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DE60313773T2 - Aufwärtsstreckenleistungsregelung in äusserer schleife während eines streckenungleichgewichts - Google Patents

Aufwärtsstreckenleistungsregelung in äusserer schleife während eines streckenungleichgewichts Download PDF

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DE60313773T2
DE60313773T2 DE60313773T DE60313773T DE60313773T2 DE 60313773 T2 DE60313773 T2 DE 60313773T2 DE 60313773 T DE60313773 T DE 60313773T DE 60313773 T DE60313773 T DE 60313773T DE 60313773 T2 DE60313773 T2 DE 60313773T2
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Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Gebiet der Erfindung:
  • Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen das Gebiet von drahtloser Kommunikation, und insbesondere Uplink- bzw. Aufwärtsverbindungsleistungssteuerung. Obwohl die vorliegende Erfindung ein weites Gebiet von Anwendungen hat, ist sie insbesondere geeignet zur Verwendung in einem zellularen Kommunikationssystem, und wird in diesem Zusammenhang beschrieben.
  • Beschreibung des relevanten Hintergrunds:
  • Die technische Spezifikation 3GPP TS 25.211 v5.0.0 (2002-03), 3rd Generation Partnership Project (3GPP); Technical Specification Group Radio Access Network; Physical channels and mapping of transportation channels onto physical channels (FDD) (Release 5) sieht einen geteilten Hochgeschwindigkeits-Abwärtsverbindungskanal (HS-DSCH = High Speed Downlink Shared Channel) vor. Der HS-DSCH ist ein Abwärtsverbindungstransportkanal, welcher durch eine oder mehrere Benutzerausrüstung (UE = user equipment) gemeinsam benutzt wird.
  • In 3GPP Hochgeschwindigkeitsdatenpaketzugriff (HSDPA = High Speed Data Packet Access) kann eine UE in weicher Übergabe (SHO = Soft Hand Off) mit mehreren Knoten-Bs für den dedizierten physikalischen Kanal (DPCH = Dedicated Physical Channel) oder Abwärtsverbindung sein. Es gibt jedoch keine HSDPA SHO für den geteilten Hochgeschwindigkeits-Abwärtsverbindungskanal (HS-DSCH) und korrespondierenden Aufwärtsverbindungs-Hochgeschwindigkeits-dedizierten-physikalischen Steuerungskanal (HS-DPCCH = High Speed Dedicated Physical Control Channel). Dies kann zu einem Zustand führen, welcher Verbindungsungleichgewicht genannt wird. Das bedeutet, dass der Knoten-B, welcher die Hochgeschwindigkeits daten über den HS-DSCH bedient, unterschiedlich ist von dem Knoten-B, zu welchem die UE die beste Aufwärtsverbindung für den DPCCH hat.
  • Es existiert deshalb ein Bedarf für Vorrichtungen und Verfahren für Aufwärtsverbindungsleistungsteuerung während Verbindungsungleichgewicht, welche den Rückverbindungs-HS-DPCH betrachten.
  • Weitere Aufmerksamkeit wird auf das Dokument WO 01/95521 gelenkt. Hier ist offenbart, dass Vorwärtsleistungssteuerung verbessert wird durch Erhöhen von Vorwärtsleistungssteuerungsrückkopplungskanalzuverlässigkeit, wenn die Mobileinheit in einem drahtlosen Kommunikationssystem in weicher Übergabe ist. Vorwärtsleistungssteuerung wird verbessert durch Verringern der Bitfehlerrate der Vorwärtsleistungssteuerungsbits, welche durch die Basisstation empfangen werden. Die Bitfehlerrate von Vorwärtsleistungssteuerungsbits wird verringert durch Erhöhen des Leistungspegels, und somit des Signal-zu-Rausch-Verhältnisses, des rückwärtigen Pilotkanals, während die Leistungspegel von anderen rückwärtigen Kanälen erhalten werden. Das Signal-zu-Rausch-Verhältnis des rückwärtigen Pilotkanals wird erhöht durch die Basisstation ansprechend auf eine Verringerung der Rahmenfehlerrate, welche durch die Auswählerkomponente des Basisstationssteuerelements generiert wird. Die Basisstation erhält den Leistungspegel von anderen Rückverbindungskanälen aufrecht, und zwar durch Verringern der Leistungspegelverstärkung von anderen Rückkanälen relativ zu dem Rückpilotkanal.
