DE19959179A1 - Verfahren zur dynamischen Änderung von Ratenanpassungsfaktoren in einem Funk-Kommunikationssystem - Google Patents
Verfahren zur dynamischen Änderung von Ratenanpassungsfaktoren in einem Funk-KommunikationssystemInfo
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Abstract
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Datenratenanpassung für eine Datenübertragung von Daten über eine Funkschnittstelle über eine Verbindung zwischen zumindest zwei Funkstationen (BS, MS) eines Funk-Kommunikationssystems und ein solches Funk-Kommunikationssystem. Dabei werden die Daten zum Übertragen entsprechend zuvor bestimmter Ratenanpassungsfaktoren verarbeitet und in einen Übertragungsrahmen (fr) eingetragen. DOLLAR A Zur Verbesserung der Übertragung wird vorgeschlagen, während der Übertragung eine aktualisierende Bestimmung und Anpassung der Ratenanpassungsfaktoren vorzunehmen. DOLLAR A Insbesondere wird vorgeschlagen, im Fall unterschiedlicher Kodier- und/oder Interleaving-Schemata für Transportkanäle in einer Aufwärtsverbindung und in einer Abwärtsverbindung für die Bestimmung erforderlicher Ratenanpassungsfaktoren Tabellenwerte zu verwenden, die angeben, wie sich eine Veränderung der Bitfehlerrate eines Transportkanals auf einen anderen Transportkanal übertragen läßt.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Datenratenanpassung
für eine Datenübertragung über eine Funkschnittstelle zwi
schen zwei Funkstationen mit den Merkmalen des Patentan
spruchs 1, insbesondere über breitbandige Funkschnittstellen,
die ein CDMA-Teilnehmer-Separierungsverfahren verwenden und
pro Verbindung mehrere Dienste gleichzeitig bereitstellen,
sowie ein Funk-Kommunikationssystem zum Durchführen des Ver
fahrens.
In Funk-Kommunikationssystemen werden Nachrichten (beispiels
weise Sprache, Bildinformation oder andere Daten) mit Hilfe
von elektromagnetischen Wellen über eine Funkschnittstelle
übertragen. Die Funkschnittstelle bezieht sich auf eine Ver
bindung zwischen einer Basisstation und Teilnehmerstationen,
wobei die Teilnehmerstationen Mobilstationen oder ortsfeste
Funkstationen sein können. Das Abstrahlen der elektromagneti
schen Wellen erfolgt dabei mit Trägerfrequenzen, die in dem
für das jeweilige System vorgesehenen Frequenzband liegen.
Für zukünftige Funk-Kommunikationssysteme, beispielsweise das
UMTS (Universal Mobile Telecommunication System) oder andere
Systeme der 3. Generation sind Frequenzen im Frequenzband von
ca. 2000 MHz vorgesehen.
Für die dritte Mobilfunkgeneration sind breitbandige (B =
5 MHz) Funkschnittstellen vorgesehen, die ein CDMA-Teilnehmer-
Separierungsverfahren (CDMA: Code Division Multiple Access)
zur Unterscheidung unterschiedlicher Übertragungskanäle ver
wenden und pro Verbindung mehrere Dienste gleichzeitig be
reitstellen können. Dabei ergibt sich das Problem, wie die
Daten verschiedener Dienste einer Verbindung zeitlich gemul
tiplext, d. h. zeitlich verteilt in einen Rahmen eingetragen
werden sollen. Die Übertragungskapazität der Funkschnitt
stelle ist bestmöglich zu nutzen, insbesondere unter Berück
sichtigung einer hohen Dynamik in der Varianz der Datenraten
der einzelnen Dienste.
Insbesondere UTRAN (UMTS Terrestrial Radio Access Network)
bietet für die Datenübertragung ein flexibles Multiplexver
fahren an, das in der Lage ist, beliebige Dienstdaten auch
verschiedener Dienste in einen gemeinsamen Datenstrom zu ver
wandeln, der dann auf die zur Verfügung stehenden physikali
schen Kanäle abgebildet wird.
