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GEBIET DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich im Allgemeinen auf drahtlose
Kommunikationssysteme und insbesondere auf ein Verfahren und Gerät für das Ausgleichen
einer Last unter Verwendung einer Gesprächsumschaltung.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Drahtlose
Kommunikationssysteme sind hinreichend bekannt und umfassen viele
Typen, einschließlich
landgebundenem Mobilfunk, zelluläre Funktelefone
(einschließlich
zelluläre
analoge, zelluläre
digitale, persönliche
Kommunikationssysteme (PCS, personal communication systems) und
zelluläre
digitale Breitbandsysteme, sowie weitere Arten von Kommunikationssystemen.
In zellulären
Funktelefon-Kommunikationssystemen besteht zum Beispiel eine Anzahl
von Kommunikationszellen üblicherweise
aus Basisstationen (BSs), die im Allgemeinen mit einem oder mehr
als einem Basisstations-Controller (BSC) verbunden sind, wodurch
ein Basisstationssystem (BSS) gebildet wird. Die BSCs sind wiederum
mit einer Mobil-Vermittlungszentrale (MSC, mobile switching center)
verbunden, die eine Verbindung zwischen dem BSS und einem öffentlichen
Telefonnetz (PSTN, public switched telephone network) bereitstellt,
sowie eine Verbindung zu anderen BSSs. Remote-Kommunikationseinheiten
(oder Mobilstationen) (MS) einschließlich sämtlicher Arten und Typen von
beweglichen/tragbaren Funkgeräten, die
mit den Kommunikationszellen betrieben werden können, übertragen Signale an das zuständige BSS (Uplink)
und empfangen Signale von diesem (Downlink). Die Signale werden
von der BS; dem BSC und der MSC verarbeitet, um eine Kommunikationstransaktion
mit einer anderen MS oder durch das PSTN mit einem Nutzer eines
Festnetztelefons durchzuführen.
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Wie
oben beschrieben stellt die Basisstation die RF-Schnittstelle (oft
als ein Träger
bezeichnet) zwischen dem Teilnehmer und dem drahtlosen Kommunikationssystem über einen
oder mehr als einen Transceiver bereit. Die Betriebsdaten des Trägers sind
abhängig
von dem Modulationsschema des jeweiligen Kommunikationssystems.
Zum Beispiel besteht in analogen drahtlosen Kommunikationssystemen
ein Träger
aus einer einzigen Frequenz, die einen Teilnehmer aufnimmt, wodurch
Interferenzen zwischen den Teilnehmern durch Verteilen der Träger über das
verfügbare
Spektrum minimiert werden. In digitalen Kommunikationssystemen mit
Zeitmultiplexverfahren mit Mehrfachzugriff (TDMA, time division
multiple access) belegt ein Träger
eine einzige Frequenz, allerdings ist der Träger in eine Anzahl von Zeitslots
aufgeteilt und ist in der Lage, so viele Teilnehmer zu verarbeiten
wie Zeitslots vorhanden sind. In den analogen Systemen sowie den
TDMA-Systemen gleicht das Kommunikationssystem die Last auf eine
statische Art und Weise aus. Anders ausgedrückt wird die Last des Systems über Frequenzzuweisung
und Muster für
das Wiederverwenden von Frequenzen, die für das Kommunikationssystem
verwendet werden, im Vorhinein bestimmt.
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In
Systemen mit gespreiztem Spektrum, wie etwa drahtlosen Kommunikationssystemen
mit Codemultiplexverfahren mit Mehrfachzugriff (CDMA, code division
multiple access) belegen die Träger eine
Breitbandfrequenz von mehreren Megahertz, wobei eine Anzahl von
Teilnehmern auf einem einzigen Träger vorhanden ist, der eine
entsprechende Anzahl von Kanälen
belegt (Kommunikationsressourcen), die von einer eindeutigen, nahezu
orthogonalen Codierungssequenz getrennt werden. In diesem System
ist die Anzahl der auf jedem Träger
verfügbaren
Kanäle
nicht statisch, sondern in Abhängigkeit
von der Menge der von jedem der Teilnehmer verwendeten Ressourcen
variabel. Der Grund für eine
derartige Variabilität
liegt darin, dass in einem System, wo eine Anzahl von Trägern gleichzeitig
dieselbe Frequenz belegt, die mit jedem Teilnehmer assoziierte Übertragungsleistung
für die
anderen Teilnehmer auf demselben Träger „Rauschen" darstellt. Das Phänomen, bei dem die mit jedem
Teilnehmer assoziierte Übertragungsleistung
effektiv zusätzliches
Rauschen für
die anderen Teilnehmer auf demselben Träger innerhalb eines CDMA-Systems
darstellt, wird oftmals als eine „Systemsteigerung" (system rise) bezeichnet.