  • Ein anderes Dokument gemäß dem Stand der Technik, EP1067706 beschreibt ein Verfahren zum Einstellen eines Übertragungsqualitätszielwerts, basierend auf einer Beurteilung der Konvergenz des Durchschnittsqualitätswerts um den Übertragungsqualitätszielwert.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung werden ein Verfahren zur Aufwärtsverbindungsleistungssteuerung gemäß Anspruch 1, und eine Vorrichtung zur Aufwärtsverbindungsleistungssteuerung gemäß Anspruch 5 vorgesehen.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beansprucht.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden teilweise in der Beschreibung gegeben, welche folgt, und in den beigefügten Zeichnungen, wobei die bevorzugten Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung beschrieben und gezeigt sind, und teilweise dem Fachmann offensichtlich werden bei der Betrachtung der folgenden detaillierten Beschreibung, wenn sie zusammen mit den beigefügten Zeichnungen genommen wird, oder in der Praxis der vorliegenden Erfindung gelernt werden kann. Die Vorteile der vorliegenden Erfindung werden realisiert und erhalten werden im Weg der Instrumente und Kombinationen, welche insbesondere in den angefügten Ansprüchen herausgestellt sind.
  • 1 ist ein verallgemeinertes Blockdiagramm eines Kommunikationssystems, welches gemäß der vorliegenden Erfindung konfiguriert ist.
  • BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
  • 1 zeigt ein verallgemeinertes Blockdiagramm eines Kommunikationssystems 100. Benutzerausrüstung (UE) 102 kann in drahtloser Kommunikation mit einem Knoten-B1 104 und einem Knoten-B2 106 sein. Die UE kann eine Einrichtung wie ein zellulares Telefon oder andere feste oder mobile drahtlose Einrichtungen sein. Ein Knoten-B kann auch eine Einrichtung wie eine zellulare Basisstation sein, welche als eine gesamte Zelle dient.
  • Knoten-B1 104 und Knoten-B2 106 können in Kommunikation mit dem Funknetzwerksteuerelement (RNC = Radio Network Controller) 108 sein. Das RNC empfängt Signale von Knoten-B1 und Knoten-B2 und liefert Steuerungsinformation unter anderem zu Knoten-B1 und Knoten-B2.
  • UE 102 kann in dem Abdeckgebiet von Knoten-B1 104 und Knoten-B2 106 sein, und kann mit Knoten-B1 und Knoten-B2 über verschiedene Kanäle kommunizieren. Zum Beispiel können Knoten-B Signale zu der UE über Rückverbindungskanäle kommunizieren, zum Beispiel dedizierter physikalischer Abwärtsverbindungskanal (DPCH = downlink Dedicated Physical Channel), bezeichnet als dedizierter physikalischer Datenkanal (DPDCH = Dedicated Physical Data Channel) und dedizierter physikalischer Steuerungskanal (DPCCH = Dedicated Physical Control Channel) in 1, und geteilter Hochgeschwindigkeitsrückverbindungskanal (HS-DSCH). Die UE kann Signale zu dem Knoten-B über Aufwärtsverbindungskanäle wie Aufwärtsverbinsungs-DPDCH, Aufwärtsverbindungs-DPCCH und dedizierter Hochgeschwindigkeits-physikalischer Steuerungskanal (HS-DPCCH = High Speed Dedicated Physical Control Channel), welche mit Abwärtsverbindungs-HS-DSCH verbunden sind, senden.
