DE69733816T2

DE69733816T2 - Vorrichtung und verfahren zur verwaltung des spektrums in einem mehrpunkt-kommunikationssystem

Info

Publication number: DE69733816T2
Application number: DE69733816T
Authority: DE
Inventors: A. John PERREAULT; J. Dennis PICKER; K. Sunil MENON
Original assignee: Motorola Inc
Current assignee: Motorola Solutions Inc
Priority date: 1996-03-29
Filing date: 1997-03-25
Publication date: 2006-04-06
Anticipated expiration: 2017-03-26
Also published as: EP0888672A4; US6169728B1; EP0888672B1; AU2588797A; DE69733816D1; CA2250474C; EP0888672A1; CA2250474A1; WO1997037454A1

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich im Allgemeinen auf Datenkommunikationen und Datenkommunikationssysteme und -vorrichtungen und im Besonderen auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Verwaltung des Spektrums in einem Mehrpunktkommunikationssystem.
Hintergrund der Erfindung
Mit dem Aufkommen von Multimediakommunikationen sind Datenübertragungen zunehmend komplex geworden. Zum Beispiel können Multimediakommunikationsanwendungen, wie zum Beispiel eine Echtzeitübertragung von digital codierten Video-, Sprach- und anderen Arten von Daten, neue Formen und Systeme für eine Datenkommunikation und Datenübertragung erfordern. Ein solches neues Kommunikationssystem ist das CableComm^TM-System, das zur Zeit durch Motorola, Inc. ent wickelt wird. In dem CableComm^TM-System werden eine Hybridglasfaser und ein Koaxialkabel verwendet, um eine umfangreiche Bandbreite über existierende Kabelleitungen an Sekundärstationen, wie zum Beispiel individuelle Teilnehmerzugriffseinheiten, zum Beispiel Haushalten, die über eine neue oder bereits existierende Kabelfernsehfähigkeit verfügen, zur Verfügung zu stellen. Diese Koaxialkabel sind weiterhin mit Glasfaserkabeln zu einem zentralen Ort verbunden, der über zentralisierte Primär oder "head end")-Steuerungen oder -Stationen verfügt, die über eine Empfangs- und Sendefähigkeit verfügen. Eine solche Primärausrüstung kann mit einer beliebigen Vielfalt von Netzwerken oder anderen Informationsquellen verbunden sein, von dem Internet, verschiedenen Onlinediensten, Telefonnetzen, zu Video/Film-Teilnehmerdiensten. Mit dem CableComm^TM-System können digitale Daten sowohl in der Abwärtsrichtung, von der Primärstation oder Steuerung (mit einem Netzwerk verbunden) an die Sekundärstation eines individuellen Anwenders (Teilnehmerzugriffseinheit), als auch in der Aufwärtsrichtung von der Sekundärstation an die Primärstation (und an das Netzwerk) übertragen werden.
In dem CableComm^TM-System ist zur Zeit vorgesehen, Abwärtsdaten durch Verwenden einer 64-Quadratur-Amplitudenmodulation ("QAM") bei einer Rate von 30 M bps (Megabits pro Sekunde), bei 5 M Symbolen/Sekunde, wobei 6 Bits/Symbol verwendet werden, über Kanäle, die eine 6 MHz-Bandbreite in dem Frequenzspektrum von 50–750 MHz verwenden, übertragen werden. In Erwartung asymmetrischer Anforderungen, wobei große Mengen von Daten eher dazu neigen, in der Abwärtsrichtung als in der Aufwärtsrichtung übertragen zu werden, wird eine geringere Kapazität für eine Aufwärts datenübertragung zur Verfügung gestellt, durch Verwenden einer differentiellen π/4-Quantratur-Phasenumtastungsmodulation (π/4-DQPSK) in dem Frequenzband von 5–42 MHz mit einer Symbolrate von 384 k Symbole/Sekunde mit 2 Bits/Symbol. Zusätzlich ist das Kommunikationssystem so konstruiert, dass es über eine Mehrpunktkonfiguration verfügt, das heißt, über viele Endanwender (Sekundärstationen, auch als Teilnehmerzugriffseinheiten bezeichnet), die aufwärts an eine Primärstation übertragen, wobei eine oder mehrere Primärstationen abwärts an die Sekundärstationen übertragen. Das Kommunikationssystem ist außerdem für eine asynchrone Übertragung konstruiert, wobei Anwender Pakete von codierten Daten übertragen und empfangen, wie zum Beispiel Video- oder Textdateien. Zusätzlich ist es außerdem sehr wahrscheinlich, dass eine Übertragung burstartig sein kann, wobei verschiedene Anwender Daten bei Zwischenintervallen über ausgewählte Kanäle in Reaktion auf Polling, Konkurrenz, oder anderen Protokollen von der Primärstation empfangen oder übertragen, anstatt eine kontinuierlichere und synchronere Reihe von Informationen über eine dedizierte oder leitungsvermittelte Verbindung zu übertragen.
Für ein solches Kommunikationssystem, das über eine Mehrpunktkonfiguration mit mehreren Aufwärts- und Abwärtskanälen verfügt, ist es sehr wünschenswert, eine geeignete oder optimale Verwaltung des Spektrums zur Verfügung zu stellen, die einen Lastenausgleich über verschiedene Sende- und Empfangskanäle, eine Kanal(oder Spektrums)-Zuordnung unter verschiedenen Arten von Rauschen oder anderen Fehlerbedingungen, und eine Kanal(oder Spektrums)-Zuordnung unter verschiedenen Arten von Konkurrenzbedingungen zur Verfügung stellt. Der Stand der Technik auf anderen Gebieten, wie zum Beispiel Telefonnetze und drahtlose Sprachnetze, haben sich nicht mit einer solchen Verwaltung des Spektrums befasst, weil sich diese Frage für solche Netzwerke typischerweise nicht stellt. Zum Beispiel können Rauschbedingungen in einer Sprachumgebung (eher als in einer Datenumgebung) typischerweise toleriert werden. Andere Gebiete, wie zum Beispiel typische Wireline-Daten, beschäftigen sich nicht mit Kanalzuweisungsfragen. Drahtlose Sprach- und Datenfelder neigen jedoch dazu, um eine Gesamtsystemkapazität besorgt zu sein, und sind nicht um eine Verwaltung der Überfüllung und des Lastenausgleichs in Kanälen besorgt, da solche Kanäle leitungsvermittelte dedizierte Kanäle sind.
Der Artikel "Design Considerations for a Hybrid Fiber Coax High-Speed data Access Network", Picker D, Digest of Papers of Compcon (Computer Society Conference) 1996 technologies for the Information Superhighway, Santa Clara, 25.–28. Februar 1996; Digest of Papers of the Computer Society Computer Conference Compcon, Los Alamitos, IEEE Comp. Soc. Press, Band CONF. 41, 25. Februar 1996, Seiten 45–50, XP010160873 ISBN: 0-8186-7414-8, beschreibt die Hauptkomponenten eines Hybridfaserkoaxdatenzugriffsnetzes und die durch jede durchgeführten Funktionen.
Dementsprechend gibt es einen Bedarf, eine Verwaltung des Spektrums in aufkommenden Mehrpunktkommunikationssystemen, wie zum Beispiel dem CableComm^TM-System, zur Verfügung zu stellen, das einen Lastenausgleich, eine Kanalzuweisung und eine Verwaltung der Überfüllung in dem Mehrpunktkommunikationssystem zur Verfügung stellt.
Zusammenfassung der Erfindung
Verfahren für eine Verwaltung des Spektrums in einem Kommunikationssystem werden gemäß der vorliegenden Erfindung nach den Ansprüchen 1 bis 5 zur Verfügung gestellt.
Vorrichtungen für eine Verwaltung des Spektrums in einem Kommunikationssystem werden gemäß der vorliegenden Erfindung nach den Ansprüchen 6 bis 10 zur Verfügung gestellt.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist ein Blockdiagramm, das ein Kommunikationssystem gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt.
2 ist ein Blockdiagramm, das eine Primärstationsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt.
3 ist ein Blockdiagramm, das eine Sekundärstationsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt.
4 ist ein Flussdiagramm, das eine Aufwärtsspektrumsverwaltung unter Rauschbedingungen gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt.
5 ist ein Flussdiagramm, das eine Abwärtsspektrumsverwaltung unter Rauschbedingungen gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt.
6 ist ein Flussdiagramm, das die Aufwärtskanallast für Sekundärvorrichtungen, die in das Kommunikationssystem eintreten, gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt.
7 ist ein Flussdiagramm, das die Abwärtskanallast für Sekundärvorrichtungen, die in das Kommunikationssystem eintreten, gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt.
8 ist ein Flussdiagramm, das die Aufwärtskanallast für aktive Sekundärvorrichtungen des Kommunikationssystems gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt.
9 ist ein Flussdiagramm, das die Abwärtskanallast für aktive Sekundärstationen des Kommunikationssystems gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt.
10 ist ein Flussdiagramm, das eine Aufwärtsüberfüllungsverwaltung für aktive Sekundärvorrichtungen des Kommunikationssystems gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt.
11 ist ein Flussdiagramm, das eine Abwärtsüberfüllungsverwaltung für aktive Sekundärvorrichtungen des Kommunikationssystems gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt.
12 ist ein Flussdiagramm, das eine Aufwärts- und Abwärtsspektrumsverwaltung gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt.
Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform
Wie oben erwähnt, gibt es einen Bedarf, eine Verwaltung des Spektrums in auf kommenden Mehrpunktkommunikationssystemen, wie zum Beispiel dem CableComm^TM-System, zur Verfügung zu stellen. Eine solche Verwaltung des Spektrums umfasst gemäß der vorliegenden Erfindung eine Kanalzuordnung (und -zuweisung) auf der Basis von Fehlerparametern, Lastbedingungen und einer Verwaltung der Überfüllung. 1 ist ein Blockdiagramm, das ein Kommunikationssystem 100 gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt, wie zum Beispiel ein Mehrpunktkommunikationssystem. Wie in 1 dargestellt, ist eine Primärstation 101, auch als eine Pri märtransceivereinheit 101 bezeichnet, über die Kommunikationsmittel 115 und 116 an eine Mehrzahl von Sekundärstationen 110_a bis 110_n gekoppelt. In der bevorzugten Ausführungsform sind die Kommunikationsmittel 115 und 116 Hybridglasfaser- und Koaxialkabel. In anderen Ausführungsformen können die Kommunikationsmittel Koaxialkabel, Glasfaserkabel, verdrillte Kabel und so weiter sein und können außerdem für eine drahtlose und Satellitenkommunikation Luft, Atmosphäre, oder den Weltraum umfassen. Die Primärstation 101 ist außerdem an ein Netzwerk 105 gekoppelt, das Netzwerke, wie zum Beispiel das Internet, Onlinedienste, Telefon- und Kabelnetzwerke und andere Kommunikationssysteme umfassen kann. Die Sekundärstationen 110_a bis 110_n werden in 1 als mit der Primärstation 101 auf zwei Segmenten oder Zweigen des Kommunikationsmittels verbunden dargestellt, wie zum Beispiel den Kommunikationsmitteln 115 und 116. Entsprechend können die Sekundärstationen 110_a bis 110_n mit mehr als einer Primärstation verbunden sein und können mit einer Primärstation (wie zum Beispiel der Primärstation 101) verbunden sein, wobei mehr oder weniger Verzweigungen, Segmente, oder Abschnitte eines beliebigen Kommunikationsmittels verwendet werden.
Es wird weiter auf 1 Bezug genommen, darin hat oder unterstützt das Kommunikationsmittel in der bevorzugten Ausführungsform, wie zum Beispiel die Kommunikationsmittel 115 und 116, eine Mehrzahl von Kommunikationskanälen. Um die Bezeichnung zu vereinfachen, werden die Kommunikationskanäle, in denen eine Primärstation, wie zum Beispiel die Primärstation 101, Informationen, Signale, oder andere Daten an die Sekundärstation, wie zum Beispiel der Sekundärstation 110_n , überträgt, als Abwärtskanäle oder Ab wärtskommunikationskanäle ("downstream communication channels") bezeichnet. Ebenfalls um die Bezeichnung zu vereinfachen, werden die Kommunikationskanäle, in denen eine Sekundärstation, wie zum Beispiel die Sekundärstation 110_n , Informationen, Signale, oder andere Daten an eine Primärstation, wie zum Beispiel der Primärstation 101, überträgt, als Aufwärtskanäle oder Aufwärtskommunikationskanäle ("upstream communication channels") bezeichnet. Diese verschiedenen Aufwärts- und Abwärtskanäle können natürlich der selbe physische Kanal oder, zum Beispiel durch Zeit- oder Frequenzmultiplexieren, getrennte physische Kanäle sein. Diese verschiedenen Kanäle können zusätzlich zu Aufwärts- und Abwärtsrichtungen außerdem auf andere Weisen logisch geteilt sein. Wie oben erwähnt, ist das Kommunikationsmittel in der bevorzugten Ausführungsform des CableComm^TM-Systems ein Hybridglasfaserkoaxialkabel mit Abwärtskanälen in dem Frequenzspektrum von 50–750 MHz und mit Aufwärtskanälen in dem Frequenzband von 5–42 MHz.
2 ist ein Blockdiagramm, das eine Primärstation 101 gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt. Die Primärstation 101 (auch als ein Primärtransceiver bezeichnet) ist an ein Kommunikationsmittel 114 für eine Aufwärts- und Abwärtskommunikation zu einer oder mehreren Sekundärstationen (nicht dargestellt) gekoppelt und ist durch eine Netzwerkschnittstelle 119 an ein Netzwerk, wie zum Beispiel dem Internet, gekoppelt. Die Primärstation umfasst eine Prozessoranordnung 120, die mit einer Mehrzahl von Kanalschnittstellen, der Kanalschnittstelle 125_a bis zu der Kanalschnittstelle 125_n , für eine Kommunikation über das Kommunikationsmittel 114 verbunden ist. Die Prozessoranordnung 120 umfasst eine Mastersteuerung 121, die über den Speicher 122 verfügt, oder mit ihm verbunden ist, und einen oder mehrere zusätzliche Prozessoren 130_a1 bis 130_n2 und die entsprechenden verknüpften Speicher 131_a1 bis 131_n2 . In der bevorzugten Ausführungsform ist die Mastersteuerung 121 ein Motorola M68040-Prozessor und der Speicher 122 ein 16 MB RAM. Die Mastersteuerung 121 führt in der bevorzugten Ausführungsform eine Vielfalt von höheren Funktionen durch, wie zum Beispiel die Verwaltung des Spektrums der vorliegenden Erfindung, zuzüglich anderer Funktionen, wie zum Beispiel Routing, Verwaltung von Sekundärstationen und Verwaltung des Kommunikationsprotokolls (wie zum Beispiel SNMP-Verwaltung). Die Mastersteuerung 121 ist mit einer Mehrzahl von anderen Prozessoren verbunden, die gemeinsam als der Prozessor 130 bezeichnet werden und getrennt als der Prozessor 130_a1 , der Prozessor 130_a2 , bis zu dem Prozessor 130_n1 und dem Prozessor 130_n2 dargestellt werden. Jeder dieser Prozessoren, der Prozessor 130_a1 , der Prozessor 130_a2 , bis zu dem Prozessor 130_n1 und dem Prozessor 130_n2 ist außerdem an entsprechende Speicherschaltungen gekoppelt, oder enthalten diese, den Speicher 131_a1 , den Speicher 131_a2 , bis zu dem Speicher 131_n1 und dem Speicher 131_n2 . In der bevorzugten Ausführungsform ist jeder dieser Prozessoren 130 außerdem ein Motorola M68040 Prozessor, während die entsprechenden Speicherschaltungen, der Speicher 131_a1 bis zu dem Speicher 131_n2 , 4 MB RAMs sind. In der bevorzugten Ausführungsform führt der Prozessor 130 solche Funktionen durch, die mit Aufwärts- und Abwärtsdatenprotokollen zusammenhängen, wie zum Beispiel dem Abwärtssenden einer Pollingnachricht oder einer Bestätigungsnachricht. Jeder dieser Prozessoren 130_a1 bis 130_n2 der Prozessoranordnung 120 ist mit entsprechenden Empfängern und Sendern der Kanal schnittstellen verbunden, der Kanalschnittstelle 125_a bis zu der Kanalschnittstelle 125_n (gemeinsam als Kanalschnittstellen 125 bezeichnet), und zwar dem Empfänger 135_a bis zu dem Empfänger 135_n (gemeinsam als die Empfänger 135 bezeichnet) und dem Sender 136_a bis zu dem Sender 136_n (gemeinsam als die Sender 136 bezeichnet). In der bevorzugten Ausführungsform kann, in Abhängigkeit von den implementierten Funktionen, jeder der Empfänger 135_a bis 135_n einen Motorola M68302-Prozessor, einen digitalen Signalprozessor der Motorola 56000-Serie, eine integrierte ZIF SYN-Schaltung und eine LSI-Logik L64714 (Reed-Solomon-Decodierer) für eine Demodulation und zum Decodieren für eine Vorwärtsfehlerkorrektur und zyklische Redundanzprüfungen enthalten. In der bevorzugten Erfindung kann, ebenfalls in Abhängigkeit von den implementierten Funktionen, jeder der Sender 136_a bis 136_n einen Motorola M68302-Prozessor, einen digitalen Signalprozessor der Motorola 56000-Serie, eine integrierte ZIF SYN-Schaltung und eine LSI-Logik L64711 (Reed-Solomon Codierer) für eine Modulation und zum Codieren für eine Vorwärtsfehlerkorrektur und zyklische Redundanzprüfungen umfassen. Folglich können die Kanalschnittstellen 125, wie hierin verwendet, vorgesehen sein, die Funktionen eines (einer) Daten- und anderen Signalempfangs und -übertragung unabhängig von den spezifischen Hardwareimplementierungen und zusätzlichen Funktionen, die implementiert sein können oder nicht, durchzuführen. Die dargestellten verschiedenen Speicher, wie zum Beispiel der Speicher 122 oder 131_a1 , können außerdem in ihren entsprechenden Prozessoren, wie zum Beispiel der Mastersteuerung 121 oder dem Prozessor 130_a1 , verkörpert oder enthalten sein. Die Funktionen dieser verschiedenen Komponenten be züglich der vorliegenden Erfindung werden unten mit Bezug auf 4–12 ausführlicher erklärt.
In der bevorzugten, in 2 dargestellten Vorrichtungsausführungsform, kann das unten mit Bezug auf 4 bis 12 diskutierte Verfahren als ein Satz von Programmanweisungen für eine nachfolgende Ausführung in der Prozessoranordnung 120 und im Besonderen in der Mastersteuerung 121 und ihrem verknüpften Speicher 122 einer Primärstation, wie zum Beispiel der in 2 dargestellten Primärstation 101, programmiert und gespeichert werden. Informationen von Sekundärstationen, die unten mit Bezug auf 3 diskutiert werden, wie zum Beispiel Abwärtskanalbitfehler- und Paketfehlerraten, können von Vorwärtsfehlerkorrekturcodierern und/oder -decodierern erhalten werden, wie zum Beispiel der LSI-Logik L64711 und den integrierten Schaltungen L64714, die in der Kanalschnittstellenschaltung 160 enthalten sind. Ähnliche Informationen für Aufwärtskanalbitfehler- und Paketfehlerraten können von Vorwärtsfehlerkorrekturcodierern und/oder -decodierern erhalten werden, wie zum Beispiel der LSI-Logik L64711 und den integrierten Schaltungen L64714, die in den Kanalschnittstellenschaltungen 125 enthalten sind.
