DE69919747T2

DE69919747T2 - Verfahren zur Leistungssteigerung eines mobilen Radiokommunikationssystems unter Verwendung eines Leistungsregelungs-Algorithmus

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Publication number: DE69919747T2
Application number: DE69919747T
Authority: DE
Inventors: Pascal Agin
Original assignee: Alcatel SA
Current assignee: Alcatel Lucent SAS
Priority date: 1999-07-13
Filing date: 1999-07-13
Publication date: 2005-01-27
Anticipated expiration: 2019-07-14
Also published as: EP1069704B1; EP1578028B1; JP2010206817A; AU6279400A; CN1707971A; JP2005341609A; ATE426956T1; JP2005304089A; WO2001005055A1; ES2222957T3; EP1172943A2; US6549785B1; JP2005328554A; DE69919747D1; JP3967590B2; JP3895753B2; JP2007195224A; EP1069704A1; ATE409372T1; EP1578028A2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein mobile Funkkommunikationssysteme.
Die vorliegende Erfindung betrifft spezieller Leistungsregelungsverfahren, die in solchen Systemen eingesetzt werden, um die Leistungsdaten (bezüglich der Dienstgüte, der Kapazität, ... usw.) zu verbessern.
Die vorliegende Erfindung ist insbesondere auf mobile Funkkommunikationssysteme vom Typ CDMA ("Code Division Multiple Access", Vielfachzugriff mit Codemultiplex) anwendbar. Insbesondere ist die vorliegende Erfindung auf UMTS ("Universal Mobile Telecommunication System") anwendbar.
Es ist bekannt, dass in CDMA-Systemen zwei Arten von Leistungsregelungsverfahren verwendet werden, ein so genanntes Leistungsregelungsverfahren mit offener Regelschleife und ein so genanntes Leistungsregelungsverfahren mit geschlossener Regelschleife (hier im Folgenden auch CLPC genannt). Diese Leistungsregelungsverfahren können zum Beispiel für die Aufwärts-Übertragungsrichtung, d. h. von der MS (Mobilstation) zur BTS ("Base Transceiver Station") abgerufen werden. Bei der Leistungsregelung mit offener Regelschleife wird die Sendeleistung einer MS auf der Basis der Leistung geregelt, die an dieser MS von einer BTS empfangen wird. Beim CLPC wird die Sendeleistung einer MS auf der Basis der Übertragungsqualität der Verbindung zwischen dieser MS und einer BTS geregelt, wie sie an dieser BTS geschätzt wird.
Die Übertragungsqualität einer Verbindung zwischen einer MS und einer BTS ist abhängig vom Verhältnis der Leistung des Empfangssignals zur Störleistung, auch SIR (Signal-to-Interference Ratio, Störabstand) genannt. Wenn der SIR einer MS klein ist, oder gleichbedeutend, wenn die Leistungen der anderen MS viel größer als ihre Leistung sind, sinkt ihre Leistungsfähigkeit drastisch ab. Der CLPC-Algorithmus ermöglicht es, den SIR-Wert jedes Teilnehmers so nahe wie möglich an einem Ziel-SIR zu halten.
Das Prinzip des CLPC-Algorithmus ist, dass die BTS regelmäßig den SIR des Empfangssignals jeder MS schätzt und diesen geschätzten SIR-Wert mit einem Ziel-SIR-Wert (SIR_target) vergleicht. Wenn der geschätzte SIR kleiner als der Ziel-SIR ist, sendet die BTS einen Leistungssteuerungsbefehl zur MS, damit die MS ihre Sendeleistung erhöht. Andernfalls sendet die BTS einen Befehl an die MS, die Sendeleistung der MS zu verringern.
Der Ziel-SIR-Wert ist in solchen Systemen ein wichtiger Parameter. Wenn der Ziel-SIR-Wert auf einen Wert eingestellt wird, der größer als nötig ist, trägt er in der Tat unnötig zum Störpegel im System bei, und daher zu einer unnötigen Verschlechterung der Leistungsdaten des Systems. Wenn andererseits der Ziel-SIR-Wert auf einen Wert eingestellt wird, der kleiner als erforderlich ist, verringern sich die Leistungsdaten der laufenden Kommunikation.
Der Ziel-SIR-Wert wird im Allgemeinen als Funktion der erforderlichen Dienstgüte gewählt und wird zurzeit mit einem so genannten Algorithmus der äußeren Schleife eingestellt (im Gegensatz zum oben erwähnten, der auch Algorithmus der inneren Schleife genannt wird). Das Prinzip des Algorithmus der äußeren Schleife ist, regelmäßig die Dienstgüte zu schätzen (im Allgemeinen repräsentiert durch eine Bitfehlerrate BER oder eine Rahmen-Fehlerrate FER bei Sprachdiensten oder durch eine Blockfehlerrate BLER bei Daten-Paketdiensten) und die geschätzte Qualität mit einer erforderlichen Dienstgüte zu vergleichen. Wenn die geschätzte Qualität unter der erforderlichen Dienstgüte liegt, wird der Ziel-SIR erhöht. Andernfalls wird der Ziel-SIR verringert.