Aus diesem Grund steht die Kapazität eines derartigen Trägers üblicherweise
mit der Energie pro Bit (Eb) in Beziehung, wobei diese benötigt wird,
um die Systemsteigerung (No) zu überwinden,
um ein geeignetes Qualitätsniveau
(z. B. eine bestimmte Frame-Löschungsrate)
bereitzustellen.
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In
den oben beschriebenen Systemen ohne gespreiztes Spektrum glichen
die Kommunikationssysteme bei der Anrufinitiierung üblicherweise
den Anruf-Verkehr (oder die Last) unter der Vielzahl von Trägern innerhalb
des System aus. Das bedeutet, dass das System basierend auf dem
jeweiligen Ort des Teilnehmers bei der Anrufinitiierung einen verfügbaren Träger zuweist,
um den Anruf zu verarbeiten. Allerdings haben Felderfahrungen gezeigt,
dass das Ausgleichen der Last ausschließlich bei der Anrufinitiierung
in einem Multiträger-Kommunikationssystem
mit Spreizspektrum zu einem Last-Ungleichgewicht führen kann.
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Das
Last-Ungleichgewicht ist definiert als eine Situation, in der nach
der Zuordnung von Teilnehmern zu Trägern ein erster Träger in einem
System eine signifikant höhere
Teilnehmerzahl unterstützt
als andere Träger
in dem System. Unter diesen Bedingungen muss der eine große Anzahl
von Teilnehmern unterstützende
Träger
dies mit einem Höchstmaß an Leistung
tun, wobei das Ergebnis davon eine erhöhte Systemsteigerung ist. Während die Kapazität dieser
Systeme als die Anzahl der Teilnehmer, die das System unterstützen kann
(Eb/No), definiert ist, um ein vorbestimmtes Qualitätsniveau
bereitzustellen, ist klar, dass jede Situation, die in unangemessener
Weise die Systemsteigerung (No) erhöht, eine entsprechende negative
Auswirkung auf die Systemkapazität
hat. Felderfahrungen haben gezeigt, dass dieses Last-Ungleichgewicht
dazu führt, dass
einige Träger
derart überlastet
sind, dass sie eine schlechte Stimmqualität an die Teilnehmer liefern,
während
weitere Träger
innerhalb desselben Netzwerks ein Übermaß an Kapazität zur Verfügung haben.
In Spitzenlastzeiten kann dieses Problem derart ausgeprägt sein,
dass Anrufe von einem Träger
abgewiesen werden können,
während
andere verfügbare
Träger
innerhalb des Systems überhaupt nicht
verwendet werden.
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Die
Anmeldung US 4,670,899 offenbart das Ausgleichen der Last von Zellen
in einem zellulären Mobilfunk-Telefonsystem
durch periodisches Bestimmen der Kanalnutzung jeder Zelle, Berechnung
eines repräsentativen
Niveaus für
die Stimmkanal-Belegung sowie Versuchen, Anrufe von Zellen mit einem höheren Niveau
der Stimmkanal-Belegung auf benachbarte Zellen mit niedrigeren Niveaus
der Stimmkanal-Belegung umzuschalten. Niveaus der Stimmkanal-Belegung
von Zellen werden gemessen und mit Grenzwerten verglichen, und die
Ergebnisse dieser Vergleiche werden verwendet, um den Eintritt von Zellen
in vorbestimmte Zustände
zu bewirken. Zellen werden als Kandidaten für die Gesprächsumschaltung für Gesprächsumschaltungen,
die für
gleichmäßigere Lastverteilung
innerhalb des zellulären
Systems initiiert werden in Übereinstimmung
mit dem Zustand der Zelle (d. h. dem Niveau der Stimmkanal-Belegung)
und der gemessenen Signalstärke
an den Zellen der Anrufe, bei denen eine Gesprächsumschaltung versucht wird,
ausgewählt.