3 ist ein Blockdiagramm, das eine Sekundärstation 110_n gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt. Die Sekundärstation 110_n umfasst einen Prozessor 150, wobei der Prozessor 150 über einen Speicher 155 verfügt, oder an ihn gekoppelt ist. In der bevorzugten Ausführungsform ist der Prozessor 150 ein Motorola M68302-Prozessor (auch als ein integrierter Multiprotokollprozessor bekannt) und der Speicher 155 ist ein 256 K-RAM. Der Prozessor 150 ist für eine Verbindung mit einem Computer, einer Workstation, oder ei ner anderen Datenendgerätausrüstung an eine Schnittstelle 170, wie zum Beispiel einen Ethernetanschluss oder eine RS232-Schnittstelle, gekoppelt. Der Prozessor 150 ist außerdem an eine Kanalschnittstelle 160 für eine Kommunikation über das Kommunikationsmittel 114 gekoppelt. In der bevorzugten Ausführungsform umfasst die Kanalschnittstelle 160 in Abhängigkeit von den implementierten Funktionen eine integrierte Motorola M68HC11-Schaltung, eine integrierte ZIF SYN-Schaltung, eine integrierte Broadcom BCM3100 QAM-Link-Schaltung, eine integrierte Motorola TxMod-Schaltung und integrierte LSI-Logik L64711- und L64714-Schaltungen und führt solche Funktionen wie Vorwärtsfehlerkorrekturcodieren und -decodieren, QAM-Demodulation (für einen Abwärtsempfang), π/4-DQPSK-Modulation (für eine Aufwärtsübertragung), Übertragungspegel- und -frequenzanpassung, für eine(n) Daten- und anderen Signal-Empfang und -übertragung durch. Folglich kann die Kanalschnittstelle 160, wie hierin verwendet, vorgesehen sein, die Funktionen eines/einer Daten- und anderen Signalempfangs und -übertragung unabhängig von der spezifischen Hardwareimplementierung und zusätzlichen Funktionen, die implementiert sein können oder nicht, durchzuführen. Der als Speicher 155 dargestellte Speicher kann außerdem in dem entsprechenden Prozessor 150 verkörpert oder enthalten sein. Die zusätzlichen Funktionen dieser Komponenten der Sekundärstation 110_n gemäß der Erfindung werden außerdem unten mit Bezug auf 4–12 ausführlicher beschrieben.
Wie unten ausführlicher diskutiert, stellen die Vorrichtung und das Verfahren der vorliegenden Erfindung eine Verwaltung des Spektrums zur Verfügung, und zwar eine Kanalzuordnung (oder -zuweisung), um die Gesamtfunktion eines Kommunikationssystems 100 zu optimieren und um Funktionen für die Endanwender, typischerweise Verbraucher, die die Sekundärstationen 110_a –110_n unter einer Vielfalt von Bedingungen verwenden, zu optimieren. Der erste Satz von Bedingungen, die mit Bezug auf 4 und 5 diskutiert werden, betrifft verschiedene Arten von Rauschbedingungen, wie zum Beispiel Eingangsrauschen und Impulsrauschen. Der zweite Satz von Bedingungen, der mit Bezug auf 6 und 7 diskutiert wird, betrifft Kanallastbedingungen, wenn Vorrichtungen, wie zum Beispiel Sekundärstationen, in das Kommunikationssystem 100 eintreten oder in dem Kommunikationssystem online gehen, weil, wenn solche Vorrichtungen online gehen, es plötzliche Aktivitätsbursts (Datenübertragung und -empfang) geben kann, die bei einer Funktionsoptimierung berücksichtigt werden sollten. Der dritte Satz von Bedingungen, der mit Bezug auf 8 und 9 diskutiert wird, betrifft Kanallastbedingungen für aktive Vorrichtungen, wie zum Beispiel Sekundärstationen, von denen eine jede große oder kleine Teile eines jeden gegebenen Kanals zu jeder gegebenen Zeit verwenden kann, mit einem gleichzeitigen Potential eine zur Verfügung stehenden Bandbreite übermäßig zu verwenden oder zu monopolisieren, wodurch der Datendurchsatz und die Systemempfindlichkeit betroffen wird. Der vierte Satz von Bedingungen, der mit Bezug auf 10 und 11 diskutiert wird, betrifft Überfüllungsbedingungen, die sich ebenfalls auf den Datendurchsatz und die Systemempfindlichkeit auswirken. Schließlich wird in 12 eine Verwaltung des Gesamtspektrums, die alle vier Arten von Bedingungen verwendet, dargestellt. Es ist klar, dass diese verschiedenen dargestellten Prozesse, Routinen oder Unterroutinen auf einer fortlaufenden Basis für eine Verwaltung des Gesamtspektrums wiederholt werden können und sehr wahrscheinlich wiederholt werden. Folglich ist klar, dass, wenn wie unten beschrieben, ein bestimmter Teil des Verfahrens zur Verwaltung des Spektrums beendet wird, dies bedeutet, dass die bestimmte Iteration beendet wird, während der Prozess fortgesetzt wiederholt wird. Zusätzlich sind verschiedene Schritte, wie zum Beispiel die Schritte 710 und 810 zur Verwaltung der Überfüllung, eher ereignisgetrieben, als pollgetrieben, das heißt, die Überfüllungsparameter werden fortgesetzt überwacht, so dass, wenn eine Überfüllungsbedingung eintritt, es sich um ein Ereignis handelt, das automatisch die restlichen Überfüllungsverminderungsaktivitäten auslöst. Folglich sollte für keinen gegebenen Schritt eine Begrenzung hinsichtlich des Umstandes, ob er ereignis- oder pollgetrieben ist, abgeleitet oder implementiert werden.
Überall in der Spezifikation werden häufig eine Kanalzuweisung, -neuzuweisung oder -zuordnung und ein Überführen von Empfängern und Sendern zu anderen Kanälen diskutiert. Wie in 2 und 3 dargestellt, ist klar, dass eine solche Kanalzuweisung, -neuzuweisung, oder -zuordnung und ein Überführen von Empfängern und Sendern zu anderen Kanälen die zugrunde liegenden physikalischen oder Vorrichtungsaktivitäten umfassen, oder sich darauf beziehen, wie zum Beispiel die Überführungen der entsprechenden Sender und Empfänger. Zum Beispiel wird, wenn ein Sender einer Sekundärstation von einem nicht verwendbaren Aufwärtskanal zu einem anderen zweiten Aufwärtskanal überführt wird, ein entsprechender Primärstationsempfänger ebenfalls zu dem zweiten Kanal überführt, und ähnlich kann, wenn ein Empfänger einer Sekundärstation überführt wird, ein entsprechender Primär stationssender in Abhängigkeit von den Umständen ebenfalls überführt werden.
Außerdem werden überall in der Spezifikation häufig verschiedene Schwellenwerte eingesetzt, um zu beschreiben, wie ein Ergebnis eines Vergleichs, wie zum Beispiel eine Verzweigung eines Verfahrens, eintreten kann. Obwohl als Schwellenwerte bezeichnet, ist klar, dass solche Schwellenwerte über eine Vielfalt von Formen verfügen können und außerdem zulässige oder erwünschte Toleranzen und Varianzen umfassen können. Zusätzlich können die Schwellenwerte in Abhängigkeit von externen Bedingungen und in Abhängigkeit von gewünschten Funktionspegeln nicht nur fest oder vorbestimmt sein, sondern adaptiv sein und über die Zeit variieren.
4 ist ein Flussdiagramm, das die Verwaltung eines Aufwärtsspektrums unter Rauschbedingungen gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt. Basierend auf verschiedenen Rauschbedingungen auf einem gegebenen (oder ersten) Aufwärtskanal können, gemäß der vorliegenden Erfindung, Sekundärvorrichtungen, die auf dem gegebenen Aufwärtskanal arbeiten, auf einen anderen (oder zweiten) Kanal überführt werden, der über bessere Bedingungen verfügt, um den Datendurchsatz zu erhöhen und die Funktion des Kommunikationssystems zu optimieren. Beginnend mit dem Startschritt 200 wird ein Fehlerparameter für einen gegebenen (oder ersten) Kanal überwacht (oder gemessen), Schritt 205. In der bevorzugten Ausführungsform wird die Paketfehlerrate durch jeden Prozessor 130_n1 in der Primärstation 101 überwacht, basierend auf der durch den entsprechenden Empfänger 125_n durchgeführten Vorwärtsfehlerkorrektur (das heißt, Fehler in dem Paket, die durch die Verwendung eines ausgewählten Vor wärtsfehlerkorrekturverfahrens nicht behoben werden können). In anderen Ausführungsformen können andere Fehlerparameter überwacht oder gemessen werden, wie zum Beispiel Bitfehlerraten, Blockfehlerraten, Burstfehlerraten, Rahmenfehlerraten, Rauschpegel (wie zum Beispiel Pegel von Impulsrauschen oder Eingangsrauschen), andere Störungen oder andere Parameter oder Faktoren, die mit der Kanalqualität korreliert werden können. Zum Beispiel kann das Überwachen einer Fehlerrate das Überwachen eines Satzes von Fehlerratenparametern von einer Mehrzahl von Sätzen von Fehlerratenparametern umfassen, wobei die Mehrzahl von Sätzen von Fehlerratenparametern aus einer beliebigen der Mehrzahl von Kombinationen einer Bitfehlerrate, einer Paketfehlerrate, einer Burstfehlerrate, einer Blockfehlerrate und einer Rahmenfehlerrate besteht. Als nächstes, in dem Schritt 210, wird der Fehlerparameter mit einem ersten vorbestimmten adaptiven Schwellenwert verglichen und wenn der Fehlerparameter nicht größer als der erste Schwellenwert ist, wodurch angezeigt wird, dass der Fehlerparameter hinreichend oder akzeptierbar niedrig ist, braucht bezüglich einer Aufwärtskanalzuordnung unter Rauschbedingungen nichts weiter durchgeführt werden und dieser Teil des Verfahrens kann enden, Return-Schritt 250. In der bevorzugten Ausführungsform wird der erste Schwellenwert empirisch bestimmt und kann vorbestimmt (wie zum Beispiel fest) oder adaptiv sein, basierend auf historische Informationen des Systems variieren und außerdem entsprechend den Funktionserfordernissen einer beliebigen Installation des Kommunikationssystems 100 variieren. In dem Schritt 210 jedoch bestimmt oder misst das Verfahren, wenn der Fehlerparameter größer als der erste vorbestimmte Schwellenwert ist, wodurch angezeigt wird, dass der Fehlerparameter unakzeptierbar hoch ist, dann basierend auf der Annahme, dass der Fehler auf Rauschen, Verzerrung, oder einer anderen Störung auf dem gegebenen Kanal beruht, einen Kanalrauschparameter für den gegebenen Aufwärtskanal, während er sich in einem Ruhezustand befindet (keine der gekoppelten Sekundärstationen aufwärts überträgt), und für alle Aufwärtskanäle, die sich in einem Ruhezustand befinden, Schritt 215. In der bevorzugten Ausführungsform ist der Kanalrauschparameter die empfangene Signalstärke, die, wenn sie gemessen wird, während sich der Kanal in einem Ruhezustand befindet, einen Hinweis auf Rauschpegel zur Verfügung stellt und wird als der empfangene Signalstärkenanzeiger ("RSSI") bezeichnet. Der Kanalrauschparameter kann außerdem durch Verwenden anderer Indikatoren gemessen oder bestimmt werden, wie zum Beispiel dem mittleren quadratischen Fehler, Phasen- oder Verstärkungstreffer, nicht lineare Verzerrung, Phasenfehler, Signal-Rausch-Verhältnisse und Schmalbandinterferenz. Als nächstes, in dem Schritt 220, wird der Kanalrauschparameter für den gegebenen (oder ersten) Kanal mit einem zweiten Schwellenwert verglichen. Der zweite Schwellenwert kann ebenfalls empirisch bestimmt werden und kann ebenfalls über die Zeit variieren und basierend auf beliebige akkumulierte Daten über die Zeit für ein gegebenes Kommunikationssystem 100 variieren (historische Daten).
In dem Schritt 220 wird, wenn der Kanalrauschparameter, wie zum Beispiel der RSSI, größer als der zweite Schwellenwert ist, das Kanalrauschen als Eingangsrauschen angesehen und wenn der Kanalrauschparameter, wie zum Beispiel der RSSI, kleiner als der zweite Schwellenwert ist, das Kanalrauschen als Impulsrauschen angesehen. Durch ein Verwenden des RSSI als den Kanalrauschparameter wird angenommen, dass das Impulsrauschen über die Zeit einen niedrigen Mittelwert bildet (oder ermittelt), was zu einem niedrigeren Rauschparameter im Vergleich zum Eingangsrauschen führt, das konstanter sein kann oder über die Zeit über einen konstanteren Pegel verfügt. Die Auswahl von anderen Kanalrauschparametern kann in dem Schritt 220 zu einem anderen Vergleichsergebnis führen. Zum Beispiel kann ein anderer Kanalparameter, wenn er mit einem entsprechenden Schwellenwert verglichen wird, Eingangsrauschen anzeigen, wenn er kleiner als der Schwellenwert ist, und Impulsrauschen, wenn er größer als der Schwellenwert ist. Dementsprechend erfordert das Verfahren nur, dass der Kanalrauschparameter auf eine solche Art und Weise verwendet wird, wie zum Beispiel durch einen Vergleich mit einem bestimmten Schwellenwertpegel, um so ein Impulsrauschen von anderen Arten oder Charakterisierungen von Rauschen, wie zum Beispiel Eingangsrauschen, zu unterscheiden oder zu differenzieren. Folglich versucht das Verfahren, in dem Schritt 220, wenn das Kanalrauschen als ein Eingangsrauschen angesehen wird (zum Beispiel, wenn der Kanalrauschparameter, wie zum Beispiel der RSSI, größer als der zweite Schwellenwert ist), wie unten ausführlicher erklärt, einen anderen (zweiten) Kanal zu finden, der über weniger Gesamtrauschen verfügt, und ordnet die Sekundärstationen diesem anderen (zweiten) Kanal neu zu. Wenn jedoch, in dem Schritt 220, das Kanalrauschen für ein Impulsrauschen gehalten wird (zum Beispiel, wenn der Kanalrauschparameter, wie zum Beispiel der RSSI, kleiner als der zweite Schwellenwert ist), wie unten ausführlicher erklärt, versucht das Verfahren, einen anderen (zweiten) Kanal zu finden, der über eine hö here Frequenz als der aktuelle, gegebene Kanal verfügt, basierend auf der Annahme, dass Impulsrauschen dazu neigt, bei höheren Frequenzen abzunehmen oder abzurollen.
Es wird weiter auf 4 Bezug genommen, darin wählt das Verfahren, wenn der Kanalrauschparameter in dem Schritt 220 ein Eingangsrauschen anzeigt, einen im Ruhezustand befindlichen Kanal aus, der über den niedrigsten Kanalrauschparameter verfügt, Schritt 230, wie zum Beispiel den im Ruhezustand befindlichen Kanal, der über den niedrigsten RSSI verfügt (wie in dem Schritt 215 bestimmt). Aufgrund eines mit einem Überführen von Sekundärstationen oder -vorrichtungen von einem Aufwärtskanal zu einem anderen Aufwärtskanal verknüpften Overheads (wie zum Beispiel eine Dienstunterbrechung), werden gemäß der vorliegenden Erfindung Sekundärstationen nur zu einem anderen Kanal überführt, wenn dieser Kanal deutlich besser ist, das heißt, Sekundärkanäle werden nicht von einem schlechten Kanal zu einem schlechten (aber etwas besseren) Kanal überführt. Folglich wird, vor einem Überführen irgendwelcher Sekundärstationen von dem gegebenen (ersten) Kanal zu diesem ausgewählten (zweiten) Kanal, der über den niedrigsten Kanalrauschparameter von den zur Verfügung stehenden, in einem Ruhezustand befindlichen Kanälen verfügt, der Kanalrauschparameter des ausgewählten (zweiten) Kanals mit einem minimalen akzeptierbaren Pegel oder Schwellenwert verglichen, Schritt 235. Wenn der Kanalrauschparameter (wie zum Beispiel der RSSI) des ausgewählten (zweiten) Kanals kleiner als der minimale akzeptable Pegel in dem Schritt 235 ist, dann werden die Sekundärstationen oder -vorrichtungen, die aktuell dem gegebenen (ersten) Kanal zugewiesen sind, dem ausgewählten (zweiten) Kanal zusammen mit dem entsprechen den Empfänger und Sender der Primärstation neu zugewiesen, Schritt 290. Nachdem die Vorrichtungen überführt worden sind, kann eine Aufwärtsdatenübertragung (oder -verkehr) wieder aufgenommen werden, Schritt 245, und dieser Teil des Verfahrens kann enden (Return-Schritt 250). In der bevorzugten Ausführungsform wird dies durch die Übertragung einer Nachricht von der Primärstation 101 zu jeder der Sekundärstationen 110_a –110_n erreicht, die auf dem gegebenen Aufwärtskanal gearbeitet haben.
Nach dem Schritt 235 bestimmt das Verfahren dann, wenn der Kanalrauschparameter (wie zum Beispiel der RSSI) des ausgewählten (zweiten) Kanals (der der niedrigste Kanalrauschparameter der zur Verfügung stehenden, in einem Ruhezustand befindlichen Kanäle ist) jedoch nicht kleiner als der minimal akzeptable Pegel in dem Schritt 235 ist, ob andere als der gegebene Empfänger für den gegebenen Kanal (wie zum Beispiel ein beliebiger der Empfänger 135_a –135_n ) für die Sekundärvorrichtung zur Verfügung stehen, die den gegebenen Kanal verwenden, Schritt 255. Wenn in dem Schritt 255 andere Empfänger zur Verfügung stehen, werden die Sekundärvorrichtungen, die aktuell dem gegebenen Kanal und dem gegebenen Empfänger zugewiesen sind, den anderen Empfängern (und Kanälen) neu zugewiesen und der aktuelle (gegebene) Empfänger wird in den Ruhezustand versetzt, Schritt 260. Der in einem Ruhezustand befindliche Empfänger kann dann verwendet werden, um Kanalrauschparameter (wie zum Beispiel den RSSI) auf allen den in einem Ruhezustand befindlichen Kanälen des Systems zu messen, so dass andere Empfänger diese Aufgabe nicht durchzuführen brauchen, Schritt 265, und überwachen die in einem Ruhezustand befindlichen Kanäle für eine zukünftige Verwendung oder Neu verwendung, wenn die in einem Ruhezustand befindlichen Kanäle einmal wieder den minimalen Anforderungen genügen. Dieser Teil des Verfahrens zur Verwaltung des Spektrums kann dann enden, Return-Schritt 250. Wenn jedoch in dem Schritt 255 keine anderen Empfänger zur Verfügung stehen, fährt das Verfahren fort, den aktuellen, gegebenen Kanal zu verwenden, Schritt 270, da keine angemessenen Alternativen zur Verfügung stehen. Unter diesen Umständen stellt das Verfahren eine Kommunikationssystemwarnung zur Verfügung, Schritt 275, gefolgt von einem Beenden dieses Teils des Verfahrens, Return-Schritt 250.
