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WO2002028135A1 - Vorrichtung und verfahren zur realisierung einer ko-existenz von kommunikationssystemen - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zur realisierung einer ko-existenz von kommunikationssystemen Download PDF

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WO2002028135A1
WO2002028135A1 PCT/DE2000/003354 DE0003354W WO0228135A1 WO 2002028135 A1 WO2002028135 A1 WO 2002028135A1 DE 0003354 W DE0003354 W DE 0003354W WO 0228135 A1 WO0228135 A1 WO 0228135A1
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WO
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transmission medium
transmission
priority
communication systems
data
Prior art date
Application number
PCT/DE2000/003354
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English (en)
French (fr)
Inventor
Markus Nasshan
Original Assignee
Siemens Aktiengesellschaft
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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Priority to EP00967608A priority Critical patent/EP1321007A1/de
Priority to US10/381,651 priority patent/US7039414B1/en
Priority to PCT/DE2000/003354 priority patent/WO2002028135A1/de
Priority to CNB008199175A priority patent/CN100393159C/zh
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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W16/00—Network planning, e.g. coverage or traffic planning tools; Network deployment, e.g. resource partitioning or cells structures
    • H04W16/14—Spectrum sharing arrangements between different networks

Definitions

  • the present invention relates to a device and a method for realizing a co-existence of communication systems, and in particular to a device and a method for realizing a co-existence of multicarrier systems in a shared transmission medium.
  • the invention is therefore based on the object of providing a device and a method for realizing a co-existence of communication systems which can be implemented simply and inexpensively.
  • an external signal detection device for detecting external signals on the available channels of the shared transmission medium and a priority detection device for detecting at least one of its own transmission medium usage priority
  • a data communication interface transmitting data depending on the detected external signals and the at least one controls transmission medium usage priority
  • a coexistence of both the same and different independent communication systems can also be realized by a priority communication interface for realizing a priority transmission of at least one foreign transmission medium usage priority of the further communication systems of the shared transmission medium and the priority detection device.
  • a transmission level is preferably controlled by the data communication interface as a function of the detected external signal and the transmission medium usage priority, in the extreme case, ie with a very low priority, a transmission level being completely reduced.
  • the data communication interface can have a channel assignment device for assigning user channels of the communication system used for the transmission, the assignment of the user channels being controlled statically or dynamically as a function of the detected external signals and / or the detected transmission medium usage priority. In this way, depending on the channel assignment devices that are often already present, alternative channels can be provided in
  • the detected external signal can represent, for example, a reception level from at least one further communication system. In this way, an extremely simple implementation is obtained.
  • an interference signal on a respective channel can also be used as a detected external signal, as a result of which an optimized utilization of the available bandwidth of the shared medium can be realized, in particular in connection with a channel assignment device.
  • the external signal and / or the priority transmission is preferably recorded or carried out at repeated intervals and in particular periodically, as a result of which a priority-distributed coexistence of independent communication systems is guaranteed at all times.
  • the device preferably also has a priority communication interface for realizing a direct or indirect transmission of priorities between the independent communication systems of the shared transmission medium.
  • the independent communication systems can be optimally adapted to an overall configuration according to their respective usage priority.
  • the transmission medium usage priorities can also be distributed by a higher-level independent communication system or a central unit decoupled from it, which means that any co-existence of independent communication systems can be realized quickly and easily. Such an assignment of priorities can take place, for example, on the basis of paid usage fees.
  • Figure 1 is a simplified block diagram of a communication system with the device according to the invention.
  • FIG. 2 shows a simplified block diagram of a coexistence of two independent communication systems according to a first and second exemplary embodiment
  • FIG. 1 shows a simplified block diagram of an independent communication system with a device according to the invention for realizing a co-existence of communication systems in a shared transmission medium UM.
  • the communication system shown in FIG. 1 essentially consists of a base station B, the transmission medium UM for transmitting data and at least one subscriber terminal M.
  • the communication system according to FIG. 1 preferably consists of a radio communication system with a large number of mobile subscriber terminals M. Examples for such radio communication systems are, for example, GSM, UMTS, PHS, DECT etc.
  • the invention is not limited to such radio communication systems, but also includes wired communication systems such as, for example, wired multicarrier systems which function as xDSL, Powerline, etc . are known.
  • the UM transmission medium can be used by a large number of independent communication systems.
  • radio communication systems are described below, although expressly wired communication systems are not excluded.
  • the base station B has a data communication interface 1 for realizing data transmission via the transmission medium UM to an associated subscriber terminal or mobile part M.
  • the data communication interface parts 1 consequently realizes, for example, a DECT, PHS, UMTS, GSM. etc. interface.
  • the transmission medium in this case represents, for example, a certain frequency band.
  • the base station B can also have an external signal detection device 2 for detecting external signals FS on available channels of the transmission own the UM. More precisely, the external signal detection device 2 can detect signals from further communication systems, not shown, which also transmit in the shared transmission medium UM.
  • the base station B has a priority detection device 3 for detecting at least one of its own transmission medium usage priority. This transmission medium usage priority enables order within a multitude of independent communication systems with a shared transmission medium UM.
