DE20314814U1

DE20314814U1 - Empfänger für eine Kommunikationsstation zur Verwendung in einem drahtlosen Kommunikationssystem

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Publication number: DE20314814U1
Application number: DE20314814U
Authority: DE
Original assignee: InterDigital Technology Corp
Current assignee: InterDigital Technology Corp
Priority date: 2002-09-24
Filing date: 2003-09-24
Publication date: 2004-02-19
Anticipated expiration: 2013-09-25
Also published as: AR041372A1; US7423976B2; JP2006500876A; KR20040026643A; NO20051599L; TW200731680A; TWI335732B; CA2500971A1; TWI266500B; US20040116142A1; KR20050090963A; KR100580852B1; TW200509548A; JP4181545B2; WO2004029806A1; CN2655569Y; KR20050101568A; CN1682192A; AU2003275141A1; MXPA05003271A

Abstract

Empfänger für eine Kommunikationsstation zur Verwendung in einem drahtlosen Kommunikationssystem, bei dem Daten in Blöcken während aufeinanderfolgender Zeitintervalle einer bestimmten Größe über einen Kommunikationskanal übertragen werden und zur Verwendung in Steuerkanalübertragungen Blockfehlerraten(BLER)-Information des Empfangs der Datenblöcke auf dem Kommunikationskanal berichtet wird, wobei der Empfänger Folgendes aufweist:
– eine Fehlerprüfeinheit, die zur Durchführung einer Fehlerprüfung an den empfangenen Datenblöcken konfiguriert ist;
– mindestens einen Zähler, der zum Zählen einer Anzahl i von Datenblöcken, die über das Zeitintervall empfangen wurden, und der Anzahl S(i) von Datenblöcken, die Fehler aufweisen, konfiguriert ist;
– einen Prozessor, der zum Vergleichen des Werts i mit mindestens einem vorbestimmten Schwellenwert konfiguriert ist; der zum Berechnen einer BLER-Schätzung auf der Grundlage der Werte i und S(i) konfiguriert ist; der zum Vergleichen der BLER-Schätzung mit mindestens einer vorbestimmten Vielfachen eines Ziel-BLER-Werts für den Kanal konfiguriert ist, um mindestens einen BLER-Schätzberichtauslösewert zu erzeugen, wenn die BLER-Schätzung die...

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf die Leistungssteuerung in der drahtlosen Kommunikation. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf die Berichterstattung einer Blockfehlerschätzung für die Einstellung eines Ziel-Interferenzabstands (Signal to Interference ratio / SIR) für die Leistungssteuerung einer Außenverbindung.
Hintergrund der Erfindung
Hiernach schließt eine drahtlose Sende/Empfangs-Einheit (Wireless Transmit/Receive Unit / WTRU) ein Benutzergerät, eine mobile Station, eine stationäre oder mobile Teilnehmereinheit, ein Personenrufgerät (Pager) oder eine beliebige andere Art eines Geräts ein, das zum Betrieb in einer drahtlosen Umgebung fähig ist, ist hierauf jedoch nicht eingeschränkt. Wenn hiernach auf eine Basisstation Bezug genommen wird, schließt dies eine Basisstation, einen Knoten B (Node B), eine Standortsteuerung, einen Zugangspunkt oder ein anderes Schnittstellengerät in einer drahtlosen Umgebung ein, ist hierauf jedoch nicht eingeschränkt.
3 zeigt ein Blockdiagramm eines beispielhaften drahtlosen Systems, in diesem Fall gemäß dem Third Generation Partnership Program (3GPP) Wideband Code Division Multiple Access (W-CDMA) Protocol (Breitband-Codemultiplex-Vielfachzugriffs-Protokoll der dritten Mobilfunkgeneration). Das Kommunikationssystem 10 weist einen RNC 11, eine Basisstation 14 und eine WTRU 16 auf. RNC 11 und Basisstation sind Teil eines Universal Mobile Telecommunications System (UMTS) Terrestrial Radio Access Network (UTRAN) (erdgestütztes UMTS-Funknetz). Die RNC 11 steuert die Funkressourcen der Schnittstellen des Systems 10 (z.B. Frequenzen, Verwürfelungscodes, Spreizfaktoren und Kanalleistung) und weist eine Instanz 12 zur Funkressourcensteuerung (Radio Ressource Control / RRC), eine Instanz 13 zur Medienzugangssteuerung (Medium Access Control / MAC) und eine Instanz 25 für das Rahmenprotokoll (Frame Protocol / FP) auf. Logische Kanäle 22 sind zwischen RRC 12 und MAC 13 für Datenübertragungs-Signalisierungsdienste definiert. Transportkanäle sind auf der Leitung 24 zwischen MAC 13 und FP 25 definiert. MAC-Steuerleitung 23 wird zur Übertragung von Steuerinformation zwischen MAC 13 und RRC 12 verwendet.
Die Basisstation 14 ist zur Funk-Übertragung und zum Funkempfang in einer oder mehreren Zellen mit WTRU 16 verantwortlich. Die Schnittstelle 21 ist eine Zwischenverbindung zwischen dem Funknetz bei RNC 11 und der Basisstation 14. Die Basisstation 14 sendet Abwärtsverbindungssignale 15 (Downlink / DL) an die WTRU 16. Aufwärtsverbindungssignale 26 (Uplink / UL) werden von der WTRU 16 an die Basisstation 14 gesendet.
Verschiedene Dienste, wie zum Beispiel Video, Sprache und Daten, von denen jede andere Anforderungen an die Dienstgüte (Quality of Service / QoS) haben, können unter der Verwendung einer einzigen drahtlosen Verbindung übertragen werden. Dies wird durch eine Multiplexierung mehrerer Transportkanäle (TrCHs), wobei jeder Dienst auf seinem eigenen TrCH ist, auf einem zusammengesetzten codierten Transportkanal (Coded Composite Transport Channel / CCTrCh) bewerkstelligt. Die übertragene Information wird in als Transportblöcken (TBs) bezeichneten Einheiten gesendet. Die Rate, mit der der jeweilige Dienst übertragen wird, richtet sich nach einem Übertragungszeitintervall (Transmission Time Interval / TTI). Das kleinste Intervall ist ein Datenrahmen, der bei einem 3GPP-Kommunikationssystem typischerweise als 10 ms definiert ist. Je nach den Parametern des Diensttyps können mehrere TBs in einem einzigen TTI gesendet werden.