Es wird weiter auf 4 Bezug genommen, darin wählt das Verfahren, wenn der Kanalrauschparameter in dem Schritt 220 ein Impulsrauschen anzeigt, einen in einem Ruhezustand befindlichen Kanal aus, der über die höchste zur Verfügung stehende Frequenz verfügt, weil, während Impulsrauschen einen Effekt über ein breites Frequenzband hat, Impulsrauschen dazu neigt, bei höheren Frequenzen abzunehmen, Schritt 280. Der Kanalrauschparameter des ausgewählten Kanals mit höherer Frequenz wird mit dem Kanalrauschparameter des aktuellen, gegebenen Kanals verglichen, Schritt 285. Wenn in dem Schritt 285 der Kanalrauschparameter des ausgewählten Kanals mit höherer Frequenz nicht um einen vorbestimmten Betrag schlechter als der Kanalrauschparameter des aktuellen, gegebenen Kanals ist (das heißt, wenn der Kanalrauschparameter des ausgewählten Kanals mit höherer Frequenz besser als die Kombination bestehend aus dem Kanalrauschparameter des aktuellen Kanals plus dem vorbestimmten Betrag ist), dann werden die dem aktuellen, gegebenen Kanal zugewiesenen Sekundärvorrichtungen zu dem ausgewählten Kanal mit höherer Frequenz überführt, Schritt 240 (gefolgt von den Schritten 245 und 250). Der vorbestimmte Betrag, wie zum Beispiel 2 dB, kann empirisch bestimmt werden. Dieser Vergleichsschritt umfasst einen Ausgleich oder Handel, und zwar ein Impulsrauschen zu vermeiden, sogar wenn die Vermeidung zu einem etwas schlechteren Eingangsrauschen führt. Wenn in dem Schritt 285 der Kanalrauschparameter des ausgewählten Kanals mit höherer Frequenz schlechter als der Kanalrauschparameter des aktuellen, gegebenen Kanals plus dem vorbestimmten Betrag ist (das heißt, der Kanalrauschparameter des ausgewählten Kanals mit höherer Frequenz schlechter als die Kombination bestehend aus dem Kanalrauschparameter des aktuellen Kanals plus dem vorbestimmten Betrag ist), dann wird ein in einem Ruhezustand befindlicher Kanal ausgewählt, der über die nächsthöchste Frequenz verfügt (höher als die Frequenz des aktuellen Kanals), Schritt 290. Der Vergleichsprozess von Schritt 285 wird wiederholt, bis entweder ein akzeptabler höherer Frequenzkanal gefunden wird, oder alle verfügbaren Kanäle, die über eine höhere Frequenz verfügen, geprüft worden sind (und keiner besser ist), Schritt 295, und diese Iteration des Aufwärtskanalzuordnungsteils des Verfahrens zur Verwaltung des Spektrums endet, Return-Schritt 250.
Wie oben angezeigt, kann der Kanalrauschparameter jede beliebige Zahl oder Art von Anzeiger sein und ist in der bevorzugten Ausführungsform ein RSSI, der gemessen wird, wenn der ausgewählte Kanal in den Ruhezustand versetzt worden ist. In der bevorzugten Ausführungsform wird die RSSI-Messung durch Verwenden von durchschnittlich acht Sätzen von Abtastwerten durchgeführt, wobei jeder Abtastwert 16 Symbole umfasst (mit einer Symbolrate von 384.000 und 2 Bits/Symbol). Zusätzlich zu einer Verwendung eines statis tischen Durchschnitts (Mittelwert) können andere statistische Informationen angewendet werden, um die Kanalrauschparameterangaben, wie zum Beispiel den Mittelwert und die Standardabweichung (oder ein anderes Varianzmaß), zu bewerten. Zum Beispiel kann eine hohe Standardabweichung in den Abtastwerten eine schmale Rauschspitze anzeigen, die eher auf ein Impulsrauschen als ein Eingangsrauschen hinweist. Zusätzlich können, in Abhängigkeit von der Art der zu erfassenden statistischen Information, außerdem die Zahl der Abtastwerte und die Dauer der Abtastwerte variiert werden.
5 ist ein Flussdiagramm, das eine Verwaltung des Abwärtsspektrums unter Rauschbedingungen gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt. Basierend auf verschiedenen Rauschbedingungen auf einem gegebenen (oder ersten) Abwärtskanal, können gemäß der vorliegenden Erfindung Sekundärvorrichtungen, die auf diesem gegebenen Abwärtskanal arbeiten, zu einem anderen (oder zweiten) Kanal überführt werden, der über bessere Rauschbedingungen verfügt, um den Datendurchsatz zu erhöhen und die Kommunikationssystemsfunktion zu optimieren. Beginnend mit dem Start-Schritt 300 werden Abwärtsfehlerratendaten von allen verbundenen Sekundärstationen erfasst (über Aufwärtskanäle), die auf dem aktuellen, gegebenen Abwärtskanal aktiv sind (eingeschaltet und periodisch oder regelmäßig Informationen oder andere Daten empfangend), Schritt 305, wie zum Beispiel die Paketfehlerrate, die von jeder aktiven Sekundärstation erkannt wird. Als nächstes, in dem Schritt 310, bestimmt das Verfahren die Zahl der Sekundärstationen, die über Fehlerraten verfügen, die größer als ein vorbestimmter Schwellenwert sind. Der vorbestimmte Schwellenwert kann empirisch bestimmt werden oder kann auf über die Zeit erfasste System daten (historische Informationen oder Daten) basieren. Wenn die Zahl der Sekundärstationen, die über höhere Fehlerraten verfügen, nicht größer als ein vorbestimmter Prozentsatz (oder adaptiver Schwellenwert) von allen verbundenen Sekundärstationen in dem Schritt 315 ist, wodurch angezeigt wird, dass die meisten Sekundärvorrichtungen keine übermäßig hohen Fehlerraten erfahren, dann braucht bezüglich einer Abwärtskanalzuordnung unter Rauschbedingungen aktuell nichts durchgeführt werden und dieser Teil des Verfahrens kann enden, Return-Schritt 330. Wenn die Zahl der Sekundärstationen, die über hohe Fehlerraten verfügen, größer als der vorbestimmte Prozentsatz (oder adaptive Schwellenwert) aller verbundener Sekundärstationen in dem Schritt 315 ist, wodurch angezeigt wird, dass eine hinreichende Zahl oder ein hinreichender Prozentsatz von Sekundärvorrichtungen übermäßig hohe Fehlerraten erfahren, dann ist der aktuelle, gegebene Abwärtskanal inakzeptabel und die Sekundärstationen werden anderen Abwärtskanälen neu zugewiesen, wenn irgendwelche zur Verfügung stehen, Schritt 320. Alternativ kann es sein, dass, wenn ein Abwärtskanal inakzeptabel ist, alle anderen Abwärtskanäle ein ähnliches Rauschen oder andere Interferenzprobleme erfahren, und in diesem Falle kann der Schritt 320 weggelassen werden. Als nächstes wird eine Systembenachrichtigung oder -warnung ausgegeben, Schritt 325, gefolgt von einem Beenden dieser Iteration des Abwärtskanalzuordnungsteils des Verfahrens zur Verwaltung des Spektrums, Return-Schritt 330.
Wie oben angezeigt, kann der vorbestimmte, in dem Schritt 315 verwendete Schwellenwert außerdem adaptiv sein. In dem Kommunikationssystem 100 wird damit gerechnet, dass Abwärtskanäle Gegenstand von Minimalstandards oder anderen staatlichen Bestimmungen sein können. Folglich kann es wahrscheinlich sein, dass eher eine bestimmte mit dem Abwärtskanal oder einem Abschnitt oder einer Verzweigung eines Abwärtskanals verbundene Sekundärstation hohe Fehlerraten erfährt, als ein ganzer Abwärtskanal. Eine hohe durch eine oder nur wenige Sekundärstationen auf dem Abwärtskanal erfahrene Fehlerrate kann, erstens, topologische Informationen zur Verfügung stellen, die das Kommunikationssystem 100 betreffen, und unterscheidet, zweitens, eine möglicherweise gestörte Sekundärstation von einem möglicherweise gestörten Abwärtskanal. Folglich sollte, bevor ein Abwärtskanal als gestört oder inakzeptabel bezeichnet wird, eher ein vorbestimmter oder adaptiver Prozentsatz von Sekundärstationen über hohe Fehlerraten verfügen, als wenige isolierte Sekundärstationen. Dieser Schwellenwertpegel kann ebenso variabel sein, wobei er im Lichte der Aktivität des Kommunikationssystems, topologischer Informationen und historischer Informationen variieren kann.
Andere historische Informationen können außerdem die Entwicklung der verschiedenen Schwellenwerte, auf die oben verwiesen wurde, und die Bestimmungen von verschiedenen Kommunikationssystemfunktionen und Qualitätsmetriken und andere Bewertungen beeinflussen. Zusätzlich können, wie unten ausführlicher diskutiert, solche historischen Informationen außerdem einen prädiktiven Wert haben, zum Beispiel, um das in einer Kanalneuzuordnung eingesetzte Entscheidungsverfahren zu verbessern, wie zum Beispiel in einer Verwaltung der Überfüllung. Es kann zum Beispiel unerwünscht sein, einem bestimmten Kanal zusätzliche Sekundärstationen hinzuzufügen, wenn es historische (oder Datenbank-)Informationen gibt, die anzeigen, dass der Kanal wahrscheinlich überfüllt werden wird. Relevante historische oder Datenbankinformationen können zum Beispiel Systemfunktionen umfassen, die auf der Tageszeit basieren, im Besonderen während Zeiten, in denen es größere oder zusätzliche Quellen für Rauschen oder anderen Störungen geben kann. Solche Tageszeitinformationen können eine Verwendung von Haartrocknern am frühen Morgen, eine benachbarte Amateurfunkantennenableitung zu einer bestimmten Tageszeit, Störungen von Fernsehgeräten am Abend, oder andere Störquellen, wie zum Beispiel Elektromotoren, umfassen. Da diese historischen Informationen entwickelt werden können, können sie bei einem Unterscheiden von Kommunikationssystemfunktionen, wie zum Beispiel einer Störung, von anderen möglichen Gründen für einen Fehler oder eine Systemverschlechterung nützlich sein.
Solche historischen Informationen können außerdem verwendet werden, um ein Impulsrauschen von einem Eingangsrauschen zu unterscheiden, was für den Schritt 220 von 4 nützlich ist. Zum Beispiel kann eine fortgesetzte Verschlechterung eines Kanals ein Eingangsrauschen anzeigen, während ein zufriedenstellender Kanal mit einem plötzlichen Fehleranstieg ein Impulsrauschen anzeigen kann. Solche historischen Informationen können außerdem für eine Durchführung von Kanalrauschparametermessungen, wie zum Beispiel einer RSSI, nützlich sein. Zum Beispiel können historische Informationen nützlich sein, um das Zeitfenster oder die Dauer von Abtastungen und die Zahl von durchgeführten Abtastungen adaptiv zu steuern.
6 ist ein Flussdiagramm, das eine Aufwärtskanallast für Sekundärvorrichtungen darstellt, die in das Kommunikationssystem eintreten oder mit dem Kommunikationssystem online gehen, gemäß der vorliegenden Erfindung. Wenn Sekundärstationen oder -vorrichtungen eingeschaltet werden und online gehen, werden sie einem Aufwärtskanal zugewiesen, der mit einem bestimmten Empfänger 135_n der Primärstation 101 verbunden ist, und die Aufwärtskanallast für die verschiedenen Empfänger werden entsprechend diesem Teil des Verfahrens zur Verwaltung des Spektrums variiert oder ausgeglichen. Beginnend mit dem Start-Schritt 340 wird ein Empfangslastfaktor ("receive loading factor") für jeden Empfänger 135_n bestimmt. In der bevorzugten Ausführungsform wird für jeden Empfänger 135_n in dem Schritt 345 eine Paketrate (Pakete/Sekunde) bestimmt, in dem Schritt 350 eine Bitrate (Bits/Sekunde) bestimmt und in dem Schritt 355 eine Zykluszeit bestimmt. Die Zykluszeit ist ein Maß für die Zeit, die benötigt wird, um jede Sekundärstation (mit dem bestimmten Empfänger verbunden) gemäß dem bestimmten Protokoll zu erreichen. In der bevorzugten Ausführungsform, die ein Polling-Protokoll verwendet, ist die Zykluszeit die durchschnittliche Zeit, um eine Iteration des Abfragens aller Sekundärstationen durchzuführen (wobei die entsprechenden Bestätigungsnachrichten durch jede der Sekundärstationen aufwärts übertragen werden) und misst, wie lange das System benötigt, um auf eine gegebene Sekundärstation zu reagieren (mit einem entsprechenden Einfluss auf die Kundenzufriedenheit). Außerdem können andere Faktoren bei der Bestimmung des Empfangslastfaktors verwendet werden. Zusätzlich kann der Empfangslastfaktor eine gewichtete Kombination dieser Faktoren, wie zum Beispiel Zykluszeit, Paket- und Bitraten sein. Als nächstes wird in dem Schritt 360 der Empfangslastfaktor bestimmt, der in der bevorzugten Ausführungsform eine gewichtete Summe der Zykluszeit, der Bitrate und der Paketrate ist. Unter einigen Umständen kann die Zykluszeit außerdem die vorherrschende oder einzige Messung sein, die den Empfangslastfaktor bildet. Als nächstes, in dem Schritt 365, kehrt der Prozess zu dem Schritt 345 zurück, wiederholt die Schritte 345–360 für jeden Empfänger, bis die Empfangslastfaktoren für alle Empfänger bestimmt worden sind. Wenn die Empfangslastfaktoren eine anfängliche Systemeinschaltung oder -initialisierung in dem Schritt 370 anzeigen, wenn zum Beispiel alle oder die meisten Empfänger über niedrige oder vernachlässigbare Lastfaktoren verfügen, dann werden die Eingangssekundärvorrichtungen ("entering secondary device") den Empfängern auf eine "Round-Robin"-Art zugewiesen, wobei jede Eingangssekundärstation ("entering secondary station") den Empfängern der Primärstation sequenziell zugewiesen wird, Schritt 380. Wenn die Empfangslastfaktoren keine anfängliche Systemeinschaltung oder -initialisierung in dem Schritt 370 anzeigen, wenn zum Beispiel alle oder die meisten Empfänger über nicht vernachlässigbare Lastfaktoren verfügen, dann wird jede Eingangssekundärvorrichtung dem aktuell am wenigsten belasteten Empfänger zugewiesen, Schritt 375. Diese Iteration des Aufwärtslastteils des Verfahrens zur Verwaltung des Spektrums kann dann enden, Return-Schritt 385, oder mit dem Schritt 515, wie unten mit Bezug auf 8 beschrieben, fortfahren.
7 ist ein Flussdiagramm, das eine Abwärtskanallast für Sekundärvorrichtungen darstellt, die in das Kommunikationssystem eintreten, gemäß der vorliegenden Erfindung. Wenn Sekundärstationen oder -vorrichtungen eingeschaltet werden und online gehen, werden sie einem Abwärtskanal zugewiesen, der mit einem bestimmten Sender 136_n der Primärstation 101 verbunden ist, und die Abwärtskanallast für die verschiedenen Primärstationssender werden entsprechend diesem Teil des Verfahrens zur Verwaltung des Spektrums variiert oder ausgeglichen. Beginnend mit dem Start-Schritt 400 wird ein Sendelastfaktor ("transmit loading factor") für jeden Sender 136_n bestimmt. In der bevorzugten Ausführungsform wird für jeden Sender 136_n in dem Schritt 405 eine Paketrate (Pakete/Sekunde) bestimmt, in dem Schritt 410 eine Bitrate (Bits/Sekunde) bestimmt und in dem Schritt 415 eine Warteschlangentiefe bestimmt. Die Warteschlangentiefe ist ein Maß für einen Rückstand, soweit vorhanden, von der Zahl von Daten oder Informationspaketen oder Rahmen, die darauf warten, an all die verschiedenen Sekundärstationen abwärts übertragen zu werden. In der bevorzugten Ausführungsform werden Abwärtsnachrichten an alle Sekundärstationen übertragen, mit Identifizierungsinformationen für einen Empfang durch die vorgesehene Sekundärstation, so dass die Warteschlangentiefe ein Maß dafür ist, wie lange jede Sekundärstation warten muss, um ihre angeforderte Information zu erhalten (mit einem entsprechenden Einfluss auf die Kundenzufriedenheit). Außerdem können andere Faktoren bei der Bestimmung des Sendelastfaktors verwendet werden. Zusätzlich kann der Sendelastfaktor eine gewichtete Kombination dieser Faktoren, wie zum Beispiel Warteschlangentiefe, Paket- und Bitraten sein. Als nächstes wird in dem Schritt 420 der Sendelastfaktor bestimmt, der in der bevorzugten Ausführungsform eine gewichtete Summe der Warteschlangentiefe, der Bitrate und der Paketrate ist. Unter einigen Umständen kann die Warteschlangentiefe außerdem die vorherrschende oder einzige Messung sein, die den Sendelastfaktor bildet. Als nächstes, in dem Schritt 425, kehrt der Prozess zu dem Schritt 405 zurück, wiederholt die Schritte 405–420 für jeden Sender, bis die Sendelastfaktoren für alle Sender bestimmt worden sind. Wenn die Sendelastfaktoren eine anfängliche Systemeinschaltung oder -initialisierung in dem Schritt 430 anzeigen, wenn zum Beispiel alle oder die meisten Sender über niedrige oder vernachlässigbare Lastfaktoren verfügen, dann werden die Eingangssekundärvorrichtungen den Sendern auf eine "Round-Robin"-Art zugewiesen, wobei jede Eingangssekundärstation den Sendern der Primärstation sequenziell zugewiesen wird, Schritt 440. Wenn die Sendelastfaktoren keine anfängliche Systemeinschaltung oder -initialisierung in dem Schritt 430 anzeigt, wenn zum Beispiel alle oder die meisten Sender über nicht vernachlässigbare Lastfaktoren verfügen, dann wird jede Eingangssekundärvorrichtung dem aktuell am wenigsten belasteten Sender zugewiesen, Schritt 435. Diese Iteration des Abwärtslastteils des Verfahrens zur Verwaltung des Spektrums kann dann enden, Return-Schritt 445, oder mit dem Schritt 615, wie unten mit Bezug auf 9 beschrieben, fortfahren.