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WO 95 35639 A offenbart
ein Verfahren für die
effizientere Nutzung von regionalen Prozessorvorrichtungen, die
mit einem zentralen Prozessor (z. B. einem Knoten in GSM/CME201)
in einem zellulären
Funkkommunikationssystem durch Einführen einer Lastaufteilung zwischen
regionalen Prozessorvorrichtungen verbunden sind, wodurch die Probleme
sowohl einer zu hohen Belastung der regionalen Prozessorvorrichtungen
als auch einer zu geringen Belastung der regionalen Prozessorvorrichtung
beseitigt werden.
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Somit
werden ein Verfahren und Gerät
für das
dynamische Ausgleichen von Anruf-Verkehr
unter den Trägern
innerhalb des Kommunikationssystems benötigt.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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In
einem ersten Aspekt stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren
für das
dynamische Ausgleichen einer Last einer Vielzahl von Teilnehmern
unter einer Vielzahl von Trägern
innerhalb eines drahtlosen Multi-Träger-Kommunikationssystems, wie in Anspruch
1 beansprucht, bereit.
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In
einem weiteren Aspekt stellt die vorliegende Erfindung ein Gerät für das dynamische
Ausgleichen einer Vielzahl von Teilnehmern unter einer Vielzahl
von Trägern
innerhalb eines drahtlosen Multi-Träger-Kommunikationssystems,
wie in Anspruch 4 beansprucht, bereit.
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Weitere
Aspekte sind wie in den abhängigen Ansprüchen beansprucht.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 zeigt
allgemein in Form eines Flussdiagramms ein Verfahren des Standes
der Technik für das
Ausgleichen einer Verkehrslast unter einer Vielzahl von Trägern innerhalb
eines drahtlosen Multi-Träger-Kommunikationssystems;
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2 zeigt
allgemein in Form eines Flussdiagramms eine bevorzugte Ausführungsform
für das Ausgleichen
der Verkehrslast unter einer Vielzahl von Trägern innerhalb eines drahtlosen
Multi-Träger-Kommunikationssystems,
das gemäß der Erfindung
ausgeführt
wird;
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3 zeigt
allgemein in graphischer Form Simulationsergebnisse der Kapazität eines
drahtlosen Multi-Träger-Kommunikationssystems
unter Verwendung verschiedener Verfahren für das Ausgleichen der Verkehrslast;
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4 zeigt
allgemein eine Darstellung eines drahtlosen Kommunikationssystems,
wobei die System-Teilnehmer in Klassenkategorien unterteilt sind. und
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5 zeigt
allgemein ein Gerät
für das
dynamische Ausgleichen der Systemlast unter Verwendung einer Lastmetrik
und einer Metrik für
das Bestimmen des Ortes im Vorhinein in Übereinstimmung mit der Erfindung.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN
AUSFÜHRUNGSFORM
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Um
die nachteiligen Auswirkungen des oben beschriebenen Phänomens des
Last-Ungleichgewichts
zu lösen,
verwendet ein drahtloses Multi-Träger-Kommunikationssystem vorteilhafterweise
bei einer Vielzahl von Trägern
innerhalb des Kommunikationssystems die Verwendung der Gesprächsumschaltung
als ein Mittel für
das Ausgleichen des Anruf-Verkehrs (im Allgemeinen als „Last" bezeichnet). Das
drahtlose Multi-Träger-Kommunikationssystem überwacht
eine Vielzahl von Metriken, die einer Belastung jeder der Vielzahl
von Trägern
in dem Kommunikationssystem entsprechen, und schaltet auf Grundlage
der Metriken Anruf-Verkehr
zu und zwischen der Vielzahl von Trägern um, wodurch die Kapazität und die
Anrufqualität
des Kommunikationssystems verbessert werden.