In der drahtlosen Kommunikation ist eines der wichtigsten Merkmale bei der Aufrechterhaltung der Kommunikationsverbindungsqualität unter Schwund- und Interferenzsituationen die Leistungssteuerung. Ein kritischer Parameter, der hier zur wirksamen Leistungssteuerung überwacht wird, ist der Interferenzabstand (Signal to Interference Ratio / SIR). Die Sendeleistung wird durch Vergleichen eines empfangenen SIR mit einem Ziel-SIR und durch eine Aufwärts- bzw. Abwärtsverstellung der Sendeleistung gesteuert.
In einem Kommunikationssystem nach Art des 3GPP, wie beispielsweise dem System 10, entweder im Zeitteilungs-Duplex(TDD)- oder im Frequenzteilungs-Duplex (FDD)-Modus setzt die RRC 12 den anfänglichen Ziel-SIR der WTRU 16 bei der Ruf-Sitzungseinrichtung und stellt dann in der Folge die Ziel-SIR der WTRU 16 während der Dauer des Anrufs ständig nach. Der Ziel-SIR wird durch die RRC 12 an die WTRU 16 gesendet. Die Leistungssteuerung ist in Initialisierungs- und stabile Phasen unterteilt, jede mit ihren eigenen BLER-Berichtsanforderungen. Die Initialisierungsphase der Leistungssteuerung dient einer schnellen Ermittlung eines Ziel-SIR-Werts. Die stabile Phase der Leistungssteuerung ist verfeinerter und beginnt in wirkungsvoller Weise unter Nutzung des Ziel-SIR, der während der Initialisierungsphase ermittelt wurde.
Die QoS-Anforderung für jeden gesendeten Dienst kann auf Transportblockebene mit Hilfe einer Blockfehlerrate (Block Error Rate / BLER) überwacht werden. Demnach hat jeder TrCH seine eigene Ziel-BLER, mit der die gemessene oder geschätzte BLER ständig verglichen wird, um eine angemessene Dienstqualität sicherzustellen. Um das BLER-Niveau auf CCTrCH-Basis zu überwachen, kann ein Referenz-Transportkanal (RTrCH) unter den Transportkanälen ausgewählt werden, der auf dem betrachteten CCTrCH multiplexiert ist.
Ein innerer Verbindungsleistungssteuerungsalgorithmus setzt die Leistung des UL-Signals 26. Die Sendeleistungseinstellung der WTRU 16 geschieht auf der Grundlage des Empfangs des Ziel-SIR, der von einer äußeren Verbindungsleistungssteuerung erzeugt wurde, die in RNC 11 durchgeführt wird. Die WTRU 16 empfängt das Ziel-SIR-Einstellungssignal und Schätzungen der Abwärtsverbindungskanäle und reagiert durch Setzen seiner Ausgangsleistung auf einen spezifischen Wert.
Ein durch die RNC 11 durchgeführter Außenverbindungs-Leistungssteuerungsalgorithmus steuert den Ziel-SIR für die Innenverbindungs-Leistungsteuerung unter Verwendung einer BLER-Schätzung. Die UL- Außenverbindungs-Leistungssteuerung steuert den Ziel-SIR, um den empfangenen BLER auf der Grundlage des zyklischen Redundanzcodes (Cyclic Redundancy Code / CRC) der Daten so nahe wie möglich am Ziel-BLER zu halten. Nach Empfang des UL-Signals 26 führt MAC 13 eine Schätzung des BLER durch und sendet einen BLER-Schätzbericht über den MAC-Steuerpfad 23 an die RRC 12. Dann führt RRC 12 gegebenenfalls eine Einstellung des Ziel-SIR durch. Das Ausgangssignal von der UL-Außenverbindungs-Leistungssteuerung ist ein neuer Ziel-SIR pro CCTrCH, der für jede UL-Innenverbindungs-Leistungssteuerung zusammen mit DL 15 gesendet wird.
Zusammenfassung der Erfindung
Es sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Verringerung einer Blockfehlerratenschätzungsberichterstattung (Block Error Rate / BLER) zum Einsparen von Systemressourcen vorgesehen, während BLER-Schätzberichte von BLER-Schätzungen ausgeschlossen werden, bei denen es unwahrscheinlich ist, dass sie eine Einstellung des Ziel-Interferenzabstands (Signal to Interference Ratio / SIR) erfordern. Über ein Sendezeitintervall werden mehrere Datenblöcke empfangen, und die Anzahl der Datenblöcke wird im Speicher abgelegt. Die Datenblöcke werden durch eine Fehlerprüfeinheit nach Fehlern überprüft, und die Anzahl fehlerhafter Datenblöcke wird im Speicher abgelegt. Ein Prozessor führt auf der Grundlage der Datenblockzahl und der Zahl fehlerhafter Datenblöcke eine BLER-Schätzberechnung durch. Ein BLER-Schätzbericht wird erstellt und zur Ziel-SIR-Einstellung versendet, wenn dies durch einen Schwellenwertvergleich ausgelöst wird, der vom Prozessor durchgeführt wird, bei dem der Datenblockzählwert mit einem vorbestimmten Schwellenwert und der BLER-Schätzwert mit einer vorbestimmten Vielfachen des Ziel-BLER-Werts verglichen wird.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
Ein detaillierteres Verständnis der Erfindung kann aus der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen gezogen werden, die als Beispiel angeführt wird und anhand der beiliegenden Zeichnungen zu verstehen ist. Es zeigt:
1 ein Fließdiagramm für ein Verfahren für BLER-Berichterstattung während einer Außenverbindungs-Leistungssteuerungs-Initialisierungsphase;
2 ein Fließdiagramm für ein Verfahren für BLER-Berichterstattung während einer Außenverbindungs-Leistungssteuerungs-Stabilphase; und
3 ein Blockdiagramm eines drahtlosen Kommunikationssystems; und
4A – 4B Blockdiagramme einer RNC im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung.