8 ist ein Flussdiagramm, das eine Aufwärtskanallast für aktive Sekundärvorrichtungen des Kommunikationssystems gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt. Gemäß diesem Teil des Verfahrens zur Verwaltung des Spektrums, werden, wenn ein Empfänger einer Primärstation vergleichsweise überfüllt ist, und zwar dadurch, dass er über zu viele aktive Sekundärstationen verfügt, die auf einem Aufwärtskanal übertragen, einige der Sekundärstationssender zu anderen, weniger belasteten Primärstationsempfängern überführt (die auf anderen Aufwärtskanälen arbeiten). Beginnend mit dem Start-Schritt 500 werden Empfangslastfaktoren für jeden Primärstationsempfänger bestimmt, Schritt 505, bis Empfangslastfaktoren für alle Empfänger einer Primärstation 101 bestimmt worden sind, Schritt 510. Wenn diese Bestimmungen während der oben diskutierten Schritte 345–365 durchgeführt worden sind, kann dieser Teil des Verfahrens zur Verwaltung des Spektrums auch direkt mit dem Schritt 515 beginnend fortfahren. In dem Schritt 515 wird die Variation der Empfangslastfaktoren (für alle Primärstationsempfänger) bestimmt. Wenn die Variation der Empfangslastfaktoren nicht größer als ein vorbestimmter (oder adaptiver) Schwellenwert ist, Schritt 520, wodurch angezeigt wird, dass alle Primärstationsempfänger über eine ähnliche Belastung in einem bestimmten Bereich (oder Varianz) verfügen, dann brauchen keine weiteren Einstellungen hinsichtlich der Aufwärtskanallast für aktive Sekundärvorrichtungen vorgenommen zu werden und diese Iteration des Aufwärtskanallastteils des Verfahrens zur Verwaltung des Spektrums kann enden, Return-Schritt 570. Wenn die Variation der Empfangslastfaktoren größer als ein vorbestimmter (oder adaptiver) Schwellenwert in dem Schritt 520 ist, wodurch angezeigt wird, dass kein Primärstationsempfänger über eine ähnliche Belastung in einem bestimmten Bereich (oder Varianz) verfügt, dann werden Primärstationsempfänger (aus der Mehrzahl der Primärstationsempfänger 135) ausgewählt, die über Empfangslastfaktoren verfügen, die größer als der mittlere Empfangslastfaktor sind, Schritt 525. Dann werden Sekundärstationssender in Abhängigkeit von verschiedenen Bedingungen von schwer belasteten Primärstationsempfängern zu leichter belasteten Primärstationsempfängern überführt. Zum Beispiel werden nur solche Sekundärstationssender überführt, die, wenn sie überführt worden sind, einen Einfluss haben, und zwar den Empfangslastfaktor für den gegebenen Primärstationsempfänger zu verringern, vorausgesetzt, dass die Überführung nicht zu einer Überlastung noch eines anderen Primärstationsempfängers führt. Darüber hinaus sollten übermäßige Überführungen von Sekundärstationen (Sender oder Empfänger, oder beide) vermieden werden, um übermäßige Dienstunterbrechungen zu vermeiden.
Folglich wird in dem Schritt 530 für den Primärstationsempfänger, der über den höchsten Empfangslastfaktor verfügt, für jeden entsprechenden Sender (der Sekundärstationen) ein Wirkungspegel ("impact level") einer Überführung bestimmt. Zum Beispiel kann eine Überführung eines Sekundärstationssenders, der sehr wenig Information aufwärts überträgt, eine vernachlässigbare Auswirkung auf eine Verringerung des Empfangslastfaktors des ausgewählten Primärstationsempfängers haben und durch ein Überführen des Sekundärstationssenders würde wenig gewonnen werden. Als nächstes, in dem Schritt 535, wird der Sekundärstationssender, der über den höchsten Wirkungspegel verfügt, wenn überführt, ausgewählt. Um ein übermäßig häufiges Überführen des selben Sekundärstationssenders zu vermeiden, mit gleichzeitig möglichen Dienstunterbrechungen, in dem Schritt 540, wird, wenn die historische Information für den ausgewählten Sekundärstationssender größer als ein vorbestimmter oder adaptiver Schwellenwert ist, zum Beispiel der ausgewählte Sekundärstationssender bereits kürzlich überführt worden ist, dann ein anderer (zweiter) Sekundärstationssender, der über den nächsthöchsten Wirkungspegel verfügt, ausgewählt, Schritt 545. Der zweite Sekundärstationssender, der über den nächsthöchsten Wirkungspegel verfügt, wird ebenso für eine mögliche Überführung bewertet, wobei zu dem Schritt 540 zurückgekehrt wird. Wenn in dem Schritt 540 die historische Information für den ausgewählten Sekundärstationssender nicht größer als der vorbestimmte oder adaptive Schwellenwert ist, zum Beispiel der ausgewählte Sekundärstationssender kürzlich nicht überführt worden ist, dann wird der ausgewählte Sekundärstationssender bewertet, um zu bestimmen, ob eine Protokollinformation anzeigt, dass eine Überführung des ausgewählten Sekundärstationssenders zulässig ist, Schritt 550. Zum Beispiel kann eine Protokollinformation anzeigen, dass die bestimmte Sekundärstation (die über den Sender verfügt) stark an einer bestimmten Anwendung beteiligt ist, wie zum Beispiel einer Abwärtsdateiüberführung, die die Aufwärtsübertragung von Bestätigungsnachrichten erfordert, wenn Pakete empfangen werden, und folglich kann, weil eine Überführung von Aufwärtskanälen die Abwärtsanwendung übermäßig beeinflussen kann, dieser Sekundärstationssender kein guter in Frage kommender Sender für eine Aufwärtskanalüberführung sein. Zusätzlich kann eine andere Protokollinformation, wie zum Beispiel eine zuvor übertragene Aufwärtsinformation, die eine Dateiüberführung oder eine andere Anwendung anfordert, außerdem anzeigen, dass dieser Sekundärstationssender kein guter in Frage kommender Sender für eine Aufwärtskanalüberführung sein kann. Dementsprechend wird, wenn eine solche Protokollinformation anzeigt, dass eine Überführung des ausgewählten Senders der Sekundärstation nicht ratsam ist, in dem Schritt 550, ein anderer Sekundärstationssender (der über den nächsthöchsten Wirkungspegel verfügt, wenn überführt) ausgewählt, wobei zu dem Schritt 545 zurückgekehrt wird.
Es wird weiter auf 8 Bezug genommen, darin wird, wenn die Protokollinformation anzeigt, dass eine Überführung des ausgewählten Sekundärstationssenders zulässig ist, in dem Schritt 550, ein zweiter Primärstationsempfänger, der über einen Empfangslastfaktor von weniger als dem mittleren Empfangslastfaktor verfügt, in der Primärstation ausgewählt (oder in einer anderen Primärstation, die die selbe Sekundärstation versorgt), Schritt 555, für eine Bewertung als ein in Frage kommender Primärstationsempfänger (zu dem der Sekundärsender von dem ausgewählten, schwer belasteten Primärstationsempfänger übertragen werden kann) (Schritt 560). In der bevorzugten Ausführungsform wird der Primärstationsempfänger, der über den kleinsten Empfangslastfaktor verfügt, als der zweite (oder in Frage kommende) Primärstationsempfänger ausgewählt. Andere Informationen können in der Auswahl des in Frage kommenden Primärstationsempfängers ebenso sachdienlich sein; zum Beispiel können andere historische Informationen, wie zum Beispiel Fehlerrate und Rauschpegel anzeigen, dass keine zusätzlichen Sekundärstationssender zu dem in Frage kommenden Primärstationsempfänger überführt werden sollen, oder es würde sich eine übermäßig hohe Fehlerrate ergeben. Wenn, in dem Schritt 560, der in Frage kommende Primärstationsempfänger mit der vorgeschlagenen Überführung (das heißt, mit der zusätzlichen Wirkung des ausgewählten Sekundärstatianssenders) über einen neuen Empfangslastfaktor verfügt, der immer noch kleiner als der (oder gleich dem) mittlere(n) Empfangslastfaktor ist, dann kann der ausgewählte Sekundärstationssender zu diesem in Frage kommenden Primärstationsempfänger übertragen werden, Schritt 565. Nach einer solchen Überführung, in dem Schritt 565, kann der Prozess wieder holt werden, wobei zu dem Schritt 515 zurückgekehrt wird, um fortzufahren, die Aufwärtskanallast über alle Empfänger der Primärstationen auszugleichen. Wenn jedoch, in dem Schritt 560, der in Frage kommende Primärstationsempfänger mit der vorgeschlagenen Überführung (das heißt, mit der zusätzlichen Wirkung des ausgewählten Sekundärstationssenders) über einen neuen Empfangslastfaktor verfügt, der größer als der mittlere Empfangslastfaktor ist, der den in Frage kommenden Primärstationsempfänger möglicherweise überfüllt, dann sollte der ausgewählte Sekundärstationssender möglicherweise nicht an diesen in Frage kommenden Primärstationsempfänger überführt werden. Protokollinformationen und andere prädiktive Informationen können außerdem anzeigen, in dem Schritt 560, dass eine Überführung schlecht beraten sein kann, weil, obwohl der in Frage kommende Primärstationsempfänger aktuell (mit der zusätzlichen Wirkung des ausgewählten Sekundärstationssenders) über einen Empfangslastfaktor verfügt, der kleiner als der Mittelwert ist, ein vorhergesehener Verkehr (basierend auf Protokollinformationen) anzeigen kann, dass der Empfangslastfaktor bald größer als der Mittelwert sein wird und der ausgewählte Sekundärstationssender möglicherweise nicht überführt werden sollte. In diesen Fällen, wenn der ausgewählte Sekundärstationssender möglicherweise nicht zu dem in Frage kommenden Primärstationsempfänger überführt werden sollte, in dem Schritt 560, kann das Verfahren zu dem Schritt 545 weitergehen, um einen anderen (zweiten oder dritten) Sekundärstationssender auszuwählen, der über den nächsthöchsten Wirkungspegel für eine Bewertung für eine mögliche Überführung verfügt. Alternativ kann das Verfahren, wenn der Primärstationsempfänger, der über den kleinsten Empfangslast faktor verfügt, nicht schon in dem Schritt 555 ausgewählt wurde und in dem Schritt 560 bewertet wurde, einen anderen (zweiten) in Frage kommenden Primärstationsempfänger für eine Bewertung für eine mögliche Übertragung des ausgewählten Sekundärstationssenders auswählen, wobei zu dem Schritt 555 zurückgekehrt wird. In der obigen Diskussion ist deutlich geworden, dass, wenn dieser Teil des Prozesses zum Verwalten des Spektrums fortfährt zu iterieren, Sender der Sekundärstationen von schwer belasteten Primärstationsempfänger zu weniger belasteten Primärstationsempfängern überführt werden, was zu Empfangslastfaktoren führt, die sich in Richtung des Mittelwertes und einer ausgeglichenen Last über Aufwärtskanäle bewegen.
9 ist ein Flussdiagramm, das eine Abwärtskanallast für aktive Sekundärvorrichtungen des Kommunikationssystems gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt. Parallel zu dem oben mit Bezug auf 8 diskutierten Verfahren gemäß dieses Teils des Verfahrens zur Verwaltung des Spektrums, werden, wenn ein Sender einer Primärstation vergleichsweise überfüllt ist, und zwar dadurch, dass er über zu viele aktive Sekundärstationen verfügt, die auf einem Abwärtskanal empfangen, einige der Sekundärstationssender zu anderen, weniger belasteten Primärstationssendern überführt (die auf anderen Abwärtskanälen arbeiten). Es wird auf 9 Bezug genommen, darin werden beginnend mit dem Start-Schritt 600 Empfangslastfaktoren für jeden Primärstationssender 136_n bestimmt, Schritt 605, bis Sendelastfaktoren für alle Sender 136 einer Primärstation 101 bestimmt worden sind, Schritt 610. Wenn diese Bestimmungen während der oben diskutierten Schritte 405–425 durchgeführt worden sind, kann dieser Teil des Verfahrens zur Verwaltung des Spektrums auch direkt mit dem Schritt 615 beginnend fortfahren. In dem Schritt 615 wird die Variation der Sendelastfaktoren (für alle Primärstationssender) bestimmt. Wenn die Variation der Sendelastfaktoren nicht größer als ein vorbestimmter (oder adaptiver) Schwellenwert ist, Schritt 620, wodurch angezeigt wird, dass alle Primärstationssender über eine ähnliche Belastung in einem bestimmten Bereich (oder Varianz) verfügen, dann brauchen keine weiteren Einstellungen hinsichtlich der Abwärtskanallast für aktive Sekundärvorrichtungen vorgenommen zu werden und diese Iteration des Abwärtskanallastteils des Verfahrens zur Verwaltung des Spektrums kann enden, Return-Schritt 670. Wenn die Variation der Sendelastfaktoren größer als ein vorbestimmter (oder adaptiver) Schwellenwert in dem Schritt 620 ist, wodurch angezeigt wird, dass kein Primärstationssender über eine ähnliche Belastung in einem bestimmten Bereich (oder Varianz) verfügt, dann werden Primärstationssender (aus der Mehrzahl der Primärstationssender 136) ausgewählt, die über Sendelastfaktoren verfügen, die größer als der mittlere Sendelastfaktoren sind, Schritt 625. Dann werden Sekundärstationsempfänger von schwer belasteten Primärstationssendern in Abhängigkeit von verschiedenen Bedingungen zu leichter belasteten Primärstationssendern überführt. Zum Beispiel werden nur solche Sekundärstationsempfänger überführt, die, wenn sie überführt worden sind, einen Einfluss haben, und zwar den Sendelastfaktor für den gegebenen Primärstationssender zu verringern, vorausgesetzt, dass die Überführung nicht zu einer Überlastung noch eines anderen Primärstationssenders führt. Darüber hinaus sollten außerdem übermäßige Überführungen von Sekundärstationsempfängern (und -sendern) vermieden werden, um übermäßige Dienstunterbrechungen zu vermeiden.
Folglich wird in dem Schritt 630 für den Primärstationssender, der über den höchsten Sendelastfaktor verfügt, für jeden entsprechenden Empfänger (der Sekundärstationen) ein Wirkungspegel einer Überführung bestimmt. Zum Beispiel kann eine Überführung eines Sekundärstationsempfängers, der sehr wenig Information auf einem Abwärtskanal empfängt, eine vernachlässigbare Auswirkung auf eine Verringerung des Sendelastfaktors des ausgewählten Primärstationssenders haben und daher würde durch ein Überführen des Sekundärstationsempfängers wenig gewonnen werden. Als nächstes, in dem Schritt 635, wird der Sekundärstationsempfänger, der über den höchsten Wirkungspegel verfügt, wenn überführt, ausgewählt. Um ein übermäßig häufiges Überführen des selben Sekundärstationsempfängers zu vermeiden, mit gleichzeitig möglichen Dienstunterbrechungen, in dem Schritt 640, wird, wenn die historische Information für den ausgewählten Sekundärstationsempfänger größer als ein vorbestimmter oder adaptiver Schwellenwert ist, zum Beispiel der ausgewählte Sekundärstationsempfänger bereits kürzlich überführt worden ist, dann ein anderer (zweiter) Sekundärstationsempfänger, der über den nächsthöchsten Wirkungspegel verfügt, ausgewählt, Schritt 645. Der zweite Sekundärstationsempfänger, der über den nächsthöchsten Wirkungspegel verfügt, wird ebenso für eine mögliche Überführung bewertet, wobei zu dem Schritt 640 zurückgekehrt wird. Wenn in dem Schritt 640 die historische Information für den ausgewählten Sekundärstationsempfänger nicht größer als der vorbestimmte oder adaptive Schwellenwert ist, zum Beispiel der ausgewählte Sekundärstationsempfänger kürzlich nicht überführt worden ist, dann wird der ausgewählte Sekundärstationsempfänger bewertet, um zu bestimmen, ob eine Protokollinformation anzeigt, dass eine Überführung des ausgewählten Sekundärstationsempfängers zulässig ist, Schritt 650. Zum Beispiel kann eine Protokollinformation anzeigen dass, weil die bestimmte Sekundärstation (die über den Empfänger verfügt) stark an einer bestimmten Anwendung beteiligt ist oder im Begriff ist beteiligt zu werden, wie zum Beispiel einer Abwärtsdateiüberführung, dieser Sekundärstationssender kein guter in Frage kommender Sender für eine Aufwärtskanalüberführung sein kann. Dementsprechend wird, wenn eine solche Protokollinformation anzeigt, dass eine Überführung des ausgewählten Empfängers der Sekundärstation nicht ratsam ist, in dem Schritt 650, ein anderer Sekundärstationsempfänger (der über den nächsthöchsten Wirkungspegel verfügt, wenn überführt) ausgewählt, wobei zu dem Schritt 645 zurückgekehrt wird.
Es wird weiter auf 9 Bezug genommen, darin wird, wenn die Protokollinformation anzeigt, dass eine Überführung des ausgewählten Sekundärstationsempfängers zulässig ist, in dem Schritt 650, ein zweiter Primärstationssender, der über einen Sendelastfaktor von weniger als dem mittleren Sendelastfaktor verfügt, in der Primärstation ausgewählt (oder in einer anderen Primärstation, die die selbe Sekundärstation versorgt), Schritt 655, für eine Bewertung als ein in Frage kommender Primärstationssender (zu dem der Sekundärstationsempfänger von dem ausgewählten, schwer belasteten Primärstationssender übertragen werden kann) (Schritt 660). In der bevorzugten Ausführungsform wird der Primärstationssender, der über den kleinsten Sendelastfaktor verfügt, ausgewählt. Andere Informationen können bei der Auswahl des in Frage kommenden Primärstationssenders ebenso sachdienlich sein; zum Beispiel können andere historische Informationen, wie zum Beispiel Fehlerrate und Rauschpegel, anzeigen, dass keine zusätzlichen Sekundärstationsempfänger zu dem in Frage kommenden Primärstationssender überführt werden sollen, oder es würde sich eine übermäßig hohe Fehlerrate ergeben. Wenn, in dem Schritt 660, der in Frage kommende Primärstationssender mit der vorgeschlagenen Überführung (das heißt, mit der zusätzlichen Wirkung des ausgewählten Sekundärstationsempfängers) über einen neuen Sendelastfaktor verfügt, der immer noch kleiner als der (oder gleich dem) mittlere(n) Sendelastfaktor ist, dann kann der ausgewählte Sekundärstationsempfänger zu diesem in Frage kommenden Primärstationssender übertragen werden, Schritt 665. Nach einer solchen Überführung, in dem Schritt 665, kann der Prozess wiederholt werden, wobei zu dem Schritt 615 zurückgekehrt wird, um fortzufahren, die Abwärtskanallast über alle Sender der Primärstationen auszugleichen. Wenn jedoch, in dem Schritt 660, der in Frage kommende Primärstationssender mit der vorgeschlagenen Überführung (das heißt, mit der zusätzlichen Wirkung des ausgewählten Sekundärstationsempfängers) über einen neuen Sendelastfaktor verfügt, der größer als der mittlere Sendelastfaktor ist, der den in Frage kommenden Primärstationssender möglicherweise überfüllt, dann sollte der ausgewählte Sekundärstationsempfänger möglicherweise nicht an diesen in Frage kommenden Primärstationssender überführt werden. Protokollinformationen und andere prädiktive Informationen können außerdem anzeigen, in dem Schritt 660, dass eine Überführung schlecht beraten sein kann, weil, obwohl der in Frage kommende Primärstationssender aktuell (mit der zusätzlichen Wirkung des ausgewählten Sekundärstationsempfängers) über einen Sendelastfaktor verfügt, der kleiner als der Mittelwert ist, ein vorhergesehener Verkehr (basierend auf Protokollinformationen) anzeigen kann, dass der Sendelastfaktor bald größer als der Mittelwert sein wird und der ausgewählte Sekundärstationsempfänger möglicherweise nicht überführt werden sollte. In diesen Fällen, wenn der ausgewählte Sekundärstationsempfänger möglicherweise nicht zu dem in Frage kommenden Primärstationssender überführt werden sollte, in dem Schritt 660, kann das Verfahren zu dem Schritt 645 weitergehen, um einen anderen (zweiten oder dritten) Sekundärstationsempfänger auszuwählen, der über den nächsthöchsten Wirkungspegel für eine Bewertung für eine mögliche Überführung verfügt. Alternativ kann das Verfahren, wenn der Primärstationssender, der über den kleinsten Sendelastfaktor verfügt, nicht schon in dem Schritt 5 655 ausgewählt wurde und in dem Schritt 660 bewertet wurde, einen anderen (zweiten) in Frage kommenden Primärstationssender für eine Bewertung für eine mögliche Übertragung des ausgewählten Sekundärstationsempfängers auswählen, wobei zu dem Schritt 655 zurückgekehrt wird. in der obigen Diskussion ist deutlich geworden, dass, wenn dieser Teil des Prozesses zum Verwalten des Spektrums fortfährt zu iterieren, Empfänger der Sekundärstationen von schwer belasteten Primärstationssendern zu weniger belasteten Primärstationssendern überführt werden, was zu Sendelastfaktoren führt, die sich in Richtung des Mittelwertes und einer ausgeglichenen Last über Abwärtskanäle bewegen.
