DE60224304T2

DE60224304T2 - Verfahren und vorrichtung zur sendeleistungsregelung

Info

Publication number: DE60224304T2
Application number: DE60224304T
Authority: DE
Inventors: Nicholas William Bath ANDERSON
Original assignee: IPWireless Inc
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2001-12-05
Filing date: 2002-12-05
Publication date: 2008-12-18
Anticipated expiration: 2022-12-06
Also published as: GB2382956B; EP2234439B1; AU2002352358A1; EP1490983B1; KR20100058637A; EP1806853A3; EP2234439A2; US7373161B2; US8521212B2; EP1490983A1; CN101262263B; EP2234284A2; KR101350667B1; CN1613199A; US20080207251A1; CN101262263A; KR101248724B1; KR20120096579A; US8060127B2; JP2005512388A

Description

Gebiet der Erfindung
Diese Erfindung bezieht sich auf eine Leistungsregelung in einem drahtlosen Kommunikationssystem. Diese Erfindung ist auf einen geschlossenen Leistungsregelkreis in einem UMTS-Kommunikationssystem mit terrestrischem Funkzugang (UTRA = UMTS terrestrial radio access) mit Zeitmultiplex-Duplexverfahren (TDD = time division multiplex) oder Codemultiplex-Vielfachzugriff (CDMA = code division multiple access) anwendbar, aber nicht darauf beschränkt.
Hintergrund der Erfindung
Drahtlose Kommunikationssysteme, zum Beispiel die Mobilfunktelefonie oder private mobile Funkkommunikationssysteme, sehen typischerweise vor, dass zwischen einer Vielzahl von Sende-Empfänger-Basisstationen (BTS = base transceiver stations), die mit Bezug auf universelle mobile Telekommunikationssysteme (UMTS-Systeme) als Knoten Bs bezeichnet werden, und einer Vielzahl von Teilnehmereinheiten Funktelekommunikationsverbindungen eingerichtet werden, die in UMTS-Systemen oftmals als Benutzergerät (UE = user equipment) bezeichnet werden.
Die Kommunikationsverbindung von einem Knoten B zu einem UE wird allgemein als netzabwärtsgerichteter Kommunikationskanal bezeichnet. Im Gegenzug wird die Kommunikationsverbindung von einem UE zu einem Knoten B allgemein als netzaufwärtsgerichteter Kommunikationskanal bezeichnet.
In einem auf UTRA basierenden drahtlosen Kommunikationssystem ist jedem Knoten B sein bestimmtes geografisches Sendegebiet (oder seine Funkzelle) zugeteilt. Das Sendegebiet ist definiert durch den bestimmten Bereich, über den der Knoten B akzeptable Datenübermittlungen mit UEs aufrechterhalten kann, die innerhalb seiner versorgenden Funkzelle arbeiten. Oftmals sind diese Funkzellen miteinander vereinigt, so dass sie ein sehr großes Sendegebiet ergeben.
In solchen drahtlosen Kommunikationssystemen bestehen Verfahren zur gleichzeitigen Übermittlung von Informationen, bei denen Kommunikationsbetriebsmittel in einem Kommunikationsnetz von einer Anzahl von Benutzern gemeinsam genutzt werden. Solche Verfahren werden als Vielfachzugriffstechniken bezeichnet. Es gibt eine ganze Anzahl von Vielfachzugriffstechniken, wobei ein endliches Kommunikationsbetriebsmittel in irgendeine Anzahl von physischen Parametern eingeteilt ist, wie zum Beispiel:

(i) Frequenzvielfachzugriff (FDMA = frequency division multiple access), wobei in dem Kommunikationssystem verwendete Frequenzen gemeinsam benutzt werden,
(ii) Zeitmultiplex-Vielfachzugriff (TDMA = time division multiple access), wobei jede im Kommunikationssystem genutzte Frequenz von Benutzern gemeinsam genutzt wird, indem das Kommunikationsbetriebsmittel (jede Frequenz) in eine Anzahl von separaten Zeitabschnitten (Zeitschlitzen, Zeitrahmen etc.) aufgeteilt wird, und
(iii) Codemultiplex-Vielfachzugriff (CDMA), wobei die Kommunikation dadurch vonstatten geht, dass alle jeweiligen Frequenzen in allen Zeitabschnitten verwendet werden, und das Betriebsmittel gemeinsam genutzt wird, indem jeder Kommunikation ein besonderer Code zugeteilt wird, um gewünschte Signale von ungewünschten Signalen zu unterscheiden.

Bei solchen Vielfachzugriffstechniken werden verschiedene Doppelpfade (im Wesentlichen eine gleichzeitige bidirektionale Kommunikation) eingerichtet. Solche Pfade können in einer Frequenzmultiplex-Duplex-Konfiguration (FDD = frequency division duplex) eingerichtet werden, wobei eine erste Frequenz der netzaufwärtsgerichteten Kommunikation und eine zweite Frequenz der netzabwärtsgerichteten Kommunikation gewidmet ist.
Alternativ können die Pfade in einer Zeitmultiplex-Duplexkonfiguration (TDD = time division duplex) eingerichtet werden, wobei ein erster Zeitabschnitt der netzaufwärtsgerichteten Kommunikation und ein zweiter Zeitabschnitt der netzabwärtsgerichteten Kommunikation gewidmet ist, und zwar innerhalb desselben Frequenzkanals. Zusätzlich werden noch einige Kommunikationskanäle zur Beförderung von Verkehrsdateninformationen und andere Kanäle zur Übertragung von Steuerinformationen verwendet, wie zum Beispiel für den Funkruf zwischen der Basisstation und den Teilnehmereinheiten.
Drahtlose Kommunikationssysteme unterscheiden sich von fest installierten Kommunikationssystemen wie etwa dem öffentlichen Fernsprechwählnetz (PSTN = public switched telephone network) prinzipiell in dem Punkt, dass sich mobile Stationen/mobile Teilnehmergeräte zwischen Sendegebieten bewegen, die von verschiedenen Knoten B (und/oder verschiedenen Dienstanbietern) versorgt werden. Dabei begegnen den mobilen Stationen/Teilnehmergeräten Umgebungen mit veränderlicher Funkausbreitung. Insbesondere im Kontext des Mobilfunks kann sich ein Pegel eines empfangenen Signals aufgrund von Mehrwege- und Fading-Effekten sehr schnell ändern.
Die vorliegende Erfindung wird beschrieben mit Bezug auf die aus der 3^rd Generation Partnership Project (3GPP) stammende technische Spezifikation "TS25.224" für ein drahtloses Kommunikationssystem basierend auf dem universellen mobilen Telekommunikationsstandard (UMTS = universal mobile telecommunications standard). UMTS ist ein auf CDMA basierendes System. Ein CDMA-System verwendet eine Streuspektrumübertragung. Zwei Kategorien von Streuspektrumübertragungen sind eine Direktsequenzstreuspektrumübertragung (DSSS = direct sequence spread spectrum) und eine Frequenzsprung-Streuspektrumübertragung (FHSS = frequency hopping spread spectrum).
Zum Beispiel im Falle eines DSSS-Kommunikationssystems lässt sich das Spektrum eines Signals höchst einfach streuen, indem man es mit einem über einen breitbandigen, pseudo-zufälligen Code erzeugten Signal multipliziert. Es ist von großer Bedeutung, dass das Streu- oder Spreizsignal genau bekannt ist, so dass der Empfänger das Signal wieder zusammenführen bzw. entspreizen kann. Ein mobilfunkbezogenes Kommunikationssystem, das DSSS verwendet, ist gemeinhin als Direktsequenz-Codemultiplex-Vielfachzugriffssystem (direct sequence code division multiple access system, DS-CDMA-System) bekannt, wovon ein Beispiel in der TIA-EAI-Norm IS-95 definiert ist.
Einzelne Benutzer im System verwenden dieselben Funkfrequenzen und Zeitschlitze, sind aber durch Verwendung individueller Streu- oder Spreizcodes voneinander unterscheidbar. Somit sind also innerhalb eines Teilbereichs des Funkspektrums viele Kommunikationskanäle zugewiesen, die eine Anzahl von Streucodes verwenden. Jeder unverwechselbare Code ist einem UE zugeordnet, außer für gemeinsame Kanäle.
Ein Merkmal, das den meisten drahtlosen Kommunikationssystemen zu eigen ist und ganz besonders in einem UTRA-System gebraucht wird, gestattet es den Sende-Empfängern im Knoten B und im UE, ihre Senderausgangsleistung einzustellen, um somit die geografische Entfernung zwischen ihnen zu berücksichtigen. Je näher sich das UE am Sende-Empfänger des Knotens B befindet, desto weniger Leistung brauchen die Sende-Empfänger des UE und des Knotens B zu übertragen, damit das übertragene Signal von der jeweils anderen Kommunikationseinheit adäquat empfangen wird. Dieses Merkmal der "Leistungsregelung" spart Batterieleistung im UE und trägt auch dazu bei, den Grad potenzieller Störungen im Kommunikationssystem zu reduzieren. Anfängliche Leistungseinstellungen für das UE werden zusammen mit anderen Steuerungsinformationen durch die Informationen eingestellt, die für eine bestimmte Funkzelle auf einem physischen Kennungskanal bereitgestellt werden.
Die 3GPP-Spezifikation geht von einem Verbindungsschema für gemeinsam genutzte netzabwärtsgerichtete Kanäle aus (DSCH = downlink shared channel), das den Einsatz einer langsamen, auf Messberichten basierenden Leistungsregelung von physischen netzabwärtsgerichteten (DL = downlink), gemeinsam genutzten Kanälen (PDSCH's = Physical Downlink Shared Channels) ermöglicht. In einem derartigen System muss das Benutzergerät (UE) ab und an Messberichte senden, aus denen die momentane mittlere Funkfelddämpfung zwischen dem Knoten B und dem Benutzergerät UE bestimmt werden kann. Zusätzlich kann das UE Störungsleistungsmesswerte übersenden. Aufgrund der Verzögerung im UE bei Durchführung der Messung und Weiterleitung derselben an die Gesamtheit der RNC über den Knoten B und wegen der Tatsache, dass die Messberichte alle paar Sekunden gesendet werden, wird dieses DL-Leistungsregelungsschema als "langsam" bezeichnet. Messberichte werden in zeitlichen Lücken zwischen Funkverbindungssteuernachrichten (RLC = radio link control, RLC-Nachrichten) gesendet, die von einem UE typischerweise dazu verwendet werden, eine erneute Übertragung von Informationen (Datenpaketen) anzufordern, die fehlerbehaftet empfangen wurden. Dies steht im Gegensatz zur schnellen (auf Datenübertragungsblöcken oder Datenübertragungsteilblöcken beruhenden) Leistungsregelung, die typischerweise auf reservierte netzabwärtsgerichtete physische Kanäle (DPCHs = dedicated downlink physical channels) angewendet wird.
Es ist bekannt, dass eine akkurate Leistungsregelung ein unabdingbares Element von CDMA-Systemen ist, da die Streucodes auf der Gegenverbindung nicht orthogonal sind. Somit bringt jede Abweichung in den Pegeln der Leistungsregelung (PC = power control) eine Störung ein, die auf direktem Weg die Systemkapazität schmälert.
Außerdem ist bekannt, dass der 3GPP-Standard ganz besonders empfindlich auf Leistungsregelungsunterschiede in der netzaufwärtsgerichteten Verbindung ist, was auf Fast-Fading-Effekte im Kommunikationskanal zurückzuführen ist. Fast Fading ist ein bekanntes und allgemein unerwünschtes Phänomen, das dadurch verursacht wird, dass das Signal zum Empfänger über eine Anzahl unterschiedlicher Pfade gelangt. Von daher sind zur Erzielung einer maximalen netzaufwärtsgerichteten Verbindungskapazität in einem CDMA-System schnelle Leistungsregelkreise erforderlich.
Es ist ein innerer Kreis der Leistungsregelung (PC) vorgesehen, um eine Übertragungsleistung des UE einzustellen, so dass dem so genannten "Nah-fern"-Problem begegnet werden kann. Der innere Leistungsregelkreis stellt die Übertragungsleistung jeder Verbindung so ein, dass die am Knoten B wahrgenommene Stärke des empfangenen Signals ausreichend ist, um für jede einzelne Verbindung eine bestimmte Anforderung in Bezug auf die Betriebsqualität (QoS = quality of service) zu erfüllen. Dadurch reduzieren sich Interferenzen mit anderen Elementen im System. Der innere PC-Kreis stellt die Übertragungsleistung des UE ein, um den Störabstand (SIR = signal-to-interference ratio) in der Empfangsgegenverbindung so eng wie möglich auf einem konstanten Wert zu halten.
Der vorbestimmte Schwellenwert, mit dem der Innenkreis-SIR-Messwert verglichen wird, wird von dem äußeren, durch die Qualität gelenkten Leistungsregelkreis erzeugt. Dieser Kreis setzt für eine gegebene Verbindung einen SIR-Sollschwellenwert fest, der proportional zur erforderlichen Betriebsqualität QoS ist (üblicherweise definiert in Einheiten einer Bitfehler-Sollrate (BER = bit error rate) oder Datenübertragungsblock-Fehlerrate (FER = frame erasure rate)). Dieser Sollwert schwankt mit Veränderung der Ausbreitungsbedingungen, was zum Beispiel in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit eines UE und seiner spezifischen Ausbreitungsumgebung geschieht, da beide Umstände größten Einfluss auf den am Knoten B erforderlichen SIR haben, um die gewünschte QoS beizubehalten.
Deshalb ist eine Reduzierung von Störungen bzw. Interferenzen wünschenswert, und aus einer systemweiten Perspektive heraus betrachtet kann deshalb die Leistungsregelung dazu verwendet werden, die Systemkapazität zu maximieren. Wenn die Zuteilung von Leistung auf einzelne Benutzer sorgfältig gehandhabt wird, um am Empfangsende eine Signalqualität bereitzustellen, die "gerade gut genug" ist, dann wird die zwischen den einzelnen Funkzellen bestehende Störungsleistung minimiert sein, da ein Zuviel an Qualität effektiv auf ein Zuviel an Leistung und somit auf eine reduzierte Kapazität hinausläuft.
Eine Leistungsregelung kann auch rein aus der Perspektive der Leistung auf Verbindungsebene heraus angewendet werden, um die Erfassungsbeeinträchtigungen abzumildern, die durch temporale Schwankungen in der Stärke des empfangenen Signals als Ergebnis des Mobilfunk-Ausbreitungskanals verursacht werden. Wenn über eine effektive Leistungsregelung diese Schwankungen entfernt werden können, dann zeigt sich, dass der erforderliche mittlere SIR am Empfänger, der notwendig ist, um eine bestimmte Bitfehlerrate oder Blockfehlerrate zu erzielen, kleiner sein kann, als bei einem schwächer werdenden Kanal ohne Leistungsregelung erforderlich wäre. Wenn dann jeder Benutzer mit einem geringeren SIR arbeiten kann, ist in der Folge die Systemstörung reduziert und die Systemkapazität erneut gesteigert.
Eine effektive Leistungsregelung bildet daher einen wichtigen Aspekt einer Systemgesamtauslegung für spektrumsbezogene effiziente CDMA-Entwicklungen hoher Kapazität.
Die Leistung, die von einem Sender benötigt wird, um eine gewisse Funkverbindungsqualität (hinsichtlich einer Bitfehlerrate oder Blockfehlerrate) zu erzielen, hängt von vier primären Größen ab:

(i) der Funkfelddämpfung zwischen Sender und Empfänger;
(ii) dem Entwicklungsgrad und dem Leistungsvermögen des eingesetzten Fehlerkorrektursystems (Kanalcodierungssystem);
(iii) den vorherrschenden Kanalausbreitungsbedingungen (z. B. Geschwindigkeit, Mehrwegeausbreitung); und
(iv) der übertragenen Datenrate.

Eine Leistungsregelung wird normalerweise dazu verwendet, bei Bedingungen in Bezug auf (i) Funkfelddämpfung und (iii) Kanalausbreitung Veränderungen ausfindig zu machen, da diese Prozesse nicht unter der Herrschaft des Systembetreibers stehen. Das Ausmaß des Fehlerschutzes sowie der Grad der übertragenen Datenrate sind jedoch vom Systembetreiber vorgegeben, und dies hat einen Einfluss auf die benötigte Menge der übertragenen Leistung.
Die bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird im Hinblick auf eine Implementierung der UMTS-Funkzugriffsnetz-(UTRAN = UMTS radio access network)-Protokollarchitektur 100 beschrieben, wobei eine Übersicht der dieser zugehörigen Teilabschnitte mit Blick auf 1 beschrieben wird. Das Hauptaugenmerk der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung bezieht sich auf eine Kommunikation zwischen der mittleren Zugriffsschicht (MAC = medium access layer) (Schicht 2) 110 und der physischen Schicht (PHY = physical layer) (Schicht 1) über Transportkanäle, die diejenigen Kanäle sind, über die Daten zwischen der MAC 110 und der PHY befördert werden. Die UMTS-Funkzugriffsnetz-(UTRAN)-Protokollarchitektur benutzt in der Schicht 2 das Konzept von Transportkanälen 140, 142, 144, um das Bitraten- und Vorwärtsfehlerkorrektursystem (FEC = forward error correction) zu steuern, das eingesetzt wird.
Die Transportkanäle 140, 142, 144 können ein oder mehrere Transportformate 150, 152, 154, 156, 158, 160 enthalten, die durch zwei Parametergruppen charakterisiert sind:

(i) Ein semistatischer Anteil, der dem Transportkanal zugeordnet ist, zu dem er gehört. Diese Parametergruppe definiert die Art der zu verwendenden Kanalcodierung, das Übertragungszeitintervall (TTI = Transmission Time Interval), das Merkmal des statischen Ratenabgleichs, und die Länge der zyklischen Redundanzprüfung (CRC = cyclic redundancy code).
(ii) Ein dynamischer Anteil, der für das Transportformat spezifisch ist. Diese Parametergruppe definiert die Transportblockgröße und die Transportblock-Einstellgröße, die gleich der Transportblockgröße multipliziert mit der Anzahl von innerhalb des TTI zu übertragenden Transportblöcken ist.

Somit tragen also alle Transportformate 150, 152, 154, 156, 158, 160 innerhalb desselben Transportkanals 140, 142, 144 denselben semistatischen Anteil in sich, obwohl jedes dieser Formate 150, 152, 154, 156, 158, 160 einen anderen dynamischen Anteil haben kann. Transportformate werden durch Kennzeichnungen ausgewiesen, die als Transportformatindikatoren (TFIs = Transport Format Indicators) bezeichnet werden.
Codierte Verbundtransportkanäle (CCTrCHs = Coded Composite Transport Channels) können gebildet werden, indem man eine oder mehrere Transportkanal-Verarbeitungsketten in einem Multiplexer 170 innerhalb der Schicht 1 multiplexiert. Der multiplexierte Ausgang wird dann auf einen gewissen Bestand eines physischen Betriebsmittels 180 abgebildet, und auf diese Weise lassen sich viele Transportkanäle auf dasselbe physische Betriebsmittel multiplexieren. Diese Kombination von Transportformaten (TFs = Transport Formats) wird als Transportformatkombination (TFC = Transport Format Combination) bezeichnet.
Die Gruppe von gültigen TFCs (wie durch Schicht 3 konfiguriert) wird als Transportformatkombinationssatz (TFCS = Transport Format Combination Set) bezeichnet und wird an die MAC 120 weitergegeben. Darüber hinaus könnte die Gruppe von zulässigen TFCs innerhalb des TFCS auf der Grundlage von Faktoren eingeschränkt sein wie zum Beispiel folgende:

(i) das Punktierungslimit (PL = Puncturing Limit), wie durch Schicht 3 festgelegt;
(ii) der Umfang der zugewiesenen physischen Betriebsmittel 125; und
(iii) das Ausmaß der für die TFC erforderlichen Übertragungsleistung.