Acronyme
Die fol genden Acronyme werden in dieser Anmeldung verwendet:

3G: Third Generation (Dritte Generation)
BLER: Block Error Rate (Blockfehlerrate)
CCTrCH: Coded Composite Transport Channel (Zusammengesetzter codierter Transportkanal)
CRC: Cyclic Redundancy Check (Zyklische Redundanzüberprüfung)
DL: Downlink (Abwärtsverbindung)
FP: Frame Protocol (Rahmenprotokoll)
MAC: Medium Access Control (Medienzugangssteuerung) OLPC Outer Loop Power Control (Außenverbindungs-Leistungssteuerung)
QoS: Quality of Service (Dienstgüte)
RNC: Radio Network Controller (Funknetzsteuerung)
RRC: Radio Ressource Control (Funkressourcensteuerung)
RTrCH: Reference Transport Channel (Referenz-Transportkanal)
SIR: Signal to Interference Ratio (Interferenzabstand)
TB: Transport Block (Transportblock)
TrCH: Transport Channel (Transportkanal)
TTI: Transmission Time Interval (Übertragungszeitintervall)
UL: Uplink (Aufwärtsverbindung)
sUMTS: Universal Mobile Telecommunications System
UTRAN: UMTS Terrestrial Radio Access Network (Erdgestütztes UMTS-Funkzugangsnetz)
WTRU: Wireless Transmit/Receive Unit (drahtlose Sende/Empfangs-Einheit)

Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen
Auch wenn die Ausführungsformen im Zusammenhang mit einem Breitband-Codemultiplex-Vielfachzugriffssystem der dritten Mobilfunkgeneration (Third Generation Partnership Programm (3GPP) Wideband Code Division Multiple Access (W-CDMA)) unter Verwendung des Zeitteilungs-Duplexmodus beschrieben sind, sind die Ausführungsformen auf ein beliebiges hybrides Codemultiplex-Vielfachzugriffs/Zeitmultiplex-Vielfachzugriffs(CDMA/TDMA)-Kommunikationssystem anwendbar. Zusätzlich sind die Ausführungsformen auf CDMA-Systeme allgemein, wie zum Beispiel auf den vorgeschlagenen Frequenzteilungs-Duplexmodus (FDD-Modus) von 3GPP-W-CDMA anwendbar.
1 zeigt ein Fließdiagramm des Verfahrens 100, das einen Vorgang des Berichterstattung einer Blockfehlerrate (BLER) während der Initialisierungsphase einer Aufwärtsverbindungs-Außenverbindungs-Leistungssteuerung (UL-OLPC) veranschaulicht. Die während des Verfahrens 100 durchgeführte Fehlerprüfung wird an empfangenen Daten in der Form von Transportblöcken (TBs) zu jedem Übertragungszeitintervall (TTI) durchgeführt. Ein BLER-Schätzbericht wird gesendet, wenn vorbestimmte Schwellenwerte erfüllt sind. Dieses verbesserte BLER-Berichtsverfahren schließt eine BLER-Berichterstattung durch die Einrichtung von Schwellenwerten einer Mindestanzahl empfangener TBs aus. Die Verringerung der Häufigkeit einer BLER-Berichterstatung ist für die Einsparung von MAC-Ressourcen nützlich, die zum Erstellen und Senden der BLER-Berichte verwendet werden, und von RRC-Ressourcen, die zum Empfangen und Verarbeitend der BLER-Berichte verwendet werden.
Das Verfahren 100 beginnt bei Schritt 101, bei dem der Zählwert i empfangener TBs rückgesetzt wird (d.h. i = 0) und der Zählwert S(i) fehlerhafter empfangener TBs rückgesetzt wird (d.h. S(i) = 0). Bei Schritt 102 werden die TBs der UL-Kanaldaten für ein einziges TTI empfangen. Schritt 102 schließt fernerhin das Erhalten des Ziel-BLER-Werts ein, der vorzugsweise durch RRC der RNC für jeden Transportkanal bestimmt wird. Vorzugsweise basiert der BLER-Zielwert auf einem Referenz-Transportkanal (RTrCH), der für die Transportkanäle des CCTrCH repräsentativ ist. Der BLER-Zielwert kann sich ändern, wenn der RTrCH während der Initialisierungsphase erneut ausgewählt wird, bleibt jedoch während der Verarbeitung eines einzelnen TTI im Verfahren 100 konstant. Als Nächstes wird bei Schritt 103 eine Fehlerprüfung der empfangenen TBs durchgeführt, wobei vorzugsweise CRC-Fehlercodes verwendet werden. Bei Schritt 104 wird der TB-Zählwert i um die Anzahl während des aktuellen TTI in Schritt 102 empfangenen TBs inkrementiert, und der Fehlerzählwert S(i) wird um die Anzahl während des aktuellen TTI empfangener fehlerhafter TBs inkrementiert. Bei Schritt 105 wird eine Schätzung des BLER berechnet, der das Verhältnis der Werte von i und S(i) von Schritt 104 ist:
BLER_est = S(i)/ I Gleichung 1
Die restlichen Schritte des Verfahrens 100 bestimmen, ob die Schwellenwerte zum Auslösen eines BLER-Schätzberichts erfüllt sind. Die Fehlennrerte werden so ausgewählt, dass sie signifikant genug sind, um eine aussagekräftige Schätzung für den BLER zu liefern. Bei Schritt 106 wird der TB-Zählwert i mit einem ersten Schwellenwert T1_ithr dahingehend untersucht, ob eine Mindestanzahl von TBs im aktuellen TTI empfangen wurden. Dieser erste Schwellenwert T1_ithr kann konfiguriert werden, wobei ein bevorzugter Standardwert dreißig (30) ist. Wenn der TB-Zählwert i den Schwellenwert T1_ithr trifft oder ihn übertrifft, dann ist der Schwellenwert für die Auslösung T1 erfüllt, der Auslösewert T1 wird gesendet, um im BLER-Bericht enthalten zu sein, und das Verfahren 100 geht zu Schritt 108 zum BLER-Schätzbericht weiter. Wenn der TB-Zählwert i den Auslöse-Schwellenwert T1 nicht erfüllt, beginnt Schritt 107 für den Auslösewert T2, bei dem bestimmt wird, ob der TB-Zählwert i einen Mindestschwellenwert T2 ithr erreicht hat. Der bevorzugte Standardwert für T2_ithr ist zwanzig (20), und ist ebenfalls konfigurierbar. Es wird ebenfalls ein zusätzlicher Schwellenwert im Zusammenhang mit dem Auslösewert T2 in Schritt 107 untersucht, um festzustellen, ob die BLER-Schätzung von 105 größer als ein vorbestimmter k-Faktor ist, der eine Vielfache des Ziel-BLER-Werts ist (d.h. BLER_est ≤ k * BLER_target). Der Wert k wird ermittelt, der eine Schätzung von BLER anzeigt, die als schwerwiegend genug betrachtet wird, um einen Not-BLER-Bericht zu erzeugen. Wenn einer dieser Schwellenwerte von Schritt 107 nicht überschritten wird, kehrt das Verfahren 100 zu Schritt 102 zurück, um den nächsten Satz von TBs während des nächsten TTI zu verarbeiten. Wenn der Schwellenwert für Schritt 107 überschritten wird, dann wird der Auslösewert T2 gesendet, und das Verfahren 100 geht zu Schritt 108 zum BLER-Schätzbericht weiter. Alternativ dazu könnte alleine der BLER-Schätzungs-Schwellenwertvergleich zur Initialisierung des Auslösewerts T2 im Verfahren 100 verwendet werden.