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In
einem ersten Beispiel wird ein Verfahren für das dynamische Ausgleichen
der Last in einem drahtlosen Multi-Träger-Kommunikationssystem unter
Verwendung einer Gesprächsumschaltung
offenbart, wobei das Verfahren die folgendes Schritte umfasst: Erstens, Überwachen
einer Metrik des drahtlosen Kommunikationssystems, die der Quantität und/oder
Qualität
der Last auf einem ersten einer Vielzahl von Trägern entspricht. Das System
evaluiert die Metrik und identifiziert gegebenenfalls einen zweiten
Träger,
der über
eine überschüssige Kapazität verfügt. Sobald
ein zweiter Träger
identifziert wurde, wählt
das Kommunikationssystem für
die Gesprächsumschaltung
von dem ersten Träger
zu dem zweiten Träger
einen geeigneten Teilnehmerkandidaten aus, der sich auf dem ersten
Träger
befindet, wodurch die mit dem ersten Träger assoziierte Metrik verbessert
wird.
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In
einem alternativen Beispiel wird ein Gerät für das Ausgleichen des Anruf-Verkehrs
(Last) unter einer Vielzahl von Trägern in einem drahtlosen Multi-Träger-Kommunikationssystem
unter Verwendung einer Gesprächsumschaltung
offenbart. Das Gerät umfasst
dabei eine Überwachung,
die eine oder eine Vielzahl von Metrik(en), die der Quantität und/oder Qualität der Last
von jedem der Vielzahl von Trägern entspricht/entsprechen,
zurückverfolgt.
Ein Mittel für das
Bestimmen, ob eine beliebige der überwachten Metriken einen akzeptablen
Grenzwert unterschritten hat, ist operativ mit der Überwachung
gekoppelt. Eine Override-Vorrichtung für das Gesprächsumschalten, die basierend
auf dem Mittel für
das Bestimmen, einen zweiten Träger
mit verfügbarer
Kapazität
identifiziert, ist operativ mit dem Mittel für das Bestimmen gekoppelt und,
führt unter
Umgehung normaler Gesprächsumschaltungsmechanismen,
eine unmittelbare Gesprächsumschaltung
eines bevorzugten Teilnehmers von dem ersten Träger zu dem zweiten Träger durch.
Auf diese Weise werden sowohl Systemkapazität als auch Anrufqualität in Übereinstimmung mit
der Erfindung verbessert.
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In
einer Ausführungsform
der Erfindung gleicht ein drahtloses Multi-Träger-Kommunikationssystem dynamisch die Last
einer Vielzahl von Teilnehmern unter einer Vielzahl von Trägern innerhalb eines
drahtlosen Kommunikationssystems durch Überwachen des Ortes des Teilnehmers
innerhalb des Netzwerks aus und schaltet durch das Bestimmen bevorstehender
Last-Ungleichgewichte im Vorhinein Gespräche eines bevorzugten Teilnehmers von
einem ersten Träger
zu einem zweiten Träger
innerhalb des Systems um. Während
des Betriebs umfasst ein derartiges System ein Mittel für das Überwachen
einer Lastmetrik für
jeden einer Vielzahl von Trägern
in einem drahtlosen Multi-Träger-Kommunikationssystem,
das operativ mit einer Vorrichtung für das Bestimmen des Ortes gekoppelt
ist. Eine Controller-Einheit empfängt eine Eingabe von wenigstens dem Überwachungsmittel
und der Vorrichtung für
das Bestimmen des Ortes, um zu bestimmen, ob eine Gesprächsumschaltung
eines beliebigen aus der Vielzahl von Teilnehmern die Gesamtleistung
des Systems verbessern würde.
Bestimmt der Controller basierend auf der empfangenen Eingabe, dass
die Systemleistung sich verbessern würde, wenn ein Teilnehmer erneut
zugewiesen wird, dann weist der Controller das Kommunikationssystem
an einen bevorzugten möglichen
Teilnehmer auszuwählen
und führt
eine Gesprächsumschaltung
des Teilnehmers von einem ersten Träger zu einem zweiten Träger durch,
wodurch die mit einem Last-Ungleichgewicht assoziierte Verschlechterung
der Leistung gemäß der Erfindung
abgeschwächt
wird.