10 ist ein Flussdiagramm, das eine Aufwärtsüberfüllungsverwaltung für die aktiven Sekundärvorrichtungen 110 des Kommunikationssystems 100 gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt. Obwohl in Beziehung stehend zu der in 4, 6 und 8 dargestellten Aufwärtskanalzuweisung und -last, betrifft die Aufwärtsüberfüllungsverwaltung zusätzliche Faktoren und zusätzliche Umstände, die die Systemfunktion beeinflussen. Während der Aufwärtskanalzuordnungsteil des Verfahrens zur Verwaltung des Spektrums von 6 und 8 auf einen Empfangs(Aufwärts)-Lastfaktor fokussierte, der durch Parameter, wie zum Beispiel die Zykluszeit, die benötigt wird, um alle aktiven Sekundärvorrichtungen in einem Polling-Protokoll zu erreichen, gebildet wird, betrifft der Aufwärtsüberfüllungsverwaltungsteil des Verfahrens zur Verwaltung des Spektrums einen umfassenderen und inklusiveren Überfüllungsparameter. In der bevorzugten Ausführungsform ist der Überfüllungsparameter für die Aufwärtsüberfüllungsverwaltung ein Zugriffslatenzfaktor, während der Überfüllungsparameter in anderen Ausführungsformen zum Beispiel Faktoren oder Messungen des Datendurchsatzes, die Zahl von Datenkollisionen, oder die verschiedenen Empfangslastfaktoren, wie zum Beispiel Zykluszeit und Paket- und Bitraten umfassen kann. Zusätzlich zu der durch abgefragte Sekundärstationen erfahrenen Zugriffslatenz, im Besonderen als Zykluszeit bezeichnet, umfasst der Zugriffslatenzfaktor als ein Überfüllungsparameter Verzögerungen, die durch eine beliebige und alle Sekundärstationen erfahren werden können, die solche umfassen, die eine Kommunikation mit dem System durch Verwenden eines Überfüllungszugriffsprotokolls oder eines Hybrid-Überlastungs/Polling-Protokolls initiieren können. Zum Beispiel kann eine Überfüllung auftreten, wenn viele Sekundärstationen aufwärts übertragen, wodurch Kollisionen von Nachrichten erzeugt werden, auf die die Primär station reagieren soll. Wenn eine übermäßige Zahl solcher Kollisionen stattgefunden hat, kann eine beliebige gegebene Sekundärstation nicht in der Lage sein, innerhalb einer angemessenen oder akzeptablen Zeitperiode Zugriff auf das Kommunikationssystem 100 zu erhalten, was zu einer übermäßigen oder inakzeptablen Zugriffslatenz führt.
Es wird auf 10 Bezug genommen, darin wird beginnend mit dem Startschritt 700 ein Überfüllungsparameter (vorzugsweise ein Zugriffslatenzfaktor) für jeden Primärstationsempfänger 135_n bestimmt, Schritt 705, bis Überfüllungsparameter für alle Empfänger 135 der Primärstation 101 bestimmt worden sind, Schritt 710. Als nächstes brauchen, wenn in dem Schritt 715 keiner der Mehrzahl der in den Schritten 705 und 710 erhaltenen Überfüllungsparameter größer als ein vorbestimmter Schwellenwert oder ein adaptiver Schwellenwert ist, wodurch angezeigt wird, dass alle Primärstationsempfänger über akzeptable Überfüllungsparameter verfügen und keine Aufwärtsüberfüllung erfahren, keine weiteren Einstellungen bezüglich der Verwaltung der Aufwärtsüberfüllung von Sekundärstationen vorgenommen zu werden und diese Iteration des Aufwärtsüberfüllungsverwaltungsteils des Verfahrens zur Verwaltung des Spektrums kann enden, Return-Schritt 765. Wenn jedoch, in dem Schritt 715, irgend einer der in den Schritten 705 und 710 erhaltenen Überfüllungsparameter der Mehrzahl der Überfüllungsparameter größer als ein vorbestimmter Schwellenwert oder ein adaptiver Schwellenwert ist, wodurch angezeigt wird, dass ein oder mehrere Primärstationsempfänger über inakzeptable Überfüllungsparameter (wie zum Beispiel Zugriffslatenzfaktoren) verfügen und eine Überfüllung erfahren, dann wird ein Primärstationsempfänger (von der Mehrzahl der Primärstations empfänger 135) ausgewählt, der über den höchsten Überfüllungsparameter verfügt und Wirkungspegel aller seiner entsprechenden Sekundärstationssender werden bestimmt, Schritt 720. Wie in dem Aufwärtslastenausgleichsteil des Verfahrens zur Verwaltung des Spektrums dargestellt, in 8, werden dann Sekundärstationssender in Abhängigkeit von verschiedenen Bedingungen von überfüllten Primärstationsempfängern zu weniger belasteten, nicht überfüllten Primärstationsempfänger überführt. Zum Beispiel werden nur Sekundärstationssender überführt, die über eine Wirkung verfügen, wenn sie überführt sind, und zwar den Überfüllungsparameter für den gegebenen ersten Primärstationsempfänger zu verringern, vorausgesetzt, dass die Überführung nicht zu einer Erzeugung einer Überfüllung für noch einen anderen Primärstationsempfänger führt. Darüber hinaus sollten übermäßige Überführungen von Sekundärvorrichtungssendern vermieden werden, um übermäßige Dienstunterbrechungen zu vermeiden. Folglich wird, unter Bezug auf 10, in dem Schritt 720 für den Primärstationsempfänger, der über den höchsten Überfüllungsparameter verfügt, für jeden entsprechenden Sender (der Sekundärstationen) der Wirkungspegel einer Überführung bestimmt. Als nächstes, in dem Schritt 725, wird der Sekundärstationssender, der über den höchsten Wirkungspegel verfügt, wenn überführt, ausgewählt. In dem Schritt 730 wird ein anderer (oder zweiter) Empfänger einer Primärstation, der über einen Überfüllungsparameter verfügt, der kleiner als der vorbestimmte (oder adaptive) Schwellenwert ist, als ein in Frage kommender Empfänger ausgewählt, zu dem der ausgewählte Sekundärstationssender überführt werden kann. In der bevorzugten Ausführungsform wird der zweite Primärstationsempfänger ausgewählt, der über den niedrigsten Ü berfüllungsparameter verfügt (das heißt, über die geringste Überfüllung verfügt). Wie oben diskutiert, wird, um ein übermäßig häufiges Überführen des selben Sekundärstationssenders zu vermeiden, mit gleichzeitig möglichen Dienstunterbrechungen, in dem Schritt 735, wenn die historische Information für den ausgewählten Sekundärstationssender größer als ein vorbestimmter oder adaptiver Schwellenwert ist, zum Beispiel der ausgewählte Sekundärstationssender bereits kürzlich überführt worden ist, dann ein anderer (zweiter) Sekundärstationssender, der über den nächsthöchsten Wirkungspegel verfügt, ausgewählt, Schritt 740. Der zweite Sekundärstationssender, der über den nächsthöchsten Wirkungspegel verfügt, wird ebenso für eine mögliche Überführung bewertet, wobei zu dem Schritt 735 zurückgekehrt wird. Wenn in dem Schritt 735 die historische Information für den ausgewählten Sekundärstationssender nicht größer als der vorbestimmte oder adaptive Schwellenwert ist, zum Beispiel der ausgewählte Sekundärstationssender kürzlich nicht überführt worden ist, dann wird der ausgewählte Sekundärstationssender bewertet, um zu bestimmen, ob eine Protokollinformation anzeigt, dass eine Überführung des ausgewählten Sekundärstationssenders zulässig ist, Schritt 745, wie oben für den Schritt 550 diskutiert. Wenn eine solche Protokollinformation anzeigt, dass eine Überführung des ausgewählten Senders der Sekundärstation nicht ratsam ist, in dem Schritt 745, wird ein anderer Sekundärstationssender (der über den nächsthöchsten Wirkungspegel verfügt, wenn überführt) ausgewählt, wobei zu dem Schritt 740 zurückgekehrt wird.
Es wird weiter auf 10 Bezug genommen, darin wird, wenn die Protokollinformation anzeigt, dass eine Überführung des ausgewählten Sekundärstationssenders zulässig ist, in dem Schritt 745, die mögliche Überfüllung des zweiten Primärstationsempfängers in dem Schritt 750 bewertet. Wenn, in dem Schritt 750, die Überführung des ausgewählten Sekundärstationssenders an den zweiten Primärstationsempfänger dazu führt, dass der zweite Primärstationsempfänger überfüllt und möglicherweise überlastet wird (wobei er über einen Überfüllungsparameter verfügt, der größer als der vorbestimmte (oder adaptive) Schwellenwert ist), dann wird ein anderer Sekundärstationssender für eine mögliche Überführung ausgewählt, wobei zu dem Schritt 740 zurückgekehrt wird. Alternativ kann, wenn der in dem Schritt 730 ausgewählte Primärstationsempfänger nicht der Primärstationsempfänger ist, der über den niedrigsten Überfüllungsparameter verfügt, dann noch ein anderer (dritter) Empfänger der Primärstation, der über einen Überfüllungsparameter verfügt, der kleiner als der Schwellenwert ist, ausgewählt werden, wobei zu dem Schritt 730 zurückgekehrt wird. Wenn, in dem Schritt 750, der in Frage kommende Primärstationsempfänger mit der vorgeschlagenen Überführung (das heißt, mit der zusätzlichen Wirkung des ausgewählten Sekundärstationssenders) über einen neuen Überfüllungsparameter verfügt, der immer noch kleiner als der (oder gleich dem) vorbestimmten (oder adaptiven) Schwellenwert ist, dann kann der ausgewählte Sekundärstationssender an diesen in Frage kommenden Primärstationsempfänger überführt werden, Schritt 755. Als nächstes, in dem Schritt 760, wird der erste Primärstationsempfänger (der zuvor über den höchsten Überfüllungsparameter verfügte) bewertet, um zu bestimmen, ob sein aktueller Überfüllungsparameter unter einem zweiten vorbestimmten (oder adaptiven) Schwellenwert verringert worden ist. In der bevorzugten Ausführungsform ist dieser zweite Schwel lenwert ein Hysterese-Pegel, und zwar kleiner als der erste Schwellenwert (von Schritt 715), sodass der erste Primärstationsempfänger nicht sofort wieder überfüllt wird. Wenn der Überfüllungsparameter dieses (ersten) Primärstationsempfängers mindestens bis zu dem Hysterese(oder zweiten)-Schwellenwert verringert worden ist, in dem Schritt 760, dann wird für diesen (ersten) Primärstationsempfänger keine weitere Überfüllungsverringerung benötigt und diese Iteration des Überfüllungsverwaltungsteils des Verfahrens zur Verwaltung des Spektrums kann enden, Return-Schritt 765. Wenn der Überfüllungsparameter dieses (ersten) Primärstationsempfängers nicht auf den Hysterese(oder zweiten)-Schwellenwert verringert worden ist, in dem Schritt 760, dann wird der Prozess wiederholt, wobei zu dem Schritt 720 zurückgekehrt wird, vorausgesetzt, dass die Zahl der Sekundärstationssender, die von dem Aufwärtskanal dieses Primärstationsempfängers verschoben werden, nicht übermäßig ist (mit entsprechenden Dienstunterbrechungen), Schritt 770. Wenn die Zahl der Sekundärstationssender, die von dem Aufwärtskanal dieses Primärstationsempfängers verschoben werden, unter einem vorbestimmten (oder adaptiven) Schwellenwert liegt, in dem Schritt 770, dann wird der Prozess wiederholt (wobei zu dem Schritt 720 zurückgekehrt wird). Wenn die Zahl der Sekundärstationssender, die von dem Aufwärtskanal dieses Primärstationsempfängers verschoben werden, größer als der vorbestimmte (oder adaptive) Schwellenwert ist, in dem Schritt 770, wodurch angezeigt wird, dass genügend Sekundärstationssender während dieser Iteration überführt worden sind (und zusätzliche Überführungen dazu neigen könnten, Dienstunterbrechungen zu verursachen), dann kann diese Iteration des Überfüllungsverwaltungsteils des Verfahrens zur Verwaltung des Spektrums enden, Return-Schritt 765. Der Überfüllungsverwaltungsprozess kann außerdem für zusätzliche Primärstationsempfänger wiederholt werden, die überfüllt sein können, wobei zu dem Schritt 705 zurückgekehrt wird. Wie aus der obigen Diskussion ersichtlich, werden, wenn dieser Teil des Spektrumverwaltungsprozesses fortfährt zu iterieren, Sender von Sekundärstationen von schwer belasteten, überfüllten Primärstationsempfängern zu weniger belasteten Primärstationsempfängern überführt, was zu verbesserten Überfüllungsparametern, eine geringere Gesamtkommunikationssystemüberfüllung und einer verbesserten Aufwärtsübertragungsfunktion führt.
11 ist ein Flussdiagramm, das eine Abwärtsüberfüllungsverwaltung für die aktiven Sekundärvorrichtungen 110 des Kommunikationssystems 100 gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt. Obwohl in Beziehung stehend zu der in 5, 7 und 9 dargestellten Abwärtskanalzuordnung und -last, betrifft die Abwärtsüberfüllungsverwaltung zusätzliche Faktoren und zusätzliche Umstände, die die Systemfunktion beeinflussen können. Während der Abwärtskanalzuordnungsteil des Verfahrens zur Verwaltung des Spektrums von 8 und 10 auf einen Sende(Abwärts)-Lastfaktor fokussierte, der durch Parameter, wie zum Beispiel die Warteschlangenzeit, gebildet wird, betrifft der Abwärtsüberfüllungsverwaltungsteil des Verfahrens zur Verwaltung des Spektrums einen umfassenderen und inklusiveren Überfüllungsparameter, sowohl für den bestimmten Abwärtskanal, als auch für jede mit der Primärstation verbundene Sekundärstation. In der bevorzugten Ausführungsform ist dieser Überfüllungsparameter für die Abwärtsüberfüllungsverwaltung ein Durchsatzfaktor. In anderen Ausführungsformen kann der Ü berfüllungsparameter außerdem die verschiedenen Sendelastfaktoren umfassen, wie zum Beispiel die Warteschlangentiefe und Paket- und Bitraten. Für Abwärtskanäle, neigt ein sehr hoher Überfüllungsparameter, wie zum Beispiel Durchsatz, dazu, hohe Pegel von Aktivität durch Sekundärstationsempfänger anzuzeigen, die durch eine Verwendung von anderen Abwärtskanälen (und den entsprechenden Primärstationssendern) für solche sehr aktiven Sekundärstationen besser versorgt werden können. In der bevorzugten Ausführungsform kann jedoch die Überführung eines Sekundärstationsempfängers zu einem anderen Abwärtskanal über größere Unterbrechungen zu einer Sekundärstation verfügen, wie zum Beispiel eine Verzögerung, im Vergleich zu einer Überführung eines Sekundärstationssenders zu einem anderen Aufwärtskanal (und entsprechenden Primärstationsempfängern). Folglich wird in der bevorzugten Ausführungsform der kleinste Satz von Sekundärstationsempfängern, der benötigt wird, um eine Abwärtskanalüberfüllung (von Primärstationssendern) abzubauen, zu einem anderen Abwärtskanal (und entsprechend zu anderen Primärstationssendern) überführt.
Es wird auf 11 Bezug genommen, darin wird beginnend mit dem Startschritt 800 ein Überfüllungsparameter für jeden Primärstationssender 136_n bestimmt, Schritt 805, bis Überfüllungsparameter für alle Sender 136 der Primärstation 101 bestimmt worden sind, Schritt 810. Als nächstes brauchen, wenn in dem Schritt 815 keiner der Mehrzahl der in den Schritten 805 und 810 erhaltenen Überfüllungsparameter größer als ein vorbestimmter Schwellenwert oder ein adaptiver Schwellenwert ist, wodurch angezeigt wird, dass alle Primärstationssender über akzeptable Überfüllungsparameter verfügen und keine Überfüllung erfahren, keine weiteren Einstellungen bezüglich der Verwaltung der Abwärtsüberfüllung von Sekundärstationen vorgenommen zu werden und diese Iteration des Abwärtsüberfüllungsverwaltungsteils des Verfahrens zur Verwaltung des Spektrums kann enden, Return-Schritt 865. Wenn jedoch, in dem Schritt 815, irgend einer der in den Schritten 805 und 810 erhaltenen Überfüllungsparameter der Mehrzahl der Überfüllungsparameter größer als ein vorbestimmter Schwellenwert oder ein adaptiver Schwellenwert ist, wodurch angezeigt wird, dass ein oder mehrere Primärstationssender über inakzeptable Überfüllungsparameter verfügen und eine Überfüllung erfahren, dann wird ein Primärstationssender (von der Mehrzahl der Primärstationssender 136) ausgewählt, der über den höchsten Überfüllungsparameter verfügt und Wirkungspegel aller seiner entsprechenden Sekundärstationsempfänger werden bestimmt, Schritt 820. Wie in dem Abwärtslastenausgleichsteil des Verfahrens zur Verwaltung des Spektrums in 9 dargestellt, werden dann Sekundärstationsempfänger in Abhängigkeit von verschiedenen Bedingungen von überfüllten Primärstationssendern zu weniger belasteten, nicht überfüllten Primärstationssendern überführt. Zum Beispiel werden nur Sekundärstationsempfänger überführt, die über eine Wirkung verfügen, wenn sie überführt sind, und zwar den Überfüllungsparameter für den gegebenen ersten Primärstationssender zu verringern, vorausgesetzt, dass die Überführung nicht zu einer Erzeugung einer Überfüllung für noch einen anderen Primärstationssender führt. Darüber hinaus sollten, wie oben angezeigt, übermäßige Überführungen von Sekundärvorrichtungsempfängern (und -sendern) vermieden werden, um übermäßige Dienstunterbrechungen zu vermeiden. Folglich wird, unter Bezug auf 11, in dem Schritt 820 für den Primärstati onssender, der über den höchsten Überfüllungsparameter verfügt, für jeden entsprechenden Empfänger (der Sekundärstationen) der Wirkungspegel einer Überführung bestimmt. Als nächstes, in dem Schritt 825, wird der Sekundärstationsempfänger, der über den höchsten Wirkungspegel verfügt, wenn überführt, ausgewählt. In dem Schritt 830 wird ein anderer (oder zweiter) Sender einer Primärstation, der über einen Überfüllungsparameter verfügt, der kleiner als der vorbestimmte (oder adaptive) Schwellenwert ist, als ein in Frage kommender Sender ausgewählt, zu dem der ausgewählte Sekundärstationsempfänger überführt werden kann. In der bevorzugten Ausführungsform wird der zweite Primärstationssender ausgewählt, der über den niedrigsten Überfüllungsparameter verfügt (das heißt, über die geringste Überfüllung verfügt). Wie oben diskutiert, wird, um ein übermäßig häufiges Überführen des selben Sekundärstationsempfängers zu vermeiden, mit gleichzeitig möglichen Dienstunterbrechungen, in dem Schritt 835, wenn die historische Information für den ausgewählten Sekundärstationsempfänger größer als ein vorbestimmter oder adaptiver Schwellenwert ist, zum Beispiel der ausgewählte Sekundärstationsempfänger bereits kürzlich überführt worden ist, dann ein anderer (zweiter) Sekundärstationsempfänger, der über den nächsthöchsten Wirkungspegel verfügt, ausgewählt, Schritt 840. Der zweite Sekundärstationsempfänger, der über den nächsthöchsten Wirkungspegel verfügt, wird ebenso für eine mögliche Überführung bewertet, wobei zu dem Schritt 835 zurückgekehrt wird. Wenn in dem Schritt 835 die historische Information für den ausgewählten Sekundärstationsempfänger nicht größer als der vorbestimmte oder adaptive Schwellenwert ist, zum Beispiel der ausgewählte Sekundärstationsempfänger kürzlich nicht überführt worden ist, dann wird der ausgewählte Sekundärstationsempfänger bewertet, um zu bestimmen, ob eine Protokollinformation anzeigt, dass eine Überführung des ausgewählten Sekundärstationsempfängers zulässig ist, Schritt 845, wie oben für den Schritt 650 diskutiert. Wenn eine solche Protokollinformation anzeigt, dass eine Überführung des ausgewählten Empfängers der Sekundärstation nicht ratsam ist, in dem Schritt 845, wird ein anderer Sekundärstationsempfänger (der über den nächsthöchsten Wirkungspegel verfügt, wenn überführt) ausgewählt, wobei zu dem Schritt 840 zurückgekehrt wird.