Da nach dem Multiplexen alle Datenbit mit der gleichen Ener
gie übertragen werden, kann vorher eine Datenratenspreizung
oder -komprimierung durchgeführt werden, die es ermöglicht,
daß jeder Dienst exakt mit der geforderten Bitfehlerrate
übertragen werden kann. Hierbei besteht die Anforderung, die
Ratenanpassungsfaktoren (RMF: Rate Matching Factors), insbe
sondere Spreiz- bzw. Komprimierungsfaktoren, exakt festzule
gen und dem Kommunikationspartner zu übermitteln. Zusätzlich
muß davon ausgegangen werden, daß die optimalen Werte für Ra
tenanpassungsfaktoren insbesondere abhängig von den aktuellen
Kanaleigenschaften variieren.
Bislang werden die Ratenanpassungsfaktoren lediglich beim
Verbindungsaufbau als Bestandteil der semi-statischen Trans
portparameter einmalig von der Basisstation zu einem Mobil
funkteilnehmer übertragen. Die Ratenanpassungsfaktoren werden
hierzu aus Tabellen entnommen, die durch Simulationsrechnun
gen bestimmt wurden. Diese Vorgehensweise ist starr und be
rücksichtigt nicht, daß sich die Übertragungsbedingungen wäh
rend der Übertragung oftmals ändern und die Anfangswerte auch
fehlerhaft sein können.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren bzw.
ein Funk-Kommunikationssystem zur Verbesserung der Genauig
keit der Ratenanpassungsfaktoren bei insbesondere Mobilfunk
systemen bereitzustellen.
Diese Aufgabe wird durch das Verfahren mit den Merkmalen des
Anspruchs 1 bzw. das Funk-Kommunikationssystem mit den Merk
malen des Anspruchs 17 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen
sind Gegenstand von Unteransprüchen.
Zur Verbesserung von Verfahren zur Bestimmung von Ratenanpas
sungsfaktoren werden die Ratenanpassungsparameter während ei
ner aktiven Verbindung modifizierbar gehandhabt, um sowohl
Fehler in den Anfangswerten ausgleichen zu können, als auch
flexibel auf spezifische Kanalbedingungen reagieren zu kön
nen. Dadurch muß nicht mehr fortgesetzt mit einem statischen
Ratenanpassungsfaktor gearbeitet werden, der vor der eigent
lichen Datenübertragung dienstspezifisch bestimmt wurde und
nur einmalig eine dienstspezifische Dienstqualität einstellt.
Der Einsatz einer Regelschleife ermöglicht eine einfache dy
namische Variation der Ratenanpassungsparameter. Zweckmäßi
gerweise wird bei einer Änderung des Ratenanpassungsparame
ters zum Aktualisieren der Gesamt-Ratenanpassung für jeden
Transportkanal auch der Parameter der Punktierungsgrenze neu
berechnet.
Bei FDD-Übertragungsverfahren wird eine mehrfache Signalisie
rung zwischen den kommunizierenden Funkstationen durchge
führt, um eine sichere Abstimmung der Ratenanpassungsparame
ter und des Umschaltzeitpunktes zu ermöglichen.
Bei TDD-Übertragungsverfahren kann die Reziprozität des Ka
nals ausgenutzt werden, so daß insbesondere im Vergleich zum
FDD-Übertragungsverfahren ein deutlich geringerer Signalisie
rungsaufwand erforderlich ist.
Dabei können Simulationsergebnisse und/oder aktuelle Meßdaten
verwendet werden, mittels derer bestimmt wird, wie sich rela
tive Änderungen der Bitfehlerrate zwischen Transportkanälen
in der Aufwärtsverbindung auf solche in der Abwärtsverbindung
übertragen lassen.
Im Fall unterschiedlicher Kodier- und Interleaving-Schemata
für die Transportkanäle in der Aufwärtsverbindung und in der
Abwärtsverbindung können insbesondere anstelle einer Signali
sierung Tabellenwerte verwendet werden, die angeben, wie sich
eine Veränderung der Bitfehlerrate eines Transportkanals auf
einen anderen Transportkanal übertragen läßt. Bei der Bestim
mung der erforderlichen Tabellenwerte werden vorteilhafter
weise nur eine Interleavingtiefe und das Kanalcodierverfahren
als Variablen berücksichtigt. Insbesondere können die Tabel
lenwerte auch während des Betriebs aufgestellt und/oder ak
tualisiert werden, was eine Anpassung an sich verändernde Um
gebungsbedingungen ermöglicht.