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1 zeigt
allgemein in Form eines Flussdiagramms ein Verfahren des Standes
der Technik für das
Ausgleichen des Anrufverkehrs (Last) unter einer Vielzahl von Trägern innerhalb
eines drahtlosen Multi-Träger-Kommunikationssystems.
Im Allgemeinen bestimmt ein drahtloses Multi-Träger-Kommunikationssystem, das
dieses Verfahren des statischen Lastausgleichs unter der Vielzahl
von Trägern
verwendet, lediglich die Systembelastung bei der Anruf-Initiierung
und ordnet den Anruf einem geeigneten Träger zu. Die Bestimmung des
geeigneten Trägers
ist üblicherweise
auf das Bestimmen, welcher Träger
bei der Anruf-Initiierung der am wenigsten belastete ist, beschränkt. Ein
derartiges System ist jedoch dadurch beschränkt, dass es die dynamische Natur
der Benutzer eines derartigen Systems nicht berücksichtigt. Insbesondere verwenden
die Systeme des Standes der Technik einen konstanten Begriff, um
eine „typische" Mobilität und Anrufdauer
eines Teilnehmers beim Berechnen des geeigneten Träger zu beschreiben,
um dem Benutzer Dienste zur Verfügung
zu stellen.
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Insbesondere
versucht in Schritt 102 von 1 ein Teilnehmer
(auch als ein Benutzer bezeichnet), auf das drahtlose Multi-Träger-Kommunikationssystem
zuzugreifen. In Schritt 104 bestimmt das Kommunikationssystem
die aktuelle Systembelastung/Trägerverfügbarkeit
für eine
Vielzahl von Trägern
innerhalb des Kommunikationssystems. Anschließend bestimmt das Kommunikationssystem, ob
ein Träger
verfügbar
ist, mit welchem die Anforderung eines Zugriffs des Teilnehmers
angenommen werden kann, wie in Schritt 106 gezeigt. Falls
in Schritt 106 das Kommunikationssystem bestimmt, dass
kein weiterer Teilnehmer angenommen werden kann, wird der Zugriffsversuch
in Schritt 108 verweigert und dem Teilnehmer wird ein „System
ausgelastet"-Signal
gesandt. Alternativ ordnet das Kommunikationssystem, wenn es in
Schritt 106 bestimmt, dass es die Kapazität hat, einen
weiteren Teilnehmer anzunehmen, den Teilnehmer einem verfügbaren Träger zu,
wie in Schritt 110 gezeigt. Schließlich schließt in Schritt 112 das
Kommunikationssystem das Routing des Anrufs ab, nachdem der Teilnehmer
einem spezifischen Träger
zugewiesen wurde.
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Das
Kriterium, nach dem das Kommunikationssystem bestimmt, ob ein Teilnehmer
angenommen wird, und welchem Kanal der Teilnehmer zugewiesen wird,
kann je nach Geräteanbieter
verschieden sein. Die Bestimmung, dass ein Teilnehmer angenommen
wird, kann durch Überwachen
der Systemsteigerung (definiert als die Untergrenze des Rauschens
plus Störrauschen),
Signal-Rauschen-Verhältnis
(S/N) oder einfach die Anzahl der aktuell verarbeiteten Anrufe erfolgen.
Unabhängig von
dem gewählten
Kriterium können
Verbesserungen an den Systemen des Standes der Technik vorgenommen
werden, die ein dynamisches, adaptives Kommunikationssystem ermöglichen,
das die Komplexität
des Betriebsumfelds des drahtlosen Kommunikationssystems eher verarbeiten
kann. Ein derartiges System wird unter Bezugnahme auf 2 beschrieben.
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2 zeigt
allgemein, in Form eines Flussdiagramms, eine bevorzugte Ausführungsform
für das Ausgleichen
von Verkehrslast unter einer Vielzahl von Trägern innerhalb eines drahtlosen
Multi-Träger-Kommunikationssystems,
das gemäß der Erfindung
ausgeführt
wird. In diesem adaptiven System wird die Verkehrslast auf Echtzeitbasis überwacht und
das Kommunikationssystem ordnet dynamisch Anrufverkehr von überlasteten
Trägern
solchen Trägern
zu, bei denen eine überschüssige Kapazität festgestellt
wurde.