  • the data communication interface 1 is controlled as a function of the detected transmission medium usage priority and of a detected third-party signal FS such that it detects, for example, the lowest transmission medium usage priority (ie the system always has space in the event of a collision) make) a transmission level so far down that a further communication system transmitting on the same transmission medium UM is no longer disturbed.
  • a receive signal from the further independent communication system is preferably used as the external signal FS.
  • a signal other than the external signal FS can also be used according to FIG. 1, an interference signal, for example, being evaluated on a respective channel or carrier of the shared transmission medium UM.
  • an assignment of user channels of the communication system used for the transmission can now be controlled as a function of the detected external signal FS and the at least one recorded own transmission medium usage priority.
  • the external signal detection device 2 preferably detects the external signal FS at repeating time intervals or periodically, as a result of which a dynamic co-existence of independent communication systems can be realized.
  • the device for realizing a co-existence of communication systems can be used as an alternative to the external signal detection device 2 or additionally a priority communication interface 4 for realizing a priority transmission of the at least one own transmission medium usage priority between the independent communication systems of the jointly used Have transmission medium UM.
  • this priority communication interface 4 there are further possibilities for the dynamic distribution of priorities in the realization of a co-existence of communication systems in a shared transmission medium UM, as will be described in more detail later with reference to FIG. 3.
  • the device for realizing a co-existence of communication systems is located in a base station of an independent communication system. In the same way, however, it can also be located in a subscriber terminal or handset M or at another location in the communication system.
  • FIG. 2 shows a simplified block diagram to illustrate the co-existence of two communication systems K 1 and K 2, with a fixed assignment of priorities.
  • a communication system K1 consists, for example, of a DECT system (digital enhanced cordless telephone) and a communication system K2 of a PHS system (personal cell phone system). Both independent communication systems, which operate with different transmission methods or formats, each consist of a base station B1, B2 and at least one mobile subscriber terminal M1, M2.
  • the shared transmission medium UM represents a common or overlapping frequency band.
  • the PHS communication system K2 is to have a higher priority ("0") than the DECT communication system Kl.
  • This transmission medium usage priority is, for example, permanently stored in the base stations B1 and B2. So that the DECT communication system Kl can now start operating, the frequencies on which e.g. Control channels of the PHS system K2 are. If at these frequencies e.g. If interference signals are measured as external signals FS and if these external signals exceed a certain threshold value, for example, the DECT communication system K1 must not go into operation.
  • the DECT communication system K1 periodically checks by listening to the interference on, for example, the control channels of the PHS communication system K2 whether it must remain inactive. If the detected external signal value or the interference signal falls below a certain threshold value, the DECT communication system K1 may start operating.
  • a co-existence of different communication systems can be realized in a simple and inexpensive manner using the external signal detection device 2.
  • an unlicensed (local or "residential") UMTS communication system and a cellular UMTS communication system can work in the same frequency band or in a shared transmission medium.
  • the operator of the cellular UMTS communication system had to pay money for his frequency band, his cellular system receives a higher transmission medium usage priority than the unlicensed UMTS communication system (Residential UMTS system).
  • the Licensed UMTS communication system may therefore only be put into operation if it is ensured that the cellular UMTS communication system is not disturbed.
  • such co-existence of independent communication systems with the same transmission method can be regulated, for example, in such a way that the unlicensed UMTS communication system in turn uses its external signal detection device to achieve a cellular reception level
  • the UMTS communication system receives and as a function of this reception level, for example the control channels of the cellular UMTS system and its lowest transmission medium usage priority, determines a maximum transmission power of the local UMTS communication system. For example, the greater the received level of the cellular UMTS communication system received as an external signal FS, the lower the permitted maximum transmission power or the transmission level of the local UMTS communication system. In this case, for example, a linear or a non-linear relationship between the permitted maximum transmission power of the local UMTS communication system and the reception level of the cellular UMTS communication system can be used. This ensures at all times that the unlicensed UMTS communication system is the cellular one
  • UMTS communication system does not interfere. Furthermore, the realization of such a co-existence of communication systems is particularly simple and inexpensive.
  • FIG. 3 shows a simplified block diagram for realizing a co-existence of independent communication systems according to a third exemplary embodiment, the same reference numerals denoting the same elements as in FIGS. 1 and 2 and a detailed description not being provided below.
  • a large number of independent communication systems K1 to Kn work, for example, according to the same or a different transmission method, but they can communicate with one another through the priority communication interface 4 shown in FIG.
  • Such a priority communication interface 4 can represent, for example, a radio interface with the system-specific transport channels.
  • FIG. 3 there is now the possibility of direct communication or
  • Priority assignment PV d between the independent communication systems Kl to Kn.
  • an indirect priority assignment PVi can be carried out, for example, via a central office Z, in which case communication or an exchange of the transmission medium usage priorities detected or assigned in the respective communication systems K1 to Kn can take place.
  • the coexistence of the independent communication systems K1 to Kn is regulated here by assigning priorities or exchanging priorities via the priority communication interface 4.
  • a predetermined transmission medium usage priority can be assigned to each communication system Kl to Kn.