Wichtungsfaktoren und Mittelungs- bzw. Ausgleichsverfahren
ermöglichen eine weitere Verbesserung der Ratenanpassungspa
rameter, da die Meßwerte zu mehreren Transportkanälen und
mehreren Diensten berücksichtigt werden können.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnung
näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Funk-Kommunika
tionssystems,
Fig. 2 eine Funkschnittstelle mit TDD-Übertragungsverfah
ren,
Fig. 3 eine schematische Darstellung von Anforderungen an
drei gleichzeitig zu übertragende Dienste,
Fig. 4 eine Tabelle für unterschiedliche Transportkanal-
Kombinationen.
Das in Fig. 1 dargestellte Mobilfunksystem als Beispiel eines
Funk-Kommunikationssystems besteht aus einer Vielzahl von Mo
bilvermittlungsstellen MSC, die untereinander vernetzt sind
bzw. den Zugang zu einem Festnetz PSTN herstellen. Weiterhin
sind diese Mobilvermittlungsstellen MSC mit jeweils zumindest
einer Einrichtung RNC zum Zuteilen von funktechnischen Res
sourcen verbunden. Jede dieser Einrichtungen RNC ermöglicht
wiederum eine Verbindung zu zumindest einer Basisstation BS.
Eine solche Basisstation BS kann über eine Funkschnittstelle
eine Verbindung zu Teilnehmerstationen, z. B. Mobilstationen
MS oder anderweitigen mobilen und stationären Endgeräten auf
bauen. Durch jede Basisstation BS wird zumindest eine Funk
zelle gebildet.
Eine Verbindung V dient zur gleichzeitigen Übertragung von
Nutzinformationen mehrerer Dienste S1, S2, S3 zwischen einer
Basisstation BS und einer Teilnehmerstation MS.
Ein Operations- und Wartungszentrum OMC realisiert Kontroll-
und Wartungsfunktionen für das Mobilfunksystem bzw. für Teile
davon. Die Funktionalität dieser Struktur ist auf andere
Funk-Kommunikationssysteme übertragbar, in denen die Erfin
dung zum Einsatz kommen kann, insbesondere für Teilnehmerzu
gangsnetze mit drahtlosem Teilnehmeranschluß.
Die Rahmenstruktur einer TDD-Funkübertragung (TDD: Time Divi
sion Duplex) ist aus Fig. 2 ersichtlich. Innerhalb eines
breitbandigen Frequenzbereichs, beispielsweise der Bandbreite
B = 5 MHz, findet gemäß einer TDMA-Komponente (Time Division
Multiple Access) eine Aufteilung in mehrere Zeitschlitze ts
gleicher Zeitdauer, beispielsweise 16 Zeitschlitze ts0 bis
tsl5 pro Rahmen fr statt. Mehrere Rahmen fr bilden einen Mul
tirahmen usw. Somit entsteht eine Kanalstruktur mit Trans
portkanälen TrCH. Es kann dabei auch vorgesehen sein, daß die
Zeitschlitze ts eines Rahmens fr nicht nur von einer Basis
station BS genutzt werden, sondern jeder Zeitschlitz ts eines
Rahmens fr einer von mehreren benachbarten Basisstation BS
zugeteilt ist. In jedem Fall wird ein Teil der Zeitschlitze
ts jeweils in Abwärtsrichtung DL und ein Teil der Zeit
schlitze in Aufwärtsrichtung UL benutzt.
Bei diesem TDD-Übertragungsverfahren entspricht das Frequenz
band für die Aufwärtsrichtung UL dem Frequenzband für die Ab
wärtsrichtung DL. Gleiches wiederholt sich für weitere Trä
gerfrequenzen. Durch die variable Zuteilung der Zeitschlitze
ts für Auf- oder Abwärtsrichtung UL, DL können vielfältige
asymmetrische Ressourcenzuteilungen und durch die beliebige
Zuteilung der Zeitschlitze ts auf die Basisstationen BS eine
lastabhängige Anpassung der einer Basisstation BS zugeteilten
.funktechnischen Ressourcen vorgenommen werden.
Die Zuteilung der Zeitschlitze ts erfolgt in der Einrichtung
RNC zur Zuteilung von funktechnischen Ressourcen, wobei im
Falle benachbarter Basisstationen BS und einer Zeitclusterung
ein Zeitschlitz ts nur einer Basisstation BS zugeteilt ist.
