DE10226652B4

DE10226652B4 - Method for adapting the bit rate of a radio communication link

Info

Publication number: DE10226652B4
Application number: DE2002126652
Authority: DE
Inventors: Christian Sinner
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2002-06-14
Filing date: 2002-06-14
Publication date: 2004-10-28
Anticipated expiration: 2022-06-15
Also published as: DE10226652A1

Abstract

Verfahren zur Übertragung von Informationen in einem Funkkommunikationssystem mit mindestens einer Teilnehmerstation und mindestens einer Basisstation, die über eine Luftschnittstelle miteinander verbunden sind, wobei die Bitrate von mindestens einer Verbindung zwischen der mindestens einen Teilnehmerstation und der mindestens einen Basisstation veränderbar ist, dadurch gekennzeichnet,
(a) dass die zeitlich gemittelte Auslastung (ZGA) von mindestens einem Übertragungskanal der mindestens einen Verbindungen bestimmt wird,
(b) dass diese zeitlich gemittelte Auslastung (ZGA) mit mindestens einem Schwellenwert verglichen wird,
(c) dass ein Über- und/oder Unterschreiten dieser zeitlich gemittelten Auslastung (ZGA) von diesem mindestens einen Schwellenwert geprüft wird,
(d) dass vom Ergebnis dieser Prüfung abhängig eine Erhöhung oder eine Verminderung oder ein Gleichbleiben der Bitrate der mindestens einen Verbindung angefordert wird, und
(e) dass mindestens eine netzseitige Einrichtung des Kommunikationssystems gemäß dieser Anforderung eine Erhöhung oder eine Verminderung oder ein Gleichbleiben der Bitrate der mindestens einen Verbindung durchführt.Method for transmitting information in a radio communication system with at least one subscriber station and at least one base station, which are connected to one another via an air interface, the bit rate being changeable by at least one connection between the at least one subscriber station and the at least one base station, characterized in that
(a) that the time-averaged utilization (ZGA) is determined by at least one transmission channel of the at least one connection,
(b) that this time-averaged utilization (ZGA) is compared with at least one threshold value,
(c) that an exceeding and / or falling below this time-averaged utilization (ZGA) is checked by this at least one threshold value,
(d) depending on the outcome of this test, an increase or decrease or constant bit rate of the at least one connection is requested, and
(e) that at least one network-side device of the communication system carries out an increase or a decrease or a constant bit rate of the at least one connection in accordance with this requirement.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Übertragung von Informationen in einem Funkkommunikationssystem nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The The invention relates to a method for transmitting information in a radio communication system according to the preamble of claim 1.

In digitalen Funk-Kommunikationssystemen, beispielsweise dem Mobilfunksystem GSM (Global System for Mobile Communication), dem UMTS (Universal Mobile Telecommunication System) der dritten Mobilfunkgeneration oder Funk-Datennetzen werden Informationen (beispielsweise Sprache, Bildinformation, Videoinformation, SMS (Short Message Service) oder andere Daten) mit Hilfe von elektromagnetischen Wellen über eine Funkschnittstelle zwischen sendender und empfangender Station (Basisstation bzw. Teilnehmerstation) übertragen. Das Abstrahlen der elektromagnetischen Wellen erfolgt dabei mit Trägerfrequenzen, die in dem für das jeweilige System vorgesehenen Frequenzband liegen. Für das eingeführte GSM-Mobilfunksystem werden beispielsweise Frequenzen bei 850, 900, 1800 und 1900 MHz genutzt.In digital radio communication systems, for example the mobile radio system GSM (Global System for Mobile Communication), UMTS (Universal Third generation mobile telecommunication system) or radio data networks are information (e.g. voice, Image information, video information, SMS (Short Message Service) or other data) with the help of electromagnetic waves over a Radio interface between sending and receiving station (base station or Subscriber station). The electromagnetic waves are emitted at carrier frequencies, which in the for the respective system provided frequency band. For the introduced GSM mobile radio system For example, frequencies at 850, 900, 1800 and 1900 MHz are used.

Für zukünftige Mobilfunksysteme mit CDMA- oder TD/CDMA-Übertragungsverfahren wie beispielsweise UMTS oder andere Systeme der 3. Generation sind für die Funkschnittstelle Frequenzen im Frequenzband von ca. 2000 MHz vorgesehen.For future mobile radio systems with CDMA or TD / CDMA transmission methods such as UMTS or other 3rd generation systems for the Radio interface frequencies in the frequency band of approx. 2000 MHz are provided.