Im Gegensatz zum Algorithmus der inneren Schleife, der die SIR-Änderungen so nah wie möglich verfolgen muss, muss der Algorithmus der äußeren Schleife langsam sein, da ein Mittelwert der Qualität über eine bestimmte Zeit gebildet werden muss, damit ein zuverlässiger Schätzwert erhalten wird. Typischerweise wird in Systemen der dritten Generation, wie zum Beispiel UMTS ("Universal Mobile Telecommunications System"), der SIR des empfangenen Signals bestimmt und mit dem Ziel-SIR in jedem Zeitschlitz eines Rahmens verglichen, während ein Mittelwert der Qualität über mehrere Rahmen gebildet wird (ein Zeitschlitz ist die elementare Zeiteinheit in einer Dateneinheit oder in einem Rahmen, die in einem solchen System gesendet wird, wobei die Rahmendauer typischerweise gleich 10 ms ist und die Dauer eines Zeitschlitzes 1/15 der Rahmendauer beträgt).
So ein langsamer Prozess kann jedoch beträchtliche Probleme bereiten, insbesondere wenn ein so genannter komprimierter Modus verwendet wird.
Der komprimierte Modus in Abwärtsrichtung wurde in UMTS eingeführt, um es zu ermöglichen, dass eine Teilnehmereinrichtung (UE) Messungen auf einer Frequenz durchführt, die sich von ihrer Übertragungsfrequenz in Abwärtsrichtung unterscheidet. Er besteht grundsätzlich darin, die Übertragung in Abwärtsrichtung eine bestimmte Zeit anzuhalten (Sende-Lücke). Komprimierte Modi können auch gleichzeitig in Abwärts- und Aufwärtsrichtung benutzt werden, wenn die Messfrequenz nahe an der Übertragungsfrequenz in Aufwärtsrichtung liegt.
Da die momentane Bitrate in komprimierten Rahmen erhöht werden muss (durch Erhöhung der Codierungsrate oder durch Verringerung des Spreizungsfaktors), muss der Ziel-SIR ebenfalls ungefähr um denselben Anteil erhöht werden. Auf diese Weise wird in WO 00/48335 (zum Zeitpunkt der vorliegenden Patentanmeldung noch nicht veröffentlicht) offen gelegt, die Sendeleistung während komprimierter Rahmen zu erhöhen, um den durch die Unterbrechung des Sendesignals während dieser Rahmen bewirkten Energieverlust zu kompensieren und den Zielwert der Leistungsregelungs-Schwelle Eb/N0 während komprimierter Rahmen zu erhöhen, um während dieser Rahmen eine regelmäßige Leistungsregelung durchzuführen. Die Leistungsdaten der Leistungsregelung im komprimierten Modus verbessern sich jedoch nicht, was auf den folgenden Beobachtungen beruht.
Da die Leistungsregelung mit geschlossener Schleife während der Sende-Lücken in Abwärts- und Aufwärtsrichtung nicht mehr aktiv ist, verschlechtern sich außerdem die Leistungsdaten beträchtlich, hauptsächlich während der komprimierten Rahmen und der Wiederherstellungs-Rahmen (Rahmen direkt hinter komprimierten Rahmen). Die Verschlechterung kann mehrere Dezibel erreichen. Um dieselbe Dienstgüte wie im normalen (oder nicht komprimierten) Modus beizubehalten, muss dieser Effekt auch kompensiert werden, indem während dieser Rahmen der Ziel-SIR erhöht wird.
Der Leistungsregelungs-Algorithmus der äußeren Schleife ist jedoch ein langsamer Prozess, und es werden wahrscheinlich mehrere Rahmen benötigt, bevor der Ziel-SIR entsprechend geändert wird. Daher ist es wahrscheinlich, dass dieser Prozess zu langsam ist, um in der Lage zu sein, den Ziel-SIR in komprimierten und Wiederherstellungs-Rahmen wie erforderlich zu erhöhen. Darüber hinaus besteht das Risiko, dass der Ziel-SIR direkt nach komprimierten oder Wiederherstellungs-Rahmen erhöht wird, wo dies nicht erforderlich ist.
Somit besteht im komprimierten Modus der Bedarf nach einem schnelleren Prozess als der herkömmliche Algorithmus der äußeren Schleife, um die Verschlechterung der Leistungsfähigkeit zu vermeiden.
Allgemeiner besteht ein Bedarf nach einem schnelleren Prozess als der herkömmliche Algorithmus der äußeren Schleife in allen Fällen einer Änderung der Übertragungsanforderungen, einschließlich:

– Wechsel von einem nicht komprimierten Modus in einen komprimierten Modus oder umgekehrt,
– Änderung des benötigten Dienstes (insbesondere Änderung der Übertragungsrate),
– Änderung der Übertragungsrate für einen gegebenen benötigten Dienst (wie zum Beispiel Datenpaketdienste),
– Änderung von Umgebungsbedingungen (wie z. B. Geschwindigkeit des mobilen Endgerätes, der Funk-Ausbreitungsbedingungen, ...)
– ... usw.

Somit besteht ein allgemeiner Bedarf nach einer effizienteren Leistungsregelung, um die Leistungsfähigkeit zu verbessern.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher ein Verfahren zur Verbesserung der Eigenschaften eines mobilen Funkkommunikationssystems unter Verwendung eines Leistungsregelungs-Algorithmus zur Regelung einer Sendeleistung entsprechend eines Übertragungsqualitäts-Zielwertes und ein Einstell-Algorithmus zur Einstellung des Übertragungsqualitäts-Zielwertes entsprechend der Übertragungsanforderungen, wobei das Verfahren bei Auftreten einer Änderung der Übertragungsanforderungen die Umgehung des Einstell-Algorithmus durch Anwendung einer entsprechenden Änderung auf den Übertragungsqualitäts-Zielwert umfasst, um ihn in einer erwarteten Weise einzustellen.
Gemäß einer weiteren Aufgabe dieser Erfindung umfasst das Verfahren weiterhin bei Auftreten einer Änderung der Übertragungsanforderungen die Umgehung des Leistungsregelungs-Algorithmus durch Anwendung einer entsprechenden Änderung auf die Sendeleistung, um sie in einer erwarteten Weise zu regeln.
Auf diese Weise werden die Leistungsdaten weiter verbessert, indem es ermöglicht wird, dass die Sendeleistung so schnell wie möglich nahe an dem neuen Übertragungsqualitäts-Zielwert liegt.
Gemäß einer weiteren Aufgabe dieser Erfindung umfasst die Änderung der Übertragungsanforderungen einen Wechsel von einem nicht komprimierten Modus in einen komprimierten Modus, und die entsprechende Änderung umfasst eine Erhöhung des Übertragungsqualitäts-Zielwertes, die vor einem komprimierten Rahmen anzuwenden ist.
Gemäß einer weiteren Aufgabe dieser Erfindung umfasst die Änderung der Übertragungsanforderungen einen Wechsel von einem nicht komprimierten Modus in einen komprimierten Modus, und die entsprechende Änderung umfasst eine Erhöhung des Übertragungsqualitäts-Zielwertes, die nach einer Sende-Lücke eines komprimierten Rahmens anzuwenden ist.
Gemäß einer weiteren Aufgabe dieser Erfindung umfasst die Änderung der Übertragungsanforderungen einen Wechsel von einem komprimierten Modus in einen nicht komprimierten Modus, und die entsprechende Änderung umfasst eine Verringerung des Übertragungsqualitäts-Zielwertes, die nach einem komprimierten Rahmen anzuwenden ist.
Gemäß einer weiteren Aufgabe dieser Erfindung umfasst die Änderung der Übertragungsanforderungen einen Wechsel von einem komprimierten Modus in einen nicht komprimierten Modus, und die entsprechende Änderung umfasst eine Erhöhung des Übertragungsqualitäts-Zielwertes, die während eines oder mehrerer Wiederherstellungs-Rahmen anzuwenden ist, die auf einen komprimierten Rahmen folgen, der mit einer Sende-Lücke endet.
Gemäß einer weiteren Aufgabe dieser Erfindung wird die Übertragungsqualität durch einen Störabstand repräsentiert.
Gemäß einer weiteren Aufgabe dieser Erfindung ist das mobile Funkkommunikationssystem vom CDMA-Typ.
Gemäß einer weiteren Aufgabe dieser Erfindung wird die Leistungsregelung in der Aufwärts-Übertragungsrichtung des mobilen Funkkommunikationssystems durchgeführt.
Gemäß einer weiteren Aufgabe dieser Erfindung wird die Leistungsregelung in der Abwärts-Übertragungsrichtung des mobilen Funkkommunikationssystems durchgeführt.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist ein mobiles Funkkommunikationssystem, das zur Durchführung des Verfahrens mindestens eine Sendeeinheit und eine Empfangseinheit enthält, wobei in einer ersten der Einheiten Mittel bereitgestellt werden, um bei Auftreten einer Änderung der Übertragungsanforderungen den Einstell-Algorithmus durch Anwendung einer entsprechenden Änderung auf den Übertragungsqualitäts-Zielwert zu umgehen, um ihn in einer erwarteten Weise einzustellen.
Gemäß einer weiteren Aufgabe dieser Erfindung werden in der ersten Einheit Mittel bereitgestellt, um die entsprechende Änderung festzustellen und/oder die entsprechende Änderung zu aktualisieren.
Gemäß einer weiteren Aufgabe dieser Erfindung werden in einer zweiten der Einheiten Mittel bereitgestellt, um der ersten Einheit vorherige Werte zu signalisieren, die erforderlich sind, um die entsprechende Änderung festzustellen und/oder die entsprechende Änderung zu aktualisieren.
Gemäß einer weiteren Aufgabe dieser Erfindung werden in einer zweiten der Einheiten Mittel bereitgestellt, um der ersten Einheit die entsprechende Änderung zu signalisieren.
Gemäß einer weiteren Aufgabe dieser Erfindung werden in einer zweiten der Einheiten Mittel bereitgestellt, um der ersten Einheit das Auftreten einer Änderung der Übertragungsanforderungen zu signalisieren.
Gemäß einer weiteren Aufgabe dieser Erfindung werden in einer zweiten der Einheiten Mittel bereitgestellt, um der ersten Einheit die entsprechende Änderung zusammen mit dem Auftreten einer Änderung der Übertragungsanforderungen zu signalisieren.
Gemäß einer weiteren Aufgabe dieser Erfindung werden in einer beliebigen der beiden Einheiten Mittel bereitgestellt, um die entsprechende Änderung aufzuzeichnen.
Gemäß einer weiteren Aufgabe dieser Erfindung ist eine der beiden Einheiten eine Einheit eines mobilen Funkkommunikationsnetzes.
Gemäß einer weiteren Aufgabe dieser Erfindung ist eine der beiden Einheiten eine Mobilstation.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist eine Einheit eines mobilen Funkkommunikationsnetzes, die zur Durchführung des Verfahrens in Aufwärts-Übertragungsrichtung Folgendes umfasst:

– Mittel, um bei Auftreten einer Änderung der Übertragungsanforderungen den Einstell-Algorithmus durch Anwendung einer entsprechenden Änderung auf den Übertragungsqualitäts-Zielwert zu umgehen, um ihn in einer erwarteten Weise einzustellen.