Die einer Basisstation BS zugeteilten Zeitschlitze ts werden
dieser durch die Einrichtung RNC signalisiert.
Innerhalb der Zeitschlitze ts werden Informationen mehrerer
Verbindungen in Funkblöcken übertragen. Die Daten sind ver
bindungsindividuell mit einer Feinstruktur, einem Spreizkode
c, gespreizt, so daß empfangsseitig beispielsweise n Verbin
dungen durch diese CDMA-Komponente (CDMA: Code Division Mul
tiple Access) separierbar sind. Die CDMA-Komponente schafft
eine variable Kapazitätserweiterung der Funkschnittstelle
durch Einstellung von Spreizfaktoren bzw. Vergabe einer va
riablen Anzahl von Spreizkodes. Es sind kurze Schutzzeiten -
die Differenz der Funkblocklänge zur Länge eines Zeitschlit
zes ts - vorgesehen, die als Toleranz für die Zeitsynchroni
sation dienen. Innerhalb der Funkblöcke werden Mittambeln m
übertragen, die in die Daten tragenden Signalanteile einge
bettet sind oder allein gesendet werden.
Innerhalb der in Fig. 1 dargestellten Verbindung V werden
gleichzeitig Daten d1, d2, d3 von z. B. drei unterschiedlichen
Diensten S1, S2, S3 übertragen. Diese drei Dienste S1, S2, S3
unterscheiden sich gemäß der beispielhaften tabellarischen
Auflistung in Fig. 3 stark in den möglichen Werten und der
Dynamik der Datenrate. Dementsprechend wurden die Blockgrößen
B und eine absolute oder relative Kodierung gewählt.
Als erster Schritt eines beispielhaften Verfahrens wird bei
einer Datenübertragung sendeseitig eine Kanalkodierung für
jeden Dienst S1, S2, S3 durchgeführt, die für jeden Dienst
individuell in Abhängigkeit von der erforderlichen maximalen
Bitfehlerrate (BER) ausgewählt wird. Daraufhin wird optional
für jeden Dienst S1, S2, S3 ein Interleaving bzw. eine Ver
würfelung der Daten d1, d2, d3 über mehrere Rahmen fr (Inter
rahmen-Verwürfelung) durchgeführt und anschließend werden die
statischen Ratenanpassungsfaktoren RMF für jeden der Dienste
bestimmt. Dabei wird eine dienstspezifische Dienstqualität
eingestellt.
Danach werden die Ratenanpassung durchgeführt und die Dienste
multiplext. Es folgt eine Verwürfelung der Daten innerhalb
eines Rahmens fr (Intrarahmen-Verwürfelung). Die dienstspezi
fischen Ratenanpassungsfaktoren RMF für jeden Dienst be
schreiben eine Dehnung bzw. Stauchung der Daten, wobei eine
Dehnung durch Redundanzhinzufügung, z. B. Wiederholung einzel
ner Bit, und eine Stauchung z. B. durch Punktierung erreicht
wird. Entsprechend der bestimmten Ratenanpassungsfaktoren
kann auch adaptiv die Kodierung und damit die Redundanzhinzu
fügung eingestellt werden. Diese dienstspezifischen Ratenan
passungsfaktoren RMF hängen nicht von der für jeden Dienst
S1, S2, S3 im nächsten Rahmen fr zu übertragenden Datenmenge
ab, sondern vom Kanalkodierungsverfahren.
Zur Verbesserung der diversen Verfahren zur Bestimmung von
Ratenanpassungsfaktoren RMF werden die Ratenanpassungsparame
ter hier während einer aktiven Verbindung modifizierbar ge
handhabt, so daß sowohl Fehler in den Anfangswerten ausgegli
chen werden können, als auch flexibel auf spezifische Ka
nalbedingungen reagiert werden kann.
Dazu mißt die Basisstation BS kontinuierlich die Bit- bzw.
