DE60105635T2

DE60105635T2 - Inhaltszugriffsteuersystem und -verfahren

Info

Publication number: DE60105635T2
Application number: DE60105635T
Authority: DE
Inventors: G. Stephen DICK
Original assignee: InterDigital Technology Corp
Current assignee: InterDigital Technology Corp
Priority date: 2000-11-28
Filing date: 2001-11-27
Publication date: 2005-11-10
Anticipated expiration: 2021-11-28
Also published as: WO2002045457A3; EP1338170A2; US20020080748A1; ES2225650T3; EP1338170B1; NO20032412L; DE60105635D1; AU2002216741A1; DK1338170T3; US7072327B2; JP2004523940A; WO2002045457A2; NO20032412D0; ATE276633T1

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Telekommunikationssysteme und insbesondere Systeme, die ein Systemrahmenformat mit mindestens einem gemeinsam genutzten Zeitschlitz verwenden, das zur gemeinsamen Nutzung durch mehrere Benutzer zum Übertragen codeidentifizierter Signale für einen spezifischen Aufwärtskanal zur Verfügung steht, und Verfahren zum Steuern von Kommunikationen auf der Grundlage des Bestimmens der Anzahl erfolgreicher und fehlgeschlagener Übertragungen in den gemeinsam genutzten Zeitschlitzen.
Hintergrund
Telecommunikationssysteme, bei denen mehrere Benutzer mit einer gemeinsamen Kommunikationsstation kommunizieren, sind auf diesem Gebiet wohl bekannt. Solche Systeme sind durch die Spezifikationen für das Third Generation Partnership Project (3GPP) definiert. In einem 3GPP-System können sich eine Anzahl von Benutzergeräten (User Equipment / UE) auf einer Systemzelle befinden und dort mit einem Radio Network Controller (RNC) über verschiedene Kanäle kommunizieren, darunter auch einen Aufwärts-Direktzugriffskanal (Uplink Random Access Channel / Uplink RACH).
Das System kann mit gemeinsam genutzten Zeitschlitzen (Commonly Used Time Slots (CUTSs) konfiguriert sein, vorzugsweise einem solchen Zeitschlitz für jeden Systemrahmen, die den UEs für RACH-Übertragungen gemeinsam zur Verfügung stehen. Ein UE kann eine RACH-Übertragung versuchen und einen RACH-CUTS eines zufälligen Rahmens unter der Verwendung von N Codeidentifikationen, zum Beispiel eine aus acht Midambles (Trainings-Sequenzen), auswählen. Wenn kein anderes UE im gleichen Schlitz mit der gleichen Midamble sendet, und wenn ein genügend großer Rauschabstand (Signal to Noise Ratio / SNR) besteht, dann gelingt die RACH-Übertragung des UE. Wenn ein anderes UE im selben Schlitz mit der selben Midamble sendet, dann schlagen sie beide fehl. Wenn ein anderes UE im selben Zeitschlitz mit einer anderen Midamble sendet, dann sind sie beide erfolgreich, vorausgesetzt, sie weisen jeweils einen ausreichenden SNR auf.
Wenn ein UE in einem Zeitschlitz sendet und es N weitere UEs gibt, die auch in diesem Schlitz senden, dann ist unter der Annahme, dass ein ausreichender SNR besteht, die Wahrscheinlichkeit dafür, dass ein UE Erfolg hat P = (1-1/M)^N, wobei M die Anzahl der Codeidentifikationen (z.B. acht (8) Midambles für ein bevorzugtes 3GPP-System) und N die Anzahl der anderen sendenden UEs ist. Die durchschnittliche Anzahl erfolgreicher Übertragungen pro Zeitschlitz ist: Neff= N (1-1/M) Gleichung 1
Dies kann zur Berücksichtigung von Raten von Zugriffen pro Sekunde erweitert werden. Wenn zum Beispiel aus Sichtwinkel des UE dieses auf einem RACH-Kanal senden kann, der durch acht Codes pro Schlitz und einen Schlitz pro Rahmen (Frame) charakterisiert ist, sind bei standardmäßigen Rahmen von 10 Mikrosekunden in 3GPP 800 Ressourcen pro Sekunde verfügbar. Dann kann N die durchschnittliche Anzahl von Zugriffen pro Sekunde und M die Anzahl von Ressourcen sein, d.h. in diesem Beispiel 800. Wenn M groß wird, gilt eine häufig verwendete Annäherung: P = exp(–N/M) Gleichung 2
Es ist wohl bekannt, dass unter diesen Annahmen die maximale Erfolgsrate auftritt, wenn N = M ist, und diese Rate ist Pmax = M/e. Es ist jedoch auch ein Preis für den Betrieb auf diesem Niveau zu zahlen. Beim durchschnittlichen UE werden mehrere Fehler auftreten, bevor es Erfolg hat, und dadurch wird die Zeitverzögerung zu einem Thema. Die Zeitverzögerung setzt sich aus der Zeit, die das UE zum Identifizieren benötigt, dass es keinen Erfolg gehabt hat, und der Zeit für einen erneuten Versuch zusammen, und diese Verzögerung kann mehr als ein Mal auftreten (d.h. es kann zu mehreren Fehlschlägen kommen).