Gemäß einer weiteren Aufgabe dieser Erfindung umfasst die Einheit des mobilen Funkkommunikationsnetzes weiterhin:

– Mittel, um bei Auftreten einer Änderung der Übertragungsanforderungen den Leistungsregelungs-Algorithmus durch Anwendung einer entsprechenden Änderung auf die Sendeleitung zu umgehen, um sie in einer erwarteten Weise zu regeln.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist eine Mobilstation, die zur Durchführung des Verfahrens in Abwärts-Übertragungsrichtung folgendes umfasst:

Gemäß einer weiteren Aufgabe der vorliegenden Erfindung umfasst die Mobilstation zur Durchführung eines solchen Verfahrens in Abwärts-Übertragungsrichtung:

Eine weitere Aufgabe dieser Erfindung ist eine Einheit eines mobilen Funkkommunikationsnetzes, die zur Durchführung des Verfahrens in Abwärts-Übertragungsrichtung folgendes umfasst:

– Mittel zur Signalisierung der entsprechenden Änderung an eine Mobilstation.

Gemäß einer weiteren Aufgabe dieser Erfindung umfasst die Einheit des mobilen Funkkommunikationsnetzes zur Durchführung eines solchen Verfahrens in Abwärts-Übertragungsrichtung:

– Mittel, um das Auftreten einer Änderung der Übertragungsanforderungen an eine Mobilstation zu signalisieren.

– Mittel, um die entsprechende Änderung zusammen mit dem Auftreten einer Änderung der Übertragungsanforderungen einer Mobilstation zu signalisieren.

Gemäß einer weiteren Aufgabe dieser Erfindung umfasst die Änderung der Übertragungsanforderungen eine Änderung von einem nicht komprimierten Modus in einen komprimierten Modus und/oder von einem komprimierten Modus in einen nicht komprimierten Modus, und die Signalisierung wird zusammen mit der Signalisierung der Parameter für den komprimierten Modus durchgeführt.
Gemäß einer weiteren Aufgabe dieser Erfindung umfasst die Änderung der Übertragungsanforderungen eine Änderung von einem nicht komprimierten Modus in einen komprimierten Modus und/oder von einem komprimierten Modus in einen nicht komprimierten Modus, und die signalisierte entsprechende Änderung enthält eine Komponente, die dem Teil der Änderung der Übertragungsanforderungen entspricht, die durch die Sende-Lücken der komprimierten Rahmen bewirkt werden.
Gemäß einer weiteren Aufgabe dieser Erfindung wird die Signalisierung für jeden komprimierten Rahmen durchgeführt.
Gemäß einer weiteren Aufgabe dieser Erfindung wird in dem Fall, wenn komprimierte Rahmen periodisch auftreten, die Signalisierung einmal für alle komprimierten Rahmen einer so definierten Periode durchgeführt.
Diese und andere Aufgaben der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung in Zusammenhang mit den begleitenden Zeichnungen deutlicher:
1 ist ein Diagramm, das die verschiedenen Schritte eines aktuellen Leistungsregelungs-Prozesses verdeutlicht (in Aufwärts- oder Abwärtsrichtung),
2 ist ein Diagramm, das die verschiedenen Schritte eines Leistungsregelungs-Prozesses verdeutlicht, der so geändert wurde, dass er das Verfahren der vorliegenden Erfindung enthält (in Aufwärts- oder Abwärtsrichtung),
3 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für Mittel verdeutlichen soll, die in einer Mobilstation und in einer Einheit eines mobilen Funkkommunikationsnetzes verwendet werden können, um ein Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung für die Leistungsregelung in Aufwärtsrichtung durchzuführen,
4 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für Mittel verdeutlichen soll, die in einer Einheit eines mobilen Funkkommunikationsnetzes und in einer Mobilstation verwendet werden können, um ein Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung für die Leistungsregelung in Abwärtsrichtung durchzuführen.
Wie in 1 in Erinnerung gerufen, umfasst ein aktueller Leistungssteuerungs-Prozess einen Algorithmus der inneren Schleife (hier auch Leistungsregelungs-Algorithmus genannt) 1 und einen Algorithmus der äußeren Schleife (hier auch Einstellungs-Algorithmus genannt) 2.
Der Algorithmus der inneren Schleife 1 umfasst die folgenden Schritte:

– In Schritt 10 schätzt eine empfangende Einheit den Mittelwert des in einer Periode T empfangenen SIR,
– In Schritt 11 vergleicht die empfangende Einheit diesen SIR mit einem Ziel-SIR-Wert, SIR_target,
– Wenn SIR > SIR_target, sendet die empfangende Einheit in Schritt 12 einen Leistungsregelungs-Befehl "down" (abwärts) an eine sendende Einheit, damit die sendende Einheit ihre Leistung um δ dB verringert, wobei δ die Schrittgröße der Leistungsregelung des Algorithmus ist,
– Wenn SIR < SIR_target, sendet die empfangende Einheit in Schritt 13 einen Leistungsregelungs-Befehl "up" (aufwärts) an den Sender, damit die sendende Einheit ihre Leistung um δ dB erhöht.

