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Dokumentenidentifikation DE602004005526T2 13.12.2007
EP-Veröffentlichungsnummer 0001473957
Titel Verfahren zur Auswahl von einem Übertragungskanal in einem Zeitbereichvielfachzugriffssystem, und System dafür
Anmelder France Telecom, Paris, FR
Erfinder BONALD, Thomas, 78960, VOISINS LE BRETONNEUX, FR
Vertreter derzeit kein Vertreter bestellt
DE-Aktenzeichen 602004005526
Vertragsstaaten AT, BE, BG, CH, CY, CZ, DE, DK, EE, ES, FI, FR, GB, GR, HU, IE, IT, LI, LU, MC, NL, PL, PT, RO, SE, SI, SK, TR
Sprache des Dokument FR
EP-Anmeldetag 19.04.2004
EP-Aktenzeichen 041016130
EP-Offenlegungsdatum 03.11.2004
EP date of grant 28.03.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 13.12.2007
IPC-Hauptklasse H04Q 7/38(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, EP

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Auswahl eines Übertragungskanals in einem Zeitmultiplexprotokoll sowie ein Kommunikationssystem, das das erfindungsgemäße Verfahren anwendet.

Im Stand der Technik wurden bereits für Zeitmultiplexprotokolle Verfahren vorgeschlagen, die es erlauben, einen Übertragungskanal unter mehreren Übertragungskanälen in Abhängigkeit von den Übertragungsbedingungen auszuwählen, die in jedem der Kanäle gemessen werden. Diese Verfahren betreffen insbesondere den Fall einer Funkfrequenzübertragung zwischen einer Basisstation und einer Gruppe von Mobilgeräten, wobei die Übertragungsqualität jedes Kanals, der die Basisstation mit einem Mobilgerät verbindet, in Abhängigkeit von der Mobilität des Geräts und der Entwicklung seiner Funkumgebung unabhängig variiert.

So besteht ein in der Druckschrift US-B1-6,449,490 beschriebenes Verfahren darin:

  • – für jeden Kanal einen Wert zu empfangen, der den Übertragungsdurchsatz darstellt, der derzeit auf diesem Kanal durchführbar ist;
  • – für jeden Kanal den auf diesem Kanal in einem Zeitfenster durchgeführten Übertragungsdurchsatz zu bestimmen;
  • – den Kanal auszuwählen, dessen Verhältnis zwischen dem derzeit durchführbaren Übertragungsdurchsatz und dem in einem Zeitfenster durchgeführten Durchsatz das höchste ist.

Der Vorteil dieses Verfahrens im Vergleich mit einem Auswahlverfahren, das die Veränderungen der Übertragungsqualität der Kanäle nicht berücksichtigt, ist es, den Übertragungsdurchsatz jedes Kanals zu erhöhen, indem derjenige gewählt wird, dessen Übertragungsbedingungen die günstigsten sind. Die Auswahl erfolgt auf der Basis des Verhältnisses des durchführbaren Übertragungsdurchsatzes zum durchgeführten Übertragungsdurchsatz, um einen relativ gerechten Zugang zur Übertragungsressource zu gewährleisten. Der Nachteil dieses Verfahrens ist es, dass ein Kanal, dessen durchgeführter Durchsatz aus einem anderen Grund als der gemeinsamen Nutzung der Übertragungsressource (zum Beispiel mit der Empfangskapazität des Mobilgeräts verbundene Bedingung) begrenzt wäre, systematisch ausgewählt werden könnte, selbst wenn seine Übertragungsbedingungen schlecht sind.

Ein anderes Verfahren, das darauf abzielt, die von der Übertragungsqualität der Kanäle unabhängigen Veränderungen zu nutzen, und das in der gleichen Druckschrift beschrieben ist, besteht darin:

  • – für jeden Kanal eine periodische Anzeige der Übertragungsqualität dieses Kanals zu empfangen;
  • – für jeden Kanal die mittlere Übertragungsqualität dieses Kanals zu berechnen;
  • – den Kanal auszuwählen, dessen Verhältnis zwischen der letzten Anzeige der Übertragungsqualität und der mittleren Übertragungsqualität am höchsten ist.

Bei Anwendung dieser Lehre der Technik stellt sich heraus, dass manchen Kanälen ein sehr viel höherer Teil der Übertragungsressource als den anderen zugeteilt würde. Tatsächlich hängt die Aufteilung der Übertragungsressource von der Verteilung der zufälligen Veränderungen der Übertragungsbedingungen der Gesamtheit der Kanäle ab. Außerdem sind diese Aufteilung der Ressource und die Übertragungsqualität jedes ausgewählten Kanals, die daraus resultiert, sehr schwierig abzuschätzen, sobald die Verteilungen der zufälligen Veränderungen der Übertragungsbedingungen der Kanäle unterschiedlich sind, was in der Praxis der Fall ist.