Blockfehlerraten (BER/FER) der innerhalb eines kodierten zu
sammengesetzten Transportkanals (CCTrCH: Coded Composite
Transport CHannel) übertragenen Transportkanäle (TrCH: Trans
port CHannel). Weicht die Bitfehlerrate für einen oder meh
rere Transportkanäle TrCH vom Zielwert zu stark ab, so er
folgt bei zu geringer Bitfehlerrate eine Verringerung des je
weiligen Ratenanpassungsfaktors RMF, d. h. es erfolgt ein
stärkeres Punktieren oder weniger Repetition. Bei zu hoher
Bitfehlerrate erfolgt entsprechend eine Vergrößerung des Ra
tenanpassungsfaktors RMF. Bei jeder Änderung wird gleichzei
tig der Parameter der Punktierungsgrenze PL (PL: Puncturing
Limit) neu berechnet und übertragen, da sich die Gesamt-Ra
tenanpassung für jeden Transportkanal TrCH als Produkt aus
Punktierungsgrenze PL und dem Ratenanpassungsfaktor RMF er
gibt.
Bei FDD-Übertragungsverfahren (FDD: Frequency Division Duple
xing) gemäß z. B. UTRM WCDMA (WCDMA: Wide-band Code-Division
Multiple Access) können Abweichungen in den Bitfehlerraten
BER nur im jeweiligen Empfänger erkannt werden.
Im Falle einer Änderung des Ratenanpassungsfaktors RMF in ei
ner Abwärtsverbindung von einer Basisstation BS zu einer ins
besondere mobilen Teilnehmerstation MS, d. h. im Downlink DL,
ist es entsprechend erforderlich, daß die Teilnehmerstation
MS in der Aufwärtsverbindung, d. h. im Uplink UL, eine ent
sprechende Anforderung an die mit ihr kommunizierende Basis
station BS senden muß. Wenn diese Basisstation BS die Anfor
derung akzeptiert, erfolgt in der Abwärtsverbindung DL eine
Mitteilung, daß die Aufwärtsverbindungs-Ratenanpassungsfakto
ren UL-RMF ab einer bestimmten Rahmennummer umgeschaltet wer
den sollen.
Bei einer erforderlichen Änderung der Ratenanpassungsfaktoren
RMF in einer Aufwärtsverbindung UL erfolgt ein Kommando von
der Basisstation B5 zur Teilnehmerstation MS, wobei eine ent
sprechende Rahmennummer für die Umschaltung direkt mit ange
geben wird. Falls eine Bestätigung nicht erforderlich ist,
schaltet die Teilnehmerstation MS ihre Rahmenanpassungsfakto
ren RMF ab der mitgeteilten Rahmennummer um.
Bei TDD-Übertragungsverfahren kann in bevorzugter Ausfüh
rungsform auch bzw. zusätzlich der reziproke Kanal ausgenutzt
werden, wodurch der Meßaufwand in der Teilnehmerstation MS
vorteilhafterweise entfällt und für den Fall einer Änderung
der Ratenanpassungsfaktoren RMF in einer Abwärtsverbindung DL
ebenfalls die Signalisierung vereinfacht wird. Dazu mißt die
Basisstation BS die Bitfehlerrate BER der einzelnen Trans
portkanäle TrCH in der Aufwärtsverbindung UL und stellt fest,
ob Abweichungen auftreten. Falls in der Aufwärtsverbindung UL
und in der Abwärtsverbindung DL die gleichen Transportkanäle
TrCH mit jeweils denselben Parametern übertragen werden, ist
in der Abwärtsverbindung DL nur eine Anweisung bzw. ein Kom
mando mit Angabe eines Umschaltzeitpunktes erforderlich, wo
durch der Signalisierungsaufwand im Vergleich zum FDD-Verfah
ren geringer ist, insbesondere um den Faktor drei geringer
ist.
Somit ist mit dieser Vorgehensweise eine zusätzliche Regel
schleife durch Variation der Ratenanpassungsfaktoren RMF rea
lisierbar, um insbesondere eine fehlerhafte Festlegung an
fänglicher Ratenanpassungsfaktoren RMF auszugleichen. Vor
teilhafterweise wird dadurch die benötigte Sendeleistung ver
ringert.