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Die
Betriebsweise des in 2 detailliert dargestellten
Verfahrens entspricht bis Schritt 112 der des Standes der
Technik. Das Verfahren gemäß 2 erstreckt
sich über
das des Standes der Technik, wo in Schritt 214 das Kommunikationssystem einen
iterativen Prozess des Überwachens
einer Lastmetrik sowie in Schritt 216, des Vergleichens
der aktualisierten Metrik mit einem Grenzwert, beginnt. Erreicht
die Metrik den Grenzwert, dann schaltet das Kommunikationssystem
in Schritt 220 einen bevorzugten Teilnehmer zu einem geeigneten
alternativen Träger
um. Auf diese Weise schwächt
das Kommunikationssystem die Auswirkungen des Last-Ungleichgewichts
gemäß der Erfindung
ab.
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Um
eine zusätzliche
Flexibilität
bereitzustellen, kann der Grenzwert von Schritt 216 ein
fester Wert oder alternativ ein variabler Wert sein, je nach Systemkonfiguration.
In Kommunikationssystem, in denen der Anrufverkehr eher statisch
ist, kann es bevorzugt sein, einen konstanten Grenzwert festzulegen
und niemals zuzulassen, dass die Lastmetrik unter diesen Grenzwert
sinkt. In anderen Kommunikationssystemen jedoch, wo Zeiten eines
erhöhten
Anrufverkehrs vorliegen, kann es vorteilhaft sein, einen variablen
Grenzwert zu verwenden, der mehr Teilnehmer bei einem dennoch geringeren
Dienstniveau aufnehmen würde.
In jedem Fall ist eine derartige Flexibilität hierin vorweggenommen.
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Die
in Bezug auf die Systemkapazität
zu gewinnende Verbesserung wurde simuliert, die Ergebnisse davon
sind in 3 gezeigt. Insbesondere zeigt 3 in
graphischer Form einen Vergleich einer Systemkapazität eines
drahtlosen Multi-Träger-Kommunikationssystem,
das verschiedene Verfahren für
das Ausgleichen einer Last verwendet. Wie gezeigt stellt die x-Achse
die Anzahl der in dem Multi-Träger verfügbaren Träger dar,
während
die y-Achse die Erhöhung
der Kapazität
darstellt. Linie 302 stellt ein Kommunikationssystem dar,
in dem kein Lastausgleich stattfindet, während Linien 304 und 306 ein
Kommunikationssystem darstellen, in dem statischer Lastausgleich
lediglich bei der Anruf-Initiierung berechnet wird. Schließlich stellt
Linie 308 die Kapazitätsverbesserung
dar, die in einem Kommunikationssystem, das ein dynamisches System
für das Ausgleichen
einer Last gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren
von 2 inkorporiert, erreicht werden kann.
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Der
Vorteil des Ausgleichens der Last wie in 3 gezeigt,
kann am besten unter Bezugnahme auf ein Beispiel verstanden werden.
Als ein Beispiel sei angenommen, dass vier verschiedene Kommunikationssysteme
vorliegen, wovon jedes fünf
Träger umfasst,
der jedoch verschiedene Verfahren für den Lastausgleich verwendet.
In einem ersten Kommunikationssystem, das durch Linie 302 dargestellt
wird, wird kein Lastausgleich verwendet. Das erste System stellt
die Basislinie bereit, anhand derer die erreichte Verbesserung als
ein Ergebnis des Lastausgleichs gemessen werden soll. Ein zweites
Kommunikationssystem, dargestellt durch Linie 304, zeigt ein drahtloses
Kommunikationssystem, wobei der Lastausgleich bei der Anrufinitiierung
unter Verwendung einer Mobilitätsfaktors
von zwei durchgeführt wird.