Die vorliegende Erfindung ermöglicht es, diese Nachteile des Stands der Technik zu beheben. Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es nämlich, den Kanal auszuwählen, dessen Übertragungsbedingungen bezüglich der Übertragungsbedingungen dieses Kanals in einem Zeitfenster die besten sind, unter gleichzeitiger Gewährleistung eines gerechten Zugangs zur Übertragungsressource für die Gesamtheit der Kanäle, und dies unabhängig von den Verteilungen der zufälligen Veränderungen der Übertragungsbedingungen der Kanäle.

Außerdem ist die Übertragungsqualität jedes ausgewählten Kanals leicht abzuschätzen und hängt nur von der Verteilung der zufälligen Veränderungen der Übertragungsbedingungen dieses Kanals und nicht von denjenigen der Gesamtheit der Kanäle ab.

Die Erfindung betrifft nämlich ein Verfahren zur Auswahl mindestens eines Übertragungskanals unter mehreren Übertragungskanälen in einem Zeitmultiplexprotokoll. Erfindungsgemäß umfasst das Auswahlverfahren die Schritte, die darin bestehen:

  • – für jeden Kanal eine periodische Übertragungsqualitätsanzeige dieses Kanals zu empfangen;
  • – für jeden Kanal diese Anzeigen in einem Zeitfenster zu speichern;
  • – mindestens einen Kanal auszuwählen, dessen Position der aktuellen Übertragungsqualitätsanzeige im Vergleich mit den für diesen Kanal im Zeitfenster gespeicherten Übertragungsqualitätsanzeigen die beste ist.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird der Schritt der Auswahl mindestens eines Kanals unter mehreren Kanälen durchgeführt, auf denen Daten übertragen werden sollen, und besteht darin, unter diesen Kanälen mindestens einen Kanal auszuwählen, dessen Position der aktuellen Übertragungsqualitätsanzeige im Vergleich mit den für diesen Kanal im Zeitfenster gespeicherten Übertragungsqualitätsanzeigen die beste ist oder unter den besten sind.

Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung besteht das Verfahren darin, die Anzahl von Kanälen N, das Zeitfenster der Größe T und die Anfangswerte der Übertragungsqualitäten jedes Kanals im Zeitfenster zu bestimmen, und darin, dass diese Parameter durch Unterbrechung des Verfahrens in durch einen Reinitialisierungsautomat bestimmten Momenten aktualisiert werden können, insbesondere, wenn die Anzahl N von Kanälen sich aufgrund der Aktivität der Benutzer ändert.

Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung besteht das Verfahren darin, in jeder Zeiteinheit die Folge von Anweisungen auszuführen, die darin besteht:

  • – eine Schleife auszuführen, um für jeden Kanal die Position der aktuellen Übertragungsqualitätsanzeige im Vergleich mit den für diesen Kanal im Zeitfenster gespeicherten Anzeigen zu bestimmen;
  • – unter den Kanälen, für die Daten zu übertragen sind, mindestens einen Kanal auszuwählen, dessen Wert der beste oder unter den besten ist;
  • – mindestens dem Kanal die Übertragungserlaubnis zu geben.

Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung besteht die Schleife für jeden Kanal darin:

  • – mindestens eine Übertragungsqualitätsanzeige des Kanals, nämlich Ci(t) zu erfassen;
  • – einen Positionswert Pi auf 1 zu initialisieren;
  • – eine zweite Schleife auszuführen, um einen die Position Pi anzeigenden Wert zu bestimmen;
  • – eine dritte Schleife auszuführen, um die Übertragungsqualitätsanzeigen des Kanals im Zeitfenster zu aktualisieren.

Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung besteht die zweite Schleife für jeden Schleifenindex (k, mit k von 1 bis T) darin:

  • – das Ergebnis eines Tests auszuwerten, der durch die folgende Beziehung definiert wird: Ci(t-k) > Ci(t);
  • – die Positionsanzeige Pi um eine Einheit zu inkrementieren, wenn das Ergebnis des Tests positiv ist;
  • – ansonsten das Ergebnis eines Tests auszuwerten, das durch die folgende Beziehung definiert wird: (Ci(t-k) == Ci(t)) UND (RAND < 1), wobei RAND eine Funktion ist, die eine zufällige Variable zurücksendet, die insbesondere gleichmäßig im Intervall [0,2] verteilt ist;
  • – erneut den Schritt der Inkrementierung der Positionsanzeige Pi auszuführen, wenn das Ergebnis des Tests positiv ist.

Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung besteht die Schleife für jeden Schleifenindex (k, mit k von T bis 1) darin:

  • – den vorher gespeicherten Wert Ci(t-k + 1) der Variablen Ci(t-k) zuzuteilen.

Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung wird eine Vereinbarung wie eine zufällige Auswahl angewendet, wenn mehrere Kanäle, für die Daten zu übertragen sind, eine minimale Positionsanzeige Pi haben.

Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung besteht das Verfahren, wenn mehrere Kanäle autorisiert sind, gleichzeitig zu übertragen, darin, unter den Kanälen, für die Daten zu übertragen sind, diejenigen auszuwählen, deren Position Pi die beste ist, und diesen Kanälen die Übertragungsgenehmigung zu erteilen.

Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung führt der zweite Test eine vorbestimmte Vereinbarung aus, um die Position Pi zu berechnen, wenn die aktuelle Übertragungsqualitätsanzeige des Kanals, nämlich Ci(t), gleich einem oder mehreren Werten des Zeitfensters ist.

Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung werden die Schleifen teilweise oder ganz parallel und nicht sequenziell verarbeitet.

Die Erfindung betrifft auch ein Kommunikationssystem, das das erfindungsgemäße Verfahren anwendet, dadurch gekennzeichnet, dass es aufweist:

  • – ein Mittel, um für mindestens einen Kanal eine periodische Übertragungsqualitätsanzeige dieses Kanals zu empfangen;
  • – einen Speicher, um die Übertragungsqualitätsanzeigen jedes Kanals während eines Zeitfensters zu speichern;
  • – eine Rechenschaltung, um für jeden Kanal, für den eine periodische Übertragungsqualitätsanzeige empfangen wurde, die Position der aktuellen Übertragungsqualitätsanzeige dieses Kanals im Vergleich mit denjenigen zu bestimmen, die für diesen Kanal im Zeitfenster gespeichert sind;
  • – eine Auswahlschaltung mindestens eines Übertragungskanals, dessen Position der aktuellen Übertragungsqualitätsanzeige im Vergleich mit denjenigen, die für diesen Kanal im Zeitfenster gespeichert sind, die beste oder unter den besten ist.

Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung weist die Schaltung zur Auswahl mindestens eines Übertragungskanals ein Mittel zur Auswahl von Kanälen unter einer Einheit von Kanälen auf, über die Daten zu übertragen sind, und deren Position der aktuellen Übertragungsqualitätsanzeige im Vergleich mit den für diesen Kanal oder diese Kanäle im Zeitfenster gespeicherten Positionen die beste oder unter den besten ist.

Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung weist das System mindestens eine Erfassungsschaltung des Übertragungsqualitätssignals des Kanals, nämlich Ci(t), zum Zeitpunkt t auf.

Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung weist das System mindestens einen Speicher auf, der aus T Blöcken besteht, wobei jeder Block k den Übertragungsqualitätswert des Kanals i im Zeitpunkt (tk), nämlich Ci(t-k), für k von 1 bis T enthält.

Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung weist das System mindestens eine Einheit von T Vergleichsschaltungen auf, wobei jede Schaltung die aktuelle Übertragungsqualitätsanzeige, die mindestens in der Erfassungsschaltung enthalten ist, und die Übertragungsqualitätsanzeige zum Zeitpunkt t-k vergleicht, die im Speicherblock k enthalten ist, für k von 1 bis T.

Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung weist das System mindestens einen Addierer, an dessen Eingang der Ausgang jeder Vergleichsschaltung, für k von 1 bis T, angelegt ist, sowie einen unabhängigen Eingang auf, der immer den Wert 1 angibt.

Die Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden besser verstanden anhand der beiliegenden und nachfolgend beschriebenen Zeichnungen. Es zeigen:

1 ein Blockschaltbild, das ein in der Erfindung verwendetes Kommunikationssystem darstellt;

2 ein Zeitdiagramm, das die Entwicklung der Übertragungsqualität von drei Kanälen darstellt und die Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens erlaubt;

3 ein Blockschaltbild, das ein System zur Berechnung der Position der aktuellen Übertragungsqualitätsanzeige eines Kanals im Vergleich mit den für diesen Kanal gespeicherten darstellt, das es ermöglicht, den Übertragungskanal gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren auszuwählen;

4 ein Ablaufdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens.