Falls für die Transportkanäle TrCH in der Aufwärtsverbindung
UL und in der Abwärtsverbindung DL unterschiedliche Kodier-
bzw. Interleaving-Schemata verwendet werden, kann bei einer
Aktualisierung oder Änderung des Ratenanpassungsfaktors eben
falls auf eine aufwendige Signalisierung verzichtet werden:
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform existieren
zu diesem Zweck in einer Einrichtung des Kommunikationssy
stems, insbesondere in der Basisstation BS eine oder mehrere
Tabellen, die Angaben darüber enthalten, wie sich eine Verän
derung der Bitfehlerrate BER eines Transportkanals TrCH auf
einen anderen Transportkanal TrCH übertragen läßt. Die Anzahl
dieser Tabellen ist begrenzt, da lediglich die Verwürfelungs-
bzw. Interleavingtiefe und das Kanalcodierverfahren als Va
riablen berücksichtigt werden müssen.
Falls in der Aufwärtsverbindung UL mehr als zwei Transportka
näle TrCH übertragen werden, ist es sinnvoll, aus den Einträ
gen in den Tabellen Mittelwerte zu bilden, bzw. hieraus Rück
schlüsse auf den Transportkanal zu ziehen.
Somit ist es möglich, für TDD-Systeme die Reziprozität des
Kanals auszunutzen, um die Übermittlung von Meßwerten in der
Aufwärtsverbindung UL zu vermeiden. Hierzu können insbeson
dere Simulationsergebnisse oder aktuelle Meßdaten verwendet
werden, die eine Aussage darüber erlauben, wie sich relative
Änderungen der Bitfehlerrate BER zwischen Transportkanälen
TrCH in der Aufwärtsverbindung UL auf solche in der Ab
wärtsverbindung DL übertragen lassen.
Die beispielhafte Tabelle der Fig. 4 enthält Wichtungsfakto
ren ΔRM, die angeben, wie sich eine Änderung des Ratenanpas
sungs-Verhältnisses für bestimmte Kombinationen von Trans
portkanälen TrCH auf andere Kombinationen auswirkt. In der
Tabelle steht z. B. "Conv2/20" für eine Faltungskodierung mit
einer Rate 1/2 und 20 ms Interleaving, "Conv3/20" für eine
Faltungskodierung mit einer Rate 1/3 und 20 ms Interleaving
sowie "Turbo/80" für eine sogenannte Turbocodierung mit 80 ms
Interleaving. Die Werte in der Tabelle sind in dB angegeben.
Bei einer beispielhaften Ausführungsform wird angenommen, daß
in der Aufwärtsverbindung UL die beiden Transportkanäle TrCH
Conv3/20 (1) und Turbo/80 (2) übertragen werden, während für
den gleichen Anwender bzw. Teilnehmer in der Abwärtsverbin
dung DL die Kombination Conv2/20 (1) und Conv2/40 (2) gesen
det wird (in der Tabelle hervorgehoben dargestellt).
Die Basisstation BS stellt nun z. B. aufgrund einer variablen
Kanalcharakteristik fest, daß der relative Ratenanpassungs
faktor RMF zwischen den beiden Transportkanälen TrCH in der
Aufwärtsverbindung UL um beispielsweise ΔUL12 = +1,8 dB geän
dert werden muß, um zu erreichen, daß beide Transportkanäle
TrCH exakt ihre geforderte Bitfehlerrate BER einhalten. Aus
der Tabelle kann für diesen Fall entnommen werden, daß in
diesem Fall für die TrCH-Kombination im Downlink eine um ΔRM
= -2,2 dB schwächere Anpassung der relativen Ratena-passungs
faktoren RMF erforderlich ist, d. h. ΔDL = ΔUL12 + ΔRM12 =
-0,4 dB gilt.
Zur Steigerung der Genauigkeit können auch mehrere Korrektur
werte berechnet werden, falls in der Aufwärtsverbindung UL
mindestens drei Transportkanäle TrCH übertragen werden. In
diesem Fall wird aus jeweils zwei Transportkanälen TrCH in
der Aufwärtsverbindung UL ein Korrekturwert bestimmt. Bei
z. B. genau drei Transportkanälen TrCH in der Aufwärtsverbin
dung UL gibt es hierfür also genau drei Werte: AUL12,ΔUL23
und ΔUL13. Anschließend erfolgt eine Mittelung über sämtliche
Korrekturwerte.