Beim 3GPP gibt es eine relativ lange Bestätigungszeit in der dritten Schicht, in der Größenordnung von Sekunden, so dass der empfohlene Betriebszustand für den RACH, zumindest beim Basiszugangskanal vorzugsweise in der Richtung einseitig eingerichtet ist, dass möglichst wenig Kollisionen auftreten. Vorzugsweise wird das System in der Nachbarschaft von nicht mehr als einem Zugriffsversuch pro RACH-Zeitschlitz betrieben werden. Für einen standardmäßigen 3GPP-Systemrahmen von 10 Mikrosekunden ergibt sich hierbei eine Rate von 100 Zugriffen pro Sekunde.
Im 3GPP, TS 25.331, ist ein Parameter Dynamic Persistence (DP) definiert, der durch Radio Network Controller (RNC) gesetzt wird, um eine Sättigung des Random Access Channel zu vermeiden. Der RNC verursacht eine Rundsendung von DP oder einem DP-Pegel an die UEs, und die UEs stimmen ihre Zugriffsrate auf die RACH-Zeitschlitze in Abhängigkeit von DP ab. Der Erfinder hat erkannt, dass die Zugriffsrate verändert werden kann, um eine wirkungsvollere Kommunikation zu erzielen, indem DP auf der Grundlage einer Anzahl erfolgreicher und fehlgeschlagener RACH-Übertragungen eingestellt wird.
Der Erfinder hat ebenso erkannt, dass ein ungenügender SNR, der fehlgeschlagene RACH-Übertragungen verursacht hat, das Ergebnis davon sein kann, dass die UEs nicht mit genügender Leistung senden. In 3GPP, TS 25.331, ist ein Parameter RACH Constant definiert, der durch den RNC rundgesendet und durch die UEs zum Bestimmen der Leistung von RACH-Übertragungen verwendet wird. Der Erfinder hat erkannt, dass wirkungsvollere Kommunikationen bewirkt werden können, wenn RACH Constant auf der Grundlage erfolgreicher und fehlgeschlagener RACH-Übertragungen eingestellt wird.
Das US-Patent Nr. 5,862,452 lehrt ein Verfahren, ein Zugangspunktgerät und ein Peripheriegerät, die mit geringem Aufwand eine dynamische Persistenz für den zufälligen Zugriff in einem drahtlosen Kommunikationssystem bereitstellen. Das Peripheriegerät weist auf: einen Blockzuweisungsempfänger zum Empfangen einer Blockzuweisung mit einer Quelladresse, die eine Wettbewerbsadresse und einen Persistenzpegel enthält und die Wettbewerbsadresse identifiziert und den Persistenzpegel liest; einen Zufallszahlgenerator, der mit dem Blockzuweisungsempfänger verbunden ist, zum Erzeugen einer Zufallszahl auf der Grundlage des Persistenzpegels; und einen persistenzbasierten Sender, der mit Zufallszahlengenerator verbunden ist, zum Senden eines Nutzlastbursts, der eine Ressourcenanforderung enthält, auf der Grundlage der Zufallszahl und des Persistenzpegels.
Zusammenfassung und Aufgaben der Erfindung
In Telekommunikationssystemen, wie in solchen, die durch das Third Generation Partnership Project (3GPP) festgelegt sind, kommunizieren mehrere Benutzergeräte (User Equipment / UE) mit einer gemeinsamen Station, wie zum Beispiel einem Radio Network Controller (RNC) über Kommunikationssignale, welche ein Systemrahmenformat aufweisen. Gemeinsam genutzte Zeitschlitze (Commonly Used Time Slots / CUTSs), vorzugsweise einer pro Systemrahmen, sind zur gemeinsamen Nutzung durch die UEs verfügbar, um codeidentifizierte Signale für einen spezifischen Aufwärtskanal zu senden, wie zum Beispiel einen Direktzugriffskanal (Random Access Channel / RACH).
Die UEs wählen eine Codeidentifikation aus mehreren Identifikationen aus. Vorzugsweise verwenden die UEs in diesem Zusammenhang Midamble-Chipsequenzen als Codeidentifikationen. Eine UE-Übertragung mit einer ausgewählten Codeidentifikation in einem ausgewählten CUTS wird fehlschlagen, wenn ein anderes UE mit der selben Codeidentifikation im selben CUTS sendet oder wenn der UE-Übertragung die entsprechende Leistung fehlt. Die vorliegende Erfindung erzielt eine wirkungsvollere Kommunikation durch Feststellung der Anzahl erfolgreicher und fehlgeschlagener UE-Übertragungen in CUTSs pro Rahmen (Frame) und durch Einstellen eines oder mehrerer Kommunikationsparameter in Reaktion auf diese Feststellung.
