sind, bei Schritt 1490 vollständig.
-
Mit
Bezug auf 16 ist gemäß der bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zur
Zeitplanung von Übertragungszeiten
gezeigt. Das Verfahren zur Zeitplanung von Übertragungszeiten wird in der
Systemsteuerung 102 bei Schritt 1370 in dem Verfahren
zur Zeitplanung von Übertragungszeiten
von Nachrichten verwendet, welche in abgehenden Signalen in dem
Funkkommunikationssystem 100 enthalten sind. Bei Schritt 1510 wird
eine Nachricht in dem Nachrichtensatz ausgewählt und bei Schritt 1520 werden
ein Bester-Zellensender und ein Bester-Leistungspegel der ausgewählten Nachricht
basierend auf einem Selektivruf-Transceiver, welcher sowohl der
ausgewählten
Nachricht als auch dem Bester-Zellensender zugehörig ist, zugeordnet. Beispielsweise
wird die Nachrichtennummer 34 ausgewählt. Die Nachrichtennummter
34 wird an den Selektivruf-Transceiver Nummer 15 adressiert. Der
Selektivruf-Transceiver Nummer 15 ist einem Bester-Zellensender
Nummer 87 zugehörig,
welcher einen Bester-Leistungspegel von 35 dBmW aufweist. Somit
wird die Nachricht Nummer 34 dem Bester-Zellensender 87 zusammen
mit dem Bester-Leistungspegel von 35 dBmW bei Schritt 1520 zugeordnet.
Wenn eine Bestimmung bei Schritt 1530 erfolgt, dass keine
Nachrichten in dem Nachrichtensatz einem Bester-Zellensender und
einem Bester-Leistungspegel zugeordnet worden sind, wird eine neue
Nachricht bei Schritt 1510 ausgewählt und die Schritte 1510 bis 1520 werden
wiederholt.
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Wenn
bei Schritt 1530 eine Bestimmung erfolgt, dass alle Nachrichten
in dem Nachrichtensatz einem Bester-Zellensender und einem Bester-Leistungspegel
zugeordnet worden sind, wird ein Teilsatz, welcher eine oder mehrere
Nachrichten mit einem gemeinsamen Bester-Zellensender aufweist,
als Zellen-Teilsatz des Nachrichtensatzes bei Schritt 1540 identifiziert.
Eine über tragungszeit
einer oder mehrerer Nachrichten in dem Zellenteilsatz wird nacheinander
innerhalb des Zellenteilsatzes zeitgeplant, zunächst in der Reihenfolge des zunehmenden
Werts des Bester-Leistungspegels und zweitens in der Reihenfolge
der zunehmenden Dauer oder Länge
einer jeden Nachricht bei Schritt 1550. Wenn eine Bestimmung
erfolgt, dass bei Schritt 1560 keine Zellenteilsätze identifiziert
worden sind (d. h. dass nicht alle Nachrichten in dem Nachrichtensatz
als Mitglieder eines Zellenteilsatzes identifiziert worden sind)
wird bei Schritt 1540 ein neuer Zellenteilsatz identifiziert,
und die Schritte 1540 bis 1550 werden wiederholt.
Das Verfahren zur Zeitplanung von Übertragungszeiten ist vollständig, indem
bei Schritt 1570 die Übertragungszeiten
von Nachrichten, welche zeitgeplant worden sind, wenn alle Zellenteilsätze bei
Schritt 1560 identifiziert wurden, modifiziert werden.
Die Anzahl von Nachrichten, welche modifiziert werden, können gemäß Bestimmung
durch das nachfolgend ausführlich
beschriebene Verfahren von null bis alle Nachrichten reichen. Zusammengefasst
weist das Verfahren zur Zeitplanung von Übertragungszeiten zwei Hauptteile
auf: ein Verfahren zur Erzeugung eines Anfangs-Zeitplans, welcher
eine Vielzahl von Zellenteilsätzen
des Nachrichtensatzes aufweist (Schritte 1510 bis 1560)
sowie ein Verfahren zur Modifikation der Übertragungszeiten von Nachrichten
in dem Anfangs-Zeitplan (Schritt 1570).