Wird beispielsweise als Zusatz zu obigem Beispiel ein dritter
Transportkanal TrCH in der Aufwärtsverbindung UL mit
"Conv2/20" (3) angenommen, so ergeben sich im Fall der Werte
der Tabelle in Fig. 4 mit den in der Aufwärtsverbindung UL
gemessenen Werten:
ΔUL12 = +1,8 dB, ΔUL23 = +0,6 dB und ΔUL13 = +0,6 dB.
Aus den aus der Tabelle abgelesenen Werten ΔRM12 = -2,2 dB,
ΔRM23 = -(+0,8) dB und ΔRM13 = -0,9 dB folgt für die Ab
wärtsverbindung DL der Korrekturfaktor:
ΔDL12 = 1/3 (ΔDL12 + ΔDL23 + ΔDL13)
= 1/3 (1,8 - 2,2 + 0,6 - 0,8 + 0,6 - 0,9) dB = -0,3 dB
Außer aus Simulationen kann eine solche Tabelle in vorteil
hafter Weise auch während des Betriebs aufgestellt werden.
Dazu kann ausgenutzt werden, daß die Wichtungsfaktoren direkt
durch Messung ermittelt werden können, falls für mindestens
zwei Transportkanäle TrCH das gleiche Kodier- und Interlea
vingschema in der Aufwärtsverbindung UL und in der Ab
wärtsverbindung DL verwendet wird.
Claims (20)
1. Verfahren zur Datenratenanpassung für eine Datenübertra
gung von Daten (d1, d2, d3) einer Verbindung (V) über eine
Funkschnittstelle zwischen zumindest zwei Funkstationen (BS,
MS), bei dem
- - einer oder mehrere Ratenanpassungsfaktoren (RMF) dienstspe zifisch bestimmt werden,
- - die Daten (d1, d2, d3) zum Übertragen entsprechend der be stimmten Ratenanpassungsfaktoren (RMF) verarbeitet und in ei nen Übertragungsrahmen (fr) eingetragen werden, und
- - während der Übertragung eine aktualisierende Bestimmung und Anpassung der Ratenanpassungsfaktoren (RMF) erfolgt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Anpassung mittels
einer zusätzlichen Regelschleife durch Variation der Ratenan
passungsfaktoren (RMF) dynamisch erfolgt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem
- - eine Bit- und/oder Blockfehlerrate (BER/FER) übertragener Transportkanäle (TrCH) durch die empfangende oder die sen dende Funkstation (MS, BS) überprüft wird und bei dem
- - bei einer zu großen Abweichung von einem Zielwert eine Kor rektur des jeweiligen Ratenanpassungsfaktors (RMF) eingelei tet wird.
4. Verfahren nach einem vorstehenden Anspruch, bei dem
im Fall einer Verringerung des jeweiligen Ratenanpassungsfak
tors (RMF) ein stärkeres Punktieren oder weniger Repetition
und im Fall einer Vergrößerung des jeweiligen Ratenanpas
sungsfaktors (RMF) ein verringertes Punktieren oder eine ver
stärkte Repetition durchgeführt werden.
5. Verfahren nach einem vorstehenden Anspruch, bei dem
zum Aktualisieren der Gesamt-Ratenanpassung für jeden Trans
portkanal (TrCH) bei einer Änderung des Ratenanpassungspara
meters (RMF) auch der Parameter der Punktierungsgrenze (PL)
neu berechnet und verwendet wird.
6. Verfahren nach einem vorstehenden Anspruch, bei dem
bei insbesondere einem FDD-Übertragungsverfahren
- - Abweichungen der Bitfehlerraten (BER) in der bei einer Ab wärtsverbindung (DL) empfangenden Funkstation (M5) bestimmt werden und
- - im Falle einer erforderlichen Änderung des Ratenanpassungs faktors (RMF) in einer Abwärtsverbindung (DL)
- - von der in Abwärtsrichtung gelegenen Funkstation (MS) in einer Aufwärtsverbindung (UL) eine entsprechende Anforderung an die mit ihr kommunizierende Funkstation (BS) gesendet wird und
- - im Falle des Akzeptierens der Anforderung in einer Ab wärtsverbindung (DL) eine Mitteilung über den Umschaltzeit punkt erfolgt
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem
bei insbesondere einem TDD-Übertragungsverfahren
- - ein reziproker Kanal zum Bestimmen einer erforderlichen Än derung der Rahmenanpassungsfaktoren (RMF) verwendet wird, - wobei die Funkstation (BS) in Richtung der Aufwärtsverbindung (UL) anhand insbesondere der Bitfehlerrate (BER) der einzel nen Transportkanäle (TrCH) in der Aufwärtsverbindung (UL) be stimmt, ob zu große Abweichungen auftreten.