Dies wird regelmäßig wiederholt, wie durch Schleife 14 illustriert.
Der Algorithmus der äußeren Schleife 2 umfasst die folgenden Schritte:

– In Schritt 15 schätzt die empfangende Einheit den Mittelwert der Empfangsqualität (zum Beispiel BER) während einer Periode T' ≥ T,
– In Schritt 16 vergleicht die empfangende Einheit diese geschätzte BER mit einem Ziel-BER-Wert (der eine erforderliche Dienstgüte repräsentiert),
– Wenn BER > BER_target, wird in Schritt 17 SIR_target verringert,
– Wenn BER < BER_target, wird in Schritt 18 SIR_target vergrößert.

Dies wird regelmäßig wiederholt, wie durch Schleife 19 illustriert.
Ein Beispiel für die Änderung des Leistungssteuerungs-Prozesses, um ein Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung aufzunehmen, wird im Folgenden offen gelegt. Es soll jedoch darauf hingewiesen werden, dass dieses Beispiel keine Einschränkung darstellt und dass die Erfindung ebenso auf andere Beispiele von Algorithmen angewendet werden kann.
Im Beispiel von 2 (in dem gleiche Referenznummern wie in 1 sich auf die gleichen Elemente beziehen) wird ein neuer Schritt 20 eingeführt. In diesem Schritt 20 wird festgestellt, ob in den Übertragungsanforderungen eine Änderung aufgetreten ist.
Wenn eine solche Änderung nicht aufgetreten ist, wird der Algorithmus der äußeren Schleife 2 wie in 1 ausgeführt.
Wenn eine solche Änderung aufgetreten ist, wird ein neuer Schritt 21 ausgeführt, nach dem eine entsprechende Änderung auf den Wert von SIR_target angewendet wird, um ihn auf eine erwartete Weise einzustellen und dadurch die Leistungsdaten zu verbessern.
Wenn in dem Beispiel von 2 eine solche Änderung nicht aufgetreten ist, wird der Algorithmus der inneren Schleife wie in 1 ausgeführt. Wenn eine solche Änderung aufgetreten ist, wird ein neuer Schritt 22 ausgeführt, nach dem eine entsprechende Änderung auf die Sendeleistung angewendet wird, um sie auf eine erwartete Weise zu regeln und dadurch die Leistungsdaten noch zu verbessern.
Solche zugehörigen Änderungen, die Änderungen der Übertragungsanforderungen entsprechen, können vorher festgelegte Werte haben, die auf eine beliebige Weise festgesetzt werden können.
Sie können zum Beispiel als Systemparameter angesehen werden und demgemäß durch einen Bediener des Systems festgesetzt werden. Sie können auch vorher bestimmt werden, insbesondere durch Simulation. In jedem Fall können sie im Betrieb aktualisiert werden. Sie können auch im Betrieb auf der Grundlage von zuvor erhaltenen Werten bestimmt werden, zum Beispiel durch Mittelwertbildung. In jedem Fall muss das Bestimmungsverfahren der vorher festgesetzten Werte alle Faktoren oder Kombinationen solcher Faktoren berücksichtigen, die wahrscheinlich Einfluss auf die entsprechenden Änderungen haben.
Sie können außerdem in jeder der beiden am Leistungsregelungs-Prozess beteiligten Einheiten (Sendeeinheit und Empfangseinheit) bekannt sein, um in dieser Einheit lokal benutzt zu werden, oder sie können zu der anderen der Einheiten signalisiert werden, um in dieser Einheit eingesetzt zu werden.
Sie können außerdem in jeder der beiden Einheiten auf der Grundlage von Statistiken über zuvor erhaltene Werte, die entweder lokal in dieser Einheit zur Verfügung stehen oder von der anderen der Einheiten zu dieser Einheit signalisiert werden, bestimmt und/oder aktualisiert werden.
Sie können außerdem in jeder der Einheiten aufgezeichnet werden, um nach Bedarf wieder abgerufen zu werden.
Das Auftreten einer Änderung der Übertragungsanforderungen kann außerdem entweder der Einheit, welche die entsprechende Änderung anwenden muss, lokal bekannt sein, oder es kann dieser letztgenannten Einheit durch die andere der beiden Einheiten signalisiert werden.
Somit kann jede Möglichkeit ins Auge gefasst werden, und daher sollten die in der Beschreibung angegebenen Beispiele nur als Erläuterungen aufgefasst werden, die keinen einschränkenden Charakter haben.
3 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für Mittel verdeutlichen soll, die in einer Einheit eines mobilen Funkkommunikationsnetzes, die mit 40 bezeichnet ist, und in einer Mobilstation, die mit 41 bezeichnet ist, verwendet werden können, um ein Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung für die Leistungsregelung in Aufwärtsrichtung durchzuführen.
Eine Einheit 40 eines mobilen Funkkommunikationsnetzes, wie insbesondere BTS für "Base Transceiver Station" (oder Knoten B in UMTS) und/oder BSC für "Base Station Controller" (oder RNC für "Radio Network Controller" in UMTS) kann zur Ausführung des Verfahrens in Aufwärts-Senderichtung (zusätzlich zu anderen herkömmlichen Mitteln, die hier nicht erwähnt werden) Folgendes enthalten:

– Mittel 42, um bei Auftreten einer Änderung der Übertragungsanforderungen den Einstell-Algorithmus zu umgehen, indem eine entsprechende Änderung des Übertragungsqualitäts- Zielwertes angewendet wird, um ihn auf eine erwartete Weise einzustellen.