Bei Schritt 108 wird durch MAC der RNC ein BLER-Schätzbericht erstellt und an die RRC der RNC gesendet, so dass ein neuer Ziel-SIR-Wert entsprechend bestimmt werden kann. Eine Zusammenfassung der im BLER-Schätzbericht der Initialisierungsphase enthaltenen Parameter ist in Tabelle 1 gegeben.
Tabelle 1
Die Bedeutung dessen, welcher Auslösewert T1 oder T2 im BLER-Schätzbericht berichtet wird, besteht darin, dass die RRC je nach dem bestimmten Auslöser unterschiedlich reagiert. Die Basis für die BLER-Schätzung ist zur Ziel-SIR-Einstellung signifikant. Ziel-SIR-Einstellungen werden in vorbestimmten Bereichen für Schrittinkremente durchgeführt, um Leistungseinstellungen mit so glatten Übergängen wie möglich zu erhalten. In der Initialisierungsphase ist es vorzuziehen, wenn ein SIR durch eine genaue und aussagekräftige Schätzung des BLER-Werts so schnell wie möglich auf den wahren Ziel-SIR zusteuert. Die Auslösewerte T1 und T2 sind mit Werten vorbestimmt, die dies am besten leisten. Der Auslösewert T1 bedeutet, dass der geschätzte BLER lange genug angedauert hat, um eine statistisch aussagekräftige BLER-Schätzung für die Initialisierungsphase zu liefern, während die BLER-Schätzung nicht schwerwiegend genug ist, um einen Notbericht auszulösen (d.h. wie das der Schwellenwert T2 tut). Der für T1_ithr ausgewählte vorbestimmte Wert wird vorzugsweise durch eine Feineinstellung auf eine spezifische Kommunikationsnetzumgebung gewählt. Der Auslösewert T2 bedeutet, dass der geschätzte BLER im Vergleich zum Ziel-BLER schwerwiegend genug ist, so dass schnell eine Korrekturaktion durchgeführt werden muss, um eine ernstliche Interferenz und möglicherweise einen Abbruch der Anrufssitzung zu vermeiden. Daher wird vorzugsweise ein Faktor k mit einem Standardwert k = 5 gewählt, wodurch eine BLER-Schätzung von fünf Mal dem Ziel-BLER-Wert als schwerwiegend angesehen wird. Natürlich ist eine Mindestprobengröße erforderlich, um sicherzustellen, dass der geschätzte BLER statistisch aussagekräftig ist. Der Wert 20 für T2_ithr wird ausgewählt, um sicherzustellen, dass der geschätzte BLER statistisch aussagekräftig ist. Auch wenn ein BLER-Bericht bei Schritt 108 gemäß der vorangegangenen Schwellenwertüberprüfung des Verfahrens 100 zu einer restriktiveren wirkungsvollen BLER-Berichterstattung führt, trifft letztendlich die RRC die Entscheidung darüber, ob ein Ziel-SIR-Einstellsignal nötig ist, unabhängig davon, ob ein BLER-Bericht empfangen wird.
Nachdem bei Schritt 108 der UL-BLER-Bericht gesendet wurde, endet das Verfahren 100 bei Schritt 109. Der BLER-Bericht des Verfahrens 100 leitet das BLER-Berichterstattungsverfahren in der stabilen Phase der Leistungssteuerung ein, die unter Heranziehung von 2 weiter erörtert wird. Es wird darauf hingewiesen, dass zwar beschrieben wurde, dass das Verfahren 100 zwei Auslösewerte T1 und T2 hat, doch können gegebenenfalls zusätzliche Auslösewerte für eine erweiterte BLER-Berichterstattung verwendet werden.
2 zeigt ein Fließdiagramm des Verfahrens 200, das während der stabilen Phase des UL-OLPC-Algorithmus eine BLER-Berichterstattung durchführt. Das Verfahren 200 beginnt bei Schritt 201 in Reaktion auf einen BLER-Bericht während der Initialisierungsphase (Schritt 108). Bei Schritt 201 werden der Zählwert i empfangener TBs und der Zählwert S(i) fehlerhafter TBs auf null (0) initialisiert. Bei Schritt 202 werden TBs eine TTI im Zusammenhang mit dem überwachten Kanal des CCTrCH (vorzugsweise des RTrCH) von der Basisstation empfangen. Beim nächsten Schritt, Schritt 203, wird der Zählwert i durch die Anzahl während des aktuellen TTI empfangener TBs inkrementiert. Vorzugsweise werden drei getrennte Zählwerte unterhalten: Zählwert i, Zählwert i_prev, und Zählwert i_TTI_current, wobei der Wert i die aktuelle Zählung empfangener TBs, der Wert i_prev die kumulative Zählung empfangener TBs vor dem aktuellen TTI und der Wert i_TTI_current die Anzahl von TBs repräsentiert, die während des aktuellen TTI empfangen wurden. Während des Schritts 203 wird der Wert i_prev auf den Wert i gesetzt, wobei der Wert i gleich der jüngsten kumulativen Zählung von TBs vor dem aktuellen TTI ist. Als Nächstes wird der Zählwert i wir folgt inkrementiert:
i = i_prev + i_TTI_current Gleichung 2
Alternativ dazu wird ein einziger Zählwert i unterhalten und durch die Anzahl im aktuellen TTI empfangener TBs inkrementiert.