In einer Ausführungsform wird die Anzahl erfolgreicher und fehlgeschlagener UE-Übertragungen in CUTSs für einzelne Systemrahmen bestimmt. Ein Parameter DP, mit dem die UEs eine Zugriffsrate zum Senden in CUTSs bestimmen, wird rundgesendet, und DP wird in Reaktion auf die einzelne Systemrahmenbestimmung eingestellt.
In einer anderen Ausführungsform wird die Anzahl erfolgreicher und fehlgeschlagener UE-Übertragungen in CUTSs für mehrere Systemrahmen bestimmt, die sich über ein ausgewähltes Zeitintervall erstrecken. Vorzugsweise ist der Systemrahmen 10 Mikrosekunden und das ausgewählte Zeitintervall 1 Sekunde, so dass die Bestimmung auf 100 Rahmen basiert. Vorzugsweise werden acht Midambles als Codeidentifikationen für UE-Übertragungen vorgesehen.
Bei der letzteren Ausführungsform wird vorzugsweise ein Leistungssteuerungsparameter, die RACH Constant, an die UEs rundgesendet, und die RACH Constant wird in Reaktion auf die Bestimmung über das ausgewählte Zeitintervall eingestellt, wodurch die UEs ihre Sendeleistung, nachdem sie einen nachgestellten Wert für den RACH Constantn-Parameter empfangen haben, gemäß diesem nachgestellten Wert einstellen. Zusätzlich oder anstelle der Leistungssteuerung wird der Parameter Dynamic Persistence (DP) rundgesendet, aufgrund dessen die UEs eine Zugriffsrate zum Senden in CUTSs bestimmen. Dynamic Persistence wird in Reaktion entweder auf die Feststellung von Erfolgen oder Fehlschlägen für einzelne Rahmen oder Bestimmungen über das ausgewählte Zeitintervall eingestellt, wodurch die UEs ihre Zugriffsrate auf CUTS, nachdem sie einen eingestellten Wert für die dynamische Persistenz empfangen haben, gemäß diesem eingestellten Wert einstellen.
Weitere Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung der derzeit bevorzugten Ausführungsformen ersichtlich.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1 ist eine Tabelle, die bevorzugte Leistungskriterien zum Einstellen von Kommunikationsparametern gemäß der vorliegenden Erfindung für einzelne Systemrahmen repräsentiert, die einen RACH-Zugriffsschlitz und acht Codeidentifikationen aufweisen.
2 ist eine Tabelle, die bevorzugte Parameter für das System von 1 über einen Zeitraum von einer Sekunde reflektiert, wobei die Rahmendauer eine Mikrosekunde ist.
3 und 4 sind Kurvendarstellungen, die theoretische Fehlschlags- und Erfolgsraten in Abhängigkeit von der Zeit für das in 1 angegebene System wiedergeben.
Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
Es ist ein Kommunikationssystem vorgesehen, bei dem mehrere Benutzergeräte (User Equipments / UEs) mit einer gemeinsamen Station über Kommunikationssignale kommunizieren, die ein Systemrahmenformat aufweisen. Für einen spezifischen Aufwärtskanal sind gemeinsam verwendete Zeitschlitze (Commonly Used Time Slots / CUTSs), vorzugsweise einer pro Systemrahmen, zur gemeinsamen Nutzung durch die UEs verfügbar, um codeidentifizierte Signale für diesen spezifischen Kanal zu übertragen.
In einem System des Third Generation Partnership Project (3GPP) insbesondere wie in TS 25.331 spezifiziert, ist die Erfindung insbesondere auf einen Direktzugriffskanal (Random Access Channel / RACH) anwendbar, der im Time Division Duplex (TDD)-Modus betrieben wird. In 3GPP ist RACH ein Aufwärtskanal, über den die UEs mit einer Basisstation (Node B) kommunizieren, die über eine Iub-Schnittstelle von einem Radio Network Controller (RNC) gesteuert wird. Die Kombination aus Node B, Iub und RNC kann als eine gemeinsame Station betrachtet werden, mit der die UEs kommunizieren. Vorzugsweise ist im RNC ein Computerspeicher vorgesehen, um die unten im Zusammenhang mit den 1 und 2 angegebenen Statistiken zu sammeln. Die Node B enthält Verarbeitungsschaltungen zum Bestimmen, ob RACH-Übertragungen eine zyklische Redundanzprüfung (Cyclic Redundancy Check / CRC) bestehen oder nicht, und der RNC enthält Verarbeitungsschaltungen, welche die verschiedenen Parameter, wie zum Beispiel DP und R, aufgrund von Daten einstellen, die sich auf das Bestehen bzw. Nichtbestehen von RACH beziehen, die im RNC-Speicher abgelegt sind, wie unten noch erörtert wird.
Für RACH-Kommunikationen verwenden die UEs Codeidentifikationen in der Form von Midamble-Chipsequenzen. Vorzugsweise sind acht unterschiedliche Midambles zur Auswahl durch die UEs für RACH-Übertragungen verfügbar.