  • the communication systems Kl to Kn exchange their respective priorities with the communication systems present in the shared transmission medium and, depending on the transmission edium usage priority assigned to them or their own, and the other transmission edium usage priorities available in the system Transmission medium UM too. In the simplest case, access is only given if no system with a higher priority is active. However, a quantitative or qualitative division of the bandwidth available in the transmission medium UM can also be carried out depending on the transmission medium usage priorities.
  • dynamic priority assignment can also take place, for example, via the center Z.
  • the independent communication systems K1 to Kn can not only communicate with one another via the priority communication interface 4, but also update their respective transmission medium usage priorities.
  • Such an update or modification is preferably carried out by the higher-level center Z.
  • dynamic priority assignment is carried out by an independent communication system with high priority (master communication system). In this way, depending on complex access authorizations, the access rights to a shared transmission medium UM can be changed dynamically, which results in extremely high flexibility with optimal utilization of an available transmission medium.
  • the invention has been described in particular on the basis of radio communication systems. However, it is not restricted to this and in the same way includes wired communication systems and in particular wired multicarrier systems.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Realisierung einer Ko-Existenz von Kommunikationssystemen bei einem gemeinsam genutzten Übertragungsmedium (ÜM) mit einer Datenkommunikationsschnittstelle (1) zur Realisierung einer Datenübertragung innerhalb eines Kommunikationssystems und einer Prioritätenerfassungsvorrichtung (3) zum Erfassen von zumindest einer eigenen Übertragungsmedium-Nutzungspriorität, wobei die Datenübertragung in Abhängigkeit von der erfassten Übertragungsmedium-Nutzungspriorität gesteuert wird. Die Ko-Existenz von unabhängigen Kommunikationssystemen kann durch die Prioritätenvergabe einfach geregelt werden.

Description

Beschreibung
Vorrichtung und Verfahren zur Realisierung einer Ko-Existenz von Kommunikationssystemen
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Realisierung einer Ko-Existenz von Kommunikationssystemen und insbesondere auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Realisierung einer Ko-Existenz von Multi- trägersystemen bei einem gemeinsam genutzten Ubertragungsmedium.
Aufgrund einer deutlichen Zunahme insbesondere von Funk- Kom unikationssystemen wird in Zukunft häufig der Fall auf- treten, dass zwei oder mehrere unabhängige Ko munikationssys- teme ein gleiches Ubertragungsmedium wie z.B. Frequenzbänder nutzen. Hierdurch kann es zu Störungen bis hin zum Ausfall einzelner oder mehrerer dieser KommunikationsSysteme kommen.
Bei Verwendung von beispielsweise zwei Kommunikationssystemen, die nach dem gleichen Übertragungsverfahren bzw. Übertragungsformat (z.B. DECT) arbeiten, sind in deren Standards Verfahren festgelegt, um derartige Störungen zu umgehen. Diese herkömmlichen Verfahren sind beispielsweise unter dem Beg- riff dynamische KanalZuordnung (Dynamic Channel Allocation) bekannt. Nachteilig bei derartigen herkömmlichen Verfahren ist jedoch die Tatsache, dass bei unabhängigen Kommunikationssystemen, die nach dem gleichen Übertragungsverfahren oder nach unterschiedlichen Übertragungsverfahren arbeiten, keine Kommunikation über eine Nutzung der gemeinsam genutzten Übertragungsmedien stattfindet.
Insbesondere bei Verwendung von unabhängigen Kommunikationssystemen, die nach unterschiedlichen Übertragungsverfahren arbeiten, wie z.B. DECT- und PHS-Syste e treten zum Teil erhebliche Störungen auf, die bis hin zum Ausfall eines Typs von Kommunikationssystemen führen können. Bei einem Feldver- such DECT- gegen PHS-System, bei dem nacheinander immer mehr DECT- bzw. PHS-Systeme eingeschaltet wurden, sind beispielsweise die PHS-Systeme ausgefallen, nachdem die DECT-Systeme aufgrund fehlender freier Trägerfrequenzen bzw. Zeitschlitze, die auf bestimmten Frequenzen fest zugeordneten Kontrollkanä- le der PHS-Systeme störten.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Realisierung einer Ko-Existenz von Kommunikationssystemen zu schaffen, welches einfach und kostengünstig realisierbar ist.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe hinsichtlich der Vorrichtung durch die Merkmale der Patentansprüche 1 oder 2 und hin- sichtlich des Verfahrens durch die Maßnahmen der Patentansprüche 10 oder 11 gelöst.
Insbesondere durch die Verwendung einer Fremdsignal-Erfassungsvorrichtung zum Erfassen von Fremdsignalen auf den ver- fügbaren Kanälen des gemeinsam genutzten Übertragungsmediums und einer Prioritätenerfassungsvorrichtung zum Erfassen von zumindest einer eigenen Übertragungsmedium-Nutzungspriorität, wobei eine Datenkommunikationsschnittstelle eine Datenübertragung in Abhängigkeit von den erfassten Fremdsignalen und der zumindest einen erfassten Übertragungsmedium-Nutzungspriorität steuert, kann eine Ko-Existenz von sowohl gleichen als auch unterschiedlichen unabhängigen Kommunikationssystemen auf einfache und kostengünstige Weise realisiert werden.