Das Verfahren 200 beginnt als Nächstes mit der Überprüfung mehrerer Schwellenwerte für BLER-Berichtauslösungen. Bei Schritt 204 wird der erste dieser Schwellenwerte, CRC_ithr, untersucht. Der Schwellenwert CRC_ithr wird zum Vorsehen einer bestimmten Mindestlatenz zwischen zwei aufeinander folgenden SIR-Ziel-Einstellungen verwendet. Diese Mindestlatenz erlaubt es, dass eine SIR-Zieleinstellung, die einer WTRU signalisiert wurde, ihre Wirkung entfaltet, bevor eine weitere SIR-Zieleinstellung gesendet wird. Der Schwellenwert CRC_ithr wird wie folgt berechnet:
CRC_ithr = (RRC_est_delay * TB_rate) / TTI L Gleichung 3
wobei RRC_est_delay die geschätzte Signalsierungslaufzeit zwischen RNC und WTRU ist, ein konfigurierbarer Parameter mit einem Standardwert von 400 ms. Der Wert TB_rate repräsentiert die Anzahl von pro TTI empfangener TBs, und der Wert TTI_L repräsentiert die Länge von TTI in Millisekunden. Wenn zum Beispiel die geschätzte Laufzeit RRC_est_delay = 400 ms, TB_rate = 1, und TTI_L = 20 ms ist, dann ist CRC_ithr = 20. Es wird darauf hingewiesen, dass die Anzahl von TBs pro TTI TB_rate für einen bestimmten Transportkanal je nach dem ausgewählten Transportformat variieren kann. In diesem Fall wird der Mindest-TB_rate-Wert für eine Berechnung des Schwellenwerts CRC_ithr gemäß der Gleichung 3 ausgewählt. Der Schwellenwert CRC_ithr ist konfigurierbar, wobei ein bevorzugter Standardwert 20 ist.
Wenn wieder mit Bezug auf 2 bei Schritt 204 der TB-Zählwert i größer als der Schwellenwert CRC_ithr ist, dann geht das Verfahren 200 zu Schritt 205 weiter, bei dem vorzugsweise mit CRC-Fehlercodes eine Fehlerprüfung durchgeführt wird. Wenn bei Schritt 204 der Schwellenwert nicht erfüllt wird, dann kehrt das Verfahren 200 zu Schritt 202 zurück, um den nächsten Satz empfangener TBs für die Zeitdauer des nächsten TTI zu verarbeiten.
Bei Schritt 206 wird der Zählwert S(i), der die Anzahl fehlerhafter TBs repräsentiert, unter Verwendung des folgenden Verhältnisses inkrementiert:
wobei j die Abfolge von TBs für i ≥ CRC_ithr repräsentiert. Das Fehlerbit C(j) ist entweder null (0) oder eins (1). Wenn der Block j einen CRC-Fehler hat, dann ist das Fehlerbit C(j) = 1. Wenn der Block j keinen CRC-Fehler hat oder j < CRC_ithr ist, dann ist das Fehlerbit C(j) = 0.
Als Nächstes überprüft der Entscheidungsschritt 207, ob der Wert i empfangener TBs größer als der vorbestimmte Schwellenwert SIR_min_ithr ist. Vorzugsweise wird SIR_min_ithr wie folgt berechnet:
SIR_min_ithr = CRC_ithr + (0,2/BLER_target) Gleichung 5
Der Koeffizient 0,2 ist vorbestimmt und dient der Sicherstellung eines gewissen Mindestabstands an Zeit zwischen aufeinander folgenden SIR-Zielaktualisierungen. Wenn zum Beispiel, um mit dem Beispiel von CRC_ithr = 20 fortzufahren, BLER_target 10^-2 ist, was für einen Sprachdienst typisch ist, dann wird SI _min_ithr Folgendes sein:
SIR_min_ithr = 20 + (0,2/0,01) = 40
Unter der Berücksichtigung von TTI_L von 20 ms, wobei TB_rate = 1 TB/TTI, und der Schwellenwert für TBs SIR_min_ithr = 40 ist, dann ist eine geschätzte Laufzeit RRC_est_delay von 800 ms zwischen SIR-Zielaktualisierungen sichergestellt. Wenn man in Gleichung 3 einen Wert von 10^-3 für BLER_target einsetzt, wird dieser Mindest-TB-Schwellenwert viel größer (d.h. SIR_min_ithr = 220), was eine viel längere Mindestlaufzeit zwischen SIR-Zielaktualisierungen ergibt (d.h.
RRC_est_delay = 4400 ms). Um diese relativ lange Verzögerung zu verstehen, wird darauf hingewiesen, dass die zur Berechnung von RRC_est_delay in diesem Beispiel gewählten Werte Demonstrationszwecken dienen und dass auch andere Werte, die Systemparameter repräsentieren, vorkommen können. Dieses Beispiel zeigt jedoch, dass strengere BLER-Anforderungen (d.h. kleinere BLER-Anforderungswerte) eine längere Verarbeitung erfordern. Es sollte verstanden werden, dass unterschiedliche Typen von Übertragungen unterschiedliche BLER-Anforderungen haben. Wenn zum Beispiel Sprach- und Datentypen von Übertragungen verglichen werden, haben Sprachübertragungen eher eine BLER-Anforderung von 10^-2 und Datenübertragungen eher eine BLER-Anforderung, die 10^-3 näher liegt. Demnach sind zur Sicherstellung einer QoS zu erwartende Laufzeiten für eine Datendownload länger als für eine Sprachübertragung, wie zum Beispiel die Verzögerung von 800 ms (bei BLER_target = 10^-2) verglichen mit einer Verzögerung von 4400 ms (bei BLER_target = 10^-3), wie oben berechnet. Außerdem variiert die Übertragungsrate je nach der in den Transportblocks übertragenen Informationsart. Zum Beispiel kann die Rate für Sprache TB_rate = 1 sein, während Daten-TBs mit einer höheren Rate (TB_rate > 1) übertragen werden können. Eine Einsetzung eines solchen Systemparameters TB_rate beim obigen Beispiel, bei dem BLER_target = 10^-3 ist, würde auch die 4400 ms im obigen Beispiel für den geschätzten Verzögerungswert RRC_est_delay beträchtlich verkürzen.