Die Einheit 40 des mobilen Funkkommunikationsnetzes kann zur Ausführung des Verfahrens in Aufwärts-Senderichtung (zusätzlich zu anderen herkömmlichen Mitteln, die hier nicht erwähnt werden) Folgendes enthalten:

– Mittel, ebenfalls mit 42 bezeichnet, um bei Auftreten einer Änderung der Übertragungsanforderungen den Leistungsregelungs-Algorithmus zu umgehen, indem eine entsprechende Änderung auf die Sendeleistung angewendet wird, um sie auf eine erwartete Weise zu regeln.

Solche entsprechenden Änderungen, die Änderungen der Übertragungsanforderungen entsprechen, können zum Beispiel vorher festgelegte Werte haben, die zum Beispiel gemäß einer der oben erwähnten Möglichkeiten bestimmt werden.
In jedem Fall kann die Einheit 40 des mobilen Funkkommunikationsnetzes zum Beispiel umfassen:

– Mittel 42' zur Aufzeichnung der entsprechenden Änderungen.

Eine Mobilstation 41 (oder Teilnehmereinrichtung UE in UMTS) kann zur Ausführung des Verfahrens in Aufwärts-Senderichtung (und zusätzlich zu anderen herkömmlichen Mitteln, die hier nicht erwähnt werden) Folgendes enthalten:

– Mittel 43, um das Auftreten einer Änderung der Übertragungsanforderungen zu einer Einheit des mobilen Funkkommunikationsnetzes zu signalisieren.

4 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für Mittel verdeutlichen soll, die in einer Einheit des mobilen Funkkommunikationsnetzes, die mit 45 bezeichnet ist, und in einer Mobilstation, die mit 46 bezeichnet ist, verwendet werden können, um ein Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung für die Leistungsregelung in Abwärtsrichtung durchzuführen.
Eine Mobilstation 46 (oder Teilnehmereinrichtung UE in UMTS) kann zur Ausführung des Verfahrens in Abwärts- Senderichtung (zusätzlich zu anderen herkömmlichen Mitteln, die hier nicht erwähnt werden) Folgendes enthalten:

– Mittel 48, um bei Auftreten einer Änderung der Übertragungsanforderungen den Einstell-Algorithmus zu umgehen, indem eine entsprechende Änderung auf den Ziel-Wert der Übertragungsqualität angewendet wird, um sie auf eine erwartete Weise einzustellen.

Die Mobilstation 46 kann zur Ausführung des Verfahrens in Abwärts-Senderichtung (zusätzlich zu anderen herkömmlichen Mitteln, die hier nicht erwähnt werden) auch Folgendes enthalten:

– Mittel, ebenfalls mit 48 bezeichnet, um bei Auftreten einer Änderung der Übertragungsanforderungen den Leistungsregelungs-Algorithmus zu umgehen, indem eine entsprechende Änderung auf die Sendeleistung angewendet wird, um sie auf eine erwartete Weise zu regeln.

Solche entsprechenden Änderungen, die Änderungen der Übertragungsanforderungen entsprechen, können zum Beispiel vorher festgelegte Werte haben, die zum Beispiel gemäß einer der oben erwähnten Möglichkeiten bestimmt werden.
In einer Ausführung kann Mobilstation 46 Folgendes umfassen:

– Mittel 48' zur Aufzeichnung der entsprechenden Änderungen.

In einer anderen Ausführung kann die Einheit 45 des mobilen Funkkommunikationsnetzes, wie insbesondere BTS für "Base Transceiver Station" (oder Knoten B in UMTS) und/oder BSC für "Base Station Controller" (oder RNC für "Radio Network Controller" in UMTS) zur Ausführung des Verfahrens in Abwärts-Senderichtung (zusätzlich zu anderen herkömmlichen Mitteln, die hier nicht erwähnt werden) Folgendes enthalten:

– Signalisierungs-Mittel 47 zur Signalisierung der entsprechenden Änderung zur Mobilstation 46.

Die Einheit 45 des mobilen Funkkommunikationsnetzes kann auch Folgendes enthalten:

– Signalisierungs-Mittel, ebenfalls mit 47 bezeichnet, um das Auftreten einer Änderung der Übertragungsanforderungen zu einer Mobilstation zu signalisieren.

Es ist vorteilhaft, wenn die Einheit 45 des mobilen Funkkommunikationsnetzes Folgendes enthält:

– Signalisierungs-Mittel (ebenfalls mit 47 bezeichnet), um eine entsprechende Änderung zur Mobilstation 46 zu signalisieren, zusammen mit der Signalisierung des Auftretens einer Änderung der Übertragungsanforderungen.