Alternativ kann eine Ko-Existenz von sowohl gleichen als auch unterschiedlichen unabhängigen Kommunikationssystemen auch durch eine Prioritätenkommunikations-Schnittstelle zur Realisierung einer Prioritätenübertragung von zumindest einer fremden Übertragungsmedium-Nutzungspriorität der weiteren Kommunikationssysteme des gemeinsam genutzten Übertragungsme- diums und der Prioritätenerfassungsvorrichtung realisiert werden. Vorzugsweise wird hierbei ein Sendepegel von der Datenkommunikationsschnittstelle in Abhängigkeit vom erfassten Fremdsignal und der Übertragungsmedium-Nutzungspriorität gesteu- ert, wobei im Extremfall, d.h. bei sehr niedriger Priorität ein Sendepegel vollständig zurückgefahren wird.
Ferner kann die Datenkommunikationsschnittstelle eine Kanalzuordnungsvorrichtung zum Zuordnen von für die Übertragung verwendeten Nutzkanälen des Kommunikationssystems aufweisen, wobei die Zuordnung der Nutzkanäle statisch oder dynamisch in Abhängigkeit von den erfassten Fremdsignalen und/oder der erfassten Übertragungsmedium-Nutzungspriorität gesteuert wird. Auf diese Weise können in Abhängigkeit von oftmals bereits vorhandenen Kanalzuordnungs orrichtungen Ausweichkanäle in
Abhängigkeit einer vorbestimmten Prioritätenvergabe der unabhängigen Kommunikationssysteme erfolgen, wodurch sich eine optimale Ausbeutung der zur Verfügung stehenden Bandbreite des Übertragungsmediums ergibt .
Das erfasste Fremdsignal kann beispielsweise einen Empfangspegel von zumindest einem weiteren Kommunikationssystem darstellen. Auf diese Weise erhält man eine äußerst einfache Realisierung. Alternativ kann jedoch auch ein Interferenzsignal auf einem jeweiligen Kanal als erfasstes Fremdsignal verwendet werden, wodurch sich insbesondere in Verbindung mit einer KanalzuordnungsVorrichtung eine optimierte Ausnutzung der zur Verfügung stehenden Bandbreite des gemeinsam genutzten Mediums realisieren lässt.
Vorzugsweise wird das Fremdsignal und/oder die Prioritätenübertragung in wiederholten Abständen und insbesondere periodisch erfasst bzw. durchgeführt, wodurch zu jedem Zeitpunkt eine prioritätsverteilte Ko-Existenz von unabhängigen Kommu- nikationssystemen gewährleistet ist. Vorzugsweise besitzt die Vorrichtung ferner eine Prioritäten- kommunikations-Schnittstelle zur Realisierung einer direkten oder indirekten Prioritätenübertragung zwischen den unabhängigen Kommunikationssystemen des gemeinsam genutzten Übertra- gungsmediums. Mittels eines derartigen direkten oder indirekten Austausches der zugeordneten Übertragungsmedium-Nutzungsprioritäten können sich die unabhängigen KommunikationsSysteme entsprechend ihrer jeweiligen Nutzungspriorität optimal in eine Gesamtkonfiguration einpassen lassen. Die Übertragungs- inedium-Nutzungsprioritäten können hierbei auch von einem übergeordneten unabhängigen Kommunikationssystem oder einer davon abgekoppelten Zentrale verteilt werden, wodurch sich beliebige Ko-Existenzen von unabhängigen Kommunikationssystemen schnell und einfach realisieren lassen. Eine derartige Zuordnung von Prioritäten kann beispielsweise aufgrund von bezahlten Nutzungsentgelten erfolgen.
In den weiteren Unteransprüchen sind weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung gekennzeichnet.
Die Erfindung wird nachfolgend an Hand von Ausführungsbei- spielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben.
Es zeigen:
Figur 1 eine vereinfachte Blockdarstellung eines Kommunikationssystems mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung;
Figur 2 eine vereinfachte Blockdarstellung einer Ko- Existenz von zwei unabhängigen Kommunikationssystemen gemäß einem ersten und zweiten Ausführungsbei- spiel; und
Figur 3 eine vereinfachte Blockdarstellung einer Ko- Existenz von zwei unabhängigen Kommunikationssystemen gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel. Figur 1 zeigt eine vereinfachte Blockdarstellung eines unabhängigen Kommunikationssystems mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Realisierung einer Ko-Existenz von Kommunikationssystemen bei einem gemeinsam genutzten Übertragungsmedi- um UM.
Das in Figur 1 dargestellte Kommunikationssystem besteht im wesentlichen aus einer Basisstation B, dem Ubertragungsmedium UM zum Übertragen von Daten und zumindest einem Teilnehmer- endgerät M. Vorzugsweise besteht das Kommunikationssystem gemäß Figur 1 aus einem Funk-KommunikationsSystem mit einer Vielzahl von mobilen Teilnehmerendgeräten M. Beispiele für derartige Funk-Kommunikationssysteme sind beispielsweise GSM, UMTS, PHS, DECT usw. Die Erfindung ist jedoch nicht auf der- artige Funk-Kommunikationssysteme beschränkt, sondern umfasst in gleicher Weise drahtgebundene Kommunikationssysteme, wie beispielsweise leitungsgebundene Multiträgersyste e, die als xDSL, Powerline usw. bekannt sind.