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Mit
Bezug auf die 17, 18, 19 und 20 ist
gemäß der bevorzugten
Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zur Modifikation
der Übertragungszeiten
von Nachrichten in dem Anfangs-Zeitplan gezeigt. Das Verfahren zur
Modifikation von Übertragungszeiten
wird in der Systemsteuerung 102 bei Schritt 1570 in
dem Verfahren zur Zeitplanung von Übertragungszeiten von Nachrichten
eingesetzt. Bei Schritt 1610 (17) wird
ein eine erste Nachricht und eine zweite Nachricht aufweisendes
Nachrichtenpaar aus einer Vielzahl von Nachrichtenpaaren ausgewählt. Die
Vielzahl von Nachrichtenpaaren besteht aus allen Permutationen von
Nachrichtenpaaren in dem Nachrichtensatz, wobei ein einer ersten
Nachricht zugehöriger Bester-Zellensender
benachbart einem einer zweiten Nachricht zugehörigen Bester-Zellensender angeordnet
ist, und wobei die erste Nachricht zur Simultanübertragung mit der zweiten Nachricht
zeitgeplant ist. Benachbarte Zellensender sind für jeden Sender vorbestimmt,
um unnötige
Bestimmungen durch die Systemsteuerung 102 zu beseitigen.
Nicht benachbarte Sender werden derart ausgewählt, dass Übertragungen von den nicht
benachbarten Sendern eine sehr geringe Wahrscheinlichkeit aufweisen, andere
Sender störend
zu beeinflussen. Es versteht sich, dass aufgrund dessen, dass die
hier verwendete Definition für
benachbarte Zellensender auf Wahrscheinlichkeiten für den Empfang
eines Funksignals basieren, alle nicht benachbarten Sender nicht
unbedingt weiter von einem bestimmten Zellensender als alle benachbarten
Zellensender entfernt sind, wie es der Fall bei einer rein geographischen
Definition wäre.
Bei Schritt 1615 werden abgehende Pfadausfälle OP(cs, ts) und OP(cf, ts) jeweils für das gedachte
oder bestimmte Signal bestimmt, welches die zweite Nachricht aufweist,
sowie für
das Störsignal,
welches die erste Nachricht aufweist. Wie vorstehend mit Bezug auf
die 5 und 6 beschrieben worden ist, ergeben
sich folgende Gleichungen:
OP(Cf, ts) = Y(cf, tf) – Xm(cf, ts)
und OP(cs, ts) =
Y(cs, ts) – Xn(cs, ts).
Das Nachrichtenpaar wird bei Schritt 1620 getestet und
es erfolgt eine Bestimmung, dass die erste Nachricht die zweite
Nachricht störend
beeinflusst, wenn die erste Nachricht simultan zur zweiten Nachricht
ist und wenn Y(cf, tf) – OP(cf, ts) – (Y(cs, ts) – OP(cs, ts)) > S/I(ts).
S/I(ts) stellt den Störabstand eines vorher festgelegten
Selektivruf-Transceivers für
einen Selektivruf-Transceiver
der zweiten Nachricht dar. Wenn eine Bestimmung erfolgt, dass eine
Interferenz auftritt, ist das Ergebnis des Tests positiv, und einer
aus der Vielzahl von Interferenz-Zählwerten, welcher der als erste
Nachricht in dem Test ausgewählten
Nachricht zugehörig
ist, wird bei Schritt 1630 um eins erhöht. Somit wird ein Interferenz-Zählwert für jede Nachricht
in dem Nachrichtensatz aufrechterhalten. Wenn bestimmt worden ist, dass
nicht alle Nachrichtenpaare bei Schritt 1640 getestet worden
sind, wird bei Schritt 1610 ein neues Nachrichtenpaar ausgewählt und
das Testen und Erhöhen
um eins wird bei den Schritten 1620 und 1630 wiederholt.