Die UE-Zugriffsrate auf CUTSs und die UE-RACH-Sendeleistung werden durch die UEs auf der Grundlage verschiedener Parameter gesteuert. In einem 3GPP-System wird ein Parameter Dynamic Persistence (DP) definiert, und die UE-Zugriffsrate auf CUTSs hängt von DP ab. Außerdem ist ein Parameter RACH Constant definiert, und die UE-RACH-Sendeleistung wird in Abhängigkeit von RACH Constant gesetzt. DP (oder ein DP-Pegel) und RACH Constant werden mit durch den RNC bereitgestellten Raten an die UEs rundgesendet.
In der vorliegenden Erfindung werden Parameter, wie zum Beispiel DP und/oder RACH Constant auf der Grundlage der Bestimmung der Anzahl von erfolgreichen und fehlgeschlagenen UE-RACH-Übertragungen eingestellt. Die Iub erlaubt die Übertragung von RACH-Nachrichten, die eine zyklische Redundanzprüfung (CRC) nicht bestehen. Demnach kann der zugeordnete RNC sowohl erfolgreiche als auch fehlgeschlagene RACH-Übertragungen von den UEs zählen.
Zur einfacheren Darstellung wird zur Veranschaulichung und Erläuterung eine bevorzugte Konfiguration für ein 3GPP-System mit einem RACH-Zeitschlitz pro Rahmen mit acht (8) codeidentifizierenden Midambles verwendet. Für jeden solchen Rahmen sind die anzuwendenden Maße:

1) Anzahl korrekt empfangener RACH-Nachrichten (korrekte CRC), und
2) Anzahl inkorrekt empfangener RACH-Nachrichten (inkorrekte CRC).

Wie in 1 gezeigt, ist eine N × N – Matrix definiert, wobei N die maximale theoretische Anzahl zu unterstützender RACH-Nachrichten ist; wobei N in 1 mit 8 angegeben ist. Vorzugsweise ist N für ein RACH-Schlitz pro Rahmen 4 oder 8.
In 1 ist die horizontale Variable die Anzahl erfolgreicher RACH-Nachrichten und die vertikale Variable die Anzahl fehlgeschlagener RACH-Nachrichten. Die einzigen gültigen Einträge sind diejenigen, bei denen die Summe der beiden kleiner oder gleich N ist. Daher sind die geschwärzten Kästen nicht möglich.
In einer ersten Ausführungsform der Erfindung wird die Anzahl korrekter und fehlgeschlagener RACH-Übertragungen für einzelne Zeitrahmen bestimmt. Ein Vergleich der Ergebnisse mit der Tabelle von 1 wird dann zum Einstellen des DP-Parameters verwendet. Für jeden in der Tabelle von 1 angegebenen möglichen Fall gibt es eine der folgenden drei Aktionen: 1) Dynamic Persistence Erhöhen; 2) Dynamic Persistence Verringern; oder 3) keine Veränderung. Wenn die Bestimmung zu einem Zeitrahmen innerhalb der diagonal schraffierten Blöcke führt, die mit "bad" bezeichnet sind, sollte die dynamische Persistenz erhöht werden. Wenn die Ergebnisse in die schraffierten Blöcke fallen, die mit "good" bezeichnet sind, sollte die dynamische Persistenz verringert werden. Wenn die Ergebnisse in die weißen Blöcke fallen, sollte keine Veränderung an der dynamischen Persistenz vorgenommen werden. Es wird bevorzugt, zur leichteren Rechnerverarbeitung eine zweidimensionale Eingabe zu verwenden.
Es wird bevorzugt, wenn der DP-Parameter nur dann verändert wird, nachdem eine bestimmte Nettoanzahl angesammelter Erhöhungs- bzw. Verringerungsanzeigen festgestellt wurde. Demnach wird nach der Durchführung der Messungen erfolgreicher und fehlgeschlagener RACH-Nachrichten für jeden Zeitrahmen ein Parameter "Temp Dynamic Persistence", der vorzugsweise mit dem Anfangswert von DP initialisiert wird, gemäß Gleichung 8 inkrementiert.
Temp Dynamic Persistence = Temp Dynamic Persistence + Delta P Gleichung 8wobei Delta P:
ein positives Inkrement für eine Erhöhung von Dynamic Persistence,
ein negatives Inkrement für eine Verringerung von Dynamic Persistence, und
Null(0) für keine Veränderung von Dynamic Persistence ist.
Wenn der absolute Wert der Differenz zwischen DP und Temp Dynamic Persistence größer oder gleich einem Schwellenwert T, | DP – Temp Dynamic Persistence | > T, ist, wird DP verändert und der geänderte Wert an die UEs rundgesendet.