Der Mobilitätsfaktor,
wie hierin beschrieben, ist ein konstanter Begriff, der abgeleitet
wurde, um die Anzahl der Kommunikationszellen zu definieren, die ein "typischer" Teilnehmer während eines
Anrufs durchquert, minus eins (z. B. falls ein typischer Teilnehmer
im Laufe des Telefonanrufs drei Zellendurchquert, ist der Mobilitätsfaktor
zwei). In ähnlicher
Weise stellt Linie 306 ein drittes drahtloses Kommunikationssystem
dar, das einen statischen Lastausgleich implementiert, der bei der
Anrufinitiierung unter Verwendung eines Mobilitätsfaktors von eins durchgeführt wird.
Linie 308 stellt ein viertes Kommunikationssystem dar,
das den dynamischen Lastausgleich von 2 implementiert,
wobei die Last kontinuierlich überwacht
wird und Teilnehmer unter der Vielzahl von Trägern verschoben werden, wenn
dies notwendig werden sollte.
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Nach
wie vor unter Bezugnahme auf das Beispiel von 3 zeigen
die Simulationsergebnisse die durch den dynamischen Lastausgleich
erreichte Kapazitätsverbesserung.
Wie gezeigt führte
System zwei, das ein statisches Lastausgleichsverfahren unter Annahme
eines Mobilitätsfaktors
von zwei verwendete, zu einer 20%-igen Kapazitätsverbesserung im Vergleich
zu dem Basisliniensystem. Genauso führte System drei, das ein statisches
Lastausgleichsverfahren unter Annahme eines Mobilitätsfaktors
von eins verwendete, zu einer 25%-igen Kapazitätsverbesserung im Vergleich
zu dem Basisliniensystem. Die bemerkenswerteste Verbesserung jedoch
wurde für
System vier beobachtet, welches das erfindungsgemäße, in 2 gezeigte
Lastausgleichsverfahren verwendete, wo eine 35%-ige Kapazitätsverbesserung
erreicht wurde. Zwei Schlussfolgerungen können aus den dargestellten
Informationen gezogen werden: erstens verbessert ein Lastausgleich
die Kapazitätscharakteristika
des drahtlosen Kommunikationssystems, in welchem es verwendet wird,
und zweites stellt das dynamische Verfahren für den Lastausgleich von 2 eine
höhere Kapazitätsverbesserung
bereit als die Verfahren des Standes der Technik.
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In
einer alternativen Ausführungsform
kann das drahtlose Multi-Carrier-Kommunikationssystem derart
konfiguriert sein, dass es dynamisch die Last unter verschiedenen „Klassenkategorien
von Teilnehmern ausgleicht. Diese Klassen können von einer beliebigen Anzahl
von Parametern definiert sein, wie etwa, zum Beispiel, Anforderung
bezüglich
der Downlink-Leistung, Parameter der Anrufqualität oder Parameter bezüglich der
Dienstebene, die von dem Betreiber definiert sind. Unter Bezugnahme
auf 4 werden die Klassenkategorien (A, B, C) durch den
von den konzentrischen Kreisen 402, 404, 406 um
Basis-Standort 401 umfassten Bereich definiert. In einer
Ausführungsform,
wie etwa einer digitalen zellulären
Umgebung, ist das Ziel, einen akzeptablen Dienst mit einer niedrigen
Downlink-Leistung bereitzustellen. Aus diesem Grund können die
Klassenkategorien bevorzugt von einer oberen Grenze der Downlink-Leistung,
die erforderlich ist, um einen Dienst für sämtliche Teilnehmer innerhalb
einer bestimmten Klassenkategorie bereitzustellen, definiert sein.
Zum Beispiel kann die von dem konzentrischen Ring 402 umfasste
Klassenkategorie definiert werden als sämtliche Teilnehmer, wobei die
Downlink-Leistung
einen bestimmten Grenzwert der Leistung nicht überschreitet. In diesem Beispiel
würden Teilnehmer 450 und 452 in
die Kategorie der Klasse A fallen. Es gilt zu beachten, dass die
Downlink-Leistung lediglich ein Verfahren ist, durch das Klassen von
Teilnehmern definiert werden könnten,
und obwohl die Klassenkategorien durch konzentrische Kreise 402, 404 und 406 dargestellt
sind, dient eine derartige Darstellung lediglich dem Zwecke der
Erklärung,
die tatsächliche
Definition der Klassengrenzen ist abhängig von dem Maßstab, durch
den die Klassenkategorie definiert wird.