Höhere oder niedrigere Schichten als die MAC-Schicht 110 können diese Beschränkungen 130 auferlegen. Jedenfalls wird die MAC 110 über die TFCS-Beschränkungen 130 informiert. Die MAC 110 in sowohl der Funknetz-Steuereinheit (RNC = radio network controller) als auch dem Benutzergerät (UE = user equipment) ist dann vollständig verantwortlich für die Auswahl einer TFC aus der sich schließlich ergebenden erlaubten Gruppe. Die Auswahl einer TFC aus dieser zugelassenen Gruppe basiert im Allgemeinen auf einer Optimierung des Datenvolumens, das im Rahmen der fest vorgegebenen Bedingungen des zugeteilten physischen Betriebsmittels zu übertragen ist. Eine Auswahl oder ein Verändern des momentanen TFCS wird von höheren Schichten (L3) bewerkstelligt.
Typischerweise benötigen alle TFCs innerhalb eines TFCS nominal dieselbe Signalqualität, um eine gegebene Bit- oder Blockfehlerrate zu erreichen. Basierend auf Informationen, die aus Messberichten oder anderen Messwerken gesammelt wurden, trifft die Schicht 3 Entscheidungen über den zu verwendenden TFCS. Die Einstellung der Übertragungsrate für jede physische Betriebsmitteleinheit ist von daher in erster Linie von Entscheidungen der Schicht 3 bestimmt, und zwar über eine zweckgemäße Auswahl von TFCS. Dies ist durch eine TFC-Auswahlsteuerfunktion 135 innerhalb der MAC-Schicht gezeigt, wobei die TFC-Auswahlsteuerungseingabe 138 in den Transportkanal eingeht, der sich in der Schicht 1 formatiert.
Wenn sich der Umfang des Fehlerschutzes bei Übertragungen verringert, dann ist die verfügbare Informationsrate erhöht, da weniger Paritätsbits (oder Redundanzbits) übertragen werden müssen. Schwächt sich jedoch das Fehlerschutzschema ab, dann steigt die empfangene Energie pro Bit (E_b) an, und zwar relativ zur Empfängerstörungsspektraldichte (N₀) gesehen, die zur Erreichung einer bestimmten Fehlerrate erforderlich ist. In der Folge nimmt auch die erforderliche Übertragungsleistung zu, was als Reduktion des Codierungsgewinns bekannt ist.
Die Empfangssignalstärke (S) ist wie folgt: S = Eb·R [1]wobei R die Informationsrate in Bit/Sekunde ist.
Die Rauschleistung (N) lautet wie folgt: N = N0·W [2]wobei W die Empfängerbandbreite in Hz ist.
Dann ist das Verhältnis von Empfangssignalstärke zu Rauschleistung einfach wie folgt:
Aus Gleichung [3] lässt sich ersehen, dass das erforderliche Verhältnis von Empfangssignalstärke zu Rauschleistung zur Erreichung eines bestimmten Verhältnisses E_b/N₀ linear mit der Bitrate R ansteigt (bei einer fest vorgegebenen Systembandbreite W). Das Verhältnis E_b/N₀, das zur Erzielung einer bestimmten Blockfehlerrate erforderlich ist, hängt jedoch von der Art und dem Umfang der verwendeten Codierung und von den vorherrschenden Ausbreitungskanalbedingungen ab.
Wenn also ein Signal mit einem schwächeren Fehlerschutz belegt wird, steigt die erforderliche Übertragungsleistung aus zwei Gründen an:

(i) der Codierungsgewinn ist niedriger (ein höheres Verhältnis E_b/N₀ ist für eine bestimmte Fehlerrate erforderlich); und
(ii) die Informationsrate (R) nimmt zu, von beispielsweise 100 kBits/Sekunde auf 200 kBits/Sekunde.

Eine zweckentsprechende Auswahl der Übertragungsrate (TFCS) ist von daher eng an das Leistungsregelungssystem gekoppelt, da sowohl eine direkte Leistungsregelung als auch die Auswahl des TFCS einen Einfluss auf die Übertragungsleistung und dadurch auf die Systemkapazität haben. Da in CDMA-Systemen die Leistung das gemeinsam genutzte Betriebsmittel ist, muss der TFCS in Verbindung mit der Leistungsregelung straff geführt werden, um die Systemkapazität zu maximieren.
Wenn der Knoten B bei voller Leistung sendet, erfahren viele UEs an günstig gelegenen Funkzellenstandorten große Werte bezüglich des Trägersignal-Rauschabstands plus einer Interferenz (C/(N + I)), was zu einer exzessiven (zu guten) Qualität für diese UEs führt. Aus der Perspektive der Netzkapazität gesehen ist eine zu gute Qualität unerwünscht, da sie es mit sich bringt, dass in das System eine unnötige Interferenz bzw. Störung eingebracht wird, oder andersrum ausgedrückt, dass für die verwendete Übertragungsleistung eine suboptimale Datenrate erzielt wird.
Es können zwei Hilfsmittel verwendet werden, um dieses Übermaß an Qualität zu reduzieren:

(i) Reduzierung der auf die UEs übertragenen Leistung, die mit einem Übermaß C/I arbeiten (d. h. Einsatz einer netzabwärtsgerichteten Leistungsregelung). In diesem Fall bleibt die Datenrate pro Code an das UE unverändert erhalten. Das Qualitätsziel der Verbindung wird noch beibehalten, obwohl das Ausmaß von Interferenzen mit anderen Funkzellen reduziert ist.
(ii) Herabsetzung des für diese UEs verfügbaren Verarbeitungsgewinns, indem die Bitrate pro Code angehoben wird. Dies wird erreicht durch Reduzierung des Umfangs des Vorwärtsfehler-Korrekturschutzes (FEC-Schutzes), mit dem die Daten vor der Übertragung belegt werden. Zu diesem Zweck kann eine Anzahl von TFCSs verwendet werden, die jeweils andere Grade des FEC-Schutzes haben. In diesem Fall steigt die Datenrate zum UE an, das Qualitätssoll wird noch erreicht, aber der Umfang von erzeugten Interferenzen ist nicht reduziert, da die Leistung der Übertragung nicht herabgesetzt wurde.

Diese Verbindung zwischen der Leistungsregelung und der Transportformatauswahl ist in 2 dargestellt, wo basierend auf dem verfügbaren Träger-Rauschabstand (C/I) 210 aus einer Anzahl von veränderlichen Transportformaten 230, 240, 250 eine Auswahl eines Transport formats getroffen wird. Der für die geringe Rate 230, mittlere Rate 240 und hohe Rate 250 erforderliche C/I hinterlässt entsprechende verschiedene Abschwächungspegel 235, 245, die mittels der Leistungsregelung den Transportformaten mitgegeben werden können. Wie gezeigt, ist als Beispiel für ein Transportformat 250 mit hoher Rate kein Raum mehr für eine Abschwächung durch die Leistungsregelung 220, um eine Reduzierung des C/I 210 zu erlangen.
Folglich würde, um ein Transportformat bereitzustellen, das wie gezeigt eine zu übermittelnde Paketdatenübertragung 215 ergeben würde, das Transportformat 240 mit mittlerer Rate ausgewählt werden, da dieses für den verfügbaren C/I 245 die höchste Datenrate liefert. Das Transportformat 250 mit der höchsten Rate ist nicht verfügbar, während das Transportformat 230 mit der niedrigsten Rate für den verfügbaren C/I 235 eine suboptimale Datenrate bietet. Der Erfinder der vorliegenden Erfindung hat erkannt, dass für gemeinsam genutzte Kanäle eine langsame, auf Messberichten basierende Leistungsregelung weniger als adäquat ist.
Im Allgemeinen ist es deshalb für datenbasierte Systeme mit gemeinsam genutzten Paketen vorzuziehen, eine volle oder nahezu volle Übertragungsleistung vom Knoten B beizubehalten, während gleichzeitig die Datenrate zu jedem Benutzer maximiert ist, da für Anwendungen, die in erster Linie vom Datenvolumen bestimmt sind, wie etwa das Browsen im Web und der Transfer von Dateien, jeder Nutzer davon profitiert, dass jeder andere Benutzer einen Empfang mit der bestmöglichen Datenrate hat, und zwar zu jedem Zeitpunkt. Dies liegt darin begründet, dass physische Betriebsmittel freigesetzt und von anderen Benutzern verwendet werden können.
Zusammenfassend gesagt werden bei den 3GPP-Spezifikationen ein Verbindungsschema für gemeinsam genutzte netzabwärtsgerichtete Kanäle (DSCH = downlink shared channel) vorausgesetzt, das die Realisierung einer langsamen, auf Messberichten beruhenden Leistungsregelung von gemeinsam genutzten netzabwärtsgerichteten (DL), physischen Kanälen PDSCHs) gestattet; (DL = Downlink), (PDSCHs = Physical Downlink Shared Channels). In einem solchen System ist das Benutzergerät UE aufgefordert, Messberichte senden, aus denen sich die momentane mittlere Funkfelddämpfung zwischen dem Knoten B und dem UE bestimmen lässt. Zusätzlich kann das UE Störungsleistungsmesswerte übersenden. Dieses DL-Leistungsregelungssystem wird als "langsam" bezeichnet, was auf die Verzögerung im UE zurückzuführen ist, welches die Messung durchführt und diese über den Knoten B an die Gesamtheit der RNC befördert.
Da das PC-System relativ langsam ist, bietet es eine suboptimale Lösung in PDSCHs. Dies führt zu einer verstärkten Interferenz und zu einem suboptimalen Gebrauch der verfügbaren Kommunikationsbetriebsmittel.
In WO 01/89097 A ist eine Vorrichtung zur Bewerkstelligung von Übertragungsratenänderungen in Kommunikationsnetzwerken beschrieben.
Von daher besteht allgemein ein Bedarf an einer verbesserten Leistungsregelungsanordnung und einem verbesserten Betriebsverfahren, und insbesondere an einer Anordnung und einem Verfahren für eine verbesserte netzabwärtsgerichtete Leistungsregelung für gemeinsam genutzte Kanäle in einem UTRA-TDD-System, wobei die vorstehend erwähnten Nachteile abgeschwächt werden können.
Aussagesatz der Erfindung
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Einstellen eines Leistungsregelungspegels bereitgestellt, wie es in Anspruch 1 beansprucht ist.
Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine wie in Anspruch 21 beanspruchte drahtlose Kommunikationseinheit bereitgestellt.
Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein wie in Anspruch 23 beanspruchtes drahtloses Kommunikationssystem bereitgestellt.
Gemäß einem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine wie in Anspruch 25 beanspruchte Funknetz-Steuereinheit bereitgestellt.
Gemäß einem fünften Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein wie in Anspruch 28 beanspruchtes Speichermedium bereitgestellt, das von einem Prozessor umsetzbare Anweisungen speichert.
Weitere Aspekte der Erfindung sind wie in den abhängigen Ansprüchen beansprucht.
Zusammenfassend sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Einstellen eines Leistungsregelungspegels, einer netzabwärtsgerichteten Übertragungsrate oder -geschwindigkeit, oder eines Transportkanalformats in einem drahtlosen Kommunikationssystem beschrieben. Das Verfahren und die Vorrichtung verwenden Übertragungsinformationen, vorzugsweise Wiederübertragungsanforderungsinformationen, die von einer drahtlosen Teilnehmereinheit erhalten werden; bestimmen eine netzabwärtsgerichtete Übertragungsgeschwindigkeit oder einen Leistungsregelungspegel basierend auf den Übertragungsinformationen; und modifizieren einen Leistungsregelungspegel in einer netzabwärtsgerichteten Verbindung und wählen ein Kommunikationskanalformat als Reaktion auf die Übertragungsinformationen aus.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Es werden nun beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben.
1 stellt eine bekannte Transportkanalarchitektur für ein UTRA-TDD-CDMA-Kommunikationssystem dar.
2 stellt einen bekannten Zusammenhang zwischen einer Geschwindigkeitssteuerung und dem Transportformat für ein UTRA-TDD-CDMA-Kommunikationssystem dar.
3 zeigt ein Blockdiagramm eines Kommunikationssystems, das dazu ausgelegt ist, die verschiedenen erfindungsgemäßen Konzepte einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zu unterstützen;
4 zeigt ein architektonisches Blockdiagramm einer Kommunikationsanordnung zwischen einer RNC, einem Knoten B und einem UE, die gemäß verschiedenen erfindungsgemäßen Konzepten einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung angepasst ist;
5 zeigt ein Zustandsdiagramm von netzabwärtsgerichteten Übertragungen, die gemäß der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung adaptiert sind; und
6 zeigt ein Flussdiagramm eines Leistungsregelungsvorgangs für gemeinsam genutzte netzabwärtsgerichtete Kanäle gemäß der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen
Zusammengefasst gesagt beziehen sich die bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung auf ein Leistungsregelungsschema und/oder ein System zur Modifizierung einer Übertragungsgeschwindigkeit zur Verwendung in gemeinsam genutzten netzabwärtsgerichteten Kanälen in einer Umgebung mit langsamem Fading bzw. Signalabfall. Das Konzept der Geschwindigkeitsanpassung wird verwendet, um allen Benutzern zu jedem gegebenen Zeitpunkt die bestmögliche Datenrate zu bieten. Insbesondere werden auf RLC basierende Informationen von einem UE, das auf einer häufigen Basis eine Ausfallrate von Paketdatenübertragungen anzeigt, dazu verwendet, ein Transportformat auszuwählen. Das Transportformat ist so ausgewählt, um ein Leistungspegelfenster zu bieten, mit einer Leistungsregelung und/oder Ratenanpassung, die dazu verwendet wird, Übertragungspegel innerhalb eines solchen Fensters bzw. innerhalb solcher Fenster zu optimieren.
Wenn sich also ein Benutzergerät innerhalb einer Funkzelle bewegt, was zur Folge hat, dass sich die Träger-Rauschabstandspegel des UEs schnell verändern, wird eine häufige Übertragung vom UE dazu verwendet, kontinuierlich ein optimales Transportformat auszuwählen, wobei die DL-Leistungsregelung und/oder Ratenadaptation als Feinabstimmungsprozess innerhalb jedes Transportformats verwendet wird, um die Träger-Rauschabstandspegel noch weiter zu optimieren. Die Ratenadaptation wird durchgeführt, indem ein Transportformat modifiziert wird. Die Erfindung zielt auf die Steigerung der Gesamtkapazität von gemeinsam genutzten netzabwärtsgerichteten Kanälen in einem UTRA TDD ab. Diese Kanäle werden typischerweise von Benutzern im System zugeteilt und sporadisch benutzt, und als solche sind die Anforderungen in Bezug auf die Leistungsregelung ein wenig anders als die für reservierte physische Kanäle.
Im Kontext der vorliegenden Erfindung wird die Verwendung eines Transportformatkombinationssatzes beschrieben, der auf Kommunikationssysteme anwendbar ist, die auf UMTS basieren. Es liegt innerhalb des Betrachtungsraums der Erfindung, dass der Ausdruck "Transportformat" in diesem Kontext gewisse Eigenschaften eines Trägers mit umfasst, die sich auf Schicht 1 des Kommunikationssystems beziehen. Es liegt auch innerhalb der Betrachtung der Erfindung, dass die Feinabstimmung von Träger-Rauschabstandspegeln durch eine Leistungsregelung und/oder Ratenadaptation und/oder jede andere bekannte Maßnahme durchgeführt werden kann, die Fachleuten bekannt ist. Also sollte der Ausdruck "Leistungsregelung" als alle solchen Vorgänge umfassend angesehen werden.
Mit nunmehrigem Bezug auf 3 ist ein auf Mobilfunk basierendes Telefonkommunikationssystem 300 gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung grob umrissen gezeigt. In der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung enthält das auf Mobilfunk basierende Telefonkommunikationssystem 300 Netzwerkelementen und ist auch konform mit diesen, die über eine UMTS-Luftschnittstelle betrieben werden können. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf die Third Generation Partnership Project (3GPP)-Spezifikation für einen breitbandigen, Codemultiplex-Vielfachzugriffsstandard (WCDMA = wide-band code-division multiple access), der sich auf die UTRAN-Funkschnittstelle (in der Spezifikationenreihe 3G TS 25.xxx beschrieben) bezieht.
Eine Vielzahl von Teilnehmerendgeräten (oder Benutzergeräten (UE) in der UMTS-Nomenklatur) 312, 314, 316 stehen miteinander über Funkverbindungen 318, 319, 320 mit einer Vielzahl von Sende-Empfänger-Basisstationen miteinander in Verbindung, die unter der UMTS-Terminologie als Knoten Bs, 322, 324, 326, 328, 330, 332 bezeichnet werden. Das System umfasst viele andere UEs und Knoten Bs, die der Klarheit halber nicht gezeigt sind.
Das drahtlose Kommunikationssystem, das manchmal als Netzbetreiber-Netzbereich bezeichnet wird, ist an ein externes Netz 334 angeschlossen, zum Beispiel an das Internet. Der Netzbetreiber-Netzbereich (beschrieben im Hinblick auf sowohl das UMTS-System der 3. Generation als auch das GSM-System der 2. Generation) umfasst:

(i) ein Kernnetzwerk, nämlich zumindest einen Netzübergangs-GPRS-Unterstützungsknoten (GGSN = gateway GPRS support node) 344 und/oder mindestens einen versorgenden GPRS-Unterstützungsknoten (SGSN = serving GPRS support node); und
(ii) ein Zugriffsnetzwerk, nämlich:
(ai) eine GPRS-(oder UMTS-)Funknetz-Steuereinheit (RNC) 336–240; oder
(aii) eine Basisstandortsteuereinheit (BSC = Base Site Controller) in einem GSM-System und/oder
(bi) einen GPRS-(oder UMTS-)Knoten B 322–232; oder
(bii) eine Sende-Empfänger-Basisstation (BTS = Base Transceiver Station) in einem GSM-System.

Der GGSN/SGSN 344 ist verantwortlich für GPRS (oder UMTS), die mit einem Paketvermittlungsnetz (PSDN = Public Switched Data Network) wie etwa dem Internet 334 oder einem öffentlichen Fernsprechwählnetz (PSTN = Public Switched Telephone Network) 334 eine Schnittstelle haben. Ein SGSN 344 hat eine Routing- und Durchleitungsfunktion für Verkehr inne, und zwar innerhalb von beispielsweise einem GPRS-Kernnetz, während ein GGSN 344 eine Verbindung zu externen Paketnetzen hat, in diesem Fall zu solchen, die in den GPRS-Modus des Systems eintreten.
Die Knoten-Bs 322–232 sind an externe Netze über Basisstationensteuerungen angeschlossen, die unter der UMTS-Technologie als Funknetz-Steuereinheitstationen (RNC = Radio Network Controller) bezeichnet werden, welche die RNCs 336, 338, 340 und mobile Schaltzentren (MSCs = mobile switching centres) wie etwa das MSC 342 (die anderen sind zu Deutlichkeitszwecken nicht gezeigt) und den SGSN 344 (die anderen sind zu Zwecken der Deutlichkeit nicht gezeigt) umfassen.
Jeder Knoten-B 322–332 enthält eine oder mehrere Sende-Empfänger-Einheiten und steht mit dem restlichen Teil der auf Funkzellen basierenden Systeminfrastruktur über eine I_ub-Schnittstelle in Datenverbindung, wie in der UMTS-Spezifikation definiert ist.
Jede RNC 336–240 kann einen oder mehrere Knoten-Bs 322–332 steuern. Jedes MSC 342 stellt einen Netzübergang zum externen Netz 334 bereit. Das Betriebs- und Verwaltungszentrum (OMC = Operations and Management Centre) 346 ist funktionsmäßig mit den RNCs 336–340 und den Knoten-Bs 322–232 verbunden (der Deutlichkeit halber nur in Bezug auf den Knoten-B 326 gezeigt). Das OMC 346 handhabt und verwaltet Teilbereiche des auf Mobilfunk basierenden Telefonkommunikationssystems 300, wie dies den Fachleuten bekannt ist.
In der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind eine oder mehrere RNCs 336, 338, 340 und/oder entsprechende Knoten-Bs 322–332 so angepasst worden, dass sie eine netzabwärtsgerichtete Leistungsregelung bereitstellen, indem ein zweckgemäßer Transportformatkombinationssatz (TFCS = transport formst combination set) ausgewählt und verwendet wird. Die bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschreibt insbesondere eine Vorgehensweise zur Anpassung der DL-Leistungsregelung unter Verwendung von DL-Fehlerstatistiken und/oder Messberichten über die Funkfelddämpfung und Störungen. Mithilfe solcher Informationen kann eine weitere RNC, zum Beispiel die RNC 336, eine Entscheidung darüber treffen, ob die Datenrate anzuheben oder abzusenken ist und/oder ein Verstärkungs- oder Abschwächungsglied in der Überträgerkette einzustellen ist, um eine Leistungsregelung einer Kommunikation zu einem UE 312 wiederzugeben, und zwar über Veränderung des Transportformatkombinationssatzes (TFCS).
Die DL-Leistungsregelung und die TFCS-Auswahlfunktion 348 zeigen dem Knoten B 322 über die Iub-Schnittstelle den ausgewählten TFCS sowie die entsprechende Verstärkungssteuerung für Übertragungen zum UE 312 an. Als Reaktion auf diese Angabe stellt der Knoten B 322 ein Element 445 mit variabler Verstärkung ein, das die Leistungsregelungspegel seiner drahtlosen Übertragungen festlegt.
Die verschiedenen Komponenten innerhalb der RNC 336 sind in dieser Ausführungsform in integrierter Komponentenform realisiert. Natürlich können sie in anderen Ausführungsformen in diskreter bzw. unabhängiger Form, oder in einer Mischform aus integrierten Komponenten und eigenständigen Komponenten, oder tatsächlich auch in jeder anderen geeigneten Form realisiert werden.
Des Weiteren wird in dieser Ausführungsform die Leistungsregelungs-TFCS-Auswahlfunktion 348 vorzugsweise in einem digitalen Signalprozessor ausgeführt. Es liegt jedoch innerhalb des Betrachtungsumfangs der Erfindung, dass die in den vorstehend genannten Ausführungsformen beschriebene Leistungsregelungs-TFCS-Auswahlfunktion 348 in jeder geeigneten Form von Software, Firmware oder Hardware verwirklicht werden kann. Die Leistungsregelungs-TFCS-Auswahlfunktion 348 kann durch von einem Prozessor umsetzbare Anweisungen und/oder Daten gesteuert sein, um die beschriebenen Verfahren und Prozesse auszuführen, die in einem Speichermedium bzw. Speicher abgelegt sind.
Die von einem Prozessor umsetzbaren Anweisungen und/oder Daten können irgendeinen Punkt aus der folgenden Aufzählung umfassen:

(i) Übertragungsraten- und/oder Leistungsregelungsalgorithmen;
(ii) Übertragungsraten- und/oder Leistungsregelungsschwellenwerte; und
(iii) Übertragungsraten- und/oder Leistungsregelungsgleichungen.