Wenn bei Schritt 207 der TB-Zählwert i < SIR_min_ithr ist, dann ist der Schwellenwert nicht überschritten, und das Verfahren 200 kehrt zu Schritt 202 zurück, um im nächsten TTI den nächsten Satz von TBs zu empfangen. Wenn der Schwellenwertvergleich bei Schritt 207 zutrifft, wird bei Schritt 208 die BLER-Schätzung BLER_est unter Verwendung des folgenden Verhältnisses berechnet:
BLER_est = S(i)/(i_prime) Gleichung 6
wobei
i_prime = (i - CRC_ithr) Gleichung 7
Danach beginnt das Verfahren 200 eine Abfolge von Entscheidungskriterien für Auslösewerte T3, T4 und T5, wobei der BLER-Schätzwert BLER_est mit Ziel-BLER-Werten zur möglichen Annahme und Berichterstellung verglichen wird. Bei Schritt 209 wird die BLER-Schätzung BLER_est mit dem Produkt des Zielwerts BLER_target und dem konfigurierbaren Faktor k verglichen. Wie zuvor erwähnt, ist der Standardwert für k vorzugsweise k = 5. Wenn BLER_est den Schwellenwert von Schritt 209 überschreitet, wird der Auslösewert T3 zur BLER-Schätzberichterstattung gesendet. Der Auslösewert T3 zeigt an, dass ein Not-BLER-Bericht gesendet wird, weil die BLER-Schätzung das BLER-Ziel beträchtlich übersteigt. Die Tabelle 2 fasst die Parameter zusammen, die im BLER-Schätzbericht für die stabile Phase vorzugsweise gesendet werden.
Tabelle 2
Wenn bei Schritt 209 der Schwellenwert für den Auslösewert T3 nicht überschritten wird, geht das Verfahren 200 zu Schritt 210 weiter, bei dem der TB-Zählwert i mit dem Schwellenwert SIR_max_ithr verglichen wird. Der Schwellenwertvergleich trifft zu, wenn der Wert i größer als der Schwellenwert SIR_max_ithr ist. Der Wert SIR_max_ithr ist die maximale Zeitdauer für den Lauf der stabilen Phase des OLPC-Algorithmus, solange keine Notwendigkeit für einen Not-BLER-Bericht besteht. Der Schwellenwert SIR_max_ithr wird wie folgt berechnet:
SIR_max_ithr = CRC_ithr + (1,8/BLER_target) Gleichung 8
Wenn zum Beispiel der BLER-Zielwert BLER_target = 10^-2 ist, dann ist der Schwellenwert SIR_max_ithr = 200 TBs, was eine Differenz von 160 empfangenen TBs zwischen SIR_max_ithr und SIR_min_ithr ergibt. Wenn außerdem TTI_L = 20 ms und TB_rate = 1 TB/TTI ist, dann ergibt sich eine Differenz von 3200 ms zwischen SIR_min_ithr und SIR_max_ithr. Daher kann zu einer beliebigen Zeit während dieser 3200 ms zwischen diesen Schwellenwerten ein Not-BLER-Bericht bezüglich des Auslösewerts T3 auftreten, wenn der geschätzte BLER-Wert BLER_est bei Schritt 209 den Schwellenwert überschreitet.
Wenn der Vergleich von Schritt 210 nicht zutrifft, dann kehrt das Verfahren 200 zum Schritt 202 zum Empfang des nächsten Satzes von TBs zurück. Wenn die TB-Zählung i den Schwellenwert SIR_max_ithr überschreitet, dann beginnt die dem Auslösewert T4 zugeordnete Analyse bei Schritt 211.
Der Auslösewert T4 wird gesendet, wenn der BLER-Schätzwert BLER_est größer als eine Alphafaktor-Vielfache des Werts BLER_target ist, wobei der bevorzugte Wert für den Faktor Alpha Alpha = 1 ist. Wenn der Vergleich bei Schritt 211 zutrifft, wird gemäß dem Auslösewert T4 ein BLER-Schätzbericht erstellt und gesendet (Schritt 213). Wenn der Schwellenwert für den Auslösewert T4 nicht überschritten wird, dann beginnt der Test für den Auslösewert T5 bei Schritt 212. Der Auslösewert-T5-Test besteht darin, ob der geschätzte BLER um einen Faktor Gamma unter den Ziel-BLER ist (d.h. BLER_est < Gamma * BLER_target), wobei Gamma < 1 ist. Vorzugsweise ist der konfigurierbare Standardwert für Gamma Gamma = 0,85. Wenn das Auslöse-T5-Kriterium erfüllt ist, dann wird ein BLER-Schätzbericht mit dem Auslösewert T5 gesendet (Schritt 213). Der BLER-Bericht gemäß dem Auslösewert T5 zeigt an, dass die BLER-Schätzung zur Rechtfertigung einer den SIR-Zielwert verringernden Einstellung gering genug ist, der die Sendesignalleistung und die Systemressourcen verringert. Wenn BLER_est > (0,85) BLER_target ist, dann wird kein BLER-Bericht ausgelöst, und das Verfahren 200 wird beginnend mit Schritt 201 wiederholt, da keiner der Auslösetests (d.h. Tests bezüglich Auslösewerten T3 – T5) zutraf.