In all diesen Systemen kann das Übertagungsmedium UM von einer Vielzahl von unabhängigen Kommunikationssystemen genutzt werden. Zur Vereinfachung werden nachfolgend lediglich Funk- Kommunikationssysteme beschrieben, wobei jedoch ausdrücklich leitungsgebundene Kommunikationssysteme nicht ausgeschlossen sind.
Gemäß Figur 1 besitzt die Basisstation B eine Datenkommunikationsschnittstelle 1 zur Realisierung einer Datenübertragung über das Ubertragungsmedium UM zu einem dazugehörigen Teil- neh erendgerät bzw. Mobilteil M. Die Datenkommunikations- schnittsteile 1 realisiert demzufolge z.B. eine DECT-, PHS-, UMTS-, GSM- usw. Schnittstelle. Wobei das Ubertragungsmedium in diesem Fall beispielsweise ein bestimmtes Frequenzband darstellt. Zur Realisierung einer Ko-Existenz von unabhängi- gen KommunikationsSystemen kann die Basisstation B ferner eine Fremdsignal-Erfassungsvorrichtung 2 zum Erfassen von Fremdsignalen FS auf verfügbaren Kanälen des Übertragungsme- diu s UM besitzen. Genauer gesagt kann die Fremdsignal- Erfassungsvorrichtung 2 Signale von weiteren nicht dargestellten KommunikationsSystemen erfassen, die im gemeinsam genutzten Ubertragungsmedium UM ebenfalls übertragen. Ferner besitzt die Basisstation B eine Prioritäten-Erfassungsvorrichtung 3 zum Erfassen von zumindest einer eigenen Übertragungsmedium-Nutzungspriorität. Diese Übertragungsmedium- Nutzungspriorität ermöglicht eine Ordnung innerhalb einer Vielzahl von unabhängigen Kommunikationssystemen bei einem gemeinsam genutzten Ubertragungsmedium UM.
Im einfachsten Fall wird gemäß Figur 1 in Abhängigkeit von der erfassten Übertragungsmedium-Nutzungspriorität und von einem erfassten Fremdsignal FS die Datenkommunikations- Schnittstelle 1 derart angesteuert, dass sie beispielsweise bei Erfassen einer niedrigsten Übertragungsmedium-Nutzungs- priorität (d.h. das System muss bei Kollisionen immer Platz machen) einen Sendepegel so weit heruntersteuert, dass ein auf dem gleichen Ubertragungsmedium UM übertragendes weiteres Kommunikationssystem nicht länger gestört wird. Vorzugsweise wird in diesem Fall als Fremdsignal FS ein Empfangsignal des weiteren unabhängigen Kommunikationssystems verwendet.
Grundsätzlich kann gemäß Figur 1 jedoch auch ein anderes Sig- nal als Fremdsignal FS verwendet werden, wobei beispielsweise ein Interferenzsignal auf einem jeweiligen Kanal bzw. Träger des gemeinsam genutzten Übertragungsmediums UM ausgewertet wird. In diesem Fall kann unter Verwendung einer üblicherweise bereits im Kommunikationssyste vorhandenen Kanalzuord- nungsvorrichtung 5 nunmehr eine Zuordnung von für die Übertragung verwendeten Nutzkanälen des Kommunikationssystems in Abhängigkeit von dem erfassten Fremdsignal FS und der zumindest einen erfassten eigenen Übertragungsmedium-Nutzungspriorität gesteuert werden. Vorzugsweise erfasst hierbei die Fremdsignal-Erfassungsvorrichtung 2 das Fremdsignal FS in sich wiederholenden Zeitabständen bzw. periodisch, wodurch eine dynamische Ko-Existenz von unabhängigen Kommunikationssystemen realisiert werden kann.
Optional kann gemäß Figur 1 die Vorrichtung zur Realisierung einer Ko-Existenz von Kommunikationssystemen alternativ zur Fremdsignal-Erfassungsvorrichtung 2 oder zusätzlich eine Pri- oritätenkommunikations-Schnittstelle 4 zur Realisierung einer Prioritätenübertragung der zumindest einen eigenen Übertragungsmedium-Nutzungspriorität zwischen den unabhängigen Kom- munikationssystemen des gemeinsam genutzten Übertragungsmediums UM aufweisen. Mittels dieser Prioritätenkommunikations- Schnittstelle 4 ergeben sich weitergehende Möglichkeiten zur dynamischen Verteilung von Prioritäten bei der Realisierung einer Ko-Existenz von Kommunikatiσnssystemen bei einem ge- meinsam genutzten Ubertragungsmedium UM, wie sie später an Hand von Figur 3 näher beschrieben sind.
Gemäß Figur 1 befindet sich die Vorrichtung zur Realisierung einer Ko-Existenz von Kommunikationssystemen in einer Basis- Station eines unabhängigen Kommunikationssystems. Sie kann sich jedoch in gleicher Weise auch in einem Teilnehmerendgerät bzw. Mobilteil M oder an einer sonstigen Stelle im Kommunikationssystem befinden.
Figur 2 zeigt eine vereinfachte Blockdarstellung zur Veranschaulichung einer Ko-Existenz von zwei Kommunikationssystemen Kl und K2, wobei eine feste Prioritätenvergabe vorliegt.