In 3GPP, TS 25.331, Abschnitt 10.3.6.35, ist Dynamic Persistence ein Wert im Bereich von 0 bis 1, der auf acht (8) unterschiedliche Dynamic Persistence-Pegel abgebildet wird. Der Schwellenwert T kann so gesetzt werden, dass eine genügend große Veränderung im DPP-Wert entsteht, um eine Veränderung im Dynamic Persistence-Pegel anzuzeigen. Die positiven und negativen DeltaP-Inkremente werden vorzugsweise so ausgewählt, dass eine Anzahl, z.B. 10, von Inkrementen, die entweder alle positiv oder alle negativ sind, dazu führen, dass der Schwellenwert T getroffen oder übertroffen wird. Diese Auswahl wird daher erst dann eine Veränderung von DP verursachen, wenn eine Nettoanzahl von 10 Feststellungen von "bad" oder "good" Messungen bestimmt wurde. Wenn der Schwellenwert T getroffen oder übertroffen wird, wird vorzugsweise der Wert von Temp Dynamic Persistence als der Wert von DP gespeichert, und der neue DP (oder DP-Pegel) wird an die UEs rundgesendet.
Der gewünschte Operationspunkt für die maximale durchschnittliche Anzahl erfolgreicher RACH-Versuche pro Schlitz ist für den relativ langen Bestätigungszyklus sehr gering, der derzeit durch 3GPP spezifiziert ist, und ist ein oder zwei Versuche pro CUTS oder kleiner. Mit einer schnellen Bestätigung kann eine größere Anzahl von Zugriffen in der Größenordnung von 3 bis 5 pro CUTS erzielt werden. Diese Raten basieren darauf, dass acht (8) Midambles vorliegen, und würden sich entsprechend verändern, wenn die Anzahl von Midambles verändert würde.
Auch wenn eine höhere Zugriffsrate den durchschnittlichen Durchsatz erhöht, würde das durchschnittliche UE eine Vielzahl wiederholter Übertragungen benötigen, bevor eine RACH-Übertragung erfolgreich wäre. Beständiges Auftreten von vielen Fehlschlägen mit nur sehr wenigen Erfolgen sind ein Symptom für zu wenig Leistung. Dies ist die Grundlage einer Leistungssteuerungseinstellung über die RACH-Leistungskonstante.
Eine zweite in 2 gezeigte Ausführungsform verwendet eine Matrix, welche die Beobachtungen auf der Grundlage eines längeren Zeitraums speichert; z.B. über eine Sekunde oder 100 Rahmen. Verteilungen sollten damit beginnen, für einen Wettbewerbszugriff die theoretische Statistik nachzuverfolgen. Wie bei 1 wird aus Gründen der einfacheren Darstellung die Erfindung unter Bezugnahme auf ein System erläutert, bei dem es einen RACH-CUTS pro Rahmen gibt, mit acht (8) verfügbaren Midambles und Rahmen einer Dauer von einer Mikrosekunde. Demnach gibt es pro Sekunde 800 Zugriffsmöglichkeiten.
Unter Verwendung des elementaren Ausdrucks für den Wettbewerbszugriff aus den obigen Gleichungen zeigt 3 Erfolge und Misserfolge in Abhängigkeit von Nachfrage pro Sekunde für das Beispielsystem. 4 zeigt Erfolge in Abhängigkeit von Misserfolgen. Unter der Verwendung von 2 wird bevorzugt, im Bereich oben links zu arbeiten, der leicht schraffiert ist (d.h. Erfolge zwischen 0 und 100; Fehlschläge kleiner als 10). DP kann durch das im Zusammenhang mit 1 beschriebene Verfahren eingestellt werden, um das System zu einem Betrieb in diesem Bereich zu zwingen. Wenn sich die Statistiken von dieser Kurve signifikant unterscheiden, d.h. es gibt viel mehr Fehlschläge, als durch ein bestimmtes Niveau von Erfolgen vorherzusagen wären, dann zeigt dies an, dass die UEs mit nicht genügend großen Leistungspegeln senden.
Die Einstellung der Leistungspegel basiert auf dem Prinzip, dass beim Senden aller RACH-Übertragungen mit akzeptablem SNR die Erfolge im Vergleich zu den Misserfolgen einer vorhersagbaren Kurve auf der Grundlage der Wahrscheinlichkeit von Kollisionen folgen.
In 3GPP, TS25.331, Abschnitt 8.5.7, wird die TDD-RACH-Leistungssteuerung für den physischen RACH (PRACH) wie folgt durchgeführt. Das UE ist so spezifiziert, dass es die Referenzleistung (Reference Power) des Leuchtfeuers (Beacon) der Zelle, RACH Constant und IBTS für den RACH-Zeitschlitz vom Broadcast Channel akquiriert und die Aufwärts(Uplink / UL)-Sendeleistung gemäß der folgenden Formel für den PRACH ständig berechnet, während der physikalische Kanal aktiv ist:
PPRACH = LPCCPCH + IBTS + RACH Constant Value Gleichung 4wobei:
der Leistungspegel in dBm ist;
3dB zu RACH Constant für den Fall addiert wird, wo der RACH-Spreizfaktor = 8 ist,
LPCCPCH ein Maß ist, das einen Pfadverlust in dB auf der Grundlage des Beacon-Kanals repräsentiert, das derzeit als eine ganze Zahl von 6 bis 43 spezifiziert ist;
IBTS ein Interferenzsignalleistungspegel beim Empfänger der Zelle in dBm ist, der derzeit als eine ganze Zahl zwischen –110 und –70 spezifiziert ist. IBTS hat den Wert der IE "UL Timeslot Interference" (IE "UL Timeslot Interference" wird vom RNC auf dem BCH in System Information Block Type 14 rundgesendet oder einzeln jedem UE in IE "Uplink DPCH Power Control" für jeden aktiven Aufwärtszeitschlitz signalisiert).