Wenn die Protokollinformation anzeigt, dass eine Überführung des ausgewählten Sekundärstationsempfängers zulässig ist, in dem Schritt 845, wird die mögliche Überfüllung des zweiten in Frage kommenden Senders (der Primärstation) in dem Schritt 850 bewertet. Wenn, in dem Schritt 850, die Überführung des ausgewählten Sekundärstationsempfängers an den zweiten Primärstationssenders dazu führt, dass der zweite Primärstationssender überfüllt und möglicherweise überlastet wird (wobei er über einen Überfüllungsparameter verfügt, der größer als der vorbestimmte (oder adaptive) Schwellenwert ist), dann wird ein anderer Sekundärstationsempfänger für eine mögliche Überführung ausgewählt, wobei zu dem Schritt 840 zurückgekehrt wird. Alternativ kann, wenn der in dem Schritt 830 ausgewählte Primärstationssender nicht der Sender ist, der über den niedrigsten Überfüllungsparameter verfügt, dann noch ein anderer (dritter) Primärstationssender der Primärstation, der über einen Überfüllungsparameter verfügt, der kleiner als der Schwellenwert ist, ausgewählt werden, wobei zu dem Schritt 830 zurückgekehrt wird. Wenn, in dem Schritt 850, der in Frage kommende Primärstationssender mit der vorgeschlagenen Überführung (das heißt, mit der zusätzlichen Wirkung des ausgewählten Sekundärstationsempfängers) über einen neuen Überfüllungsparameter verfügt, der immer noch kleiner als der (oder gleich dem) vorbestimmte(n) (oder adaptive(n)) Schwellenwert ist, dann kann der ausgewählte Sekundärstationsempfänger an diesen in Frage kommenden Primärstationssender überführt werden, Schritt 855. Als nächstes, in dem Schritt 860, wird der erste Primärstationssender (der zuvor über den höchsten Überfüllungsparameter verfügt hat) bewertet, um zu bestimmen, ob sein aktueller Überfüllungsparameter unter einem zweiten vorbestimmten (oder adaptiven) Schwellenwert verringert worden ist. In der bevorzugten Ausführungsform ist dieser zweite Schwellenwert ein Hysterese-Pegel, und zwar kleiner als der erste Schwellenwert (von Schritt 815), sodass der erste Primärstationssender nicht sofort wieder überfüllt wird. Wenn der Überfüllungsparameter dieses (ersten) Primärstationssenders mindestens bis zu dem Hysterese(oder zweiten)-Schwellenwert verringert worden ist, in dem Schritt 860, dann wird für diesen (ersten) Primärstationssender keine weitere Überfüllungsverringerung benötigt und diese Iteration des Überfüllungsverwaltungsteils des Verfahrens zur Verwaltung des Spektrums kann enden, Return-Schritt 865. Wenn der Überfüllungsparameter dieses (ersten) Primärstationssenders nicht auf den Hysterese(oder zweiten)-Schwellenwert verringert worden ist, in dem Schritt 860, dann wird der Prozess wiederholt, wobei zu dem Schritt 820 zurückgekehrt wird, vorausgesetzt, dass die Zahl der Sekundärstationsempfänger, die von dem Abwärtskanal dieses Primärstationssenders verschoben werden, nicht übermäßig ist (mit entsprechenden Dienstunterbrechungen), Schritt 870. Wenn die Zahl der Sekundärstationsempfänger, die von dem Abwärtskanal dieses Primärstationssenders verschoben werden, unter einem vorbestimmten (oder adaptiven) Schwellenwert liegt, in dem Schritt 870, dann wird der Prozess wiederholt (wobei zu dem Schritt 820 zurückgekehrt wird). Wenn die Zahl der Sekundärstationsempfänger, die von dem Abwärtskanal dieses Primärstationssenders verschoben werden, größer als der vorbestimmte (oder adaptive) Schwellenwert ist, in dem Schritt 870, wodurch angezeigt wird, dass genügend Sekundärstationsempfänger während dieser Iteration überführt worden sind (und zusätzliche Überführungen dazu neigen könnten, Dienstunterbrechungen zu verursachen), dann kann diese Iteration des Überfüllungsverwaltungsteils des Verfahrens zur Verwaltung des Spektrums enden, Return-Schritt 865. Der Abwärtsüberfüllungsverwaltungsprozess kann außerdem für zusätzliche Sender einer Primärstation wiederholt werden, die überfüllt sein können, wobei zu dem Schritt 805 zurückgekehrt wird. Wie außerdem aus der obigen Diskussion ersichtlich, werden, wenn dieser Teil des Spektrumverwaltungsprozesses fortfährt zu iterieren, Empfänger von Sekundärstationen von schwer belasteten, überfüllten Primärstationssendern zu weniger belasteten Primärstationssendern überführt, was zu verbesserten Überfüllungsparametern, eine geringere Gesamtkommunikationssystemüberfüllung und einer verbesserten Abwärtsübertragungsfunktion führt.
12 ist ein Flussdiagramm, das eine Aufwärts- und Abwärtsspektrumsverwaltung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt. Beginnend mit dem Start-Schritt 900, werden eine Aufwärts- und Abwärtslast für Sekundärstationen zugeordnet, die in das Kommunikationssystem 100 eintreten, Schritt 905, wie oben ausführlich diskutiert und in 6 und 7 darge stellt. Als nächstes oder gleichzeitig mit dem Schritt 905, werden die Aufwärts- und Abwärtskanallast für Sekundärstationen zugeordnet, die in dem Kommunikationssystem 100 aktiv sind und gewesen sind, Schritt 910, ebenso wie oben ausführlich diskutiert und in 8 und 9 dargestellt. Als nächstes, in dem Schritt 915, werden Aufwärts- und Abwärtskanäle basierend auf Fehlerparameter zugeordnet, wie ausführlich oben diskutiert und in 4 und 5 dargestellt. Schließlich, in dem Schritt 920, werden Aufwärts- und Abwärtskanäle basierend auf Überfüllungsparameter zugeordnet, wie oben ausführlich diskutiert und in 10 und 11 dargestellt. Die Schritte 915 und 920 können gleichzeitig zueinander und außerdem gleichzeitig mit einem oder beiden der Schritte 905 und 910 auftreten. Nach den Schritten 915 und 920 kann die Iteration des Spektrumverwaltungsprozesses enden, Return-Schritt 925, oder fortfahren und wiederholen, wie in der bevorzugten Ausführungsform, wobei zu den Schritten 905 und 910 zurückgekehrt wird.
Zusammenfassend stellt 2 im Lichte von 12 eine Vorrichtung 101 zur Verwaltung des Spektrums in einem Kommunikationssystem dar, wobei das Kommunikationssystem über ein Kommunikationsmittel verfügt, wobei das Kommunikationsmittel über eine Mehrzahl von Abwärtskommunikationskanälen verfügt, wobei das Kommunikationsmittel weiter über eine Mehrzahl von Aufwärtskommunikationskanälen verfügt, wobei das Kommunikationssystem weiter über eine Mehrzahl von an das Kommunikationsmittel koppelbare Sekundärstationen verfügt und wobei jede Sekundärstation der Mehrzahl von Sekundärstationen über einen Empfänger und einen Sender verfügt. Die Vorrichtung 101 umfasst dann: erstens, eine Kanalschnittstelle 125_n , die für eine Signalübertragung auf einem Abwärtskommunikationskanal der Mehrzahl der Abwärtskommunikationskanäle und für einen Signalempfang auf einem Aufwärtskommunikationskanal der Mehrzahl der Aufwärtskommunikationskanäle an das Kommunikationsmittel koppelbar ist; und zweitens, eine Prozessoranordnung 120, die an die Kanalschnittstelle 125_n gekoppelt ist, wobei die Prozessoranordnung 120 durch einen Satz von Programmanweisungen ansprechbar ist, um die Last der Mehrzahl der Aufwärtskommunikatinnskanäle und der Mehrzahl der Abwärtskommunikationskanäle für eine Eingangssekundärstation der Mehrzahl der Sekundärstationen zuzuordnen; um die Last der Mehrzahl der Aufwärtskommunikationskanäle und der Mehrzahl der Abwärtskommunikationskanäle für eine aktive Sekundärstation der Mehrzahl der Sekundärstationen zuzuordnen; um die Mehrzahl der Aufwärtskommunikationskanäle und die Mehrzahl der Abwärtskommunikationskanäle basierend auf einem Fehlerparameter zuzuordnen; und um die Last der Mehrzahl der Aufwärtskommunikationskanäle und der Mehrzahl der Abwärtskommunikationskanäle basierend auf einem Überfüllungsparameter zuzuordnen.
Zusammenfassend stellt 2 im Lichte von 4 eine Vorrichtung 101 dar, in der die Prozessoranordnung 120 weiterhin anspricht, um, erstens, eine Fehlerrate für jeden Aufwärtskommunikationskanal der Mehrzahl der Aufwärtskommunikationskanäle zu überwachen; zu bestimmen, ob die Fehlerrate für jeden Aufwärtskommunikationskanal der Mehrzahl der Aufwärtskommunikationskanäle einen ersten Schwellenwert übersteigt, um einen Satz von Hochfehler-Aufwärtskanälen ("upstream high error channels") zu bilden; zweitens, einen Kanalrauschparameter für einen ersten Hochfehler-Aufwärtskanal des Satzes der Hochfehler- Aufwärtskanäle zu bestimmen; drittens, wenn der Kanalrauschparameter des ersten Hochfehler-Aufwärtskanals einen zweiten Schwellenwert übersteigt, einen Sekundärstationssender von dem ersten Hochfehler-Aufwärtskanal zu einem ersten in einem Ruhezustand befindlichen Aufwärtskommunikationskanal der Mehrzahl der Aufwärtskommunikationskanäle zu überführen, wobei der erste in einem Ruhezustand befindliche Kommunikationskanal dann über einen Kanalrauschparameter verfügt, der niedriger als der zweite Schwellenwert ist; und viertens, wenn der Kanalrauschparameter des ersten Hochfehler-Aufwärtskanals kleiner als der zweite Schwellenwert ist, einen Sekundärstationssender von dem ersten Hochfehler-Aufwärtskanal zu einem zweiten in einem Ruhezustand befindlichen Aufwärtskommunikationskanal der Mehrzahl der Aufwärtskommunikationskanäle zu überführen, wobei der zweite in einem Ruhezustand befindliche Aufwärtskommunikationskanal über eine Frequenz verfügt, die höher als eine Frequenz des ersten Hochfehler-Aufwärtskanals ist. Wie oben diskutiert, kann ein beliebiger der Schwellenwerte der bevorzugten Ausführungsform, wie zum Beispiel der erste Schwellenwert und der zweite Schwellenwert von 4, entweder vorbestimmt oder adaptiv sein. In der bevorzugten Ausführungsform ist der Kanalrauschparameter die empfangene Signalstärke, die gemessen wird, wenn sich ein Hochfehlerkanal der Mehrzahl der Hochfehlerkanäle in einem Ruhezustand befindet.
Zusammenfassend stellt 2 im Lichte von 5 eine Vorrichtung 101 dar, in der die Prozessoranordnung weiter anspricht, um, erstens, eine Abwärtsfehlerrate für jede Sekundärstation zu überwachen, die mit einem ersten Abwärtskommunikationskanal der Mehrzahl der Abwärtskommunika tionskanäle verbunden ist; und zweitens, wenn eine vorbestimmte Zahl der Mehrzahl der Sekundärstationen über eine Abwärtsfehlerrate verfügt, die einen Schwellenwert übersteigt, einen zweiten Sekundärstationsempfänger von dem ersten Abwärtskommunikationskanal zu einem zweiten Abwärtskommunikationskanal der Mehrzahl der Abwärtskommunikationskanäle zu überführen.
Ebenso zusammenfassend, stellt 2 im Lichte von 6 eine Vorrichtung 101 dar, in der die Prozessoranordnung 120 weiterhin anspricht, um, erstens, einen Empfangslastfaktor für jeden Empfänger der Mehrzahl dar Primärstationsempfänger zu bestimmen, um eine Mehrzahl von Empfangslastfaktoren zu bilden; zweitens, wenn die Mehrzahl der Empfangslastfaktoren die Initialisierung des Kommunikationssystems anzeigt, einen Sender eines jeden Sekundärstationssenders der Mehrzahl der Sekundärstationen jedem Empfänger der Mehrzahl der Primärstationsempfänger sequenziell zuzuweisen; und drittens, wenn die Mehrzahl der Empfangslastfaktoren keine Initialisierung des Kommunikationssystems anzeigt, einen Sender einer Eingangssekundärstation der Mehrzahl der Sekundärstationen einem Empfänger der Mehrzahl der Primärstationsempfänger, der dann über einen niedrigsten Empfangslastfaktor verfügt, zuzuweisen.
Ebenso zusammenfassend, stellt 2 im Lichte von 7 eine Vorrichtung 101 dar, in der die Prozessoranordnung 120 weiterhin anspricht, um, erstens, einen Sendelastfaktor für jeden Sender der Mehrzahl der Primärstationssender zu bestimmen, um eine Mehrzahl von Sendelastfaktoren zu bilden; zweitens, wenn die Mehrzahl der Sendelastfaktoren die Initialisierung des Kommunikationssystems anzeigt, einen Empfänger eines jeden Sekundärstationsempfängers der Mehrzahl der Sekundärstationen jedem Sender der Mehrzahl der Primärstationssender sequenziell zuzuweisen; und drittens, wenn die Mehrzahl der Sendelastfaktoren keine Initialisierung des Kommunikationssystems anzeigt, einen Empfänger einer Eingangssekundärstation der Mehrzahl der Sekundärstationen einem Sender der Mehrzahl der Primärstationssender, der dann über einen niedrigsten Sendelastfaktor verfügt, zuzuweisen.
Ebenso zusammenfassend, stellt 2 im Lichte von 8 eine Vorrichtung 101 dar, in der die Prozessoranordnung 120 weiterhin anspricht, um, erstens, einen Empfangslastfaktor für jeden Empfänger einer Mehrzahl der Primärstationsempfänger zu bestimmen, um eine Mehrzahl von Empfangslastfaktoren zu bilden; zweitens, wenn eine Variation der Mehrzahl der Empfangslastfaktoren einen Schwellenwert übersteigt, einen ersten Empfänger der Mehrzahl der Primärstationsempfänger auszuwählen, der dann über einen höchsten Empfangslastfaktor verfügt; drittens, für den ersten Empfänger, einen Wirkungspegel einer Überführung für jeden entsprechenden Sekundärstationssender der Mehrzahl der Sekundärstationen zu bestimmen und einen Sekundärstationssender der Mehrzahl der Sekundärstationen auszuwählen, der dann über einen höchsten Wirkungspegel verfügt, um einen ausgewählten Sender zu bilden; viertens, einen zweiten Empfänger der Mehrzahl der Primärstationsempfänger auszuwählen, der dann über einen Empfangslastfaktor verfügt, der kleiner als ein mittlerer Empfangslastfaktor ist, und einen zweiten Empfangslastfaktor für den zweiten Empfänger in Verbindung mit dem ausgewählten Sender zu bestimmen; und fünftens, wenn der zweite Empfangslastfaktor kleiner als der mittlere Empfangslastfaktor ist, den ausgewählten Sen der zu dem zweiten Empfänger zu überführen. In der bevorzugten Ausführungsform umfasst der Empfangslastfaktor weiterhin eine gewichtete Kombination einer Paketrate, einer Bitrate und einer Zykluszeit.
Ebenso zusammenfassend stellt 2 im Lichte von 9 eine Vorrichtung 101 dar, in der die Prozessoranordnung 120 weiterhin anspricht, um, erstens, einen Sendelastfaktor für jeden Sender der Mehrzahl der Primärstationssender zu bestimmen, um eine Mehrzahl von Sendelastfaktoren zu bilden; zweitens, wenn eine Variation der Mehrzahl der Sendelastfaktoren einen Schwellenwert übersteigt, einen ersten Sender der Mehrzahl von Primärstationssendern auszuwählen, der dann über einen höchsten Sendelastfaktor verfügt; drittens, für den ersten Sender, einen Wirkungspegel für eine Überführung für jeden entsprechenden Sekundärstationsempfänger der Mehrzahl der Sekundärstationen zu bestimmen und den Sekundärstationsempfänger der Mehrzahl von Sekundärstationen auszuwählen, der dann über einen nächsten Wirkungspegel verfügt, um einen ausgewählten Empfänger zu bilden; viertens, einen zweiten Sender der Mehrzahl der Primärstationssender auszuwählen, der dann über einen Sendelastfaktor verfügt, der kleiner als ein mittlerer Sendelastfaktor ist und um einen zweiten Sendelastfaktor für den ausgewählten Sender in Verbindung mit dem zweiten Empfänger zu bestimmen; und, fünftens, wenn der zweite Sendelastfaktor kleiner als der mittlere Sendelastfaktor ist, den ausgewählten Empfänger zu dem zweiten Sender zu überführen. In der bevorzugten Ausführungsform umfasst der Sendelastfaktor weiterhin eine gewichtete Kombination einer Paketrate, einer Bitrate und einer Warteschlangentiefe.
Ebenso zusammenfassend, stellt 2 im Lichte von 10 eine Vorrichtung 101 dar, in der die Prozessoranordnung 120 weiterhin anspricht, um, erstens, einen Überfüllungsparameter für jeden Empfänger der Mehrzahl der Primärstationsempfänger zu bestimmen, um eine Mehrzahl von Überfüllungsparametern zu bilden; zweitens, wenn ein Überfüllungsparameter der Mehrzahl der Überfüllungsparameter einen ersten Schwellenwert übersteigt, einen ersten Empfänger der Mehrzahl der Primärstationsempfänger auszuwählen, der dann über einen höchsten Überfüllungsparameter verfügt; drittens, für den ersten Empfänger, einen Wirkungspegel einer Übertragung für jeden entsprechenden Sekundärstationssender der Mehrzahl der Sekundärstationen zu bestimmen und einen Sekundärstationssender der Mehrzahl der Sekundärstationen auszuwählen, der dann über einen höchsten Wirkungspegel verfügt, um einen ausgewählten Sender zu bilden; viertens, einen zweiten Empfänger der Mehrzahl der Primärstationsempfänger auszuwählen, der dann über einen Überfüllungsparameter verfügt, der kleiner als der erste Schwellenwert ist, und einen zweiten Überfüllungsparameter für den zweiten Empfänger in Verbindung mit dem ausgewählten Sender zu bestimmen; und fünftens, wenn der zweite Überfüllungsparameter kleiner als der erste Schwellenwert ist, den ausgewählten Sender zu dem zweiten Empfänger zu überführen. In der bevorzugten Ausführungsform ist der Überfüllungsparameter ein Zugriffslatenzfaktor.