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Wenn
bestimmt worden ist, dass alle Nachrichtenpaare bei Schritt 1640 getestet
worden sind, wird eine Nachricht in dem Nachrichtensatz, welcher
dem Höchstwert
der Vielzahl von Interferenz-Zählwerten
zugehörig
ist, als maximal störende
Nachricht identifiziert, und der Zellenteilsatz, welcher der maximal
störenden Nachricht
zugehörig
ist, wird bei Schritt 1650 als maximal störender Teilsatz
identifiziert. Die maximal störende Nnachricht
wird von dem maximal störenden
Zellenteilsatz in dem Nachrichtensatz in einen nicht zeitgeplanten Nachrichten-Teilsatz
in Schritt 1660 verschoben. Bei Schritt 1670 wird
der Interferenz-Zählwert für Nachrichten,
welche dem benachbart zu dem Bester-Zellensender des maximal störenden Teilsatzes
angeordneten Bester-Zellensender zugehörig sind und welche simultan
zu der maximal störenden
Nachricht sind, gemäß Bestimmung
durch das Ergebnis des ausgeführten
Interferenztests, welcher die maximal störende Nachricht als die zweite
Nachricht verwendete, verringert. Beispielsweise wird bestimmt,
dass die Nachrichtennummer 12 die maximal störende Nachricht ist. Nachricht
12 ist dem Bester-Zellensender 36 zugehörig. Der Beste-Zellensender
36 ist benachbart zu den Zellensendern 4 und 7 angeordnet. Nachrichten
45 und 56 befinden sich in dem Zellenteilsatz des Zellensenders
4 und sind mit Nachricht 12 simultan. Nachrichten 44 und 47 befinden sich
im Zellenteilsatz des Zellensenders 7 und sind mit Nachricht 12
simultan. Der Interferenz-Zählwert
für jede der
Nachrichten 45, 56, 44 und 47 wird daher verringert, wenn jede davon
mit Nachricht 12 als die zweite Nachricht in dem Nachrichtenpaar
getestet wird, und das Ergebnis ist positiv. Wenn bei Schritt 1680 eine
beliebige Nachricht mit einem Inteferenz-Zählwert ungleich null bestimmt
wird, welche in der Vielzahl von Zellenteilsätzen verbleibt, wird die nächste maximal
störende
Nnachricht bei Schritt 1650 identifiziert und die Schritte 1650 bis 1670 werden
wiederholt. Wenn bei Schritt 1680 bestimmt wird, dass keine
Nachricht mit einem Interferenz-Zählwert ungleich null in der
Vielzahl von Zellenteilsätzen
zurückbleibt,
ist ein Prozess zur Beseitigung aller Interferenznachrichten aus
der Vielzahl von Zellenteilsätzen
vollständig,
wodurch die wahrscheinliche Zustellung der in den Zellenteilsätzen verbleibenden
Nachrichten verbessert wird.
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In
einer alternativen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird ein Zellenteilsatz mit einer Maximalsumme
von den Nachrichten in dem Zellenteilsatz zugehörigen Interferenz-Zählwerten
als maximal störender
Zellenteilsatz bei Schritt 1645 identifiziert, und eine
einem Maximal-Interferenz-Zählwert
in dem maximal störenden
Zellenteilsatz zugehörige
Nachricht wird als maximal störende
Nachricht bei Schritt 1655 identifiziert.
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Wenn
bei Schritt 1680 bestimmt wird, dass keine Nachricht mit
einem Interferenz-Zählwert
ungleich null in der Vielzahl von Zellenteilsätzen zurückbleibt, wird eine spätere Nachricht
bei Schritt 1710 (18) ausgewählt. Eine
spätere
Nachricht ist eine Nachricht mit einer späteren Übertragungszeit als eine Nachricht,
welche sich in dem nicht zeitgeplanten Nachrichtenteilsatz befindet.
Die Übertragungszeit
der späteren
Nachricht, welche eine erste Übertragungszeit
aufweist, wird bei Schritt 1720 einer zweiten Übertragungszeit,
bei welcher es sich um eine frühere
Zeit handelt, vorgezogen. Kein Abschnitt der späteren Nachricht, welche sich
in einem ersten Zellenteilsatz befindet, ist mit anderen Nachrichten
in dem ersten Zellenteilsatz simultan, nachdem die Übertragungszeit
der späteren
Nachricht vorgezogen wird. Die spätere Nachricht wird als erste
Nachricht zum Testen eines Nachrichtenpaars identifiziert und eine
zweite Nachricht wird aus allen Nachrichten ausgewählt, wobei
der der ersten Nachricht zugehörige
Bester-Zellensender benachbart zu dem der zweiten Nachricht zugehörigen Bester-Zellensender
angeordnet ist, und wobei die erste Nachricht zur Simultanübertragung
mit der zweiten Nachricht bei Schritt 1730 zeitgeplant
ist. Die abgehenden Pfadausfälle
OP(cs, ts) und OP(cf, ts) werden jeweils
bei Schritt 1735 für
das beabsichtigte Signal bestimmt, welches die erste Nachricht aufweist,
indem dieselben bei Schritt 1615 eingesetzten Formeln verwendet
wer den. Das bei Schritt 1730 ausgewählte Nachrichtenpaar wird bei
Schritt 1740 getestet, indem dieselben bei Schritt 1620 verwendeten
Bestimmungskriterien verwendet werden. Wenn das Ergebnis bei Schritt 1740 positiv
ist, wird die Übertragungszeit
der späteren Nachricht
in Bezug auf die erste Nachricht bei Schritt 1750 verzögert. Wenn
das Ergebnis bei Schritt 1740 nicht positiv ist und wenn
alle vorstehend beschriebenen eindeutigen Nachrichtenpaare, welche
die spätere
Nachricht als die erste Nachricht aufweisen, nicht bei Schritt 1745 ausgewählt worden
sind, werden die Schritte 1710 bis 1740 wiederholt.