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Nach
wie vor unter Bezugnahme auf 4 enthält Klassenkategorie
A Teilnehmer 450 und 452, Klassenkategorie B enthält Teilnehmer 454 und 456, während Klassenkategorie
C Teilnehmer 458 und 459 enthält. In einem drahtlosen CDMA-Kommunikationssstem,
wo lediglich ein Kanal innerhalb dieses Bereichs des betroffenen
Systems vorhanden ist, ist es vorteilhaft, die Systemsteigerung
möglichst
gering zu halten. In einem derartigen System würde das dynamische System für das Ausgleichen
der Last so funktionieren, dass, es die Teilnehmer der Vielzahl von
Klassenkategorien gleichmäßig unter
der Vielzahl von Trägern
innerhalb dieses Bereichs des Systems ausgleicht. Zum Beispiel,
falls zwei Träger
in dem Bereich des durch 400 dargestellten drahtlosen Kommunikationssystems
vorliegen, würde
das dynamische System für
das Ausgleichen der Last derart funktionieren, dass es die Teilnehmer
der drei Klassenkategorien gleichmäßig auf jedem Träger verteilt. Aus
diesem Grund kann der erste Träger
Teilnehmer 450, 454 und 459 enthalten,
während
der zweite Träger
Teilnehmern 452, 456 und 458 Dienste
zur Verfügung
stellt. Im Ergebnis wird der Gesamtanstieg des Systems herabgesetzt
und die negativen Auswirkungen eines Last-Ungleichgewichts innerhalb
des Kommunikationssystems werden abgeschwächt.
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In
noch einer weiteren Ausführungsform zeigt 5 ein
Gerät 500,
das innerhalb eines drahtlosen Kommunikationssystems betrieben wird,
wobei der Anrufverkehr dynamisch unter einer Vielzahl von Trägern basierend
auf einer Lastmetrik in Kombination mit einer Metrik für das Bestimmen
des Ortes erneut verteilt wird.
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Insbesondere
zeigt 5 ein Gerät 500 für das Ausgleichen
der Last unter einer Vielzahl von Trägern innerhalb eines drahtlosen
Kommunikationssystems, wobei das Gerät eine Vorrichtung für das Überwachen
der Last 506, eine Vorrichtung für das Bestimmen des Ortes im
Vorhin 508 sowie einen System-Controller 510 umfasst,
wobei die Ausgabe der Vorrichtung für das Überwachen der Last 506 und der
Vorrichtung für
das Bestimmen des Orts 508 im Voraus an den System-Controller 510 geliefert
werden. Der System-Controller 510 analysiert die Lastmetrik
und die Metrik für
das Bestimmen des Orts im Vorhinein und unterrichtet das drahtlose
Kommunikationssystem über
die aktuelle Belastung und den Ort von jedem der Vielzahl von Trägern, einschließlich Empfehlungen,
welche Träger
Teilnehmer abweisen sollten und welche Träger über eine überschüssige Kapazität verfügen. Basierend
auf der Ausgabe des System-Controllers 510 wählt das
drahtlose Kommunikationssystem einen geeigneten möglichen
Teilnehmer für
die Gesprächsumschaltung
von einem ersten Träger
zu einem zweiten Träger
aus, wodurch die negativen Auswirkungen eines Last-Ungleichgewichts
abgeschwächt
werden und Systemleistung und Kapazität verbessert werden.
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Zwar
wurde die in dem Text beschriebene und in den Figuren dargestellte
Erfindung insbesondere unter Bezugnahme auf eine bevorzugte Ausführungsform
beschrieben, es gilt jedoch für
Fachleute zu beachten, dass verschiedene Änderungen in Form und Detail
daran vorgenommen werden können,
ohne von dem Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
Die entsprechenden Strukturen, Materialien, Handlungen und Äquivalente
aller Mittel oder Schritte plus Funktionselemente in den untenstehenden
Ansprüchen
sollen jede beliebige Struktur, jedes beliebige Material oder jede
Handlung für
das Durchführen
von Funktionen in Kombination mit weiteren beanspruchten Elementen
wie insbesondere beansprucht, einschließen.