Schließlich zusammenfassend, stellt 2 im Lichte von 11 eine Vorrichtung 101 dar, in der die Prozessoranordnung 120 weiterhin anspricht, um, erstens, einen Überfüllungsparameter für jeden Sender der Mehrzahl der Primärstationssender zu bestimmen, um eine Mehrzahl von Überfül lungsparametern zu bilden; zweitens, wenn ein Überfüllungsparameter der Mehrzahl der Überfüllungsparameter einen ersten Schwellenwert übersteigt, einen ersten Sender der Mehrzahl der Primärstationssender auszuwählen, der dann über einen höchsten Überfüllungsparameter verfügt; drittens, für den ersten Sender, einen Wirkungspegel einer Überführung für jeden entsprechenden Sekundärstationsempfänger der Mehrzahl der Sekundärstationen zu bestimmen und einen Sekundärstationsempfänger der Mehrzahl der Sekundärstationen auszuwählen, der dann über einen höchsten Wirkungspegel verfügt, um einen ausgewählten Empfänger zu bilden; viertens, einen zweiten Sender der Mehrzahl der Primärstationssender auszuwählen, der dann über einen Überfüllungsparameter verfügt, der kleiner als der erste Schwellenwert ist und einen zweiten Überfüllungsparameter für den zweiten Sender in Verbindung mit den ausgewählten Empfängern zu bestimmen; und fünftens, wenn der zweite Überfüllungsparameter kleiner als der erste Schwellenwert ist, den ausgewählten Empfänger zu dem zweiten Sender zu überführen. In der bevorzugten Ausführungsform umfasst der Überfüllungsparameter weiterhin einen Durchsatzfaktor.
Zahlreiche Vorteile der Vorrichtung und des Verfahrens zur Verwaltung des Spektrums der vorliegenden Erfindung sind offensichtlich. Erstens, die Vorrichtung und das Verfahren zur Verwaltung des Spektrums der vorliegenden Erfindung spricht eine völlig neue Frage in der Datenkommunikation an, und zwar einen gleichzeitigen Lastenausgleich, eine Verwaltung der Überfüllung und eine Kanalzuweisung in einem Mehrpunktkommunikationssystem. Zweitens, stellt die Vorrichtung und das Verfahren zur Verwaltung des Spektrums der vorliegenden Erfindung durch Verwenden einer direkten Rückkopplung von Sekundärstationen eine eindeutige Reaktion auf Kanalrauschbedingungen zur Verfügung, wobei Impuls- von Eingangsrauschen unterschieden wird und entsprechende Lösungen zur Verfügung gestellt werden. Als nächstes stellen die Vorrichtung und das Verfahren zur Verwaltung des Spektrums der vorliegenden Erfindung eine minimale Zugriffslatenz zur Verfügung, die in solch einem asymmetrischen Kommunikationssystem sehr bedeutsam ist, da sich eine Aufwärtszugriffslatenz negativ und schwerwiegend auf den Abwärtsdatendurchsatz auswirken kann. Noch ein anderer Vorteil der Vorrichtung und des Verfahrens zur Verwaltung des Spektrums der vorliegenden Erfindung ist die unabhängige Verwaltung von Aufwärts- und Abwärtskanälen, sowohl hinsichtlich der Qualität als auch der Überfülung, anstatt des Ansatzes einer gekoppelten Aufwärts- und Abwärtskanalzuweisung und -verwaltung nach dem Stand der Technik. Schließlich stellen die Vorrichtung und das Verfahren zur Verwaltung des Spektrums der vorliegenden Erfindung ein benötigtes Verfahren zur Verfügung, um eine Kanalqualitätsverwaltung mit einer Datenverkehrsverwaltung in einem Gesamtsystem zu integrieren.
Aus dem vorangehenden ist klar, dass zahlreiche Variationen und Modifikationen ausgeführt werden können, ohne von dem Umfang der Erfindung, wie in den angehängten Ansprüchen definiert, abzuweichen.

Claims

Verfahren zur Verwaltung des Spektrums in einem Kommunikationssystem (100), wobei das Kommunikationssystem (100) über ein Kommunikationsmittel verfügt, das Kommunikationsmittel über eine Mehrzahl von Abwärtskommunikationskanälen ("downstream communication channels") verfügt, das Kommunikationsmittel weiterhin über eine Mehrzahl von Aufwärtskommunikationskanälen ("upstream communication channels") verfügt, das Kommunikationssystem (100) weiterhin über eine Mehrzahl von Sekundärstationen (110a–110n) verfügt, die an das Kommunikationsmittel koppelbar sind, jede Sekundärstation der Mehrzahl der Sekundärstationen (110a–110n) über einen Empfänger und einen Sender verfügt, wobei das Verfahren umfasst: (a) Zuordnen einer Last der Mehrzahl der Aufwärtskommunikationskanäle und der Mehrzahl der Abwärtskommunikationskanäle zu einer Eingangssekundärstation ("entering secondary station") der Mehrzahl der Sekundärstationen (110a–110n); (b) Zuordnen einer Last der Mehrzahl der Aufwärtskommunikationskanäle und der Mehrzahl der Abwärtskommunikationskanäle zu einer aktiven Sekundärstation der Mehrzahl der Sekundärstationen (110a–110n); (c) Zuordnen der Mehrzahl der Aufwärtskommunikationskanäle und der Mehrzahl der Abwärtskommunikationskanäle basierend auf einem Fehlerparameter; und (d) Zuordnen einer Last der Mehrzahl der Aufwärtskommunikationskanäle und der Mehrzahl der Abwärtskommunikationskanäle basierend auf einem Überfüllungsparameter ("congestion parameter"); dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt (c) weiterhin umfasst: für Aufwärtskommunikationskanäle: Überwachen einer Fehlerrate für jeden Aufwärtskommunikationskanal der Mehrzahl der Aufwärtskommunikationskanäle; Bestimmen, ob die Fehlerrate für jeden Aufwärtskommunikationskanal der Mehrzahl der Aufwärtskommunikationskanäle einen ersten Schwellenwert übersteigt, um einen Satz von Hochfehler-Aufwärtskanälen ("upstream high error channels") zu bilden; Bestimmen eines Kanalrauschparameters für einen ersten Hochfehler-Aufwärtskanal des Satzes der Hochfehler-Aufwärtskanäle; wenn der Kanalrauschparameter des ersten Hochfehler-Aufwärtskanals einen zweiten Schwellenwert übersteigt, Überführen eines Sekundärstationssenders von dem ersten Hochfehler-Aufwärtskanal zu einem ersten unbelegten Aufwärtskommunikationskanal der Mehrzahl der Aufwärtskommunikationskanäle, wobei der erste unbelegte Aufwärtskommunikationskanal dann über einen Kanalrauschparameter verfügt, der niedriger als der zweite Schwellenwert ist; und wenn der Kanalrauschparameter des ersten Hochfehler-Aufwärtskanals kleiner als der zweite Schwellen wert ist, Überführen eines Sekundärstationssenders von dem ersten Hochfehler-Aufwärtskanal zu einem zweiten unbelegten Aufwärtskommunikationskanal der Mehrzahl der Aufwärtskommunikationskanäle, wobei der zweite unbelegte Aufwärtskommunikationskanal über eine Frequenz verfügt, die höher als eine Frequenz des ersten Hochfehler-Aufwärtskommunikationskanals ist; und für Abwärtskommunikationskanäle: Überwachen einer Abwärtsfehlerrate für jede Sekundärstation der Mehrzahl der Sekundärstationen (110a–110n), die mit einem ersten Abwärtskommunikationskanal der Mehrzahl der Abwärtskommunikationskanäle verbunden ist; und wenn eine vorbestimmte Zahl der Mehrzahl der Sekundärstationen (110a–110n) über eine Abwärtsfehlerrate verfügt, die einen Schwellenwert übersteigt, Überführen eines Sekundärstationsempfängers von dem ersten Abwärtskommunikationskanal zu einem zweiten Abwärtskommunikationskanal der Mehrzahl der Abwärtskommunikationskanäle.
Verfahren zur Verwaltung des Spektrums in einem Kommunikationssystem (100), wobei das Kommunikationssystem (100) über ein Kommunikationsmittel verfügt, das Kommunikationsmittel über eine Mehrzahl von Abwärtskommunikationskanälen verfügt, das Kommunikationsmittel weiterhin über eine Mehrzahl von Aufwärtskommunikationskanälen verfügt, das Kommunikationssystem (100) weiterhin über eine Mehrzahl von Sekundärstationen (110a–110n) verfügt, die an das Kommunikationsmittel koppelbar sind, jede Sekundärstation der Mehrzahl der Sekundärstationen (110a–110n) über einen Empfänger oder einen Sender verfügt, wobei das Verfahren umfasst: (a) Zuordnen einer Last der Mehrzahl der Aufwärtskommunikationskanäle und der Mehrzahl der Abwärtskommunikationskanäle zu einer Eingangssekundärstation der Mehrzahl der Sekundärstationen (110a–110n); (b) Zuordnen einer Last der Mehrzahl der Aufwärtskommunikationskanäle und der Mehrzahl der Abwärtskommunikationskanäle zu einer aktiven Sekundärstation der Mehrzahl der Sekundärstationen (110a–110n); (c) Zuordnen der Mehrzahl der Aufwärtskommunikationskanäle und der Mehrzahl der Abwärtskommunikationskanäle basierend auf einem Fehlerparameter; und (d) Zuordnen einer Last der Mehrzahl der Aufwärtskommunikationskanäle und der Mehrzahl der Abwärtskommunikationskanäle basierend auf einem Überfüllungsparameter; dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt (a) weiterhin umfasst: für Aufwärtskommunikationskanäle: Bestimmen eines Empfangslastfaktors ("receive loading factor") für jeden Empfänger einer Mehrzahl von Primärstationsempfängern, um eine Mehrzahl von Empfangslastfaktoren zu bilden; wenn die Mehrzahl der Empfangslastfaktoren eine Initialisierung des Kommunikationssystems (100) anzeigt, sequenzielles Zuweisen eines Senders einer jeden Sekundärstation der Mehrzahl der Sekundärstationen (110a–110n) zu jedem Empfänger der Mehrzahl der Primärstationsempfänger; und wenn die Mehrzahl der Empfangslastfaktoren keine Initialisierung des Kommunikationssystems (100) anzeigt, Zuweisen eines Senders einer Eingangssekundärstation der Mehrzahl der Sekundärstationen (110a–110n) zu einem Empfänger der Mehrzahl der Primärstationsempfänger, der dann über einen niedrigsten Empfangslastfaktor verfügt; und für Abwärtskommunikationskanäle: Bestimmen eines Sendelastfaktors ("transmit loading factor") für jeden Sender einer Mehrzahl von Primärstationssendern, um eine Mehrzahl von Sendelastfaktoren zu bilden; wenn die Mehrzahl der Sendelastfaktoren eine Initialisierung des Kommunikationssystems (100) anzeigt, sequenzielles Zuweisen eines Empfängers einer jeden Sekundärstation der Mehrzahl der Sekundärstationen (110a–110n) zu jedem Sender der Mehrzahl der Primärstationssender; und wenn die Mehrzahl der Sendelastfaktoren keine Initialisierung des Kommunikationssystems (100) anzeigt, Zuweisen eines Empfängers einer Eingangssekundärstation der Mehrzahl der Sekundärstationen (110a–110n) zu einem Sender der Mehrzahl der Primärstationssender, der dann über einen niedrigsten Sendelastfaktor verfügt.
Verfahren zur Verwaltung des Spektrums in einem Kommunikationssystem (100), wobei das Kommunikationssystem (100) über ein Kommunikationsmittel verfügt, das Kommunikationsmittel über eine Mehrzahl von Abwärtskommunikationskanälen verfügt, das Kommunikationsmittel weiterhin über eine Mehrzahl von Aufwärtskommunikationskanälen verfügt, das Kommunikationssystem (100) weiterhin über eine Mehrzahl von Sekundärstationen (110a–110n) verfügt, die an das Kommunikationsmittel koppelbar sind, jede Sekundärstation der Mehrzahl der Sekundärstationen (110a–110n) über einen Empfänger und einen Sender verfügt, wobei das Verfahren umfasst: (a) Zuordnen einer Last der Mehrzahl der Aufwärtskommunikationskanäle und der Mehrzahl der Abwärtskommunikationskanäle zu einer Eingangssekundärstation der Mehrzahl der Sekundärstationen (110a–110n); (b) Zuordnen einer Last der Mehrzahl der Aufwärtskommunikationskanäle und der Mehrzahl der Abwärtskommunikationskanäle zu einer aktiven Sekundärstation der Mehrzahl von Sekundärstationen (110a–110n); (c) Zuordnen der Mehrzahl der Aufwärtskommunikationskanäle und der Mehrzahl der Abwärtskommunikationskanäle basierend auf einem Fehlerparameter; und (d) Zuordnen einer Last der Mehrzahl der Aufwärtskommunikationskanäle und der Mehrzahl der Abwärtskommunikationskanäle basierend auf einem Überfüllungsparameter; dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt (b) weiterhin umfasst: für Aufwärtskommunikationskanäle: Bestimmen eines Empfangslastfaktors für jeden einer Mehrzahl von Primärstationsempfänger, um eine Mehrzahl von Empfangslastfaktoren zu bilden; wenn eine Variation der Mehrzahl der Empfangslastfaktoren einen Schwellenwert übersteigt, Auswählen eines ersten Empfängers der Mehrzahl der Primärstationsempfänger, der dann über einen höchsten Empfangslastfaktor verfügt; für den ersten Empfänger, Bestimmen eines Wirkungspegels ("impact level") einer Überführung für jeden entsprechenden Sekundärstationssender der Mehrzahl der Sekundärstationen (110a–110n) und Auswählen eines Sekundärstationssenders der Mehrzahl der Sekundärstationen (110a– 110n), der dann über einen höchsten Wirkungspegel verfügt, um einen ausgewählten Sender zu bilden; Auswählen eines zweiten Empfängers der Mehrzahl der Primärstationsempfänger, der dann über einen Empfangslastfaktor verfügt, der kleiner als ein mittlerer Empfangslastfaktor ist, und Bestimmen eines zweiten Empfangslastfaktors für den ausgewählten Empfänger in Verbindung mit dem ausgewählten Sender; und wenn der zweite Empfangslastfaktor kleiner als der mittlere Empfangslastfaktor ist, Überführen des ausgewählten Senders zu dem zweiten Empfänger; und für Abwärtskommunikationskanäle: Bestimmen eines Sendelastfaktors für jeden Sender einer Mehrzahl von Primärstationssender, um eine Mehrzahl von Sendelastfaktoren zu bilden; wenn eine Variation der Mehrzahl der Sendelastfaktoren einen Schwellenwert übersteigt, Auswählen eines ersten Senders der Mehrzahl der Primärstationssender, der dann über einen höchsten Sendelastfaktor verfügt; für den ersten Sender, Bestimmen eines Wirkungspegels einer Überführung für jeden entsprechenden Sekundärstationsempfänger der Mehrzahl der Sekundärstationen (110a–110n) und Auswählen eines Sekundärstationsempfängers der Mehrzahl der Sekundärstationen (110a–110n), der dann über einen höchsten Wirkungspegel verfügt, um einen ausgewählten Empfänger zu bilden; Auswählen eines zweiten Senders der Mehrzahl der Primärstationssender, der dann über einen Sendelastfaktor verfügt, der kleiner als ein mittlerer Sendelastfaktor ist, und Bestimmen eines zweiten Sendelastfaktors für den zweiten Sender in Verbindung mit dem ausgewählten Empfänger; und wenn der zweite Sendelastfaktor kleiner als der mittlere Sendelastfaktor ist, Überführen des ausgewählten Empfängers zu dem zweiten Sender.
Verfahren zur Verwaltung des Spektrums in einem Kommunikationssystem (100), wobei das Kommunikationssystem (100) über ein Kommunikationsmittel verfügt, das Kommunikationsmittel über eine Mehrzahl von Abwärtskommunikationskanälen verfügt, das Kommunikationsmittel weiterhin über eine Mehrzahl von Aufwärtskommunikationskanälen verfügt, das Kommunikationssystem (100) weiterhin über eine Mehrzahl von Sekundärstationen (110a–110n) verfügt, die an das Kommunikationsmittel koppelbar sind, jede Sekundärstation der Mehrzahl der Sekundärstationen (110a–110n) über einen Empfänger und einen Sender verfügt, wobei das Verfahren umfasst: (a) Zuordnen einer Last der Mehrzahl der Aufwärtskommunikationskanäle und der Mehrzahl der Abwärtskommunikationskanäle zu einer Eingangssekundärstation der Mehrzahl der Sekundärstationen (110a–110n); (b) Zuordnen einer Last der Mehrzahl der Aufwärtskommunikationskanäle und der Mehrzahl der Abwärtskommunikationskanäle zu einer aktiven Sekundärstation der Mehrzahl der Sekundärstationen (110a–110n); (c) Zuordnen der Mehrzahl der Aufwärtskommunikationskanäle und der Mehrzahl der Abwärtskommunikationskanäle basierend auf einem Fehlerparameter; und (d) Zuordnen einer Last der Mehrzahl der Aufwärtskommunikationskanäle und der Mehrzahl der Abwärtskommunikationskanäle basierend auf einem Überfüllungsparameter; dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt (d) weiterhin umfasst: für Aufwärtskommunikationskanäle: Bestimmen eines Überfüllungsparameters für jeden Empfänger einer Mehrzahl von Primärstationsempfänger, um eine Mehrzahl von Überfüllungsparametern zu bilden; wenn ein Überfüllungsparameter der Mehrzahl der Überfüllungsparameter einen ersten Schwellenwert übersteigt, Auswählen eines ersten Empfängers der Mehrzahl der Primärstationsempfänger, der dann über einen höchsten Überfüllungsparameter verfügt; für den ersten Empfänger, Bestimmen eines Wirkungspegels einer Überführung für jeden entsprechenden Sekundärstationssender der Mehrzahl der Sekundärstationen (110a–110n) und Auswählen eines Sekundärstationssenders der Mehrzahl der Sekundärstationen (110a–110n), der dann über einen höchsten Wirkungspegel verfügt, um einen ausgewählten Sender zu bilden; Auswählen eines zweiten Empfängers der Mehrzahl der Primärstationsempfänger, der dann über einen Überfüllungsparameter verfügt, der kleiner als der erste Schwellenwert ist, und Bestimmen eines zweiten Überfüllungsparameters für den zweiten Empfänger in Verbindung mit dem ausgewählten Sender; und wenn der zweite Überfüllungsparameter kleiner als der erste Schwellenwert ist, Überführen des ausgewählten Senders zu dem zweiten Empfänger; und für Abwärtskommunikationskanäle: Bestimmen eines Überfüllungsparameters für jeden Sender einer Mehrzahl von Primärstationssendern, um eine Mehrzahl von Überfüllungsparametern zu bilden; wenn ein Überfüllungsparameter der Mehrzahl der Überfüllungsparameter einen ersten Schwellenwert übersteigt, Auswählen eines ersten Senders der Mehrzahl der Primärstationssender, der dann über einen höchsten Überfüllungsparameter verfügt; für den ersten Sender, Bestimmen eines Wirkungspegels einer Überführung für jeden entsprechenden Sekundärstationsempfänger der Mehrzahl der Sekundärstationen (110a–110n) und Auswählen eines Sekundärstationsempfängers der Mehrzahl der Sekundärstationen (110a–110n), der dann über einen höchsten Wirkungspegel verfügt, um einen ausgewählten Empfänger zu bilden; Auswählen eines zweiten Senders der Mehrzahl der Primärstationssender, der dann über einen Überfüllungsparameter verfügt, der kleiner als der erste Schwellenwert ist, und Bestimmen eines zweiten Überfüllungsparameters für den zweiten Sender in Verbindung mit dem ausgewählten Empfänger; und wenn der zweite Überfüllungsparameter kleiner als der erste Schwellenwert ist, Überführen des ausgewählten Empfängers zu dem zweiten Sender.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Kommunikationsmittel eine optische Hybridfaser und ein Koaxialkabel ist.