Wenn das Ergebnis bei Schritt 1740 nicht positiv ist und
wenn alle vorstehend beschriebenen eindeutigen Nachrichtenpaare,
welche die spätere
Nachricht als die erste Nachricht einschließen, bei Schritt 1745 ausgewählt worden
sind, erfolgt bei Schritt 1760 eine Bestimmung, ob alle
späteren
Nachrichten ausgewählt
worden sind. Wenn bei Schritt 1760 eine Bestimmung erfolgt,
dass nicht alle späteren
Nachrichten ausgewählt
worden sind, wird bei Schritt 1710 eine spätere Nachricht
ausgewählt
und das Verfahren testet die spätere
Nachricht wie vorstehend beschrieben. Wenn bei Schritt 1760 eine
Bestimmung erfolgt, dass alle späteren
Nachrichten ausgewählt
worden sind, ist der Prozess des Vorziehens der Übertragungszeiten späterer Nachrichten
vollständig,
während
eine Nicht-Interferenz zwischen den in den Zellenteilsätzen verbleibenden
Nachrichten beibehalten wird, wodurch die Zustellungsgeschwindigkeit
der interferenzfreien Nachrichten in den Zellenteilsätzen möglicherweise
verbessert wird.
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Wenn
bei Schritt 1760 die Bestimmung erfolgt, dass alle späteren Nachrichten
ausgewählt
worden sind, wird bei Schritt 1810 (19) für jeden
der Zellenteilsätze
eine Gesamtzeitdauer berechnet, was zu einem Satz von Gesamtzeitdauern
führt.
Jede Gesamtzeitdauer ist eine Summe der Dauer einer jeden Nachricht in
einem Zellenteilsatz, welcher einen Bester-Zellensender mit jeder
beliebigen nicht zeitgeplanten Nachricht gemeinsam hat. Ein Zellenteilsatz
wird als Ziel-Zellenteilsatz bei Schritt 1820 identifiziert.
Der Ziel-Zellenteilsatz weist eine minimale Gesamtdauer des Satzes
von Gesamtzeitdauern auf. Eine nicht zeitgeplante Nachricht mit
einem Bester-Leistungspegel, bei welchem es sich um einen den nicht
zeitgeplanten Nachrichten, welche dem Ziel-Teilzellensatz zugehörig sind,
zugehörigen
Minimal-Leistungspegel
handelt, wird als nicht zeitgeplante Beste-Nachricht bei Schritt 1830 ausgewählt. Beispielsweise
ist der Ziel-Zellenteilsatz ein Teilsatz, welcher dem Bester-Zellensender
45 zugehörig
ist. Nicht zeitgeplante Nachrichten 76, 84 und 3, welche die Bester-Leistungspegel
von 45 dBmW, 24 dBmW bzw. 34 dBmW aufweisen, sind alle nicht zeitgeplanten
Nachrichten, welche ebenfalls dem Bester-Zellensender 45 zugehörig sind.
Der minimale Bester-Leistungspegel dieser Nachrichten ist 24 dBmW,
so dass die beste nicht zeitgeplante Nachricht Nachricht 84 ist.
Bei Schritt 1840 wird eine Nachrichten-Beendigungszeit
der letzten Nachricht in dem Ziel-Zellenteilsatz identifiziert.