RACH Constant hat den Wert des IE "RACH Constant Value", der derzeit als eine ganze Zahl zwischen –35 und –10 spezifiziert ist.
Der RNC stellt den RACH Constant-Wert auf der Grundlage der Statistiken für RACH-Fehlschläge und RACH-Erfolge ein. 2 ist eine Tabelle von Erfolgen pro Zeiteinheit (z.B. eine Sekunde) in Abhängigkeit von Fehlschlägen pro Zeiteinheit, wobei die Bevorzugten, die durch eine in den 3 und 4 gezeigte "beste Kurve" vorhergesagt werden, die durch die oben beschriebene theoretische Mathematik erstellt werden, schraffiert sind.
Nachdem ein RACH Constant-Wert ausgewählt wurde, werden Statistiken über RACH-Fehlschläge und RACH-Erfolge gesammelt. Wenn das Verhältnis von RACH-Fehlschlägen zu RACH-Erfolgen die "beste Kurve" lediglich auf der Grundlage von Kollisionen, die durch die über Kreuz schraffierten Bereiche unten links angezeigt sind, übersteigt, wird der RACH Constant-Wert erhöht.
Wenn das Verhältnis von RACH-Fehlschlägen zu RACH-Erfolgen die erwartete Kurve eng verfolgt, wie das durch die hell schraffierten Kästen oben links angegeben ist, wird der RACH Constant-Wert verringert. Das Verringerungsinkrement ist vorzugsweise relativ klein. Der exakte Wert kann auf der Grundlage von Erfahrungswerten optimiert werden, sollte jedoch in der Größenordnung von 1dB sein. Nachdem die beobachteten Statistiken wieder mehr als die "beste" Fehlschlagsrate zeigen (der über Kreuz schraffierte Bereich unten links), wird RACH Constant inkrementell erhöht. Das Erhöhungswertinkrement ist vorzugsweise das gleiche wie das Verringerungswertinkrement, die Inkremente können sich gegebenenfalls jedoch auch unterscheiden.
Die "beste Kurve" basiert vorzugsweise auf den theoretischen Vorhersagen, die in den 3 und 4 gezeigt sind. Um dem in der Wirklichkeit auftretenden Phänomen Rechnung zu tragen, dass das tatsächliche Verhältnis zwischen Erfolgen und Misserfolgen von den theoretischen Vorhersagen abweichen kann, kann die "beste Kurve" durch ständigen Gebrauch "gelernt" werden. Der Lernvorgang beruht vorzugsweise auf der Tatsache, dass es einen RACH Constant geben wird, über dem keine Verbesserung (d.h. Verringerung der Fehlschläge gegenüber den Erfolgen) mehr zu beobachten ist.
Als eine Alternative zum Verstellen von DP gemäß dem oben im Zusammenhang mit 1 beschriebenen Verfahren kann ein DP-Einstellverfahren in ähnlicher Weise auf der Grundlage gesammelter Erfolgs-/Misserfolgs-Bestimmungsdaten gemäß der Tabelle von 2 implementiert werden. In diesem Fall würde DP erhöht werden, wenn die Bestimmungsdaten entweder in die überkreuzt schraffierten oder schräg schraffierten Bereiche des unteren Teils der Tabelle von 2 fallen, und DP würde verringert werden, wo die Bestimmungsdaten in die beiden hell schraffierten Kästchen oben links in der Tabelle von 2 fallen.
Auch wenn die Erfindung anhand spezifischer Ausführungsformen mit 3GPP-Systemen beschrieben wurde, die einen CUTS pro Rahmenstruktur von einer Mikrosekunde und acht codeidentifizierenden Midambles aufweisen, ist sie in ihrer Anwendung auf solche spezifischen Parameter nicht eingeschränkt.