Bei dem Speicher kann es sich um eine Schaltungskomponente oder ein Schaltungsmodul handeln, z. B. einen Direktzugriffsspeicher (RAM) oder eine Form eines programmierbaren Nur-Lese-Speichers (PROM), oder ein entfernbares Speichermedium wie eine Speicherscheibe, oder irgendein anderes geeignetes Medium.
Es ist auch ins Auge gefasst, dass für andere drahtlose Kommunikationssysteme andere Kriterien und Algorithmen oder Gleichungen bei der Bestimmung eines zweckgemäßen Leistungsregelungssystems und/oder einer Übertragungsrate verwendet werden könnten. Solche Systeme würden immer noch Nutzen aus dem Konzept der Verwendung von Statusinformationen oder Messberichten ziehen, um ein Transport formst auszuwählen, welches den Einsatz der verfügbaren Datenrate maximiert, während gleichzeitig eine akzeptable Fehlerleistung beibehalten wird.
Es liegt auch innerhalb des Betrachtungsumfangs der Erfindung, dass für eine solche Adaptation der Elemente der physischen Schicht (Luftschnittstelle) auch auf alternativem Wege gesteuert bzw. geregelt werden könnte, die vollständig oder zum Teil dadurch realisiert wird, dass irgendein anderer geeigneter Teil des Kommunikationssystems 300 adaptiert wird. Es könnten zum Beispiel Elemente, die bei der Bestimmung oder Erleichterung einer Übertragungsrate oder eines Leistungsregelungspegels mit einbezogen sind, wie etwa Basisstandortsteuereinheiten, Sende-Empfänger-Basisstationen (oder Knoten Bs), zwischengeschaltete, fest installierte Kommunikationseinheiten (zum Beispiel Zwischenverstärker) in anderen Arten von Systemen unter geeigneten Umständen so adaptiert werden, dass sie die hier beschriebenen Leistungsregelungsmerkmale bieten oder ermöglichen.
Nun ist mit Bezug auf 4 ein Systemblockdiagramm gemäß der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt, wobei Angaben über die zwischen den verschiedenen Komponenten hin- und herlaufenden Übertragungsinformationen bestehen.
Die Übertragungsinformationen laufen in erster Linie zwischen der Funknetz-Steuereinheit 336 und einem UE oder mehreren UEs 312, und zwar über den Knoten B 322, der das jeweilige UE 312 versorgt. Zu Zwecken der Deutlichkeit ist die RNC 336 so gezeigt, dass sie in eine Funkverbindungssteuerschicht (RLC = radio link control) 405 und eine Funkbetriebsmittelsteuerschicht (RRC = radio resource control) 425 aufgeteilt ist. In entsprechender Weise ist das UE 312 zu Zwecken der Deutlichkeit so gezeigt, dass es in eine Funkverbindungssteuerschicht (RLC) 470 und eine Funkbetriebsmittelsteuerschicht (RRC) 480 aufgeteilt ist, in Bezug auf die Übertragungsinformationen. Eine solche Schichtung von Kommunikationen ist auf diesem Gebiet hinlänglich bekannt und eingehender in Bezug auf das 7-Schicht-OSI-Protokoll beschrieben, siehe 3GPP TS25.301.
Gemäß dem momentan bestehenden 3GPP-Standard wird die überwiegende Mehrheit von auf einem netzabwärtsgerichteten Kanal gesendeten Paketen in einem bestätigten RLC-Modus (AM = acknowledged mode) von der RLC-Schicht 405 der RNC 336 gesendet 450, um die Wiederübertragung für den Fall zu ermöglichen, dass das Paket über die Luftschnittstelle verloren geht.
Das UE 312 wird aufgefordert, eine Funkverbindungssteuer-RLC-Statusprotokolldateneinheit PDU ((RLC = radio link control), (PDU = protocol data unit)) 465 zu senden, die angibt, welche Pakete ordnungsgemäß empfangen und welche verloren wurden. Diese Aufforderung erfolgt, indem im RLC-Nachrichtenkopf 440 das Sendeabrufbit gesetzt wird. Somit kann nach Ausführung einer zyklischen Redundanzprüfung (CRC) auf den mit AM arbeitenden, zugeordneten Verkehrskanälen (DICH = dedicated traffic channel) PDUs, eine Bestimmung der Sendeabrufbitbenachrichtigung 475 gemacht werden. Das UE 312 sendet dann eine RLC-Status-PDU 465 als Reaktion auf den Abruf, der durch ihre jeweilige RNC 336 initiiert wurde.
Aus diesen Informationen kann die RNC 336 die momentane, in der netzabwärtsgerichteten Verbindung herrschende Blockfehlerrate (BIER = block error rate) abschätzen, wie sie vom UE 312 erfahren wird. Gemäß den bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung gehen diese BIER-Informationen des gemeinsam genutzten netzabwärtsgerichteten Kanals (DSCH = downlink-shared channel) 410 in eine DL-Leistungsregelungs- und TFCS-Auswahlfunktion 348 ein.
Gegebenenfalls können die DL-Leistungsregelungs- und TFCS-Auswahlfunktion 348 entscheiden, diese Informationen noch mit Messberichten zu erweitern. Als solches hat die DL-Leistungsregelungs- und TFCS-Auswahlfunktion 348 einen Steuereingang 420 zur RRC-Schicht 425 der RNC 336. Als Reaktion auf einen Abruf von der DL-Leistungsregelungs- und TFCS-Auswahlfunktion 348 können die RRC-Schicht 425 der RNC 336 eine Messungssteuerungsanforderung 490 an die RRC-Schicht 480 des UE 312 schicken. Die RRC-Schicht 480 des UE 312 schickt einen Messbericht 485 zurück an die RRC-Schicht 425 der RNC 336, die zur DL-Leistungsregelungs- und TFCS-Auswahlfunktion 348 weitergeleitet 430 wird.
Somit kann durch Verwendung von DSCH-Fehlerstatistiken in Verbindung mit Messberichten 485 über die Funkfelddämpfung und Interferenzen die RNC 336 eine Entscheidung darüber treffen, ob die Datenrate zum UE 312 anzuheben oder abzusenken ist, und zwar durch Modifikation des Transportformatkombinationssatzes (TFCS).
Die DL-Leistungsregelungs- und TFCS-Auswahlfunktion 348 zeigt über 435 dem Knoten B 322 über die Iub-Schnittstelle den ausgewählten TFCS und die entsprechende Verstärkungssteuerung für PDSCH-übertragungen zum UE 312 an. Als Reaktion auf diese Angaben stellt der Knoten B 322 ein Element 445 mit variabler Verstärkung ein, welches die Leistungsregelungspegel seiner drahtlosen Übertragungen festlegt.
Die Unterschiede zwischen den typischen Träger-Rauschabstandspegeln (C/I-Pegeln), die für jeden TFCS erforderlich sind, sind vorzugsweise a priori bekannt und werden in der RNC als SIR_j abgespeichert. In der RNC werden vorzugsweise auch noch zwei Variablen abgespeichert:

(i) der momentane bzw. aktuelle TFCS; und
(ii) die momentane Abschwächung pro Code der Funkzellenreferenzleistung (A_n).

Der gegenwärtig verwendete TFCS wird dem UE 312 dynamisch angezeigt, und zwar über eine RRC-Signalübermittlung innerhalb der Zuteilungsnachricht für einen physischen, gemeinsam genutzten Kanal (PSCHAM = Physical Shared Channel Allocation Message). Bei einer Entscheidung zur Änderung der Leistung pro Code, die der UE 312 zugeführt wird, um einen Betrag Δ (als Ergebnis der jüngst empfangenen Messinformationen oder jüngst bestimmten BLER-Informationen), wird für jeden j-ten TFCS der folgende Prozess ausgeführt: An+1,j = An – Δ + (SIRi – SIRj) [4]
Gleichung [4] berechnet effektiv die Abschwächung von der maximal zulässigen Leistung pro Code (üblicherweise gleich einer Funkzellenreferenzleistung oder Leistung eines primären, gemeinsam genutzten physischen Steuerungskanals (P-CCPCH = Primary Common Control Physical Channel), die erforderlich wäre, wenn man bei der gegebenen momen tanen Abschwächung (A_n) dazu übergeht, den TFCS j zu verwenden, und zwar bei dem gegebenen momentanen TFCS (i), bei der gegebenen benötigten Leistungsstufe (Δ) und den Unterschieden im SIR bezüglich dem TFCS i und dem TFCS j.
Der TFCS mit der kleinsten positiven Abschwächung A_n+1,j wird als der TFCS ausgewählt, der dem UE eine maximale Datenrate bereitstellt, während die Beschränkung bezüglich der maximalen Leistung pro Code nicht verletzt wird.
Es ist angedacht, dass Δ auf verschiedene Art und Weise abgeleitet werden kann:

(i) direkt aus der RLC-Schicht in der RNC, die RLC-Statusmeldungen oder die Fehlerleistung der Übertragungen mit bestätigtem netzabwärtsgerichtetem Modus empfangen, oder über BLER-Messberichte, die der RNC vom UE gemeldet werden; oder
(ii) aus Funkfelddämpfungs- und Störungsmessberichten, die der RNC von einem UE gemeldet werden; oder
(iii) eine Kombination der obigen zwei Schemata.