In 1 ist die vereinfachte Architektur eines Kommunikationssystems dargestellt, das ein Zeitmultiplexprotokoll verwendet. Ein solches Kommunikationssystem weist eine gemeinsame Station 1 auf, die gegenüber einer Einheit 3 von N Geräten Master ist, die die gleiche Übertragungsressource gemeinsam nutzen. Obwohl die Anzahl N von Geräten in der vorliegenden Beschreibung festgelegt gewählt ist, ist es klar, dass diese Anzahl in der Praxis in Abhängigkeit von der Aktivität der Benutzer variieren kann, die das Kommunikationssystem gemeinsam nutzen. Eine Einheit 2 von N Übertragungskanälen verbindet die Station mit der Einheit 3 von Geräten. Mit 2_i wird der Übertragungskanal bezeichnet, der die Station 1 mit dem Gerät 3_i verbindet, für i von 1 bis N. In einem gegebenen Zeitpunkt wird der Kanal 2_i als aktiv bezeichnet, wenn auf diesem Kanal Daten zu übertragen sind, sonst als inaktiv. Der Zugriff auf die Übertragungsressource erfolgt im Allgemeinen sequenziell, wobei die Übertragungsgenehmigung in jedem Zeitpunkt von der Station 1 nur einem einzigen der Kanäle 2_i verliehen wird. In einer besonderen Ausführungsform kann die Station aber mehrere Kanäle autorisieren, gleichzeitig zu übertragen.

Jeder Kanal 2_i ist im Allgemeinen ein Funkübertragungskanal, dessen Qualität insbesondere von der Entfernung, die die Station 1 vom entsprechenden Gerät 3_i trennt, und von den Interferenzen abhängt, die von verschiedenen funkelektrischen Phänomenen auf dem Pfad der Funkwelle induziert werden. In einer besonderen Ausführungsform erfolgen die Übertragungen in absteigender Richtung, d.h. von der Station 1 zur Einheit 3 der Geräte. Die Übertragungsqualität jedes Kanals 2_i wird dann am entsprechenden Gerät 3_i zum Beispiel mittels eines gesteuerten Signals gemessen, das von der Station 1 gesendet wird, und eine Anzeige dieser Übertragungsqualität wird periodisch vom Gerät 3_i zur Station 1 gesendet, ggf. auf einem anderen Kanal als dem Übertragungskanal 2_i. Wenn diese Übertragungsqualitätsanzeige nicht von der Station 1 empfangen wird oder falsch ist, wird ein willkürlicher Wert verwendet, wie zum Beispiel die letzte empfangene Übertragungsqualitätsanzeige. In einer anderen Ausführungsform erfolgen die Übertragungen in ansteigender Richtung, d.h. von der Einheit 3 der Geräte zur Station 1. Die Übertragungsqualität jedes Kanals wird dann direkt von der Station 1 gemessen.

Die Station 1 wählt unter den aktiven Kanälen denjenigen aus, dessen Position der aktuellen Übertragungsqualitätsanzeige bezüglich der gespeicherten die beste ist, gemäß einem nachfolgend ausführlich beschriebenen Verfahren, und autorisiert diesen Kanal, während einer gewissen Zeitdauer zu übertragen. In einer besonderen Ausführungsform ist diese Genehmigung nur wirksam, wenn die Übertragungsressource verfügbar ist, wobei diese von einem der Kanäle, der vorher autorisiert wurde, zu übertragen, und der immer noch autorisiert ist, zu übertragen, oder von einem Kanal verwendet werden kann, der nicht zu der Einheit 2 der betrachteten Kanäle gehört. In einer besonderen Ausführungsform, in der die Station 1 möglicherweise mehrere Kanäle autorisiert, gleichzeitig zu übertragen, sind die ausgewählten Kanäle diejenigen, deren Positionen der aktuellen Übertragungsqualitätsanzeige bezüglich der für jeden dieser Kanäle gespeicherten die besten sind.

In 2 ist ein Zeitdiagramm dargestellt, das die Entwicklung der Übertragungsqualität von N = 3 Kanälen darstellt und es ermöglicht, das vom erfindungsgemäßen Verfahren angewendete Kanalauswahlprinzip zu erläutern. In diesem Beispiel können die Übertragungsqualitätsanzeigen insgesamt sechs Werte 1, 2, 3, 4, 5, 6 annehmen, die einer ansteigenden Übertragungsqualität entsprechen: Der Wert 1 zeigt eine schlechte Übertragungsqualität an, der Wert 6 zeigt eine gute Übertragungsqualität an. Die Einheiten von Werten (1), (2) und (3) geben Übertragungsqualitätsanzeigen an, die von der Station 1 in jeder Zeiteinheit für die Kanäle 2_1, 2_2 bzw. 2_3 empfangen und in einem Zeitfenster gespeichert werden, das hier in der Größe T = 8 Zeiteinheiten gewählt wird. Mit Ci(t) wird die Übertragungsqualitätsanzeige des Kanal 2_i im Zeitpunkt t, und mit P1(t) die Position dieses Werts bezüglich der im Zeitfenster gespeicherten bezeichnet.