Claims

Kommunikationsverfahren für ein Telekommunikationssystem, bei dem mehrere Benutzergeräte (User Equipments / UEs) mit einer gemeinsamen Station über Kommunikationssignale kommunizieren, die ein Systemrahmenformat mit mindestens einem gemeinsam genutzten Zeitschlitz (Commonly Used Time Slot / CUTS) pro Rahmen haben, der zur gemeinsamen Nutzung durch die UEs zum Senden codeidentifizierter Signale für einen spezifischen Aufwärtskanal verfügbar ist, wobei die UEs eine Codeidentifikation aus mehreren Identifikationen auswählen und wobei eine UE-Übertragung mit einer ausgewählten Codeidentifikation in einem ausgewählten CUTS fehlschlägt, wenn ein anderes UE mit der selben Codeidentifikation im selben CUTS sendet oder wenn es der UE-Übertragung an ausreichender Leistung fehlt, wobei das Verfahren umfasst: – Bestimmen der Anzahl erfolgreicher und fehlgeschlagener UE-Übertragungen in CUTSs pro Rahmen; und – Einstellen eines oder mehrerer Kommunikationsparameter in Reaktion auf die Bestimmung.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Anzahl erfolgreicher und fehlgeschlagener UE-Übertragungen in CUTSs für einzelne Systemrahmen bestimmt wird und weiter umfasst: – Rundsenden eines Parameters DP, aufgrund dessen die UEs eine Zugriffsrate zum Übertragen in CUTSs bestimmen; und – Einstellen von DP in Reaktion auf die einzelnen Systemrahmenbestimmungen.
Verfahren nach Anspruch 2, bei dem der spezifische Kanal ein Direktzugriffskanal (Random Access Channel / RACH) ist, die gemeinsame Station einen Radio Network Controller (RNC) umfasst, ein CUTS pro Systemrahmen vorgesehen ist, acht Codeidentifikationen als Midambles für UE- Übertragungen vorgesehen sind und der Parameter DP Dynamic Persistence oder Dynamic Persistence-Pegel ist.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Anzahl erfolgreicher und erfolgloser UE-Übertragungen in CUTSs für eine Vielzahl von Systemrahmen bestimmt wird, die sich über ein ausgewähltes Zeitintervall erstrecken.
Verfahren nach Anspruch 4, weiter umfassend: – Rundsenden eines Leistungssteuerungsparameters R an die UEs; und – Einstellen des Parameters R in Reaktion auf die Bestimmung über das ausgewählte Zeitintervall, wodurch die UEs ihre Sendeleistung, nachdem sie einen eingestellten Wert für R empfangen haben, gemäß dem eingestellten Wert einstellen.
Verfahren nach Anspruch 5, bei dem der spezifische Kanal ein Direktzugriffskanal (Random Access Channel / RACH) ist, acht Codeidentifikationen als Midambles für UE-Übertragungen vorgesehen sind und der Parameter R eine RACH Constant ist.
Verfahren nach Anspruch 5, bei dem der Systemrahmen 10 Mikrosekunden und das ausgewählte Zeitintervall eine 1 Sekunde ist, so dass die Bestimmung auf 100 Rahmen basiert.
Verfahren nach Anspruch 7, bei dem der spezifische Kanal ein Direktzugriffskanal (Random Access Channel / RACH) ist, acht Codeidentifikationen als Midambles für UE-Übertragungen vorgesehen sind und der Parameter R eine RACH Constant ist.
Verfahren nach Anspruch 5, bei dem die Anzahl erfolgreicher und erfolgloser UE-Übertragungen in CUTSs auch für einzelne Systemrahmen bestimmt wird, weiter umfassend: – Rundsenden eines Parameters DP, auf den hin die UEs eine Zugriffsrate zum Übertragen in CUTSs bestimmen; und – Einstellen von DP in Reaktion auf die einzelnen Systemrahmenbestimmungen.
Verfahren nach Anspruch 9, bei dem der spezifische Kanal ein Direktzugriffskanal (Random Access Channel / RACH) ist, acht Codeidentifikationen als Midambles für UE-Übertragungen vorgesehen sind, der Parameter R eine RACH Constant ist und der Parameter DP Dynamic Persistence oder Dynamic Persistence-Pegel ist.
Verfahren nach Anspruch 9, bei dem der Systemrahmen 10 Mikrosekunden und das ausgewählte Zeitintervall eine Sekunde ist, so dass die Bestimmung auf 100 Rahmen basiert.
Verfahren nach Anspruch 11, bei dem der spezifische Kanal ein Direktzugriffskanal (Random Access Channel / RACH) ist, acht Codeidentifikationen als Midambles für UE-Übertragungen vorgesehen sind, der Parameter R eine RACH Constant und der Parameter DP Dynamic Persistence oder Dynamic Persistence-Pegel ist.
Verfahren nach Anspruch 4, bei dem der spezifische Kanal ein Direktzugriffskanal (Random Access Channel / RACH) ist, weiter umfassend: – Rundsenden eines Parameters DP auf den hin die UEs eine Zugriffsrate zum Übertragen in CUTSs bestimmen; und – Einstellen von DP in Reaktion auf diese Bestimmung über das ausgewählte Zeitintervall, wodurch die UEs ihre Zugriffsrate auf CUTS, nachdem sie einen eingestellten Wert für DP empfangen haben, gemäß diesem eingestellten Wert einstellen.