Der Zugriff von Stationen auf das gemeinsame Übertragungsmedium wird bei diesen Funk-Kommunikationssystemen durch Vielfachzugriffsverfahren/Multiplexverfahren (Multiple Access, MA) geregelt. Bei diesen Vielfachzugriffen kann das Übertragungsmedium im Zeitbereich (Time Division Multiple Access, TDMA), im Frequenzbereich (Frequency Division Multiple Access, FDMA), im Codebereich (Code Division Multiple Access, CDMA) oder im Raumbereich (Space Division Multiple Access, SDMA) zwischen den Stationen aufgeteilt werden. Dabei findet häufig (zum Beispiel bei GSM, TETRA (Terrestrial Trunked Radio), DECT (Digital European Cordless Telephone), UMTS eine Unterteilung des Übertragungsmediums in Frequenz- und/oder Zeitkanäle entsprechend der Funkschnittstelle statt. Auch Kombinationen mehrerer dieser Verfahren werden angewendet. Bei dezentral koordinierten Systemen wird anhand von Messungen über die Verwendbarkeit einer Funkschnittstelle entschieden. Entsprechend der Funkausbreitung, das heißt abhängig von der Funkfelddämpfung und/oder der zu tolerierenden Interferenz, ist eine Wiederverwendung der Ressource einer Funkschnittstelle in einem entsprechenden Abstand möglich. Die Ressource einer Funkschnittstelle kann hierbei zum Beispiel ein Zeitschlitz-Frequenz-Paar oder auch nur eines von beiden (Zeitschlitz oder Frequenz) sein.The Access from stations to the common transmission medium is at these radio communication systems through multiple access / multiplexing (Multiple Access, MA) regulated. With these multiple accesses the transmission medium in the time domain (Time Division Multiple Access, TDMA), in the frequency domain (Frequency Division Multiple Access, FDMA), in the code area (Code Division Multiple Access, CDMA) or in space (Space Division Multiple Access, SDMA) between the stations. Doing so often takes place (for example with GSM, TETRA (Terrestrial Trunked Radio), DECT (Digital European Cordless Telephone), UMTS a subdivision of the transmission medium in frequency and / or time channels accordingly the radio interface instead. Combinations of several of these Procedures are applied. In the case of decentrally coordinated systems is measured based on decided the usability of a radio interface. Corresponding the radio propagation, that is dependent from radio field attenuation and / or the interference to be tolerated is a reuse the resource of a radio interface at an appropriate distance possible. The resource of a radio interface can be used here, for example a time slot-frequency pair or just one of the two (time slot or frequency).

Ein Hauptproblem von Funkkommunikationssystemen ist die möglichst optimale Ausnutzung der physikalisch limitierten Funkressourcen bei einer Bedienung von Funkteilnehmern mit sehr unterschiedlichen Charakteristiken. Besonders Teilnehmer eines Funkkommunikationssystems, die im Internet Daten anfordern oder übertragen, haben ein zeitlich kaum vorhersehbares Datenaufkommen. Zeiten, in denen der Teilnehmer die erhaltene Information auswertet und daher auf der Funkschnittstelle inaktiv ist, wechseln mit Zeiten, in denen der Teilnehmer z.B. Daten von Anbietern anfordert. Weiterhin können sich die übertragenen Daten extrem in ihrem Umfang unterscheiden. Außerdem variiert die Bitrate stark in Abhängigkeit von den jeweiligen Anbietern und/oder Diensten im Internet.On The main problem of radio communication systems is that if possible optimal use of the physically limited radio resources when operating radio subscribers with very different Characteristics. Especially participants in a radio communication system, those who request or transfer data on the Internet have a time hardly predictable data volume. Times when the participant evaluates the information received and therefore on the radio interface is inactive, change with times in which the participant e.g. Data requested by providers. Furthermore, the transferred can Distinguish data extremely in their scope. The bit rate also varies greatly dependent on from the respective providers and / or services on the Internet.