Man kann im Diagramm (1) lesen, dass die Übertragungsqualitätsanzeige des Kanals 2_1 im aktuellen Zeitpunkt t C1(t) = 4 ist, während die für diesen Kanal im Zeitfenster gespeicherten Werte C1(t-k) = 2, 3, 2, 3, 1, 1, 2, 1 sind, für k von 1 bis T. Da C1(t) > C1(t-k) für k von 1 bis T ist, ist die aktuelle Übertragungsqualität in erster Position bezüglich der im Zeitfenster gespeicherten, nämlich P1(t) = 1. In gleicher Weise kann man in dem Diagramm (2) lesen, dass die Übertragungsqualitätsanzeige des Kanals 2_2 im aktuellen Zeitpunkt t C2(t) = 5 ist, an dritter Position bezüglich der im Zeitfenster gespeicherten, nämlich P2(t) = 3. Wenn die Anzeige der aktuellen Übertragungsqualität eines Kanals gleich einem oder mehreren im Zeitfenster gespeicherten Werten ist, wird eine Vereinbarung getroffen, um seine Position festzulegen. So kann man im Diagramm (3) lesen, dass die Übertragungsqualitätsanzeige des Kanals 2_3 im aktuellen Zeitpunkt t C3(t) = 3 ist, gleich dem Wert C3(t-3), an vierter oder fünfter Position bezüglich der im Zeitfenster gespeicherten, gemäß der gewählten Vereinbarung. In einer besonderen Ausführungsform wird die Position der aktuellen Übertragungsqualitätsanzeige bezüglich der gespeicherten gleichen Werts zufällig gewählt. Entsprechend dem Ergebnis eines zufälligen Tests ist dann die Position der aktuellen Übertragungsqualitätsanzeige des Kanals 2_3 P3(t) = 4 oder P3(t) = 5.

Der im Zeitpunkt t ausgewählte Kanal ist der aktive Kanal, dessen Position der aktuellen Übertragungsqualität die beste ist. Da im Fall der 2 gilt P1(t) < P2(t) < P3(t), ist der ausgewählte Kanal der Kanal 2_1, wenn dieser Kanal aktiv ist, der Kanal 2_2, wenn der Kanal 2_1 inaktiv und der Kanal 2_2 aktiv ist, der Kanal 2_3, wenn die Kanäle 2_1 und 2_2 inaktiv sind. Wenn unter den aktiven Kanälen mehrere den Mindestwert P1(t) erreichen, wird eine Vereinbarung getroffen, um zu entscheiden, welcher dieser Kanäle auszuwählen ist. In einer besonderen Ausführungsform wird einer dieser Kanäle zufällig gewählt.

In einer Ausführungsform, in der die Station ggf. mehrere Kanäle autorisiert, gleichzeitig zu übertragen, sind die ausgewählten Kanäle die aktiven Kanäle, deren Positionen der aktuellen Übertragungsqualitätsanzeige bezüglich der für jeden dieser Kanäle im Zeitfenster gespeicherten die besten sind. Da im Fall der 2 gilt P1(t) < P2(t) < P3(t), erhält man, indem man zum Beispiel annimmt, dass die drei Kanäle aktiv sind, dass die ausgewählten Kanäle der Kanal 2_1, die Kanäle 2_1 und 2_2, oder die drei Kanäle sind, je nach der Anzahl der auszuwählenden Kanäle. Wie vorher wird eine Vereinbarung getroffen im Fall der Gleichheit der Positionen P1(t) verschiedener Kanäle, wie zum Beispiel eine zufällige Wahl einer Untereinheit dieser Kanäle.

In 3 ist die vereinfachte Architektur eines Systems zur Berechung der Position Pi(t) der Übertragungsqualität eines Kanals 2_1 im Zeitpunkt t bezüglich der vorhergehenden Werte dargestellt, die im Zeitfenster gespeichert sind. Dieses System enthält hauptsächlich:

  • – eine Erfassungsschaltung A1 des Übertragungsqualitätssignals des Kanals 2_i, nämlich Ci(t) im Zeitpunkt t;
  • – einen Speicher A2 bestehend aus T Blöcken, wobei jeder Block A2.k den Übertragungsqualitätswert des Kanals 2_i im Zeitpunkt t-k enthält, nämlich Ci(t-k), für k von 1 bis T;
  • – eine Einheit A3 von T Vergleichsschaltungen, wobei jede Schaltung A3.k die in der Schaltung A1 enthaltene aktuelle Übertragungsqualitätsanzeige und die Übertragungsqualitätsanzeige im Zeitpunkt t-k vergleicht, die im Speicherblock A2.k enthalten ist, für k von 1 bis T; und
  • – einen Addierer A4, an dessen Eingang der Ausgang jeder Vergleichsschaltung A3.k, für k von 1 bis T, sowie ein unabhängiger Eingang angeschlossen ist, der immer den Wert 1 angibt.