8. Verfahren nach Anspruch 7, bei dem
im Fall einer erforderlichen Änderung der Ratenanpassungsfak
toren (RMF) in der Abwärtsverbindung (DL) eine Anweisung mit
Angabe eines Umschaltzeitpunktes übermittelt wird.
9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, bei dem
Simulationsergebnisse und/oder aktuelle Meßdaten verwendet
werden, mittels derer bestimmt wird, wie sich relative Ände
rungen der Bitfehlerrate (BER) zwischen Transportkanälen
(TrCH) in der Aufwärtsverbindung (UL) auf solche in der Ab
wärtsverbindung (DL) übertragen lassen.
10. Verfahren nach einem vorstehenden Anspruch, bei dem
im Fall unterschiedlicher Kodier- und/oder Interleaving-Sche
mata für die Transportkanäle (TrCH) in der Aufwärtsverbindung
(UL) und in der Abwärtsverbindung (DL) - insbesondere an
stelle einer Signalisierung - Tabellenwerte verwendet werden,
die angeben, wie sich eine Veränderung der Bitfehlerrate
(BER) eines Transportkanals (TrCH) auf einen anderen Trans
portkanal (TrCH) übertragen läßt.
11. Verfahren nach Anspruch 10, bei dem
bei der Bestimmung der erforderlichen Tabellenwerte eine In
terleavingtiefe und/oder das Kanalcodierverfahren als Varia
blen berücksichtigt werden.
12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, bei dem
die Tabellenwerte während des Betriebs aufgestellt und/oder
aktualisiert werden.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, bei dem
die Tabellenwerte Wichtungsfaktoren aufweisen.
14. Verfahren nach Anspruch 13, bei dem
die Wichtungsfaktoren direkt durch Messung ermittelt werden,
falls für zwei oder mehr Transportkanäle (TrCH) das gleiche
Kodier- und/oder Interleavingschema in der Aufwärtsverbindung
(UL) und in der Abwärtsverbindung (DL) verwendet wird.
15. Verfahren nach einem vorstehenden Anspruch, bei dem
falls in der Aufwärtsverbindung (UL) mehr als zwei Transport
kanäle (TrCH) übertragen werden,
- - zwei oder mehr Korrekturwerte berechnet werden, wobei aus jeweils zwei Transportkanälen (TrCH) in der Aufwärtsverbin dung (UL) jeweils ein Korrekturwert bestimmt wird, und/oder
- - eine Mittelung über sämtliche Korrekturwerte erfolgt.
16. Verfahren nach einem vorstehenden Anspruch, bei dem
zum Festlegen eines Umschaltzeitpunkts zwischen den kommuni
zierenden Funkstationen (BS, MS) eine Rahmennummer mitgeteilt
oder ausgetauscht wird, ab der die Ratenanpassungsfaktoren
(RMF), insbesondere die Aufwärtsverbindungs-Ratenanpassungs
faktoren (UL-RMF) umgeschaltet werden sollen.
17. Funk-Kommunikationssystem zum Durchführen eines Verfah
rens nach einem der vorstehenden Ansprüche.
18. Verfahren bzw. Funk-Kommunikationssystem nach einem vor
stehenden Anspruch, bei dem
die Funkschnittstelle eine breitbandige Funkschnittstelle
ist, die insbesondere ein CDMA-Teilnehmer-Separierungsverfah
ren verwendet.
19. Verfahren bzw. Funk-Kommunikationssystem nach einem vor
stehenden Anspruch, bei dem
pro Verbindung mehrere Dienste (S1-S3) gleichzeitig bereit
stehen.
20. Funkstation für eine Datenübertragung von Daten (d1, d2,
d3) über die Funkschnittstelle gemäß einem Verfahren bzw. für
ein Funk-Kommunikationssystem nach einem der vorstehenden An
sprüche, wobei die Funkstation eine Teilnehmerstation, insbe
sondere Mobilstation (MS), oder eine Basisstation (BS) ist.
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