Wird einem Teilnehmer eine Verbindung mit fester Bitrate zugewiesen, stellt die Wahl dieser Bitrate einen Kompromiss dar zwischen der durch den Teilnehmer erfahrenen Dienstgüte, da die Wartezeit auf die angeforderten Daten umgekehrt proportional zur Bitrate ist, und der verbleibenden Funkressource für die übrigen Teilnehmerstationen.Becomes assigned a connection with a fixed bit rate to a subscriber, the choice of this bit rate represents a compromise between the quality of service experienced by the participant since the waiting time for the requested data is inversely proportional to the bit rate, and the remaining radio resource for the other subscriber stations.

Eine Anpassung der einer Verbindung zugewiesenen Bitrate an ihren aktuellen Bedarf ist wünschenswert, da durch diese Maßnahme die Effizienz der Systemauslastung und die von den Teilnehmern erfahrene Dienstgüte verbessert werden kann, ohne dass dabei im Mittel mehr Funkressourcen benötigt werden.A Adaptation of the bit rate assigned to a connection to its current one Need is desirable there by this measure the efficiency of the system utilization and that experienced by the participants quality of service can be improved without an average of more radio resources are needed.

Wenn eine Teilnehmerstation ihre Verbindung nicht oder nur zu einem geringen Bruchteil nutzt, kann ihr eine Verbindung mit geringerer, im Extremfall sogar verschwindender, Bitrate zugewiesen werden. Umgekehrt kann die einer Teilnehmerstation zugewiesene Bitrate erhöht werden, falls ihre Verbindung längere Zeit zu einem großen Teil ausgelastet ist. Dies erfordert jedoch den Austausch von Signalisierungsinformation zwischen dem Netz und der Teilnehmerstation. Das dadurch entstehende Datenaufkommen für Steuerungszwecke reduziert jedoch die verfügbaren Funkressourcen, welche für die Nutzdaten der Teilnehmerstationen zur Verfügung stehen. Daher sollte dieser Vorgang entweder selten durchgeführt werden, oder unter Verwendung von möglichst wenig Signalisierungsinformation ablaufen.If a subscriber station does not connect or only at a low level Fraction uses, you can connect with less, in extreme cases even more vanishing, bit rate can be assigned. Conversely, can the bit rate assigned to a subscriber station is increased, if your connection is longer Time to a big one Part is busy. However, this requires the exchange of signaling information between the network and the subscriber station. The resulting Data volume for However, control purposes reduces the available radio resources, which for the User data of the subscriber stations are available. Therefore, this should Operation rarely performed or using as little signaling information as possible expire.

Jedes Verfahren, welches eine solche Anpassung der Bitrate vornehmen soll, benötigt zu diesem Zweck Informationen über das Nutzerverhalten, d.h. über die für die verschiedenen Verbindungen erforderlichen Bitraten. Durch das stark schwankende Datenaufkommen der Teilnehmer muss die zur Berechnung der erforderlichen Bitrate verwendete Größe über einen geeigneten Zeitraum gemittelt werden, um eine sinnvolle Entscheidung darüber treffen zu können, ob eine Anpassung der Bitrate stattfinden sollte.For this purpose, each method which is to carry out such an adaptation of the bit rate requires information about the user behavior, ie about the bit rates required for the different connections. Due to the strongly fluctuating data volume of the participants, the size used to calculate the required bit rate must be averaged over a suitable period of time, in order to be able to make a sensible decision as to whether the bit rate should be adjusted.

Eine zur Berechnung der erforderlichen Bitrate geeignete Größe könnte entweder die aktuelle Bitrate einer Teilnehmerstation, oder auch das aktuelle Datenvolumen sein. Die Messung beider Größen erweist sich jedoch hinsichtlich ihrer Aussagefähigkeit in Bezug auf die tatsächliche Auslastung einer Verbindung und somit auch über die erwünschte Anpassung der Bit rate als problembehaftet. Als Gründe hierfür können u.a. folgende genannt werden:

– Verwendung von großen Blöcken bei Nutzung von TCP/IP als Transportprotokoll
– Verschiedene Bitraten von unterschiedlichen Servern, entsprechend auch von unterschiedlichen Internet-Seiten
– Lange Lesepausen der Teilnehmerstation nach dem Laden jeder Internet-Seite
– Unterschiedlich lange Zwischen-Paket-Pausen, verursacht durch den TCP-Slow-Start-Algorithmus
– Notwendige Anpassung von Schwellenwerten an die Bitrate bei Bitratenmessung.