  • UE 102 kann ein omnidirektionales Pilotsignal senden, welches Blöcke von Daten über die Aufwärtsverbindung DPCCH enthält, zusätzlich zu Rückkopplungsinformationsbits (FBI = Feedback Information Bits) und UP/DOWN Anforderungssignale für die Abwärtsverbindungsleistungssteuerung.
  • Das Pilotsignal der UE kann durch Knoten-B empfangen werden, innerhalb des Bereichs des Pilotsignals. Jeder Knoten-B hat eine Ziel-Pilot-Signal-zu-Rausch (SNR = signal to noise) Schwelle T, bei welcher er es wünscht, das Pilotsignal von der UE zu empfangen. Jeder Knoten-B, welcher das Pilotsignal empfängt, kann das SNR des empfangenen Pilotsignals berechnen. (die Blöcke 110 und 112.) Wenn das berechnete SNR unter der Schwelle T ist, kann ein Knoten-B die UE auffordern, die Sendeleistung des Pilotsignals zu erhöhen, und zwar durch Senden einer UP-Anfrage über DPCCH. (Blöcke 114 und 116.) Wenn das berechnende SNR über der Schwelle T ist, kann ein Knoten-B die UE auffordern, die Sendeleistung des Pilotsignals durch Senden einer DOWN bzw. ABWÄRTS Anforderung über DPCCH zu senden. (Blöcke 118 und 120.)
  • Eine ODER-Verknüpfung von DOWNS bestimmt, ob die Pilotsignalstärke zu erhöhen oder zu verringern ist. Wenn die UE eine DOWN Anforderung von irgendeinem der Knoten-B empfängt, dann wird die Pilotstärke der UE verringert. Wenn die UE UP bzw. AUF Anforderungen von all den Knoten-B empfängt, dann wird die Pilotstärke erhöht.
  • Ein Verbindungsungleichgewicht kann auftreten, wenn die UE 102 Hochgeschwindigkeitsdaten von Knoten-B1 über den Kanal HS-DSCH empfängt und in einem Aufwärtsverbindungs SHO Zustand mit Knoten-B1 und Knoten-B2 ist. Der Verbindungsungleichgewichtszustand kann auftreten, wenn Knoten-B2 eine DOWN Anforderung sendet und Knoten-B1 eine UP Anforderung sendet. Zusätzlich kann die UE ihre Sendeleistung gemäß der konventionellen ODER-Verknüpfung von DOWNs variieren, wenn sie im SHO Zustand ist.
  • Die Verringerung der Pilotsignalsendeleistung durch die UE 102 kann die Aufwärtsverbindungs-Hochgeschwindigkeitskommunikationen zwischen der UE und Knoten-B1 104 beeinflussen, weil die Signalstärke von HS-DPCCH proportional zu der Verringerung der Pilotsignalstärke gemäß einem Verkehrzu-Pilotverhältnis verringert wird, welches in der UE gespeichert ist.
  • In HSDPH kann Knoten-B1 104 Paketdaten zur UE 102 über HS-DSCH senden. Die UE kann nur Paketdaten von einem Knoten-B zu einer gegebenen Zeit über HS-DSCH empfangen. In 1 ist Knoten-B1 104 der Knoten, welcher Paketdaten zur UE sendet. Zellenschaltung kann auftreten, welches die UE vom Empfangen von Paketdaten von Knoten-B1 zum Empfangen von Paketdaten von Knoten-B2 106 über den Abwärtsverbindungskanal HS-DSCH umschaltet, welcher mit Knoten-B2 (nicht gezeigt) zugeordnet ist. Signalisierung auf höherem Pegel erreicht Zellenumschaltung. Verbindungsungleichgewicht kann jedoch auf einer kürzeren Zeitskala als diejenige der Zellenumschaltung existieren.
