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Scheduling for Variable Switching-Point Allocation

IP.com Disclosure Number: IPCOM000021853D
Original Publication Date: 2004-Mar-25
Included in the Prior Art Database: 2004-Mar-25
Document File: 5 page(s) / 89K

Publishing Venue

Siemens

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Abstract

Zukuenftige Funksysteme werden sehr hohe Datenraten unterstuetzen, damit multimediale Anwendungen mit der erforderlichen Dienstguete bedient werden koennen. Zudem ist eine zunehmende Teilnehmerzahl zu erwarten, so dass weitere Frequenzbaender erschlossen werden muessen, um die steigende Nachfrage nach Uebertragungsbandbreite zu erfuellen. Damit diese Frequenzbaender genutzt werden koennen, muessen die Funksysteme ueber einen grossen Frequenzbereich operieren. Zugleich duerfen bereits existierende Systeme in ihrem Betrieb nicht gestoert werden. Diese Systeme nutzen verschiedene Frequenzbereiche mit unterschiedlichen Bandbreiten. Folglich werden Frequenzbaender mit unterschiedlicher Bandbreite verfuegbar sein, die unterschiedlich stark durch in benachbarten Frequenzbaendern aktive Systeme beeinflusst werden. Fuer eine frequenzoekonomische Nutzung des zur Verfuegung stehenden Spektrums werden zudem zu unterschiedlichen Zeiten verschiedene Systeme die Frequenzen nutzen. Diese gemeinsame Nutzung von Frequenzen wird auch „Frequency Sharing“ genannt. Bei Verwendung eines Frequenzgetrenntlageverfahrens (Frequency Division Duplex, FDD) ist durch die Allokation von Frequenzen fuer die Abwaertsrichtung (Down-Link, DL) von der Basisstation (BS) zur Mobilstation (MS) und der Aufwaertsrichtung (Up-Link, UL) von der MS zur BS in der Regel das maximal zur Verfuegung stehende Frequenzspektrum begrenzt und symmetrisch auf den Down-Link und Up-Link verteilt. Die Frequenzbaender sind fest durch das sogenannte Duplex-Band getrennt. Eine flexible Nutzung von Frequenzbaendern mit unterschiedlicher Traegerfrequenz und Bandbreite ist damit nur eingeschraenkt oder gar nicht fuer derartige Systeme moeglich.

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S

Scheduling for Variable Switching-Point Allocation

Idea: Dr. Matthias Lott, DE-Muenchen

Zukuenftige Funksysteme werden sehr hohe Datenraten unterstuetzen, damit multimediale Anwendungen mit der erforderlichen Dienstguete bedient werden koennen. Zudem ist eine zunehmende Teilnehmerzahl zu erwarten, so dass weitere Frequenzbaender erschlossen werden muessen, um die steigende Nachfrage nach Uebertragungsbandbreite zu erfuellen. Damit diese Frequenzbaender genutzt werden koennen, muessen die Funksysteme ueber einen grossen Frequenzbereich operieren. Zugleich duerfen bereits existierende Systeme in ihrem Betrieb nicht gestoert werden. Diese Systeme nutzen verschiedene Frequenzbereiche mit unterschiedlichen Bandbreiten. Folglich werden Frequenzbaender mit unterschiedlicher Bandbreite verfuegbar sein, die unterschiedlich stark durch in benachbarten Frequenzbaendern aktive Systeme beeinflusst werden. Fuer eine frequenzoekonomische Nutzung des zur Verfuegung stehenden Spektrums werden zudem zu unterschiedlichen Zeiten verschiedene Systeme die Frequenzen nutzen. Diese gemeinsame Nutzung von Frequenzen wird auch "Frequency Sharing" genannt.

Bei Verwendung eines Frequenzgetrenntlageverfahrens (Frequency Division Duplex, FDD) ist durch die Allokation von Frequenzen fuer die Abwaertsrichtung (Down-Link, DL) von der Basisstation (BS) zur Mobilstation (MS) und der Aufwaertsrichtung (Up-Link, UL) von der MS zur BS in der Regel das maximal zur Verfuegung stehende Frequenzspektrum begrenzt und symmetrisch auf den Down-Link und Up-Link verteilt. Die Frequenzbaender sind fest durch das sogenannte Duplex-Band getrennt. Eine flexible Nutzung von Frequenzbaendern mit unterschiedlicher Traegerfrequenz und Bandbreite ist damit nur eingeschraenkt oder gar nicht fuer derartige Systeme moeglich.

Eine wesentlich flexiblere Zuordnung von Ressourcen, insbesondere fuer asymmetrische Verkehrsprofile, ist durch das Zeitgetrenntlageverfahren (Time Division Duplex, TDD) moeglich. Hierbei koennen die zur Verfuegung stehenden Ressourcen zwischen DL und UL flexibel aufgeteilt werden, wenn der Umschaltzeitpunkt (Switching-Point) zwischen DL und UL variabel eingestellt wird. Ein grosser Nachteil des variablen Switching-Points (VSP) besteht in der Gegenseitigen Generierung von Interferenzen benachbarter Zellen bei unterschiedlich gewaehltem VSP. Dennoch sind potentielle Kapazitaetsgewinne zu erzielen, indem eine geeignete Auswahl von Uebertragungszeitpunkten fuer die jeweiligen Stationen durchgefuehrt wird.

Gegenstand dieser Abhandlung ist die flexible Zuordnung von Uebertragungsressourcen in TDD- basierten und dynamischen, FDD-basierten Mobilfunksystem zur Anpassung an die Verkehrscharakteristik und damit zur effizienten Ausnutzung des zur Verfuegung stehenden Frequenzspektrums. Zudem loest das vorgeschlagene Verfahren die Interferenzproblematik bei den betrachteten Duplex-Verfahren.

In existierenden Mobilfunksystemen wird haeufig zur Trennung der Uebertragungsrichtung...