Beispielsweise verbleiben Nachrichten 78 und 91 in dem Ziel-Zellenteilsatz,
welche Übertragungszeiten
23 bzw. 45 und Zeitdauern von 4 bzw. 10 aufweisen. Die Nachrichten-Beendigungszeit
der letzten Nachricht ist die Übertragungszeit
45 der letzten Nachricht 91 plus der Dauer der letzten Nachricht
10, was eine Nachrichten-Beendigungszeit der letzten Nachricht von
55 zum Ergebnis hat. (Zeiten werden in diesem Beispiel in Zeitschlitzen
gemessen). Die beste nicht zeitgeplante Nachricht wird von dem nicht
zeitgeplanten Nachrichten-Teilsatz in den Ziel-Zellenteilsatz verschoben,
und es wird eine neue letzte Nachricht in dem Zellenteilsatz erzeugt,
indem die Übertragungszeit
der besten nicht zeitgeplanten Nachricht im Anschluss an die Nachrichten-Beendigungszeit
der letzten Nachricht in dem Ziel-Zellenteilsatz bei Schritt 1850 folgt.
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Bei
Schritt 1910 (20) wird aus einer Vielzahl
von Nachrichtenpaaren bestehend aus allen Nachrichtenpaaren ein
Nachrichtenpaar ausgewählt,
wobei die erste Nachricht die neue letzte Nachricht ist und wobei
ein der ersten Nachricht zugehöriger
Bester-Zellensender benachbart zu einem Bester-Zellensender der zweiten
Nachricht angeordnet ist und wobei die erste Nachricht zur gleichzeitigen
oder simultanen Übertragung
mit der zweiten Nachricht zeitgeplant ist. Abgehende Pfadausälle OP(cs, ts) und OP(cf, ts) werden jeweils für das beabsichtigte
Signal, welches die zweite Nachricht aufweist, und das Interferenzsignal
bestimmt, welches die erste Nachricht aufweist, indem dieselben
bei Schritt 1615 verwendeten Formeln eingesetzt werden. Das
bei Schritt 1910 ausgewählte
Nachrichtenpaar wird bei Schritt 1920 unter Verwendung
derselben bei Schritt 1620 verwendeten Bestimmungskriterien
getestet. Wenn das Ergebnis bei Schritt 1920 positiv ist,
wird die beste nicht-zeitgeplante Nachricht bei Schritt 1930 zurück in den
nicht-zeitgeplanten Teilsatz verschoben. Wenn das Testergebnis bei
Schritt 1920 nicht positiv ausfällt und wenn nicht alle vorstehend
beschriebenen eindeutigen Nachrichtenpaare, welche die beste nicht-zeitgeplante
Nachricht als die erste Nachricht aufweisen, bei Schritt 1925 ausgewählt worden
sind, werden die Schritte 1910 bis 1920 wiederholt.
Wenn das Ergebnis bei Schritt 1920 nicht positiv ausfällt und
wenn alle vorstehend beschriebenen eindeutigen Nachrichtenpaare,
welche die beste nicht-zeitgeplante Nachricht als die erste Nachricht
einschließen,
bei Schritt 1925 ausgewählt
worden sind, erfolgt bei Schritt 1940 eine Bestimmung,
ob alle Zellenteilsätze
als Ziel-Teilsätze
ausgewählt
worden sind. Wenn bei Schritt 1940 ein Bestimmung erfolgt,
dass nicht alle Ziel-Teilsätze
ausgewählt worden
sind, wird ein neuer Ziel-Teilsatz bei Schritt 1945 ausgewählt und
das Verfahren bearbeitet den neuen Ziel-Teilsatz beginnend bei Schritt 1830.
Wenn bei Schritt 1940 eine Bestimmung erfolgt, dass alle
Ziel-Teilsätze
ausgewählt
worden sind, ist ein Prozess, welcher die Schritte 1830, 1840, 1850, 1910, 1915, 1920, 1925, 1930, 1940 und 1945 aufweist,
für das
Hinzufügen
interferenzfreier nicht zeitgeplanter Nachrichten am Ende des Zellenteilsatzes,
vollständig,
während
eine Nicht-Interferenz zwischen den in den Zellenteilsätzen verbleibenden
Nachrichten beibehalten wird, wodurch die Anzahl von interferenzfreien
Nachrichten in den Zellenteilsätzen
möglicherweise
verbessert wird.