Darüber hinaus setzen die erfindungsgemäßen Konzepte der vorliegenden Erfindung Verfahren ein, um den sporadischen Datentransfer zu bewältigen, der für Datenverbindungssitzungen unter Verwendung von gemeinsam genutzten Kanälen charakteristisch ist. Pausen bzw. Unterbrechungen in der Übertragung verursachen nachfolgende Unterbrechungen in RLC- (oder in auf anderen Messberichten beruhenden) BLER-Informationen, da es wenig oder gar keine übertragenen Daten gibt, über die zu berichten ist. Als solches liegt es innerhalb des Betrachtungsbereichs der Erfindung, dass die Leistungsregelung nur durch Messberichte bestimmt wird, die durch Funkfelddämpfung und Störungen geleitet sind. Es wird jedoch festgehalten, dass solche Messberichte wertvolle netzaufwärtsgerichtete Betriebsmittel verbrauchen, die dann bei Abwesenheit eines zu steuernden netzabwärtsgerichteten Verkehrs verschwendet sind. Obwohl es für die DL-Leistungsregelung in PSCHAM bekannt ist, solche Messberichte zu verwenden, wird hiermit vorgeschlagen, die "Nur-Messbericht"-Option zur Adjustierung eines TFCS (im Gegensatz zur PC) nur dann zu verwenden, wenn es wenig Datenverkehr gibt, um das auf RLC basierende PC-System zu betreiben.
Von daher wird in einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung der Gedanke eines "im Stillen mitlaufenden" Zeitgebers verwendet. Der im Stillen mitlaufende Zeitgeber wird zurückgesetzt und startet immer dann von Neuem, wenn die netzabwärtsgerichteten RLC-Pufferspeichervolumina einen bestimmten Schwellenwert überschreiten, was anzeigt, dass ein netzabwärts arbeitendes Betriebsmittel in großem Umfang erforderlich ist. Wenn ein beträchtlicher Einsatz eines netzabwärts arbeitenden Betriebsmittels erforderlich ist, ist es offensichtlich wünschenswert, eine Leistungs- und Geschwindigkeitsregelung zu verwenden, um den Durchsatz zu maximieren. Sobald die RLC-Pufferspeicherbelegung auf oder unter einen bestimmten Schwellenwert fällt, oder wenn die Anzahl von PDUs, die innerhalb von RLC-Statusmeldungen berichtet werden, unterhalb eines gewissen Grads liegt, und zwar für einen Zeitraum von zum Beispiel Q ms, dann wird entschieden, dass kein ausreichendes Datenvolumen besteht, um leistungs-/geschwindigkeitsgeregelte Übertragungen (die einen umfassenden Einsatz von netzaufwärts arbeitenden Betriebsmitteln erforderlich machen können) zu garantieren. Zusätzlich können die einlangenden Fehlerstatistiken auch zu selten oder zu ungenau sein, um verwendet zu werden. Unter diesem Szenario wird die Leistungsregelung und Geschwindigkeitsadaptation abgestellt, bis es als lohnend erachtet wird, die Prozedur wieder anlaufen zu lassen.
Dies ist besonders dann von Nutzen, wenn das System für typische Recherchenanwendungen im Web verwendet wird. Dies führt normalerweise dazu, dass es Perioden einer netzabwärtsgerichteten Aktivität während des Herunterladens einer HTTP-Seite gibt, gefolgt von Zeitabschnitten einer netzabwärtsbezogenen Inaktivität (während der Benutzer die Informationen auf dem Bildschirm verarbeitet).
Gemäß der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es wünschenswert, dass für das netzabwärtsgerichtete Leistungsregelungssystem eine Anzahl von logischen Zuständen verwendet wird, wie nachstehend mit Bezug auf 5 beschrieben wird.
In 5 ist ein Zustandsdiagramm 500 gemäß der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt. Das Zustandsdiagramm 500 stellt ein netzabwärtsgerichtetes Leistungsregelungssystem dar, das drei logische Zustände verwendet:

(i) Zustand DLPC_ungültig – 505;
(ii) Zustand DLPC_AUS – 535;
(iii) Zustand DLPC_gültig 515.

Der Übergang zwischen den drei Zuständen wird vorzugsweise durch irgendeinen aus einer Anzahl von Parametern ausgelöst:

(i) DL-RLC-Pufferspeicherbelegung und zugehörige Schwellenwerte,
(ii) Messberichtsinformationen vom UE, und
(iii) über die "Stillstandszeit" des Zeitgebers T_Q.

Ein erster Zustand, nämlich der Zustand DLPC_ungültig – 505, wird dann verwendet, wenn es wünschenswert ist, eine Adjustierung der Leistungsregelung zu verwenden, aber die erforderlichen Informationen noch nicht gesammelt sind oder als "überaltert" angesehen werden. Dies kann nach einer merklichen Pause in einer netzabwärtsgerichteten Übertragung der Fall sein. In diesem Zustand DLPC_ungültig 505 müssen basierend auf Messinformationen, wie sie am UE gemessen werden, zuerst anfängliche Leistungsregelungseinstellungen festgesetzt werden, wie im Zustandsübergangsschritt 510 gezeigt ist. Die anfänglichen Leistungsregelungseinstellungen müssen dem UTRAN berichtet werden, bevor eine über die Leistung/Geschwindigkeit gesteuerte Frequenzzuweisung von gemeinsam genutzten netzabwärtsgerichteten Kanälen gewährt werden kann.
Um jedoch eine Zunahme der Systemlatenzzeit zu vermeiden, bevor ein Messbericht empfangen worden ist, können dann doch Frequenzzuweisungen für gemeinsam genutzte netzabwärtsgerichtete Kanäle gewährt werden. Diese verwenden aber vorzugsweise den TFCS mit der geringsten Geschwindigkeit, wobei das Augenmerk auf das zulässige Minimum gelegt werden muss.
Übergang 510 eines Zustands DLPC_ungültig 505 zu einem Zustand DLPC_gültig 515
Damit das DL-Leistungsregelungssystem von einem Zustand DLPC_ungültig 505 zu einem Zustand DLPC_gültig 515 übergehen 510 kann, müssen aus dem UE Messinformationen extrahiert werden. Dies ist darauf zurückzuführen, dass jegliche vorherige Leistungsregelungsinformation, von einer früheren über die Leistungsregelung eingestellte Sitzung eines netzabwärtsgerichteten gemeinsam genutzten Kanals (DSCH), aufgrund der Länge des dazwischen liegenden Zeitabschnitts als ungültig erachtet wird. Messberichtsinformationen können die RNC als Ergebnis erreichen von:

(i) einem vom UE ausgelösten Prozess (über verschiedene UL-Nachrichten) oder
(ii) als Ergebnis einer direkten UTRAN-Messberichtsanforderung, die für den expliziten Zweck einer netzabwärtsgerichteten Leistungsregelung gesendet wird.

(a) Vom UE ausgelöster Übergang zum Zustand DLPC_gültig 515

Beispiele für vom UE veranlasste UL-Nachrichten, in denen die relevanten Messberichtsinformationen enthalten sein können, sind nachstehend in Tabelle 1 aufgeführt. Tabelle 1:

RRC-Nachricht	PCCPCH RSCP	Zeitschlitz ISCP
Funkzellenaktualisierung	✓	✓
Anfänglicher Direkttransfer	✓	✓
PUSCH-Kapazitätsanforderung	✓	✓
RRC-Verbindungswiederherstellungsanforderung	✓	✓
RRC-Verbindungsanforderung	✓	✓
Netzaufwärtsgerichteter Direkttransfer	✓	✓

Die oben angeführten Nachrichten zur Schicht 3 sind Beispiele für Nachrichten, die vom UE ausgelöst werden und dazu verwendet werden können, zusätzliche Messinformationen (RSCP und ISCP) zu befördern.
Jedes Mal, wenn vom UE Messberichtsinformationen empfangen werden, und sich das DL-Leistungsregelungssystem im Zustand DLPC_AUS 535 oder im Zustand DLPC_ungültig 505 befindet, wird ein Übergang zu einem Zustand DLPC_gültig 515 ermöglicht und ein Zeitgeber T_Q wird rückgesetzt und gestartet.
Insbesondere kann eine Kapazitätsanforderungsnachricht über einen gemeinsam genutzten netzaufwärtsgerichteten, physischen Kanal (PUSCH = Physical Uplink Shared Channel) von einem UE zum UTRAN optional über P-CCPCH empfangene Signalcodeleistungswerte (RSCP = received signal code power) und eine Auflistung von Störsignalcodeleistungswerten (ISCP = Interference Signal Code Power) für ganz bestimmte Zeitschlitze enthalten. In diesem Modell sendet ein UE, das für eine gewisse Zeit inaktiv war, aber eine RRC-Verbindung aufrechterhalten hat, eine PUSCH-Kapazitätsanforderung an die RNC. Es könnte erwartet werden, dass kurze Zeit danach eine netzabwärtsgerichtete Übertragung folgt. Als solches kann durch Aufnahme einer PCCPCH-RSCP- und Zeitschlitz-ISCP-Information in PUSCH-Kapazitätsanforderungsnachrichten eine unmittelbare Leistungsregelung auf dem sich ergebenden DSCH ermöglicht werden.
(b) Vom UTRAN initiierter Übergang zu einem Zustand DLPC_gültig 515
Für den Fall, dass ausreichend viele netzabwärtsgerichtete Daten für ein UE vorliegen, die über einen DSCH zu senden sind, und sich der Leistungsregelungsprozess im Zustand DLPC_ungültig 505 befindet, muss dem UE eine explizite Messberichtsanforderung signalisiert werden, um den netzabwärtsgerichteten Leistungsregelungsprozess auszulösen. Um dies zu erreichen, muss vom UTRAN zum UE eine Messungssteuerungsnachricht gesendet werden, um vom UE wieder eine Messberichtsnachricht zurückzubekommen.
Es ist erwähnenswert, dass PDSCHs, die nicht über Leistungsregelung oder die Übertragungsgeschwindigkeit eingestellt werden, in dieser Zeitspanne immer noch verwendet werden können, wobei sie den TFCS mit der geringsten Geschwindigkeit verwenden, der auch gleichzeitig eine minimale Abschwächung verfügbar hat.
Rückkehr (Übergang 520) eines Zustands DLPC_gültig 515 zu einem Zustand DLPC_gültig 515
Der Zustand DLPC_gültig wird solange aufrechterhalten, wie an der RNC 336 eine RLC-Statusinformation einlangt, die sich auf N >= N_Q PDUs bezieht,
wobei
N = ein Zählwert ist; und
N_Q ein Minimalschwellenwert ist, der eingesetzt wird, um zu verhindern, dass der Regelkreis die Leistung an ein UE einstellt, von dem gar keine ausreichend zuverlässigen PDU-Fehlerstatistiken empfangen wurden.
Darüber hinaus wird der Zustand DLPC_gültig 515 nur aufrechterhalten, wenn der im Stillen mitlaufende Zeitgeber T_Q noch nicht abgelaufen ist. Der im Stillen mitlaufende Zeitgeber, der mit T_Q bezeichnet ist, wird zur Bestimmung der Dauer dieser zulässigen "stillen" Zeitspanne verwendet. Optional kann der Zeitgeber kontinuierlich rückgesetzt werden, um das DL-Leistungsregelungssystem in einem Zustand DLPC_gültig 515 zu halten (Übergang 520). Ein Rücksetzen des Zeitgebers T_Q kann auf einer Anzahl oder einer Häufigkeit von PDU-berichteten Informationen und/oder basierend auf dem DL-RLC-Pufferspeichervolumen und Schwellenwerten beruhen.
Übergang 525 von einem Zustand DLPC_gültig 515 zu einem Zustand DLPC_ungültig 505
Ein Übergang von einem Zustand DLPC_gültig 515 zu einem Zustand DLPC_ungültig 505 tritt dann auf, wenn der Zeitgeber T_Q abläuft. An diesem Punkt kann zur Bewahrung von physischen UL-Betriebsmitteln der Messberichterstattungsprozess für P-CCPCH RSCP und die Zeitschlitz-ISCP (optional) beendet werden. Dies kann zum Beispiel unter Verwendung der Messungssteuerungs-RRC-Nachricht bewerkstelligt werden.
Übergang 540 vom Zustand DLPC_AUS 535 zum Zustand DLPC_ungültig 505
Für netzabwärtsgerichtete Übertragungen, die keine Leistungsregelung verwenden, wird ein Zustand DLPC_AUS 535 verwendet. Wenn sich das DL-Leistungsregelungssystem in einem Zustand DLPC_AUS 535 befindet, braucht keine Maßnahme ergriffen zu werden, um vom Zustand DLPC_AUS 535 zum Zustand DLPC_ungültig 505 überzugehen. Jeder Übergang basiert rein auf einem Verlangen, einen Leistungsregelungs-Einstellvorgang an einer netzabwärtsgerichteten Übertragung mit gemeinsam genutztem Kanal auszuführen. Eine solche Indikation für einen Übergang kann auf dem DL-RLC-Pufferspeichervolumen basieren oder beispielsweise im Verlauf eines Übergangs von einem Schnellzugriffskanalmodus (FACH = fast access channel) zu einem DSCH-Modus erscheinen.
Wie gezeigt, muss zum Eintritt in den Zustand DLPC_gültig 515 der Prozess vom Zustand DLPC_AUS 535 über den Zustand DLPC_ungültig 505 in den Zustand DLPC_gültig 515 übergehen, bevor am DSCH eine Leistungsregelung stattfinden kann. Dadurch ist gewährleistet, dass aktuelle Messberichtsinformationen erhalten werden, so dass eine gute Abschätzung durchgeführt werden kann, was die anfängliche Transportformatrate und die anfängliche erforderliche Abschwächung anbelangt.
Der TFCS-Auswahlalgorithmus, der in der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird, setzt die folgende Gleichung ein: Availj = {(PCCPCH_RSCP – Timeslot_ISCP) – SIRj – KPDSCH} ≥ 0 [5]wobei die Parameter, die zur Bestimmung des anfänglichen TFCS und der anfänglichen Abschwächung folgende sind:

(i) PCCPCH RSCP – empfangene Signalcodeleistung des physischen P-CCPCH-Kennungskanals. Dieser Parameter wird von einem UE in einem Messbericht mitgeteilt.
(ii) Zeitschlitz-ISCP – Störsignalcodeleistung eines genau bezeichneten Zeitschlitzes. Dieser Parameter wird von einem UE in einem Messbericht mitgeteilt.
(iii) SIR_j – Ein Nominalsoll SIR pro Code für den TFCS j. Dieser Parameter ist a priori bekannt und in der RNC gespeichert.
(iv) K_PDSCH – Ein konstanter Wert, der innerhalb der RNC konfigurierbar ist. Dieser Parameter wird dazu verwendet, einen konservativen Spielraum bezüglich den ausgewählten anfänglichen TFCS- und Abschwächungswerten bereitzustellen.

Sobald die vorstehenden Parameter der RNC bekannt sind, wird jeder TFCS unter Verwendung von Gleichung [5] überprüft, um zu sehen, ob er verfügbar ist.
Dann wird der TFCS (j = i) mit der höchsten Geschwindigkeit ausgewählt, für den Avail_j in Gleichung [5] den Wert WAHR ergibt.
Die anfängliche, pro Code (bezieht sich auf die P-CCPCH-Übertragungscodeleistung) Abschwächung errechnet sich als: A0,i = PCCPCH_RSCP – Timeslot_ISCP – SIRi – KPDSCH [6]
Mit Bezug auf 6 ist ein Flussdiagramm 600 des DL-Leistungsregelungssystems gemäß der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt. Es sei angenommen, dass das DL-Leistungsregelungssystem in einem Zustand DLPC_AUS beginnt, wie in Schritt 605 gezeigt ist. Wenn sich die Betriebsbedingungen ändern, so dass ein leistungsgeregelter DSCH erforderlich ist, erfolgt in Schritt 610 ein Übergang zu einem Zustand DLPC_ungültig, wie in Schritt 615 gezeigt ist.
Wenn in Schritt 620 ein aktueller Messbericht empfangen wurde, wird in Schritt 630 der im Stillen mitlaufende Zeitgeber T_Q rückgesetzt. Wenn bei Schritt 620 vom UE kein aktueller Messbericht empfangen wurde, wird vom UTRAN zum UE eine Messungssteuerungsnachricht übermittelt, um eine Messung vom UE zu erbitten, wie in Schritt 625 gezeigt ist.
Wenn in Schritt 620 ein UE-Messbericht empfangen worden ist, geht das System über zu einem Zustand DLPC_gültig 670. Entsprechende Parameter zur Berechnung von Gleichung [4] werden extrahiert und eine Berechnung des anfänglichen DSCH-TFCS wird gemacht. Darüber hinaus erfolgt eine Berechnung der zu verwendenden anfänglichen Abschwächungsstufe in Gleichung [5], wie in Schritt 635 gezeigt ist.
Dann erfolgt eine Bestimmung bezüglich dessen, ob der im Stillen mitlaufende Zeitgeber T_Q in Schritt 640 abgelaufen ist. Wenn der im Stillen mitlaufende Zeitgeber T_Q in Schritt 640 abgelaufen ist, erfolgt ein Übergang des Leistungsregelungssystems zu einem Zustand DLPC_AUS, wie in Schritt 610 gezeigt ist. Wenn in Schritt 640 der im Stillen mitlaufende Zeitgeber T_Q nicht abgelaufen ist, erfolgt eine Bestimmung, ob die RLC-Status-PDU-Informationen eingetroffen sind, und zwar in Schritt 645. Wenn in Schritt 645 die RLC-Status-PDU-Informationen nicht eingelangt sind, wird an die aktuelle Leistungseinstellung ein PDSCH gesendet, wie in Schritt 650 gezeigt ist, und der im Stillen mitlaufende Zeitgeber T_Q in einer Rücksprungschleife zu Schritt 640 geprüft.
Wenn in Schritt 645 die RLC-Status-PDU-Informationen eingetroffen sind, erfolgt in Schritt 655 eine Bestimmung, ob N >= N_Q PDUs. Wenn in Schritt 655 bestimmt wird, dass N >= N_Q PDUs nicht erfüllt ist, wird ein gemeinsam genutzter netzabwärtsgerichteter, physischer Kanal (PDSCH) an die aktuelle Leistungseinstellung gesendet, wie in Schritt 650 gezeigt ist, und der im Stillen mitlaufende Zeitgeber T_Q in einer Rücksprungschleife zu Schritt 640 überprüft.
Wenn in Schritt 655 bestimmt wird, dass N >= N_Q PDUs erfüllt ist, wird eine Iteration der Leistungsangleichungsschleife ausgeführt, wie in Schritt 660 gezeigt ist. Die aktuelle Leistungseinstellung wird dann aktualisiert, und der im Stillen mitlaufende Zeitgeber T_Q und die Werte N werden rückgesetzt. Dann wird an die aktuelle Leistungseinstellung ein PDSCH gesendet, wie in Schritt 650 gezeigt ist, und der im Stillen mitlaufende Zeitgeber T_Q in einer Rücksprungschleife zu Schritt 640 überprüft. Der Zustand DLPC_ungültig 670 wird dann solange beibehalten, bis der im Stillen mitlaufende Zeitgeber T_Q in Schritt 640 abgelaufen ist, wodurch ein Übergang des Leistungsregelungssystems in einen Zustand DLPC_AUS erfolgt.
Es sollte klar sein, dass das vorstehend beschriebene Verfahren und die vorstehend beschriebene Anordnung für eine Leistungsregelung mit offenem Regelkreis zumindest die folgenden Vorteile bietet:

(i) Es wird der TFCS ausgewählt, der dem UE die maximale Datenrate bietet, während gleichzeitig nicht die Beschränkung bezüglich der maximalen Leistung pro Code verletzt wird.
(ii) Die Realisierung dieser Erfindung gestattet es, dass die Konformität mit Standards beibehalten wird.
(iii) Minimiert den Übertragungsmehraufwand.

Somit werden durch das vorstehend erwähnte Verfahren und die vorstehend erwähnte Anordnung zur Bereitstellung einer Leistungsregelung im Wesentlichen zumindest die Probleme beseitigt, die mit den netzaufwärtsgerichteten Geschwindigkeitsbeschränkungen des PC-Systems in einem drahtlosen UTRA-TDD-CDMA-Kommunikationssystem zusammenhängen.
Somit wurden also eine Konfiguration und ein Verfahren zur Bewerkstelligung einer Leistungsregelung oder zum Anpassen von Übertragungsraten in einem drahtlosen Kommunikationssystem beschrieben, wobei die vorstehend erwähnten, in Zusammenhang mit den Anordnungen aus dem Stand der Technik stehenden Nachteile im Wesentlichen ausgemerzt wurden.
Während ganz spezifische und bevorzugte Realisierungen der vorliegenden Erfindung vorstehend beschrieben sind, ist klar, dass ein Fachmann ohne Weiteres Variationen und Modifikationen solcher erfindungsgemäßer Konzepte anwenden kann.