  • Die UE 102 kann ein Bestätigungs-/Nicht-Bestätigungs-(ACK/NAK) Signal über HS-DPCCH senden. Ein ACK wird durch die UE gesendet, wenn die UE erfolgreich die Paketdaten von dem bedienenden Knoten-B1 über HS-DSCH empfangen hat. Umgekehrt wird eine NAK durch die UE gesendet, wenn die UE die Paketdaten von dem bedienenden Knoten-B1 über HS-DSCH nicht erfolgreich empfangen hat. Wenn ein NAK durch den sendenden Knoten-B1 empfangen wird, kann der sendende Knoten-B1 die vorher gesendeten Paketdaten erneut übertragen. Die UE kann nichts (NULL) senden, wenn sie einen geteilten Hochgeschwindigkeitssteuerungskanal (HS-SCCH = High Speed Shared Control Channel) verpasst hat, welcher mit HS-DSCH zugeordnet ist. HS-SCCH zeigt der UE an, dass eine Sendung in der Zukunft immanent auf HS-DSCH ist.
  • In einem Verbindungsungleichgewichtszustand sendet Knoten-B2 eine DOWN Anforderung. Dies verursacht, dass die UE 102 die Pilotsignalstärke verringert, und korrespondierend die Signalstärke von ACK/NAK. Die verringerte Stärke des ACK/NAK Signals kann dazu führen, dass ACKs als NAKs empfangen werden, was zu erhöhten Sendungen auf HS-DSCH führt; und NAKs oder NULLs, welche als ACKs empfangen werden, welche zu verpassten Paketen auf HS-DSCH führen.
  • Ferner, weil die UE Kanalqualitätanzeige (CQI = channel quality indication) über HS-DPCCH sendet, kann Knoten-B1 falsche Indikatoren empfangen.
  • Eine Lösung für diese Problem ist es für den RNC 108, die Pilotstärke zu überwachen, zum Beispiel das durchschnittliche SNR des Pilotsignals, welches durch den Knoten-B1 104 empfangen wird (Block 122) und die durchschnittliche Blockfehlerrate (BIER) des dienenden Knoten-B1 (Block 124). Diese Parameter können verwendet werden in der Bestimmung, ob die Zielpilot-SNR-Schwelle T erhöht oder verringert wird.
  • Der RNC 108 kann die zyklischen Redundanzüberprüfungen von Blöcken berechnen, welche über Aufwärtsverbindung-DPDCH für beide Knoten-B gesendet werden (Blöcke 126 und 128). Wenn die CRC für beide Kanäle fehlschlägt (Block 130), weist der RNC die Knoten-B zum Erhöhen der Ziel-Pilot-SNR-Schwelle T an (Block 132). Dies macht es wiederum wahrscheinlich, dass Knoten-B2 seine Anforderung von einem DOWN zu einem UP verändern wird.
  • Wenn die CRC nicht für beide Kanäle fehl schlägt (Block 130) bestimmt der RNC 108, ob der Aufwärtsverbindungskanalzustand zwischen Knoten-B1 104, welcher die Hochgeschwindigkeitspaketdaten sendet, und der UE 102 nicht zufrieden stellend ist (Block 134), zum Beispiel bestimmend, ob das durchschnittliche Pilotsignal-SNR geringer ist als eine vorbestimmte Schwelle TH1, oder bestimmend, ob die Blockfehlerrate (BIER = block error rate) über DPDCH größer ist als eine vorbestimmte Schwelle TH2, oder Beides. Wenn der Aufwärtsverbindungs-Kanalzustand zufrieden stellend ist, kann der RNC 108 anfordern, dass die Ziel-Pilot-SNR-Schwelle T der Knoten-B verringert wird. (Block 136.)