Verfahren nach Anspruch 13, bei dem der Systemrahmen 10 Mikrosekunden und das ausgewählte Zeitintervall 1 Sekunde ist, so dass die Bestimmung auf 100 Rahmen basiert, acht Codeidentifikationen als Midambles für UE-Übertragungen vorgesehen sind und der Parameter DP Dynamic Persistence oder Dynamic Persistence-Pegel ist.
Verfahren nach Anspruch 4, bei dem der Systemrahmen 10 Mikrosekunden ist, das ausgewählte Zeitintervall 1 Sekunde ist, die gemeinsame Station einen Radio Network Controller (RNC) umfasst, acht Codeidentifikationen als Midambles für UE-Übertragungen vorgesehen sind und der spezifische Kanal eine Direktzugriffskanal (Random Access Channel / RACH) ist.
Verfahren nach Anspruch 15, weiter umfassend: – Rundsenden eines Leistungssteuerungsparameters RACH Constant an die UEs; Einstellen des Parameters RACH Constant in Reaktion auf die Bestimmung über das ausgewählte Zeitintervall, wodurch die UEs ihre Sendeleistung, nachdem sie einen eingestellten Wert für RACH Constant empfangen haben, gemäß diesem eingestellten Wert einstellen; – Rundsenden eines Parameters DP, auf den hin die UEs eine Zugriffsrate zum Senden in CUTSs bestimmen; und – Einstellen von DP in Reaktion auf diese Bestimmung über das ausgewählte Zeitintervall, wodurch die UEs ihre Zugriffsrate auf CUTS, nachdem sie einen eingestellten Wert für DP empfangen haben, gemäß diesem eingestellten Wert einstellen.
Telekommunikationssystem, bei dem mehrere Benutzergeräte (User Equipments / UEs) mit einer gemeinsamen Station über Kommunikationssignale kommunizieren, die ein Systemrahmenformat mit mindestens einem gemeinsam genutzten Zeitschlitz (Commonly Used Time Slot / CUTS) pro Rahmen aufweisen, der zur gemeinsamen Nutzung durch die UEs zur Verfügung steht, zum Übertragen codeidentifizierter Signale für einen spezifischen Aufwärtskanal, wobei die UEs so konfiguriert sind, dass sie eine Codeidentifikation aus mehreren Identifikationen auswählen und wobei eine UE-Übertragung mit einer ausgewählten Codeidentifikation in einem ausgewählten CUTS fehlschlägt, wenn ein anderes UE mit der selben Codeidentifikation im selben CUTS sendet oder wenn es der UE-Übertragung an ausreichender Leistung fehlt, wobei das System dadurch gekennzeichnet ist, dass die gemeinsame Station einen Speicher zum Speichern der Anzahl erfolgreicher und erfolgloser UE-Übertragungen in CUTSs pro Rahmen und Verarbeitungsschaltungen aufweist, die dazu konfiguriert sind, zu bestimmen, ob UE-Übertragungen in CUTSs Erfolg haben oder nicht, die Bestimmungsergebnisse als Daten im Speicher ablegen und einen oder mehrere Kommunikationsparameter aufgrund der im Speicher abgelegten Daten einstellen.
System nach Anspruch 17, bei dem die Verarbeitungsschaltung der gemeinsamen Station so konfiguriert ist, dass sie die Anzahl erfolgreicher und fehlgeschlagener UE-Übertragungen in CUTSs für einzelne Systemrahmen bestimmt und speichert und einen Parameter, aufgrund dessen die UEs eine Zugriffsrate zum Übertragen in CUTSs bestimmen, aufgrund gespeicherter Daten einstellt, welche die einzelnen Systemrahmenbestimmungen reflektieren.
System nach Anspruch 17, bei dem die Verarbeitungsschaltung der gemeinsamen Station so konfiguriert ist, dass sie die Anzahl erfolgreicher und fehlgeschlagener UE-Übertragungen in CUTSs für mehrere Systemrahmen, die sich über ein ausgewähltes Zeitintervall erstrecken, bestimmt und speichert, und einen Parameter, aufgrund dessen die UEs einen Leistungspegel zum Übertragen in CUTSs bestimmen, auf der Grundlage gespeicherter Daten einstellt, welche die Bestimmung über das ausgewählte Zeitintervall reflektieren.
System nach Anspruch 19, bei dem die gemeinsame Station eine Node B aufweist, die über eine Schnittstelle an einen Radio Network Controller (RNC) angeschlossen ist, wobei die Node B die Verarbeitungsschaltung enthält, die so konfiguriert ist, dass sie bestimmt, ob UE-Übertragungen in CUTSs erfolgreich sind oder fehlschlagen und der RNC den Speicher zum Speichern der Anzahl erfolgreicher und fehlgeschlagener UE-Übertragungen in CUTSs pro Rahmen und die Verarbeitungsschaltung enthält, die dazu konfiguriert ist, einen oder mehrere Kommunikationsparameter aufgrund der im Speicher abgelegten Daten einzustellen.