Im Zeitpunkt t werden die Übertragungsqualitätswerte des Kanals 2_i, die vorher in der Schaltung A1 und im Speicher A2 enthalten waren, die im Zeitpunkt t-1 aktualisiert wurden, so verschoben, dass der Block A2.1 im Zeitpunkt t den Wert Ci(t-1) enthält, der vorher in der Erfassungsschaltung A1 enthalten war, und jeder Block A2.k enthält im Zeitpunkt t den Wert Ci(t-k), der vorher im Block A2.(k-i) enthalten war, für k von 2 bis T. Die Übertragungsqualität des Kanals 2_i im Zeitpunkt t, nämlich Ci(t), wird von der Schaltung A1 erfasst.

Jede Vergleichsschaltung A3.k sendet den Wert 1 zurück, wenn gilt Ci(t) < Ci(t-k), und den Wert 0, wenn gilt Ci(t) > Ci(t-k). Wenn gilt Ci(t) = Ci(t-k), sendet die Schaltung A3.k gemäß einer Ausführungsform den Wert 0 zurück, den Wert 1 gemäß einer anderen Ausführungsform, den Wert 1, wenn das Ergebnis eines Zufallstests positiv ist, ansonsten den Wert 0, gemäß einer dritten Ausführungsform. Die Position Pi(t) der Übertragungsqualitätsanzeige des Kanals 2_i zum Zeitpunkt t bezüglich der für diesen Kanal im Zeitfenster gespeicherten wird am Ausgang des Addierers A4 angegeben.

In 4 ist ein Ablaufdiagramm einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens angegeben.

In einem Schritt S0 werden die Anzahl von Kanälen N, das Zeitfenster T und die Übertragungsqualitätswerte jedes Kanals im Zeitfenster initialisiert. Diese Parameter können durch Unterbrechung des Verfahrens in von einem Reinitialisierungsautomat bestimmten Zeitpunkten aktualisiert werden, insbesondere, wenn die Anzahl von Kanälen N sich aufgrund der Aktivität der Benutzer ändert, wie oben erwähnt. Die Bestimmung des Reinitialisierungsautomaten ist nicht Gegenstand der vorliegenden Anmeldung.

Die Steuerung führt dann in jeder Zeiteinheit, die von einem Taktgeber H gesteuert wird, eine Folge von Anweisungen durch, die insbesondere durch den oben erwähnten Initialisierungsautomat unterbrochen werden kann.

Diese Folge von Anweisungen besteht darin:

  • – die nachfolgend beschriebene Schleife B1 auszuführen, um für jeden Kanal 2_i die Position Pi der aktuellen Übertragungsqualitätsanzeige bezüglich der für diesen Kanal im Zeitfenster gespeicherten zu bestimmen;
  • – während eines Schritts S5 unter den aktiven Kanälen einen Kanal 2_j auszuwählen, dessen Wert Pj minimal ist;
  • – während eines Schritts S6 dem Kanal 2_j die Übertragungsgenehmigung zu erteilen.

Die Schleife B1 besteht für jeden Kanal 2_i, mit i von 1 bis N, darin:

  • – während eines Schritts S1 eine Übertragungsqualitätsanzeige des Kanals 2_i zu erfassen, nämlich Ci(t);
  • – während eines Schritts S2 den Wert von Pi auf 1 zu initialisieren;
  • – die nachfolgend beschriebene Schleife B2 auszuführen, um den Wert von Pi zu bestimmen;
  • – die nachfolgend beschriebene Schleife B3 auszuführen, um die Übertragungsqualitätsanzeigen des Kanals 2_i im Zeitfenster zu aktualisieren.

Die Schleife B2 besteht für jedes k, mit k von 1 bis T, darin:

  • – das Ergebnis des Tests T1: Ci(t-k) > Ci(t) auszuwerten;
  • – Pi in einem Schritt S3 um eine Einheit zu inkrementieren, wenn das Ergebnis des Tests T1 positiv ist;
  • – ansonsten das Ergebnis des Tests T2: (Ci(t-k) == Ci(t)) UND (RAND < 1) auszuwerten, wobei RAND eine Funktion ist, die eine gleichmäßig über den Zeitraum [0,2] verteilte Zufallsvariable zurücksendet;
  • – den Schritt S3 auszuführen, wenn das Ergebnis des Tests T2 positiv ist.