Ausführungsbeispiel 1
Gemäß Figur 2 besteht ein Kommunikationssystem Kl beispielsweise aus einem DECT-System (digital enhanced cordless te- lephone) und ein Kommunikationssystem K2 aus einem PHS-System (personal handy system) . Beide unabhängigen und mit unter- schiedlichen Übertragungsverfahren bzw. Formaten arbeitenden KommunikationsSysteme bestehen jeweils aus einer Basisstation Bl, B2 und zumindest einem mobilen Teilnehmerendgerät Ml, M2. Das gemeinsam genutzte Ubertragungsmedium UM stellt hierbei ein gemeinsames bzw. sich überlappendes Frequenzband dar.
Gemäß diesem ersten Ausführungsbeispiel soll das PHS- Kommunikationssystem K2 eine höhere Priorität ("0") erhalten als das DECT-Kommunikationssystem Kl. Diese Übertragungsmedium-Nutzungspriorität wird beispielsweise fest in den Basisstationen Bl und B2 abgelegt. Damit nunmehr das DECT- Kommunikationssystem Kl den Betrieb aufnehmen darf, müssen beispielsweise zuerst die Frequenzen abgehört werden, auf denen z.B. Kontrollkanäle des PHS-Systems K2 sind. Werden bei diesen Frequenzen z.B. Interferenzsignale als Fremdsignale FS gemessen und überschreiten diese Fremdsignale beispielsweise einen bestimmten Schwellwert, so darf das DECT-Kommunika- tionssystem Kl nicht in den Betrieb gehen. Das DECT- Kommunikationssystem Kl prüft hierbei periodisch durch Abhören der Interferenz auf beispielsweise den Kontrollkanälen des PHS-Kommunikationssystems K2, ob es weiterhin inaktiv bleiben muss. Fällt der erfasste Fremdsignalwert bzw. das In- terferenzsignal unter einen bestimmten Schwellwert, so darf das DECT-Kommunikationssystem Kl seinen Betrieb aufnehmen. Somit kann auf einfache und kostengünstige Weise unter Verwendung der Fremdsignal-Erfassungsvorrichtung 2 eine Ko- Existenz von unterschiedlichen Kommunikationssystemen reali- siert werden.
Ausführungsbeispiel 2
In gleicher Weise kann gemäß Figur 2 ein unlizensiertes (lo- kales oder "Residential") UMTS-Kommunikationssystem und ein zellular betriebenes UMTS-Kommunikationssystem im gleichen Frequenzband bzw. in einem gemeinsam genutzten Übertragungs- medium arbeiten. Da beispielsweise der Betreiber des zellularen UMTS-Kommunikationssystems für sein Frequenzband Geld be- zahlen musste, erhält sein zellulares System eine höhere Ü- bertragungsmedium-Nutzungspriorität als das unlizensierte UMTS-Kommunikationssystem (Residential UMTS-System) . Das un- lizensierte UMTS-Kommunikationssystem darf deshalb nur dann in Betrieb gehen, wenn sichergestellt ist, dass das zellulare UMTS-Kommunikationssystem nicht gestört wird.
Gemäß diesem vorliegenden zweiten Ausführungsbeispiel kann eine derartige Ko-Existenz von unabhängigen Kommunikationssystemen mit gleichen Übertragungsverfahren beispielsweise derart geregelt werden, dass das unlizensierte UMTS- Kommunikationssystem wiederum über seine Fremdsignal- Erfassungsvorrichtung einen Empfangspegel des zellularen
UMTS-Kommunikationssystems empfängt und in Abhängigkeit von diesem Empfangspegel beispielsweise der Kontrollkanäle des zellularen UMTS-Systems und seiner niedrigsten Übertragungsmedium-Nutzungspriorität eine maximale Sendeleistung des lo- kalen UMTS-Kommunikationssystems ermittelt. Je größer beispielsweise der als Fremdsignal FS empfangene Empfangspegel des zellularen UMTS-Kommunikationssystems ist, desto niedriger ist demzufolge die erlaubte maximale Sendeleistung bzw. der Sendepegel des lokalen UMTS-Kommunikationssystems. Dabei kann beispielsweise ein linearer oder ein nicht linearer Zusammenhang zwischen erlaubter maximaler Sendeleistung des lokalen UMTS-Kommunikationssystems und des Empfangspegels des zellularen UMTS-Kommunikationssystems zur Anwendung kommen. Auf diese Weise wird zu jedem Zeitpunkt sichergestellt, dass das unlizensierte UMTS-Kommunikationssystem das zellulare
UMTS-Kommunikationssystem nicht stört. Ferner ist die Realisierung einer derartigen Ko-Existenz von Kommunikationssystemen besonders einfach und kostengünstig.