Die vorliegende Erfindung kann auf jeden Fall des Auftretens einer Änderung der Übertragungsanforderungen angewendet werden, wie zum Beispiel jeden der oben erwähnten Fälle, oder jede Kombination einer Vielzahl solcher Fälle.
Die vorliegende Erfindung ist jedoch zusammen mit der Verwendung des komprimierten Modus von besonderem Interesse, wie nun spezieller beschrieben.
Um die Signalisierung so gering wie möglich zu halten, können die Erhöhung des Ziel-SIR wegen der angestiegenen Momentan-Bitrate und die Erhöhung des Ziel-SIR wegen der schlechteren Leistungsdaten in komprimierten Rahmen getrennt werden, was wie folgt geschrieben werden kann: ΔSIR = 10log(RCF/R) + δSIR wobei R die Momentan-Nettobitrate vor und nach dem komprimierten Rahmen und R_CF die Momentan-Nettobitrate während des komprimierten Rahmens ist.
Da die UE die Änderung der Bitrate kennt, kann nur die zusätzliche Erhöhung des Ziel-SIR δ_SIR durch die schlechteren Leistungsdaten während der komprimierten Rahmen signalisiert werden. Der Signalisierungs-Zusatzaufwand kann gering sein, wenn diese Änderung mit anderen Parametern des komprimierten Modus (einschließlich Länge der Sende-Lücke, Periodizität, ...) signalisiert wird. Zum Beispiel können mit 2 Bit die folgenden Werte von δ_SIR signalisiert werden:

– 00: 0 dB
– 01: 0,5 dB
– 10: 1 dB
– 11: 2 dB

Alternativ dazu kann Δ_SIR direkt signalisiert werden, hierzu ist jedoch eine größere Anzahl von Bits erforderlich.
Die UE muss den Ziel-SIR direkt vor den komprimierten Rahmen um Δ_SIR erhöhen (oder direkt nach der Sende-Lücke der komprimierten Rahmen) und sie direkt nach den komprimierten Rahmen um denselben Wert wieder erniedrigen. Diese Änderung des Ziel-SIR wird zusätzlich zu dem üblichen Algorithmus der äußeren Schleife in Abwärtsrichtung durchgeführt, der sie berücksichtigen muss. Der Knoten B kann gleichzeitig seine Sendeleistung vor dem komprimierten Rahmen um den selben Wert erhöhen und sie direkt nach den komprimierten Rahmen verringern, um den Empfangs-SIR in Abwärtsrichtung so schnell wie möglich nahe an seinem neuen Ziel-SIR einzustellen.
Darüber hinaus können sich die Leistungsdaten in den Wiederherstellungs-Rahmen wegen der Leistungsregelungs-Unterbrechung während der Sende-Lücke auch verschlechtern, zumindest wenn die Sende-Lücke sich am Ende des komprimierten Rahmens befindet. Daher ist es auch wünschenswert, den Ziel-SIR in Wiederherstellungs-Rahmen zu erhöhen und diese Erhöhung des Ziel-SIR zur UE zu signalisieren. Alternativ dazu kann der selbe Wert (δ_SIR) wie für komprimierte Rahmen verwendet werden, um die erforderliche Signalisierung zu verringern.
Diese Signalisierung kann außerdem für jeden komprimierten Rahmen durchgeführt werden.
Alternativ dazu kann für den Fall, dass komprimierte Rahmen periodisch auftreten, die Signalisierung auf einmal für alle komprimierten Rahmen einer so definierten Periode durchgeführt werden, um die erforderliche Signalisierung zu verringern.