Die Schleife B3 besteht für jedes k, mit k von T bis 1, darin:

  • – den Wert Ci(t-k + 1) der Variablen Ci(t-k) während eines Schritts S4 zuzuweisen.

Es ist klar, dass eine Vereinbarung wie eine zufällige Wahl im Schritt S4 angewendet wird, wenn mehrere aktive Kanäle einen Mindestwert Pi haben. Es ist ebenfalls klar, dass in einer besonderen Ausführungsform, in der die Station 1 mehrere Kanäle autorisiert, gleichzeitig zu senden, der Schritt S4 darin besteht, unter den aktiven Kanälen diejenigen auszuwählen, deren Wert Pi der kleinste ist, und der Schritt S5 besteht darin, diesen Kanälen die Übertragungsgenehmigung zu erteilen.

Es ist klar, dass jede andere Vereinbarung als die zufällige Wahl des Tests T2 angewendet werden kann, um den Wert von Pi zu berechnen, wenn die aktuelle Übertragungsqualitätsanzeige des Kanals, nämlich Ci(t), gleich einem oder mehreren Werten des Zeitfensters ist.

Es ist klar, dass die Schleifen B1, B2, B3 teilweise oder vollständig parallel und nicht sequenziell verarbeitet werden können.


Anspruch[de]
Verfahren zur Auswahl mindestens eines Übertragungskanals unter mehreren Übertragungskanälen in einem Zeitmultiplex-Verfahren, dadurch gekennzeichnet, dass es die Schritte umfasst, die darin bestehen:

– für jeden Kanal eine periodische Übertragungsqualitätsanzeige dieses Kanals zu empfangen (S1);

– für jeden Kanal diese Anzeigen in einem Zeitfenster zu speichern (B2);

– mindestens einen Kanal auszuwählen (S5), dessen Position der aktuellen Übertragungsqualitätsanzeige im Vergleich mit den für diesen Kanal im Zeitfenster gespeicherten Übertragungsqualitätsanzeigen die beste ist.
Auswahlverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt der Auswahl mindestens eines Kanals unter mehreren Kanälen durchgeführt wird, auf denen Daten übertragen werden sollen, und unter diesen Kanälen mindestens eines Kanals, dessen Position der aktuellen Übertragungsqualitätsanzeige im Vergleich mit den für diesen Kanal im Zeitfenster gespeicherten Übertragungsqualitätsanzeigen die beste oder unter den besten ist. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass es in einem Schritt (S0) darin besteht, die Anzahl von Kanälen N, die Größe des Zeitfensters T und die Anfangswerte der Übertragungsqualitäten jedes Kanals im Zeitfenster zu bestimmen, und dass diese Parameter durch Unterbrechung des Verfahrens in durch einen Reinitialisierungsautomaten bestimmten Momenten aktualisiert werden können, insbesondere, wenn die Anzahl N von Kanälen sich aufgrund der Aktivität der Benutzer ändert. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass es darin besteht, in jeder Zeiteinheit die Folge von Anweisungen auszuführen, die darin besteht:

– eine Schleife (B1) auszuführen, um für jeden Kanal (2_i) die Position (Pi) der aktuellen Übertragungsqualitätsanzeige im Vergleich mit den für diesen Kanal im Zeitfenster gespeicherten Anzeigen zu bestimmen;

– während eines Schritts (S5) unter den Kanälen, für die Daten zu übertragen sind, mindestens einen Kanal (2_j) auszuwählen, dessen Wert (Pj) der beste oder unter den besten ist;

– während eines Schritts (S6) mindestens dem Kanal (2_j) die Übertragungserlaubnis zu geben.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schleife (B1) für jeden Kanal (2_i, mit i von 1 bis N) darin besteht:

– während eines Schritts (S1) eine Übertragungsqualitätsanzeige des Kanals (2_i), nämlich Ci(t) zu erfassen;

– während eines Schritts (S2) einen Positionswert Pi auf 1 zu initialisieren;

– eine zweite Schleife (B2) auszuführen, um einen die Position (Pi) anzeigenden Wert zu bestimmen;

– eine dritte Schleife (B3) auszuführen, um die Übertragungsqualitätsanzeigen des Kanals (2_i) im Zeitfenster zu aktualisieren.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Schleife (B2) für jeden Schleifenindex (k, mit k von 1 bis T) darin besteht:

– das Ergebnis eines Tests (T1) auszuwerten, der durch die folgende Beziehung definiert wird: Ci(t-k) > Ci(t);

– die Positionsanzeige (Pi) in einem Schritt (S3) um eine Einheit zu inkrementieren, wenn das Ergebnis des Tests (T1) positiv ist;