Eine Vorrichtung zur Verwaltung des Spektrums in einem Kommunikationssystem (100), wobei das Kommunikationssystem (100) über ein Kommunikationsmittel verfügt, das Kommunikationsmittel über eine Mehrzahl von Abwärtskommunikationskanälen verfügt, das Kommunikationsmittel weiterhin über eine Mehrzahl von Aufwärtskommunikationskanälen verfügt, das Kommunikationssystem (100) weiterhin über eine Mehrzahl von Sekundärstationen (110a–110n) verfügt, die an das Kommunikationsmittel koppelbar sind, jede Sekundärstation der Mehrzahl der Sekundärstationen (110a–110n) über einen Empfänger und einen Sender verfügt, wobei die Vorrichtung umfasst: eine Kanalschnittstelle, die an das Kommunikationsmittel für eine Signalübertragung auf einem Abwärtskommunikationskanal der Mehrzahl der Abwärtskommunikationskanäle und für einen Signalempfang auf einem Aufwärtskommunikationskanal der Mehrzahl der Aufwärtskommunikationskanäle koppelbar ist; und eine Prozessoranordnung, die an die Kanalschnittstelle gekoppelt ist, wobei die Prozessoranordnung durch einen Satz von Programmanweisungen reagiert, um die Last der Mehrzahl der Aufwärtskommunikationskanäle und der Mehrzahl der Abwärtskommunikationskanäle einer Eingangssekundärstation der Mehrzahl der Sekundärstationen (110a–110n) zuzuordnen; um die Last der Mehrzahl der Aufwärtskommunikationskanäle und der Mehrzahl der Abwärtskommunikationskanäle einer aktiven Sekundärstation der Mehrzahl der Sekundärstationen (110a–110n) zuzuordnen; um die Mehrzahl der Aufwärtskommunikationskanäle und die Mehrzahl der Abwärtskommunikationskanäle basierend auf einem Fehlerparameter zuzuordnen; und um eine Last der Mehrzahl der Aufwärtskommunikationskanäle und der Mehrzahl der Abwärtskommunikationskanäle basierend auf einem Überfüllungsparameter zuzuordnen; dadurch gekennzeichnet, dass die Prozessoranordnung weiterhin reagiert: für Aufwärtskommunikationskanäle: um eine Fehlerrate für jeden Aufwärtskommunikationskanal der Mehrzahl der Aufwärtskommunikationskanäle zu überwachen; um zu bestimmen, ob die Fehlerrate für jeden Aufwärtskommunikationskanal der Mehrzahl der Aufwärtskommunikationskanäle einen ersten Schwellenwert übersteigt, um einen Satz von Hochfehler-Aufwärtskanälen zu bilden; um einen Kanalrauschparameter für einen ersten Hochfehler-Aufwärtskanal des Satzes der Hochfehler-Aufwärtskanäle zu bestimmen; um, wenn der Kanalrauschparameter des ersten Hochfehler-Aufwärtskanals einen zweiten Schwellenwert übersteigt, einen Sekundärstationssender von dem ersten Hochfehler-Aufwärtskanal zu einem ersten unbelegten Aufwärtskommunikationskanal der Mehrzahl der Aufwärtskommunikationskanäle zu überführen, wobei der erste unbelegte Aufwärtskommunikationskanal dann über einen Kanalrauschparameter verfügt, der kleiner als der zweite Schwellenwert ist; und um, wenn der Kanalrauschparameter des ersten Hochfehler-Aufwärtskanals kleiner als der zweite Schwellenwert ist, einen Sekundärstationssender von dem ersten Hochfehler-Aufwärtskanal zu einem zweiten unbelegten Aufwärtskommunikationskanal der Mehrzahl der Aufwärtskommunikationskanäle zu überführen, wobei der zweite unbelegte Aufwärtskommunikationskanal über eine Frequenz verfügt, die höher als eine Frequenz des ersten Hochfehler-Aufwärtskanals ist; und für Abwärtskommunikationskanäle: um eine Abwärtsfehlerrate für jede Sekundärstation zu überwachen, die mit einem ersten Abwärtskommunikationskanal der Mehrzahl der Abwärtskommunikationskanäle verbunden ist; und um, wenn eine vorbestimmte Zahl der Mehrzahl der Sekundärstationen (110a–110n) über eine Abwärtsfehlerrate verfügt, die einen Schwellenwert übersteigt, einen Sekundärstationsempfänger von dem ersten Abwärtskommunikationskanal zu einem zweiten Abwärtskommunikationskanal der Mehrzahl der Abwärtskommunikationskanäle zu überführen.
Eine Vorrichtung zur Verwaltung des Spektrums in einem Kommunikationssystem (100), wobei das Kommunikationssystem (100) über ein Kommunikationsmittel verfügt, das Kommunikationsmittel über eine Mehrzahl von Abwärtskommunikationskanälen verfügt, das Kommunikationsmittel weiterhin über eine Mehrzahl von Aufwärtskommunikationskanälen verfügt, das Kommunikationssystem (100) weiterhin über eine Mehrzahl von Sekundärstationen (110a–110n) verfügt, die an das Kommunikationsmittel koppelbar sind, jede Sekundärstation der Mehrzahl der Sekundärstationen (110a–110n) über einen Empfänger und einen Sender verfügt, wobei die Vorrichtung umfasst: eine Kanalschnittstelle, die an das Kommunikationsmittel für eine Signalübertragung auf einem Abwärtskommunikationskanal der Mehrzahl der Abwärtskommunikationskanäle und für einen Signalempfang auf einem Aufwärtskommunikationskanal der Mehrzahl der Aufwärtskommunikationskanäle koppelbar ist; und eine Prozessoranordnung, die an die Kanalschnittstelle gekoppelt ist, wobei die Prozessoranordnung durch einen Satz von Programmanweisungen reagiert, um die Last der Mehrzahl der Aufwärtskommunikationskanäle und der Mehrzahl der Abwärtskommunikationskanäle einer Eingangssekundärstation der Mehrzahl der Sekundärstationen (110a–110n) zuzuordnen; um die Last der Mehrzahl der Aufwärtskommunikationskanäle und der Mehrzahl der Abwärtskommunikationskanäle einer aktiven Sekundärstation der Mehrzahl der Sekundärstationen (110a–110n) zuzuordnen; um die Mehrzahl der Aufwärtskommunikationskanäle und die Mehrzahl der Abwärtskommunikationskanäle basierend auf einem Fehlerparameter zuzuordnen; und um eine Last der Mehrzahl der Aufwärtskommunikationskanäle und der Mehrzahl der Abwärtskommunikationskanäle basierend auf einem Überfüllungsparameter zuzuordnen; dadurch gekennzeichnet, dass die Prozessoranordnung weiterhin reagiert: für Aufwärtskommunikationskanäle: um einen Empfangslastfaktor für jeden Empfänger einer Mehrzahl von Primärstationsempfängern zu bestimmen, um eine Mehrzahl von Empfangslastfaktoren zu bilden; um, wenn die Mehrzahl der Empfangslastfaktoren eine Initialisierung des Kommunikationssystems (100) anzeigt, einen Sender eines jeden Sekundärstationssenders der Mehrzahl der Sekundärstationen (110a–110n) zu jedem Empfänger der Mehrzahl der Primärstationsempfänger sequenziell zuzuweisen; und um, wenn die Mehrzahl der Empfangslastfaktoren keine Initialisierung des Kommunikationssystems (100) anzeigt, einen Sender einer Eingangssekundärstation der Mehrzahl der Sekundärstationen (110a–110n) einem Empfänger der Mehrzahl der Primärstationsempfänger zuzuweisen, der dann über einen niedrigsten Empfangslastfaktor verfügt; und für Abwärtskommunikationskanäle: um einen Sendelastfaktor für jeden Sender einer Mehrzahl von Primärstationssendern zu bestimmen, um eine Mehrzahl von Sendelastfaktoren zu bilden; um, wenn die Mehrzahl der Sendelastfaktoren eine Initialisierung des Kommunikationssystems (100) anzeigt, einen Empfänger einer jeden Sekundärstation der Mehrzahl der Sekundärstationen (110a–110n) jedem Sender der Mehrzahl der Primärstationssender sequenziell zuzuweisen; und um, wenn die Mehrzahl der Sendelastfaktoren keine Initialisierung des Kommunikationssystems (100) anzeigt, einen Empfänger einer Eingangssekundärstation der Mehrzahl der Sekundärstationen (110a–110n) einem Sender der Mehrzahl der Primärstationssender zuzuweisen, der dann über einen niedrigsten Sendelastfaktor verfügt.
Eine Vorrichtung zur Verwaltung des Spektrums in einem Kommunikationssystem (100), wobei das Kommunikationssystem (100) über ein Kommunikationsmittel verfügt, das Kommunikationsmittel über eine Mehrzahl von Abwärtskommunikationskanälen verfügt, das Kommunikationsmittel weiterhin über eine Mehrzahl von Aufwärtskommunikationskanälen verfügt, das Kommunikationssystem (100) weiterhin über eine Mehrzahl von Sekundärstationen (110a–110n) verfügt, die an das Kommunikationsmittel koppelbar sind, jede Sekundärstation der Mehrzahl der Sekundärstationen (110a–110n) über einen Empfänger und einen Sender verfügt, wobei die Vorrichtung umfasst: eine Kanalschnittstelle, die an das Kommunikationsmittel für eine Signalübertragung auf einem Abwärtskommunikationskanal der Mehrzahl der Abwärtskommunikationskanäle und für einen Signalempfang auf einem Aufwärtskommunikationskanal der Mehrzahl der Aufwärtskommunikationskanäle koppelbar ist; und eine Prozessoranordnung, die an die Kanalschnittstelle gekoppelt ist, wobei die Prozessoranordnung durch einen Satz von Programmanweisungen reagiert, um die Last der Mehrzahl der Aufwärtskommunikationskanäle und der Mehrzahl der Abwärtskommunikationskanäle einer Eingangssekundärstation der Mehrzahl der Sekundärstationen (110a–110n) zuzuordnen; um die Last der Mehrzahl der Aufwärtskommunikationskanäle und der Mehrzahl der Abwärtskommunikationskanäle einer aktiven Sekundärstation der Mehrzahl der Sekundärstationen (110a–110n) zuzuordnen; um die Mehrzahl der Aufwärtskommunikationskanäle und die Mehrzahl der Abwärtskommunikationskanäle basierend auf einem Fehlerparameter zuzuordnen; und um eine Last der Mehrzahl der Aufwärtskommunikationskanäle und der Mehrzahl der Abwärtskommunikationskanäle basierend auf einem Überfüllungsparameter zuzuordnen; dadurch gekennzeichnet, dass die Prozessoranordnung weiterhin reagiert: für Aufwärtskommunikationskanäle: um einen Empfangslastfaktor für jeden einer Mehrzahl von Primärstationsempfängern zu bestimmen, um eine Mehrzahl von Empfangslastfaktoren zu bilden; um, wenn eine Variation der Mehrzahl der Empfangslastfaktoren einen Schwellenwert übersteigt, einen ersten Empfänger der Mehrzahl der Primärstationsempfänger auszuwählen, der dann über einen höchsten Empfangslastfaktor verfügt; um für den ersten Empfänger einen Wirkungspegel einer Überführung für jeden entsprechenden Sekundärstationssender der Mehrzahl der Sekundärstationen (110a–110n) zu bestimmen und einen Sekundärstationssender der Mehrzahl der Sekundärstationen (110a–110n) auszuwählen, der dann über einen höchsten Wirkungspegel verfügt, um einen ausgewählten Sender zu bilden; um einen zweiten Empfänger der Mehrzahl der Primärstationsempfänger auszuwählen, der dann über einen Empfangslastfaktor verfügt, der kleiner als ein mittlerer Empfangslastfaktor ist, und um einen zweiten Empfangslastfaktor für den zweiten Empfänger in Verbindung mit dem ausgewählten Sender zu bestimmen; und um, wenn der zweite Empfangslastfaktor kleiner als der mittlere Empfangslastfaktor ist, den ausgewählten Sender zu dem zweiten Empfänger zu überführen; und für Abwärtskommunikationskanäle: um einen Sendelastfaktor für jeden Sender einer Mehrzahl von Primärstationssendern zu bestimmen, um eine Mehrzahl von Sendelastfaktoren zu bilden; um, wenn eine Variation der Mehrzahl der Sendelastfaktoren einen Schwellenwert übersteigt, einen ersten Sender der Mehrzahl der Primärstationssender auszuwählen, der dann über einen höchsten Sendelastfaktor verfügt; um für den ersten Sender einen Wirkungspegel einer Überführung für jeden entsprechenden Sekundärstationsempfänger der Mehrzahl der Sekundärstationen (110a– 110n) zu bestimmen und einen Sekundärstationsempfänger der Mehrzahl der Sekundärstationen (110a–110n) auszuwählen, der dann über einen höchsten Wirkungspegel verfügt, um einen ausgewählten Empfänger zu bilden; um einen zweiten Sender der Mehrzahl der Primärstationssender auszuwählen, der dann über einen Sendelastfaktor verfügt, der kleiner als ein mittlerer Sendelastfaktor ist, und einen zweiten Sendelastfaktor für den ausgewählten Sender in Verbindung mit dem zweiten Empfänger zu bestimmen; und um, wenn der zweite Sendelastfaktor kleiner als der mittlere Sendelastfaktor ist, den ausgewählten Empfänger zu dem zweiten Sender zu überführen.
Eine Vorrichtung zur Verwaltung des Spektrums in einem Kommunikationssystem (100), wobei das Kommunikationssystem (100) über ein Kommunikationsmittel verfügt, das Kommunikationsmittel über eine Mehrzahl von Abwärtskommunikationskanälen verfügt, das Kommunikationsmittel weiterhin über eine Mehrzahl von Aufwärtskommunikationskanälen verfügt, das Kommunikationssystem (100) weiterhin über eine Mehrzahl von Sekundärstationen (110a–110n) verfügt, die an das Kommunikationsmittel koppelbar sind, jede Sekundärstation der Mehrzahl der Sekundärstationen (110a–110n) über einen Empfänger und einen Sender verfügt, wobei die Vorrichtung umfasst: eine Kanalschnittstelle, die an das Kommunikationsmittel für eine Signalübertragung auf einem Abwärtskommunikationskanal der Mehrzahl der Abwärtskommunikationskanäle und für einen Signalempfang auf einem Aufwärtskommunikationska nal der Mehrzahl der Aufwärtskommunikationskanäle koppelbar ist; und eine Prozessoranordnung, die an die Kanalschnittstelle gekoppelt ist, wobei die Prozessoranordnung durch einen Satz von Programmanweisungen reagiert, um die Last der Mehrzahl der Aufwärtskommunikationskanäle und der Mehrzahl der Abwärtskommunikationskanäle einer Eingangssekundärstation der Mehrzahl der Sekundärstationen (110a–110n) zuzuordnen; um die Last der Mehrzahl der Aufwärtskommunikationskanäle und der Mehrzahl der Abwärtskommunikationskanäle einer aktiven Sekundärstation der Mehrzahl der Sekundärstationen (110a–110n) zuzuordnen; um die Mehrzahl der Aufwärtskommunikationskanäle und die Mehrzahl der Abwärtskommunikationskanäle basierend auf einem Fehlerparameter zuzuordnen; und um eine Last der Mehrzahl der Aufwärtskommunikationskanäle und der Mehrzahl der Abwärtskommunikationskanäle basierend auf einem Überfüllungsparameter zuzuordnen; dadurch gekennzeichnet, dass die Prozessoranordnung weiterhin reagiert: für Aufwärtskommunikationskanäle: um einen Überfüllungsparameter für jeden einer Mehrzahl von Primärstationsempfängern zu bestimmen, um eine Mehrzahl von Überfüllungsparametern zu bilden; um, wenn ein Überfüllungsparameter der Mehrzahl der Überfüllungsparameter einen ersten Schwellenwert übersteigt, einen ersten Empfänger der Mehrzahl der Primärstationsempfänger auszuwählen, der dann über einen höchsten Überfüllungsparameter verfügt; um für den ersten Empfänger einen Wirkungspegel einer Überführung für jeden entsprechenden Sekundärstationssender der Mehrzahl der Sekundärstationen (110a– 110n) zu bestimmen und einen Sekundärstationssender der Mehrzahl der Sekundärstationen (110a–110n) auszuwählen, der dann über einen höchsten Wirkungspegel verfügt, um einen ausgewählten Sender zu bilden; um einen zweiten Empfänger der Mehrzahl der Primärstationsempfänger auszuwählen, der dann über einen Überfüllungsparameter verfügt, der kleiner als der erste Schwellenwert ist, und einen zweiten Überfüllungsparameter für den zweiten Empfänger in Verbindung mit dem ausgewählten Sender zu bestimmen; und um, wenn der zweite Überfüllungsparameter kleiner als der erste Schwellenwert ist, den ausgewählten Sender zu dem zweiten Empfänger zu überführen, und für Abwärtskommunikationskanäle: um einen Überfüllungsparameter für jeden Sender einer Mehrzahl von Primärstationssendern zu bestimmen, um eine Mehrzahl von Überfüllungsparametern zu bilden; um, wenn ein Überfüllungsparameter der Mehrzahl der Überfüllungsparameter einen ersten Schwellenwert übersteigt, einen ersten Sender der Mehrzahl der Primärstationssender auszuwählen, der dann über einen höchsten Überfüllungsparameter verfügt; um für den ersten Sender einen Wirkungspegel einer Überführung für jeden entsprechenden Sekundärstationsempfänger der Mehrzahl der Sekundärstationen (110a–110n) zu bestimmen und einen Sekundärstationsempfänger der Mehrzahl der Sekundärstationen (110a–110n) auszuwählen, der dann über einen höchsten Wirkungspegel verfügt, um einen ausgewählten Empfänger zu bilden; um einen zweiten Sender der Mehrzahl der Primärstationssender auszuwählen, der dann über einen Über füllungsparameter verfügt, der kleiner als der erste Schwellenwert ist, und um einen zweiten Überfüllungsparameter für den zweiten Sender in Verbindung mit dem ausgewählten Empfänger zu bestimmen; und um, wenn der zweite Überfüllungsparameter kleiner als der erste Schwellenwert ist, den ausgewählten Empfänger zu dem zweiten Sender zu überführen.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 6 bis 9, wobei das Kommunikationsmittel eine optische Hybridfaser und ein Koaxialkabel ist.