Ausführungsbeispiel 3
Figur 3 zeigt eine vereinfachte Blockdarstellung zur Realisierung einer Ko-Existenz von unabhängigen KommunikationsSystemen gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel, wobei gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente wie in den Figuren 1 und 2 bezeichnen und auf eine detaillierte Beschreibung nachfolgend verzichtet wird. Gemäß Figur 3 arbeiten eine Vielzahl von unabhängigen Kommunikationssystemen Kl bis Kn beispielsweise nach dem gleichen oder nach einem unterschiedlichen Übertragungsverfahren, wo- bei sie jedoch durch die in Figur 1 dargestellte Prioritäten- kommunikations-Schnittstelle 4 miteinander kommunizieren können. Eine derartige Prioritätenkom unikations-Schnittstelle 4 kann beispielsweise eine Funkschnittstelle mit den systemspezifischen Transportkanälen darstellen. Gemäß Figur 3 besteht nunmehr die Möglichkeit einer direkten Kommunikation bzw.
Prioritätenvergabe PVd zwischen den unabhängigen Kommunikationssystemen Kl bis Kn. In gleicher Weise kann jedoch auch eine indirekte Prioritätenvergabe PVi über beispielsweise eine Zentrale Z durchgeführt werden, wobei eine Kommunikation bzw. ein Austausch der in den jeweiligen Kommunikationssystemen Kl bis Kn erfassten bzw. zugewiesenen Übertragungsmedium- Nutzungsprioritäten erfolgen kann.
Die Ko-Existenz der unabhängigen Kommunikationssysteme Kl bis Kn wird hierbei durch eine Prioritätenvergabe bzw. einen Prioritätenaustausch über die Prioritätenkommunikations- Schnittstelle 4 geregelt. Jedem KommunikationsSystem Kl bis Kn kann beispielsweise eine vorbestimmte Übertragungsmedium- Nutzungspriorität zugeordnet werden. Die Kommunikationssyste- me Kl bis Kn tauschen hierbei mit den im gemeinsam genutzten Ubertragungsmedium vorhandenen Kommunikationssystemen ihre jeweiligen Prioritäten aus und greifen in Abhängigkeit von der ihnen zugeordneten bzw. eigenen Übertragungs edium- Nutzungspriorität und den weiteren im System vorhandenen Ü- bertragungs edium-Nutzungsprioritäten auf das Ubertragungsmedium UM zu. Im einfachsten Fall erfolgt nur dann ein Zugriff, wenn kein System höherer Priorität aktiv ist. Es kann jedoch auch eine quantitative bzw. qualitative Aufteilung der im Ü- bertragungsmedium UM zur Verfügung stehenden Bandbreite in Abhängigkeit von den Übertragungsmedium-Nutzungsprioritäten durchgeführt werden. Ferner kann neben der vorstehend beschriebenen festen Prioritätenvergabe, die sowohl direkt als auch indirekt erfolgen kann, auch eine dynamische Prioritätenvergabe beispielsweise über die Zentrale Z erfolgen. Bei einer derartigen dynami- sehen Prioritätenvergabe können die unabhängigen Kommunikationssysteme Kl bis Kn nicht nur über die Prioritatenkommunika- tions-Schnittstelle 4 miteinander kommunizieren, sondern ihre jeweiligen Übertragungsmedium-Nutzungsprioritäten auch aktualisieren. Vorzugsweise erfolgt eine derartige Aktualisierung bzw. Modifizierung von der übergeordneten Zentrale Z. Es ist jedoch auch denkbar, dass eine derartige dynamische Prioritätenvergabe von einem unabhängigen Kommunikationssystem mit hoher Priorität (Master-Kommunikationsystem) durchgeführt wird. Auf diese Weise lassen sich in Abhängigkeit von ko ple- xen Zugangsberechtigungen die Zugriffsrechte auf ein gemeinsam genutztes Ubertragungsmedium UM dynamisch verändern, wodurch sich eine äußerst hohe Flexibilität bei optimaler Auslastung eines zur Verfügung stehenden Übertragungsmediums ergibt .
Die Erfindung wurde insbesondere an Hand von Funk- Kommunikationssystemen beschrieben. Sie ist jedoch nicht darauf beschränkt und umfasst in gleicher Weise leitungsgebundene Kommunikationssysteme und insbesondere leitungsgebundene Multiträgersysteme.

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung zur Realisierung einer Ko-Existenz von Kommunikationssystemen bei einem gemeinsam genutzten Übertragungs- medium mit einer Datenkommunikationsschnittstelle (1) zur Realisierung einer Datenübertragung innerhalb eines Kommunikationssystems (Kx) über verfügbare Kanäle des gemeinsam genutzten Übertragungsmediums (UM) gekennzeichnet durch eine Fremdsignal-Erfassungsvorrichtung (2) zum Erfassen von Fremdsignalen (FS) auf zumindest einem Teil der verfügbaren Kanäle, und einer Prioritätenerfassungsvorrichtung (3) zum Erfassen von zumindest einer eigenen Übertragungsmedium-Nutzungspriorität, wobei die Datenkommunikationsschnittstelle (1) die Datenübertragung in Abhängigkeit von den erfassten Fremdsignalen (FS) und der zumindest einen erfassten Übertragungsmedium- Nutzungspriorität steuert.