Wie beschrieben, wir der BLER-Schätzbericht vorzugsweise nur dann durch die Auslösewerte T5 oder T4 ausgelöst, wenn BLER_est ≤ (0,85) BLER_target bzw. BLER_est > BLER_target ist. Diese Auslösewerte T4 und T5 werden durch auf BLER_target bezogene Schwellenwerte derart gesetzt, dass ein BLER-Bericht eine SIR-Zielwerteinstellung nach oben einleitet, um die Signalqualität für den Benutzer aufrecht zu erhalten (d.h., wenn BLER_est > BLER_target ist), und der SIR-Zielwert verringert, wenn der BLER-Schätzwert zur Rechtfertigung von Einsparungen an Systemressourcen gering genug ist. Als solche bieten die Auslösewerte T4 und T5 einen notwendigen Ausgleich zwischen den Auswirkungen auf den Benutzer und die Systemressourcen. Auch wenn die Auslösewerte T4 und T5 so beschrieben sind, dass die BLER_target-Faktoren Alpha = 1 bzw. Gamma = 0,85 sind, können auch andere Werte für die Faktoren Alpha und Gamma verwendet werden, um innerhalb des Umfangs der vorliegenden Erfindung die erwünschten Ausgleichsergebnisse zu erzielen. Zum Beispiel können bei den Faktorenwerten Alpha und Gamma bestimmte Toleranzen oder Spielräume vorgesehen werden.
Insgesamt verringert das Verfahren 200 die BLER-Schätzungsberichterstattung aufgrund von Schwellenwerten, die zuerst überschritten werden müssen, bevor der BLER-Bericht gesendet wird, wie zum Beispiel bei Schritt 207, der sicherstellt, dass eine Mindestanzahl von TBs empfangen wurde. Außerdem wird kein BLER-Bericht gesendet, wenn die BLER-Schätzung innerhalb des Bereichs zwischen zwei Auslösewerten T4 und T5 ist: (Gamma)BLER_target ≤ BLER_est ≤ (Alpha)BLER_target. Dies ist der Bereich, von dem angenommen wird, dass er BLER-Schätzungen enthält, die wahrscheinlich keine SIR-Zieleinstellung einleiten würden, und daher schließt das Verfahren 200 eine nutzlose BLER-Berichterstattung solcher BLER-Schätzungen aus.
In der Tabelle 3 sind die bevorzugten Standardwerte für die Schwellenwertvergleiche des stabilen BLER-Schätzberichtserstattungsverfahrens 200 zusammengefasst:
Tabelle 3
Es folgt nun eine Anwendung der bevorzugten Verfahren unter Bezugnahme auf die 4A-4B. 4A zeigt ein Blockdiagramm für eine RNC 50. Da dem Fachmann die allgemeine Funktionalität der RNC bekannt ist, werden die entsprechenden Komponenten im Folgenden nur soweit beschrieben, wie ihre Funktionalität für die vorliegende Erfindung relevant ist. Die RNC 50 enthält viele Komponenten, die auf verschiedenen Kommunikationsebenen miteinander in Wechselwirkung stehen, doch sind die für die Zwecke der vorliegenden Erfindung interessierenden Komponenten in 4A gezeigt. Eine RRC-Schicht 52 ist mit einer MAC-Schicht 53 und einer FP-Instanz 55 verbunden. Die MAC-Schicht 53 kann verschiedenen Instanzen beinhalten, von denen jede auf bestimmten Kommunikationskanälen kommuniziert. Die BLER-Schätzung und der BLER-Schätzbericht gemäß der vorliegenden Erfindung wird durch eine MAC-53-Instanz oder alternativ durch die FP-Instanz 55 erzeugt. Der BLER-Bericht wird vorzugsweise über die MAC-Steuerleitung 54 der RRC 52 mitgeteilt.
4B zeigt ein Blockdiagramm entsprechender Komponenten zur Durchführung der BLER-Berichterstattung gemäß der vorliegenden Erfindung. Ein Zähler 62 führt die Zählung empfangener TBs durch und unterhält Zählwerte i, i_prev und i_TTI_current und kann den Speicher 64 wie erforderlich nutzen. Eine Fehlerprüfeinheit 65 führt an den empfangenen TBs eine CRC-Fehlerprüfung aus, und der Zähler 63 verfolgt die Anzahl S(i) empfangener TBs, die Fehler haben. Ein BLER-Schätzprozessor 70 empfängt Werte i und S(i) und führt die BLER-Schätzung gemäß Gleichung 1 durch. Eine Speichereinheit 64 speichert den TB-Zählwert i, den TB-Fehlerwert S(i) und den BLER-Schätzwert aus dem BLER-Prozessor 70, die im BLER-Bericht 80 zu senden sind. Der Speicher 64 speichert auch die Auslöseschwellenwerte, die während des Initialisierungsphasenverfahrens 100 verwendet werden (d.h. BLER_target, der Faktor k, T1_ithr und T2_ithr), und diejenigen, die während des Verfahrens 200 der stabilen Phase verwendet werden (d.h. Faktor k, CRC_ithr, SIR_min_ithr, SIR_max_ithr, Gamma).
Der Auslöse-Prozessor 75 führt den Schwellenwertvergleich für die Auslösewerte T1 – T5 durch. Der Auslöse-Prozessor empfängt Eingangssignale vom TB-Zähler 62, vom BLER-Schätzprozessor 70 und von der Speichereinheit 64. Während der Initialisierungsphase mit dem Verfahren 100 führt der Auslöse-Prozessor 75 auf der Grundlage des TB-Zählwerts i vom Zähler 62 und von Schwellenwerten T1_ithr, die in der Speichereinheit 64 gespeichert sind, den Schwellenwertvergleich für den Auslösewert T1 durch. Der erste Schwellenwertvergleich für den Auslösewert T2 geschieht auf der Grundlage des TB-Zählwerts i vom Zähler 62 im Vergleich mit dem Schwellenwert T2_ithr, der in der Speichereinheit 64 gespeichert ist. Der zweite Schwellenwertvergleich für den Auslösewert T2 geschieht anhand des Faktors k und von Ziel-BLER-Werten, die in der Speichereinheit 64 gespeichert sind, und dem Eingangssignal BLER_est vom BLER-Schätzprozessor 70.