Claims

Verfahren (500, 600) zum Einstellen eines Leistungsregelungspegels in einem drahtlosen Kommunikationssystem (300), wobei das Verfahren die Schritte umfasst: Erhalten von Übertragungsinformationen von einer drahtlosen Teilnehmereinheit; wobei das Verfahren gekennzeichnet ist durch: Modifizieren (660) eines Leistungsregelungspegels (445) im Ansprechen auf die Übertragungsinformationen; und Modifizieren eines Kommunikationskanalformats im Ansprechen auf die Übertragungsinformationen.
Verfahren zum Einstellen eines Leistungsregelungspegels nach Anspruch 1, wobei das Kommunikationssystem ein auf UMTS basierendes drahtloses Kommunikationssystem ist, das eine Übertragung zwischen einer Funknetz-Steuereinheit und einem Benutzergerät über einen Knoten B unterstützt, wobei der Schritt des Erhaltens von Übertragungsinformationen von einer drahtlosen Teilnehmereinheit sich auf netzabwärtsgerichtete Übertragungen zur drahtlosen Teilnehmereinheit bezieht und die Informationen durch die RNC aus RLC-Statusmeldungen von Übertragungen mit bestätigtem netzabwärtsgerichtetem Modus bestimmt werden.
Verfahren zum Einstellen eines Leistungsregelungspegels nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei das Kommunikationssystem gemeinsam genutzte netzabwärtsgerichtete Kanäle in einer Umgebung mit langsamem Fading-Verhalten verwendet.
Verfahren zum Einstellen eines Leistungsregelungspegels nach jedem vorhergehenden Anspruch, wobei die Übertragungsinformationen Wiederübertragungsanforderungen von der drahtlosen Teilnehmereinheit sind.
Verfahren zum Einstellen eines Leistungsregelungspegels nach jedem vorhergehenden Anspruch, wobei das Verfahren darüber hinaus den Schritt umfasst: Erhalten von Messberichtsdaten, wobei dies einen oder mehrere der folgenden Punkte umfasst: Erhalten einer Fehlerleistungsangabe einer netzabwärtsgerichteten Kommunikationsverbindung; Erhalten eines Funkfelddämpfungs-Messberichts in der netzabwärtsgerichteten Verbindung; Erhalten einer Störungsmessung in der netzabwärtsgerichteten Verbindung.
Verfahren zum Einstellen eines Leistungsregelungspegels nach Anspruch 5, wobei das Kommunikationssystem ein auf UMTS basierendes drahtloses Kommunikationssystem ist, das eine Übertragung zwischen einer Funknetz-Steuereinheit und einem Benutzergerät über einen Knoten B unterstützt, wobei der Schritt des Erhaltens der Messberichtsdaten der netzabwärtsgerichteten Verbindung durch Verarbeiten von Fehlermessberichten erfolgt, die der RNC vom UE gemeldet werden.
Verfahren zum Einstellen eines Leistungsregelungspegels nach Anspruch 5 oder Anspruch 6, wobei das Kommunikationssystem ein auf UMTS basierendes drahtloses Kommunikationssystem ist, das eine Übertragung zwischen einer Funknetz-Steuereinheit und einem Benutzergerät über einen Knoten B unterstützt, wobei der Schritt des Erhaltens eines Funkfelddämpfungs-Messberichts in der netzabwärtsgerichteten Verbindung oder eines Störungsmessberichts in der netzabwärtsgerichteten Verbindung von dem UE and die RNC gemeldet wird, und/oder wobei der Schritt des Erhaltens einer Fehlerleistung der netzabwärtsgerichteten Verbindung erfolgt, indem Fehlermessberichte verarbeitet werden, die der RNC vom UE gemeldet werden.
Verfahren zum Einstellen eines Leistungsregelungspegels nach jedem vorhergehenden Anspruch, wobei das Verfahren darüber hinaus den Schritt umfasst: Zwischenspeichern von zu übertragenden Daten, wobei der Schritt des Modifizierens ausgeführt wird, wenn die zwischengespeicherten Daten einen Schwellenwert überschreiten.
Verfahren zum Einstellen eines Leistungsregelungspegels nach jedem vorhergehenden Anspruch, wobei das Verfahren darüber hinaus den Schritt umfasst: Betreiben einer netzabwärtsgerichteten Verbindung mit einem Kommunikationskanalformat geringster Geschwindigkeit und/oder einer minimalen Leistungsregelungsabschwächung, bevor basierend auf den Übertragungsinformationen eine netzabwärtsgerichtete Übertragungsgeschwindigkeit oder ein netzabwärtsgerichteter Leistungsregelungspegel bestimmt wird.
Verfahren zum Einstellen eines Leistungsregelungspegels nach jedem vorhergehenden Anspruch, wobei der Schritt des Erhaltens von übertragungsinformationen einen oder mehrere der folgenden Schritte umfasst: Erhalten von übertragungsinformationen von einer drahtlosen Teilnehmereinheit, wenn die drahtlose Teilnehmereinheit bestimmt, eine netzaufwärtsgerichtete Nachricht zu senden; oder Erhalten von Messberichtsdaten nach einer Messberichtsanforderung.
Verfahren zum Einstellen eines Leistungsregelungspegels nach Anspruch 10, wobei das Verfahren darüber hinaus die Schritte umfasst: Betreiben eines Zeitgebers, um eine Zeitspanne ab einem Zeitpunkt zu verfolgen, an dem ein vorhergehender Messbericht erhalten wurde; Veranlassen einer Anforderung eines Messberichts im Ansprechen darauf, dass die Zeitspanne einen Schwellenwert überschreitet; Rücksetzen des Zeitgebers bei Empfang eines Messberichts.
Verfahren zum Einstellen eines Leistungsregelungspegels nach jedem vorhergehenden Anspruch, wobei das Verfahren darüber hinaus die Schritte umfasst: Einrichten eines ungültigen und eines gültigen Zustands für die Nutzung eines Kommunikationskanalformats; wobei: ein gültiger Zustand eine Funktion der Modifizierung eines Leistungsregelungspegels in einer netzabwärtsgerichteten Verbindung im Ansprechen auf die Übertragungsinformationen unter Modifizierung eines Kommunikationskanalformats zulässt; und ein ungültiger Zustand eine Übertragung von Messberichtsdaten sperrt, so dass keine Modifizierung der Leistungsregelung stattfinden kann.
Verfahren zum Einstellen eines Leistungsregelungspegels nach Anspruch 12, wenn auf Anspruch 10 oder Anspruch 11 rückbezogen, wobei das Verfahren darüber hinaus den Schritt umfasst: Umschalten zwischen einem gültigen Zustand und einem ungültigen Zustand im Ansprechen auf einen Zeitgeberwert.
Verfahren zum Einstellen eines Leistungsregelungspegels nach Anspruch 12 oder Anspruch 13, wobei das Verfahren darüber hinaus den Schritt umfasst: Einrichten eines gültigen Zustands, wenn eine oder mehrere der folgenden Bedingungen gelten: eine Anzahl von auf einem netzabwärtsgerichteten Kanal zu übertragenden Datenpaketen überschreitet einen Schwellenwert; die Zeitspanne des Zeitgebers ist nicht abgelaufen; und es wurden zuverlässige Übertragungsinformationen empfangen.
Verfahren zum Einstellen eines Leistungsregelungspegels nach jedem vorhergehenden Anspruch, wobei das drahtlose Kommunikationssystem einen diskontinuierlichen, netzabwärtsgerichteten, gemeinsam genutzten drahtlosen Kommunikationskanal unterstützt.
Verfahren zum Einstellen eines Leistungsregelungspegels nach Anspruch 15, wobei das Kommunikationssystem ein auf UMTS basierendes Kommunikationssystem ist und ein Knoten B ein Element variabler Verstärkung einstellt, das im Ansprechen auf die Übertragungsinformationen einen Leistungsregelungspegel steuert.
Verfahren zum Einstellen eines Leistungsregelungspegels nach Anspruch 15, wobei das Kommunikationskanalformat ein Transportformatkombinationssatz ist und der Schritt des Bestimmens eines Leistungsregelungspegels basierend auf den Übertragungsinformationen den Schritt umfasst, einen Transportformatkombinationssatz mit der kleinstmöglichen positiven Abschwächung als den Transportformatkombinationssatz zu bestimmen, der einer Teilnehmereinheit die maximale Datengeschwindigkeit bereitstellen kann.
Verfahren zum Einstellen eines Leistungsregelungspegels nach jedem vorhergehenden Anspruch, wobei aus den Übertragungsinformationen und/oder Messberichtsdaten wenigstens ein Parameter extrahiert wird.
Verfahren zum Einstellen eines Leistungsregelungspegels nach Anspruch 18, wobei der wenigstens eine Parameter dazu verwendet wird, das anfängliche Kommunikationskanalformat und/oder eine Leistungsregelungsabschwächung zu bestimmen und zumindest eine der folgenden Größen umfasst: (i) eine Empfangssignalcodeleistung eines physischen Kennungskanals; (ii) eine Störsignalcodeleistung eines bestimmten Zeitschlitzes; (iii) einen nominalen Soll-Störabstand pro Code für zumindest ein Kommunikationskanalformat; (iv) einen Konstantwert, der dazu verwendet wird, einen nichtoperativen Randbereich in einem anfänglichen Kommunikationskanalformat und/oder einen gewählten Abschwächungswert bereitzustellen.
Verfahren zum Einstellen eines Leistungsregelungspegels nach Anspruch 18 oder 19, wobei der wenigstens eine Parameter für einen Kommunikationsparameter in einer netzabwärtsgerichteten Verbindung bestimmt wird und jeweilige Kommunikationskanalformate festgelegt werden, um zu bestimmen, ob ein gewähltes Format verfügbar ist und den bestimmten, wenigstens einen Parameter erfüllt, und wobei das Kommunikationskanalformat mit der höchsten Geschwindigkeit ausgewählt wird, welches den zumindest einen Parameter erfüllt.
Drahtlose Kommunikationseinheit, die dazu ausgelegt ist, die Verfahrensschritte nach jedem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 20 einzubeziehen.
Drahtlose Kommunikationseinheit nach Anspruch 21, wobei die Kommunikationseinheit ein Knoten B ist oder zur Verwendung in einer netzabwärtsgerichteten Leistungsregelungsanordnung gedacht ist.
Drahtloses Kommunikationssystem, das dazu ausgelegt ist, die Verfahrensschritte nach jedem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 20 einzubeziehen.
Drahtloses Kommunikationssystem nach Anspruch 23, wobei das Kommunikationssystem ein drahtloses UTRA-TDD-CDMA-Kommunikationssystem ist.
Funknetz-Steuereinheit (336, 338, 340), umfassend: eine Einrichtung zum Erhalten von Messberichtsdaten von einer drahtlosen Teilnehmereinheit; und dadurch gekennzeichnet, dass sie darüber hinaus umfasst: eine Einrichtung zum Bestimmen einer netzabwärtsgerichteten Übertragungsgeschwindigkeit oder eines netzabwärtsgerichteten Leistungsregelungspegels basierend auf den Messberichtsdaten; wobei die Funknetz-Steuereinheit (336, 338, 340) gekennzeichnet ist durch: eine Einrichtung zum Modifizieren einer netzabwärtsgerichteten Übertragungsgeschwindigkeit oder eines netzabwärtsgerichteten Leistungsregelungspegels (445) im Ansprechen auf die Messberichtsdaten unter Modifizieren eines Kommunikationskanalformats.
Funknetz-Steuereinheit (336, 338, 340) nach Anspruch 25, wobei die Einrichtung zum Erhalten von Messberichtsdaten eine Einrichtung zum Erhalten einer Fehlerleistungsangabe einer netzabwärtsgerichteten Kommunikationsverbindung umfasst; und/oder eine Einrichtung zum Erhalten eines Funkfelddämpfungs-Messberichts einer netzabwärtsgerichteten Verbindung, und/oder eine Einrichtung zum Erhalten einer Störungsmessung einer netzabwärtsgerichteten Verbindung.
Funknetz-Steuereinheit (336, 338, 340) nach Anspruch 25 oder Anspruch 26, darüber hinaus einen Prozessor aufweisend, der funktionsmäßig an die Einrichtung zum Erhalten der Messberichtsdaten gekoppelt ist, wobei der Prozessor eine netzabwärtsgerichtete Übertragungsgeschwindigkeit oder einen netzabwärtsgerichteten Leistungsregelungspegel aus RLC-Statusmeldungen von Übertragungen mit bestätigtem netzabwärtsgerichtetem Modus bestimmt.
Speichermedium, das von einem Prozessor umsetzbare Anweisungen speichert, um einen Prozessor dahingehend zu steuern, das Verfahren nach jedem der Ansprüche 1 bis 20 auszuführen.