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Wenn
bei Schritt 1940 eine Bestimmung erfolgt, dass alle Ziel-Teilsätze ausgewählt worden
sind, wird eine letzte interferenzfreie Nachrichten-Beendigungszeit
bei Schritt 1950 bestimmt. Die letzte interferenzfreie Nachrichten-Beendigungszeit
ist die letzte Nachrichten-Beendigungszeit einer jeden beliebigen
Nachricht in den Zellenteilsätzen.
Es versteht sich, dass die letzte interferenzfreie Nachrichten-Beendigungszeit
nicht unbedingt die Nachrichten-Beendigungszeit der Nachricht mit
der letzten Übertragungszeit
ist, da eine Nachricht mit einer früheren Übertragungszeit eine längere Dauer
aufweisen kann. Bei Schritt 1960 werden die Übertragungszeiten
aller verbleibenden nicht zeitgeplanten Nachrichten zeitlich festgelegt.
Jede nicht zeitgeplante Nachricht wird in dem Zellenteilsatz, welcher
denselben Bester-Leistungssender wie die nicht zeitgeplanten Nachrichten
aufweist, zeitgeplant, und die nicht zeitgeplanten Nachrichten werden
zur anschließenden
oder nachfolgenden Übertragung,
welche bei der letzten interferenzfreien Nachrichten-Beendigungszeit
beginnt, in der Reihenfolge des ansteigenden Bester-Leistungspegels
ohne Rücksicht
auf Interferenz-Tests, zeitlich festgelegt bzw. geplant. Wenn Schritt 1960 beendet
ist, ist ein Prozess der Post-Beendigungs-Auffüllung vollständig, wodurch
die Anzahl von Nachrichten, welche an die Selektivruf-Transceiver 106 geliefert
wird, möglicherweise
verbessert wird.
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Es
versteht sich, dass jeder beliebige Prozess der Vorziehung von Nachrichten
(Schritte 1710 bis 1760), der Hinzufügung von
nicht zeitgeplanten Nachrichten (Schritte 1810 bis 1940)
oder der Post-Beendigungs-Auffüllung
(Schritte 1950 bis 1960) jeweils für sich eine
verbesserte Zeitplanung des Nachrichtensatzes ohne Verwendung der
anderen Prozesse bereitstellt (nachdem Interferenznachrichten anfänglich in
den Schritten 1610 bis 1680 entfernt werden),
dass die Verwendung von zwei beliebigen Prozesse im Allgemeinen
jedoch eine verbesserte Zeitplanung des Nachrichtensatzes im Vergleich
zur Verwendung von nur einem Prozess bereitstellt, und dass die
Verwendung aller drei Prozesse im Allgemeinen die beste Verbesserung
der Zeitplanung des Nachrichtensatzes liefert.
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Es
versteht sich, dass bei Verwendung des vorstehend beschriebenen
Verfahrens und der Vorrichtung der Nachrichtendurchsatz in einem
Funkkommunikationssystem 100, welches ausreichend Nachrichtenverkehr
durch Erhöhung
der Anzahl und der geographischen Dichte von Sendern/Empfängern 103 aufweist,
weiter maximiert werden kann, ohne dass der maximale Leistungspegel
eines jeden Zellensenders reduziert wird. Die ermöglicht allgemein
erhöhte
Anzahlen simultaner abgehender Signalübertragungen an unterschiedliche Selektivruf-Transceiver.
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Es
sollte nun offensichtlich sein, dass ein Verfahren und eine Vorrichtung
zur Verbesserung eines Nachrichtendurchsatzes in einem Multi-Site-Datenfunkkommunikationssystem
geschaffen worden ist, indem die Frequenzwiederverwendungs- bzw.
Frequenzwiederverwertungs-Zeitplanung von Nachrichten, welche zur Übertragung
an eine Vielzahl von Selektivruf-Transceivern in eine Warteschlange
eingereiht sind, durch die Verwendung eines Verfahrens zur Bestimmung
eines Bester-Leistungspegels und eines Bester-Senders für jede Nachricht, sowie eines
Verfahrens zur Herstellung der Übertragungszeiten
von Nachrichten, welches den Bester-Leistungspegel und Sender verwendet
und welches Interferenzen zwischen Nachrichten auf ein Minimum reduziert,
verbessert wird.