– ansonsten das Ergebnis eines Tests (T2) auszuwerten, das durch die folgende Beziehung definiert wird: (Ci(t-k) == Ci(t)) UND (RAND < 1), wobei RAND eine Funktion ist, die eine zufällige Variable zurücksendet, die insbesondere gleichmäßig im Intervall [0, 2] verteilt ist;

– den Schritt (S3) der Inkrementierung der Positionsanzeige (Pi) auszuführen, wenn das Ergebnis des Tests (T2) positiv ist.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Schleife (B3) für jeden Schleifenindex (k, mit k von T bis 1) darin besteht:

– den vorher gespeicherten Wert Ci(t-k + 1) der Variablen Ci(t-k) während eines Schritts (S4) zuzuteilen.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vereinbarung wie eine zufällige Auswahl im Schritt (S4) angewendet wird, wenn mehrere aktive Kanäle eine minimale Positionsanzeige (Pi) haben. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass, wenn mehrere Kanäle autorisiert sind, gleichzeitig zu übertragen, der Schritt (S4) darin besteht, unter den Kanälen, für die Daten zu übertragen sind, diejenigen auszuwählen, deren Position (Pi) die beste ist, und dass ein Schritt (S5) darin besteht, diesen Kanälen die Übertragungsgenehmigung zu erteilen. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Test (T2) eine vorbestimmte Vereinbarung ausführt, um die Positionsanzeige (Pi) zu berechnen, wenn die aktuelle Übertragungsqualitätsanzeige des Kanals, nämlich Ci(t), gleich einem oder mehreren Werten des Zeitfensters ist. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Schleifen (B1, B2, B3) teilweise oder ganz parallel und nicht sequenziell verarbeitet werden. Kommunikationssystem von der Art, bei dem mindestens ein Übertragungskanal unter mehreren Übertragungskanälen in einem ZeitmultiplexVerfahren ausgewählt wird, dadurch gekennzeichnet, dass es aufweist:

– ein Mittel (A1), um für mindestens einen Kanal eine periodische Übertragungsqualitätsanzeige dieses Kanals zu empfangen;

– einen Speicher (A2), um die Übertragungsqualitätsanzeigen jedes Kanals während eines Zeitfensters zu speichern;

– eine Rechenschaltung (A2.1-A2.T), um für jeden Kanal, für den eine periodische Übertragungsqualitätsanzeige empfangen wurde, die Position der aktuellen Übertragungsqualitätsanzeige dieses Kanals im Vergleich mit denjenigen zu bestimmen, die für diesen Kanal im Zeitfenster gespeichert sind;

– eine Auswahlschaltung (A3, A4) mindestens eines Übertragungskanals, dessen Position der aktuellen Übertragungsqualitätsanzeige im Vergleich mit denjenigen, die für diesen Kanal im Zeitfenster gespeichert sind, die beste ist.
Kommunikationssystem nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltung zur Auswahl mindestens eines Übertragungskanals ein Mittel zur Auswahl von Kanälen aufweist, über die Daten zu übertragen sind, und deren Position der aktuellen Übertragungsqualitätsanzeige im Vergleich mit den für diesen Kanal oder diese Kanäle im Zeitfenster gespeicherten Positionen die beste oder unter den besten ist. Kommunikationssystem nach einem der Ansprüche 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass es mindestens eine Erfassungsschaltung (A1) des Übertragungsqualitätssignals des Kanals (2_i), nämlich Ci(t), zum Zeitpunkt t aufweist. Kommunikationssystem nach einem der Ansprüche 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass es mindestens einen Speicher (A2) aufweist, der aus T Blöcken besteht, wobei jeder Block (A2.k) den Übertragungsqualitätswert des Kanals (2_i) im Zeitpunkt (t-k), nämlich Ci(t-k), für k von 1 bis T enthält. Kommunikationssystem nach einem der Ansprüche 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass es mindestens eine Einheit (A3) von höchstens T Vergleichsschaltungen aufweist, wobei jede Schaltung (A3.k) die aktuelle Übertragungsqualitätsanzeige, die mindestens in der Schaltung (A1) enthalten ist, und die Übertragungsqualitätsanzeige zum Zeitpunkt t-k vergleicht, die im Speicherblock (A2.k) enthalten ist, für k von 1 bis T. Kommunikationssystem nach einem der Ansprüche 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass es mindestens einen Addierer (A4), an dessen Eingang der Ausgang jeder Vergleichsschaltung (A3.k), für k von 1 bis T, angelegt ist, sowie einen unabhängigen Eingang aufweist, der immer den Wert 1 angibt.






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