2. Vorrichtung zur Realisierung einer Ko-Existenz von Kommunikationssystemen bei einem gemeinsam genutzten Übertragungs- medium mit einer Datenkommunikationsschnittstelle (1) zur Realisierung einer Datenübertragung innerhalb eines Kommunikationssystems (Kx) über verfügbare Kanäle des gemeinsam genutzten Übertragungsmediums (UM) gekennzeichnet durch eine Prioritätenkommunikations-Schnittstelle (4) zur Realisierung einer Prioritätenübertragung von zumindest einer fremden Übertragungsmedium-Nutzungspriorität der weiteren KommunikationsSysteme (Kx) des gemeinsam genutzten Übertragungsmediums (UM) , und einer Prioritätenerfassungsvorrichtung (3) zum Erfassen von zumindest einer eigenen und der fremden Übertragungsmedium- Nutzungspriorität, wobei die Datenkommunikationsschnittstelle (1) die Datenübertragung in Abhängigkeit von der eigenen und der zumindest einen fremden Übertragungsmedium-Nutzungspriorität steuert.
3. Vorrichtung nach Patentanspruch 1 oder 2 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Datenkommunikationsschnittstelle ( 1 ) einen Sendepegel für die Datenübertragung steuert .
4. Vorrichtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , dass die Datenkommunikationsschnittstelle (1) eine KanalzuordnungsVorrichtung (5) zum Zuordnen von für die Datenübertragung verwendeten Nutzkanälen des Kommunikationssystems (Kx) aufweist und die Zuordnung der Nutzkanäle steuert.
5. Vorrichtung nach einem der Patentansprüche 1, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das erfasste
Fremdsignal (FS) einen Empfangspegel von zumindest einem weiteren KommunikationsSystem (Kx) darstellt.
6. Vorrichtung nach einem der Patentansprüche 1, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet , dass das erfasste
Fremdsignal (FS) ein Interferenzsignal von zumindest einem weiteren Kommunikationssystem (Kx) darstellt.
7. Vorrichtung nach einem der Patentansprüche 1 oder 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Fremdsignal- Erfassungsvorrichtung (2) das Fremdsignal (FS) periodisch er- fasst .
8. Vorrichtung nach einem der Patentansprüche 2 bis 7, d a - durch gekennzeichnet , dass die Prioritätenkom- munikations-Schnittstelle (4) eine direkte oder indirekte Prioritätenübertragung der Übertragungsmedium-Nutzungsprioritäten durchführt.
9. Vorrichtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet , dass die Kommunikations- Systeme (Kx) gleiche oder unterschiedliche Ubertragungsfor a- te aufweisen.
10. Verfahren zur Realisierung einer Ko-Existenz von Kommuni- kationssystemen bei einem gemeinsam genutzten Ubertragungsmedium mit den Schritten: a) Erfassen von Fremdsignalen (FS) auf verfügbaren Kanälen des gemeinsam genutzten Übertragungsmediums (UM) ; b) Erfassen von zumindest einer eigenen Übertragungsmedium- Nutzungspriorität; c) Steuern einer Datenübertragung auf dem gemeinsam genutzten Ubertragungsmedium (UM) in Abhängigkeit von den erfassten Fremdsignalen (FS) und der zumindest einen Übertragungsmedium-Nutzungspriorität .
11. Verfahren zur Realisierung einer Ko-Existenz von Kommunikationssystemen bei einem gemeinsam genutzten Ubertragungsmedium mit den Schritten: a) Senden und/oder Empfangen von zumindest einer fremden Ü- bertragungsmedium-Nutzungspriorität zwischen Kommunikations- systemen (Kx) des gemeinsam genutzten Übertragungsmediums (UM); b) Erfassen von zumindest einer eigenen und der fremden Übertragungsmedium-Nutzungspriorität; c) Steuern einer Datenübertragung auf dem gemeinsam genutzten Ubertragungsmedium (UM) in Abhängigkeit von der zumindest einen eigenen und fremden Übertragungsmedium-Nutzungspriorität .
12. Verfahren nach Patentanspruch 10 oder 11, da dur ch ge kenn z e i chne t , dass in Schritt c) ein Sendepegel der Datenübertragung gesteuert wird.
13. Verfahren nach einem der Patentansprüche 10 bis 12, dadur ch ge kenn z e i chne t , dass in Schritt c) die Datenübertragung eine KanalZuordnung zum Zuordnen von für die Übertragung verwendeten Nutzkanälen des Kommunikations- Systems (Kx) durchführt, wobei die KanalZuordnung gesteuert wird.
14. Verfahren nach einem der Patentansprüche 10, 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet , dass in Schritt a) als Fremdsignal (FS) ein Empfangspegel oder ein Interferenzsignal vom zumindest einem weiteren Kommunikationssystem (Kx) erfasst wird.
15. Verfahren nach einem der Patentansprüche 10 oder 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet , dass in Schritt a) das Erfassen periodisch durchgeführt wird.
16. Verfahren nach einem der Patentansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet , dass das Senden und/oder Empfangen der Übertragungsmedium-Nutzungsprioritäten direkt oder indirekt erfolgt.
17. Verfahren nach einem der Patentansprüche 11 bis 16, gekennzeichnet durch den Schritt bO) Neuzuordnen von Übertragungsmedium-Nutzungsprioritäten in den Kommunikationssystemen des gemeinsam genutzten Übertragungsmediums (UM) .
18. Verfahren nach einem der Patentansprüche 10 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Kommunikationssysteme (Kx) gleiche oder unterschiedliche Übertragungsformate bei der Datenübertragung verwenden.
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