  • Wenn der Aufwärtsverbindungskanalzustand zwischen Knoten-B1 104, welcher die Hochgeschwindigkeitspaketdaten sendet, und der UE 102 nicht zufrieden stellend ist (Block 134), kann der RNC 108 anfordern, dass die Ziel-Pilot-SNR-Schwelle T erhöht wird (Block 138). Das erhöhte T macht es wahrscheinlicher, dass Knoten-B2 seine DOWN Anforderung zu einer UP Anforderung verändert wird, was wiederum eine Verringerung der Pilotstärke der UE gemäß der ODER-Verknüpfung von DOWNs verhindern kann.
  • Optional kann der RNC anfordern, dass das Verkehr-zu-Pilot Verhältnis der Knoten-B verringert wird (Block 140) zusätzlich zum Erhöhen von T (Block 138). Das Verringern des Verkehr-zu-Pilotverhältnisses verringert die durchschnittlichen Rückverbindungsinterferenzen durch Verringern der Verkehrskanalstärke in Relation zu der Pilotsignalstärke.
  • Die vorliegende Erfindung ist zu anderen und unterschiedlichen Ausführungsbeispielen in der Lage, und ihre zahlreichen Details sind zur Modifikati on in der Lage. Zum Beispiel, obwohl die Erfindung mit Bezug auf die vorhergehend genannte technische Spezifikation für Wideband Code Division Multiple Access (W-CDMA) beschrieben wurde, kann die Erfindung äquivalent auf CDMA2000 1xEV-DV angewandt werden. Zum Beispiel haben die folgenden 3GPP Ausdrücke korrespondierende CDMA2000 Ausdrücke: UE korrespondiert zu einer Mobilstation (MS = Mobile Station); ein Knoten-B korrespondiert zu einer Basisterminalstation (BTS = Base Terminal Station); RNC korrespondiert zu einem Basisstationssteuerelement (BSC = Base Station Controller); HS-DSCH korrespondiert zu Vorwärtspaketdatenkanal (F-PDCH = Forward Packet Data Channel); DPCH korrespondiert zu einem fundizierten Kanal (FCH/DCCH); HS-DPCCH korrespondiert zu R-CQICH und R-ACKCH; und BIER korrespondiert zu der Rahmenfehlerrate (FER = Frame Error Rate).
  • Knoten-B kann eine Einrichtung einer zellularen Basisstation sein, welche Strahl bildende Antennen hat, welche unterschiedliche Sektoren einer Zelle bedienen. In diesem Fall können die Funktionen des RNC in der Basisstation durchgeführt werden, welche die UE für ein Verbindungsungleichgewicht zwischen Sektoren der gleichen Basisstation bedient.
  • Die hierin beschriebene Funktionalität, und von den Blöcken, welche in 2 gezeigt sind, können in dedizierter Hardware, oder äquivalent dazu in Software unter einem Prozessor ausgeführt werden.
  • Zusammenfassend sieht die Aufwärtsverbindungsleistungssteuerung, welche hierin beschrieben wurde, den Vorteil zum Aufrecht erhalten der Integrität des Aufwärts-Verbindungs-HS-DPCCH vor, wenn die UE in SHO geht. Dies wird hauptsächlich erreicht durch Steuerung der Ziel-Pilot-SNR-Schwelle durch Betrachten der Pilotsignalstärke des dienenden Knoten-B1 und/oder des Aufwärtsverbindungskanalzustands des dienenden Knoten-B1, wenn entschieden wird, die Ziel-Pilot-SNR-Schwelle von Knoten-B zu erhöhen oder zu verringern.
  • Der Fachmann wird erkennen, dass andere Modifikationen und Variationen in der Aufwärtsverbindungssteuerungstechnik der vorliegenden Erfindung und in der Konstruktion und der Operation ohne Abweichung von dem Umfang dieser Erfindung durchgeführt werden können.