Claims

Ein Verfahren zur Verbesserung der Eigenschaften eines mobilen Funkkommunikationssystems unter Verwendung eines Leistungsregelungs-Algorithmus (1) zur Regelung einer Sendeleistung entsprechend eines Ziel-SIR, und ein Einstell-Algorithmus (2) zur Einstellung des Ziel-SIR entsprechend der Übertragungsanforderungen, ein Verfahren, bei dem im komprimierten Modus der Ziel-SIR in komprimierten Rahmen und in Rahmen, die direkt auf komprimierte Rahmen folgen, erhöht wird.
Ein Verfahren gemäß Anspruch 1, bei dem im komprimierten Modus der Ziel-SIR in komprimierten Rahmen erhöht wird, indem ein Ziel-SIR erhöht wird, weil die Bitrate in komprimierten Rahmen sich erhöht und indem ein Ziel-SIR erhöht wird, weil die Leistungsdaten in komprimierten Rahmen sich verschlechtern.
Ein Verfahren gemäß einem beliebigen der Ansprüche 1 oder 2, worin im komprimierten Modus der Ziel-SIR in Rahmen erhöht wird, die direkt auf komprimierte Rahmen folgen, indem ein Ziel-SIR erhöht wird, weil die Leistungsdaten in Rahmen, die direkt auf komprimierte Rahmen folgen, sich verschlechtern.
Ein Verfahren gemäß einem beliebigen der Ansprüche 2 und 3, worin eine Einheit eines mobilen Funkkommunikationsnetzes den Mobilstationen die Erhöhung des Ziel-SIR signalisiert, die Folge der verschlechterten Leistungsdaten in komprimierten Rahmen und in Rahmen, die direkt auf komprimierte Rahmen folgen, ist, um die Mobilstationen den Ziel-SIR in komprimierten Rahmen und in Rahmen, die direkt auf komprimierte Rahmen folgen, erhöhen müssen.
Ein Verfahren gemäß Anspruch 4, in dem die Erhöhung des Ziel-SIR zusammen mit anderen Parametern des komprimieren Modus signalisiert wird.
Eine Mobilstation (46) für ein mobiles Funkkommunikationssystem, die Mittel zur Durchführung eines Leistungsregelungs-Algorithmus (1) enthält, um eine Sendeleistung gemäß eines Ziel-SIR zu regeln, und einen Einstell-Algorithmus (2) zur Einstellung des Ziel-SIR gemäß der Übertragungsanforderungen, wobei die Mobilstation Mittel (48) umfasst, um im komprimierten Modus den Ziel-SIR in komprimierten Rahmen und in Rahmen, die direkt auf komprimierte Rahmen folgen, zu erhöhen.
Eine Mobilstation (46) gemäß Anspruch 6, wobei die Mobilstation Mittel (48) enthält, um im komprimierten Modus den Ziel-SIR in komprimierten Rahmen zu erhöhen, indem ein Ziel-SIR erhöht wird, weil die Bitrate in komprimierten Rahmen sich erhöht und indem ein Ziel-SIR erhöht wird, weil die Leistungsdaten in komprimierten Rahmen sich verschlechtern.
Eine Mobilstation (46) gemäß einem beliebigen der Ansprüche 6 oder 7, wobei die Mobilstation Mittel (48) enthält, um im komprimierten Modus den Ziel-SIR in Rahmen zu erhöhen, die direkt auf komprimierte Rahmen folgen, indem ein Ziel-SIR erhöht wird, weil die Leistungsdaten in Rahmen sich verschlechtern, die direkt auf komprimierte Rahmen folgen.
Eine Mobilstation gemäß einem beliebigen der Ansprüche 6 bis 8, wobei die Mobilstation weiterhin Mittel enthält, um ihre Sendeleistung gleichzeitig um denselben Betrag vor den komprimierten Rahmen zu erhöhen und ihn direkt nach den komprimierten Rahmen zu verringern.
Eine Einheit eines mobilen Funkkommunikationsnetzes (45) für ein mobiles Funkkommunikationssystem, das Mittel zur Durchführung eines Leistungsregelungs-Algorithmus (1) zur Regelung einer Sendeleistung entsprechend eines Ziel-SIR und ein Einstell-Algorithmus (2) zur Einstellung des Ziel-SIR entsprechend der Übertragungsanforderungen umfasst, wobei die Einheit eines mobilen Funkkommunikationsnetzes Mittel (47) umfasst, um den Mobilstationen die Erhöhung des Ziel-SIR zu signalisieren, die Folge der verschlechterten Leistungsdaten in komprimierten Rahmen und in Rahmen, die direkt auf komprimierte Rahmen folgen, ist, um die Mobilstationen den Ziel-SIR in komprimierten Rahmen und in Rahmen, die direkt auf komprimierte Rahmen folgen, erhöhen müssen.
Eine Einheit eines mobilen Funkkommunikationsnetzes gemäß Anspruch 10, die Mittel zur Signalisierung der Erhöhung des Ziel-SIR zusammen mit anderen Parametern des komprimierten Modus enthält.
Eine Einheit eines mobilen Funkkommunikationsnetzes (40) für ein mobiles Funkkommunikationssystem, das Mittel zur Durchführung eines Leistungsregelungs-Algorithmus (1) zur Regelung einer Sendeleistung entsprechend eines Ziel-SIR und ein Einstell-Algorithmus (2) zur Einstellung des Ziel-SIR entsprechend der Übertragungsanforderungen umfasst, wobei die Einheit eines mobilen Funkkommunikationsnetzes Mittel (42) umfasst, um im komprimierten Modus den Ziel-SIR in komprimierten Rahmen und in Rahmen, die direkt auf komprimierte Rahmen folgen, zu erhöhen.
Eine Einheit eines mobilen Funkkommunikationsnetzes (40) gemäß Anspruch 12, wobei die Einheit des mobilen Funkkommunikationsnetzes Mittel (42) enthält, um im komprimierten Modus den Ziel-SIR in komprimierten Rahmen zu erhöhen, indem ein Ziel-SIR erhöht wird, weil die Bitrate in komprimierten Rahmen sich erhöht und indem ein Ziel-SIR erhöht wird, weil die Leistungsdaten in komprimierten Rahmen sich verschlechtern.
Eine Einheit eines mobilen Funkkommunikationsnetzes (40) gemäß einem beliebigen der Ansprüche 12 oder 13, wobei die Einheit des mobilen Funkkommunikationsnetzes Mittel (42) enthält, um im komprimierten Modus den Ziel-SIR in Rahmen zu erhöhen, die direkt auf komprimierte Rahmen folgen, indem ein Ziel-SIR erhöht wird, weil die Leistungsdaten in Rahmen, die direkt auf komprimierte Rahmen folgen, sich verschlechtern.
Eine Einheit eines mobilen Funkkommunikationsnetzes gemäß einem beliebigen der Ansprüche 12 bis 14, wobei die Einheit des mobilen Funkkommunikationsnetzes weiterhin Mittel enthält, um ihre Sendeleistung gleichzeitig um denselben Betrag vor den komprimierten Rahmen zu erhöhen und ihn direkt nach den komprimierten Rahmen zu verringern.
Ein mobiles Funkkommunikationssystem, das mindestens eine Mobilstation gemäß einem beliebigen der Ansprüche 6 bis 9 enthält.
Ein mobiles Funkkommunikationssystem, das mindestens eine Einheit eines mobilen Funkkommunikationsnetzes gemäß einem beliebigen der Ansprüche 10 bis 15 enthält.