Während der stabilen Phase verarbeitet der Auslöse-Prozessor 75 den TB-Zählwert i vom Zähler 62 zum Vergleich mit den Schwellenwerten CRC_ithr, SIR_min_ithr und SIR_max_ithr von der Speichereinheit 64 in den Schritten 204, 206 bzw. 208 des Verfahrens 200. Die Auslösewerte T3 – T5 werden durch den Auslöse-Prozessor 75 aufgrund eines Vergleichs des BLER-Schätzwerts BLER_est vom BLER-Schätzprozessor 70 mit dem Produkt des Faktors k und des BLER-Zielwerts BLER_target durchgeführt, die beide aus der Speichereinheit 64 genommen werden. Der Auslösewert T4 wird durch den Auslöse-Prozessor 75 erzeugt, wenn der Wert BLER_est größer als der Ziel-BLER-Wert BLER_target ist.
Auch wenn die Anwendung der BLER-Berichterstattung im Zusammenhang mit 4B so beschrieben wurde, dass dabei zwei getrennte Prozessoren, der BLER-Schätzprozessor 70 und der Auslöse-Prozessor 75 auftreten, könnte die erfindungsgemäße BLER-Berichterstattung alternativ auch von einem einzigen Prozessor oder mehr als zwei Prozessoren durchgeführt werden und dabei die gleichen Ergebnisse erzielen. Außerdem könnte die Speichereinheit 64 alternativ auch mehrere Speichereinheiten, Puffer oder Register aufweisen.

Claims

Empfänger für eine Kommunikationsstation zur Verwendung in einem drahtlosen Kommunikationssystem, bei dem Daten in Blöcken während aufeinanderfolgender Zeitintervalle einer bestimmten Größe über einen Kommunikationskanal übertragen werden und zur Verwendung in Steuerkanalübertragungen Blockfehlerraten(BLER)-Information des Empfangs der Datenblöcke auf dem Kommunikationskanal berichtet wird, wobei der Empfänger Folgendes aufweist: – eine Fehlerprüfeinheit, die zur Durchführung einer Fehlerprüfung an den empfangenen Datenblöcken konfiguriert ist; – mindestens einen Zähler, der zum Zählen einer Anzahl i von Datenblöcken, die über das Zeitintervall empfangen wurden, und der Anzahl S(i) von Datenblöcken, die Fehler aufweisen, konfiguriert ist; – einen Prozessor, der zum Vergleichen des Werts i mit mindestens einem vorbestimmten Schwellenwert konfiguriert ist; der zum Berechnen einer BLER-Schätzung auf der Grundlage der Werte i und S(i) konfiguriert ist; der zum Vergleichen der BLER-Schätzung mit mindestens einer vorbestimmten Vielfachen eines Ziel-BLER-Werts für den Kanal konfiguriert ist, um mindestens einen BLER-Schätzberichtauslösewert zu erzeugen, wenn die BLER-Schätzung die vorbestimmte Vielfache des Ziel-BLER-Werts übersteigt; und zum Erstellen eines BLER-Schätzberichts in Reaktion auf die Erzeugung mindestens einer, Berichtsauslösung konfiguriert ist; und – eine Speichereinheit zum Speichern der Zählwerte i und S(i), der BLER-Schätzung und der Auslöse-Schwellenwerte.
Erfindung nach Anspruch 1, bei der der BLER-Schätzbericht einen Datenblockempfang über ein Zeitintervall widerspiegelt, der die Anzahl i über das Zeitintervall erfasster Datenblöcke; die Anzahl S(i) fehlerhafter Datenblöcke über das Zeitintervall; die BLER-Schätzung für das Zeitintervall; und eine Identifikation der Berichtsauslösung enthält.
Funknetzwerksteuerung für ein 3GPP-System, das den Empfänger gemäß Anspruch 1 enthält.
Erfindung nach Anspruch 2, bei der die Datenblöcke Transportblöcke (TBs) sind, die mehreren Transportkanälen (TrCHs) zugeordnet sind, die auf einem zusammengesetzten codierten Transportkanal (CCTrCH) multiplexiert sind, wobei jeder Transportkanal einen Ziel-BLER auf der Grundlage einer Dienstgütenanforderung aufweist, und die BLER-Schätzung einem ausgewählten Kanal zugeordnet ist, der als ein Referenz-Transportkanal (RTrCH) identifiziert ist.
Erfindung nach Anspruch 4, bei der die BLER-Schätzung für den CCTrCH repräsentativ ist, wobei der Bericht weiter aufweist: – einen Ziel-BLER für den CCTrCH; – einen Identifikationscode für den CCTrCH.
Erfindung nach Anspruch 5, bei der der Bericht ferner aufweist: – einen Identifikationscode für den Referenz-Transportkanal.
Erfindung nach Anspruch 1, bei der der Prozessor weiter dazu konfiguriert ist, den Wert i mit einem ersten vorbestimmten Schwellenwert auf der Grundlage einer Mindestanzahl von Datenblöcken zu vergleichen, um an den Datenblöcken eine zyklische Redundanzfehlerüberprüfung zu berechnen.
Erfindung nach Anspruch 7, bei der der Prozessor weiter dazu konfiguriert ist, den Wert i mit einem zweiten vorbestimmten Schwellenwert für eine Mindestanzahl von Datenblöcken und einem dritten vorbestimmten Schwellenwert für eine maximale Anzahl von Datenblöcken zu vergleichen.
Erfindung nach Anspruch 1, bei der Prozessor weiter dazu konfiguriert ist, die BLER-Schätzung für einen ersten vorbestimmten Schwellenwert einer Vielfachen k des Ziel-BLER zu vergleichen, um mindestens eine Berichtsauslösung zu erzeugen, wobei k > 1 ist.
Erfindung nach Anspruch 1, bei der der Prozessor weiter dazu konfiguriert ist, die BLER-Schätzung mit einem zweiten vorbestimmten Schwellenwert einer Vielfachen Alpha des Ziel-BLER zu vergleichen, um mindestens eine Berichtsauslösung zu erzeugen, wobei Alpha = 1 ist.
Erfindung nach Anspruch 1, bei der der Prozessor weiter dazu konfiguriert ist, die BLER-Schätzung mit einem dritten vorbestimmten Schwellenwert einer Vielfachen Gamma des Ziel-BLER zu vergleichen, um mindestens eine Berichtsauslösung zu erzeugen, wobei Gamma < 1 ist.