Claims (13)

  1. Ein Verfahren zur Uplink- bzw. Aufwärtsverbindungsleistungssteuerung, wobei das Verfahren Folgendes aufweist: Bestimmen bzw. Ermitteln (110, 112) der Kanalbedingung eines Uplinkkanals; und Erhöhen (138) einer Zielpilot-SNR-Schwelle, wenn die bestimmte Kanalbedingung nicht zufrieden stellend ist; wobei die bestimmte Kanalbedingung nicht zufrieden stellend ist, wenn das Durchschnitts-SNR eines Pilotsignals geringer ist als eine vorbestimmte erste Schwelle.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, das weiterhin das Reduzieren (140) eines Verkehrs-zu-Pilotverhältnisses aufweist, wenn die Zielpilot-SNR-Schwelle erhöht wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, das weiterhin das Senken (136) der Zielpilot-SNR-Schwelle aufweist, wenn die bestimmte Kanalbedingung zufrieden stellend ist.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die bestimmte Kanalbedingung nicht zufrieden stellend ist, wenn die durchschnittliche Blockfehlerrate über einen Uplinkdatenkanal größer ist als eine vorbestimmte zweite Schwelle.
  5. Eine Vorrichtung zum Uplinkleistungssteuern, wobei die Vorrichtung Folgendes aufweist: Mittel (110, 112) zum Bestimmen des Kanalzustandes eines Uplinkkanals; und Mittel (138) zum Erhöhen einer Zielpilot-SNR-Schwelle, wenn die bestimmte Kanalbedingung nicht zufrieden stellend ist; wobei die bestimmte Kanalbedingung nicht zufrieden stellend ist, wenn das Durchschnitts-SNR eines Pilotsignals geringer ist als eine vorbestimmte erste Schwelle.
  6. Vorrichtung gemäß Anspruch 5, die weiterhin Mittel aufweist zum Reduzieren (140) eines Verkehrs-zu-Pilotverhältnisses, wenn die Zielpilot-SNR-Schwelle erhöht wird.
  7. Vorrichtung gemäß Anspruch 5, die weiterhin Mittel aufweist zum Senken (136) der Zielpilot-SNR-Schwelle, wenn die bestimmte Kanalbedingung zufrieden stellend ist.
  8. Vorrichtung gemäß Anspruch 5, wobei die bestimmte Kanalbedingung nicht zufrieden stellend ist, wenn die Blockfehlerrate über einen Uplinkdatenkanal größer ist als eine vorbestimmte zweite Schwelle.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 5, wobei die Mittel (110, 112) zum Bestimmen eine Bestimmungslogik aufweisen zum Bestimmen der Kanalbedingung des Uplinkkanals; und wobei die Mittel (132) zum Erhöhen ein Einstellelement für die Zielpilot-Signal-zu-Rausch- bzw. -SNR-Schwelle (SNR = signal to noise ratio) aufweist, und zwar zum Erhöhen der Zielpilot-SNR-Schwelle, wenn die bestimmte bzw. ermittelte Kanalbedingung nicht zufrieden stellend ist.
  10. Vorrichtung nach Anspruch 9, die weiterhin ein Verkehrs-zu-Pilotverhältnis-Einstellelement (140) aufweist, zum Reduzieren des Verkehrs-zu-Pilotverhältnisses, wenn die Zielpilot-SNR-Schwelle erhöht wird.
  11. Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei das Einstellelement für die Zielpilot-Signal-zu-Rausch-(SNR)-Schwelle die Zielpilot-SNR-Schwelle senkt, wenn die bestimmte Kanalbedingung zufrieden stellend ist.
  12. Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei die bestimmte Kanalbedingung nicht zufrieden stellend ist, wenn die durchschnittliche Blockfehlerrate über einen Uplinkdatenkanal größer ist als eine vorbestimmte zweite Schwelle.
  13. Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei die bestimmte Kanalbedingung nicht zufrieden stellend ist, wenn das durchschnittliche SNR eines Pilotsignals geringer ist als eine vorbestimmte erste Schwelle und die durchschnittliche Blockfehlerrate über eine Uplinkdatenkanal größer ist als eine vorbestimmte zweite Schwelle.
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