A size suitable for calculating the required bit rate could either be the current bit rate of a subscriber station or the current data volume. However, the measurement of both variables proves to be problematic in terms of their meaningfulness in relation to the actual load on a connection and thus also in terms of the desired adaptation of the bit rate. The reasons for this include the following:

- Use of large blocks when using TCP / IP as a transport protocol
- Different bit rates from different servers, correspondingly also from different Internet sites
- Long reading pauses at the subscriber station after each Internet page has been loaded
- Inter-packet pauses of different lengths, caused by the TCP slow start algorithm
- Necessary adaptation of threshold values to the bit rate for bit rate measurement.

In der Standardisierungsschrift TSG-RAN2#2(99), Ericsson werden Beispiele für eine solche Bitratenanpassung genannt, welche durch das Datenvolumen getriggert wird.In the standardization document TSG-RAN2 # 2 (99), Ericsson become examples for one called bit rate adjustment, which by the data volume is triggered.

In den 3GPP (third generation partnership project) Standards wurde die Bitratenanpassung als Option erlaubt, jedoch wird nicht spezifiziert, wie diese Bitratenanpassung erfolgen könnte.In 3GPP (third generation partnership project) standards the bit rate adjustment is allowed as an option, but is not specified, how this bit rate adjustment could be done.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu beschreiben, welches eine Bitratenanpassung zur effizienten Ausnutzung der Funkressourcen in einem Funkkommunikationssystem durchführt.The The invention is therefore based on the object of a method of the beginning Describe the type mentioned, which a bit rate adjustment for efficient use of radio resources in a radio communication system performs.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Verfahrens nach Anspruch 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.This The object is achieved by the features of the method according to claim 1. preferred embodiments the invention are the subject of the dependent claims.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Übertragung von Informationen in einem Funkkommunikationssystem mit mindestens einer Teilnehmerstation und mindestens einer Basisstation, die über ein Luftschnittstelle miteinander verbunden sind, wobei die Bitrate von mindestens einer Verbindung zwischen der mindestens einen Teilnehmerstation und der mindestens ei nen Basisstation veränderbar ist, wird die zeitlich gemittelte Auslastung von mindestens einem Übertragungskanal der mindestens einen Verbindung bestimmt, diese zeitlich gemittelte Auslastung mit mindestens einem Schwellenwert verglichen, ein Über- und/oder Unterschreiten dieser zeitlich gemittelten Auslastung von diesem mindestens einen Schwellenwert geprüft, vom Ergebnis dieser Prüfung abhängig eine Erhöhung oder eine Verminderung oder ein Gleichbleiben der Bitrate der mindestens einen Verbindung angefordert wird, und mindestens eine netzseitige Einrichtung des Kommunikationssystems führt gemäß dieser Anforderung eine Erhöhung oder eine Verminderung oder ein Gleichbleiben der Bitrate der mindestens einen Verbindung durch.at the inventive method for transmission of information in a radio communication system with at least a subscriber station and at least one base station that have a Air interface are interconnected, the bit rate of at least one connection between the at least one subscriber station and the at least one base station is changeable, the time average utilization of at least one transmission channel of the at least one connection determines this time-averaged utilization compared with at least one threshold, an excess and / or Fall below this time-averaged utilization of this tested at least one threshold, depending on the result of this test increase or a decrease or a constant bit rate of the least a connection is requested, and at least one network-side Establishment of the communication system results in an increase or a reduction or a constant bit rate of the least a connection through.

Bei dem Funkkommunikationssystem kann es sich insbesondere um ein Mobilfunk-Kommunikationssystem handeln.at the radio communication system can in particular be a mobile radio communication system act.

Ein großer Vorteil dieses Verfahrens liegt darin, dass es unabhängig von der Größe der aktuell übertragenen Pakete und von der aktuellen Bitrate angewendet werden kann und spürbare Ergebnisverbesserung zur Folge hat. Durch die Bestimmung der zeitlich gemittelten Auslastung einer Verbindung ist die nötige Information zur Entscheidung über eine potentielle Anpassung der Bitrate dieser Verbindung an den aktuellen Bedarf deutlich einfacher und schneller verfügbar als bei einer Bestimmung von Bitrate oder Datenvolumen. Zudem ist die Implementierung des erfindungsgemäßen Verfahrens verhältnismäßig einfach. Bei einer Anpassung der Bitrate muss keine Umkonfiguration der Hardware durchgeführt werden. Das erfindungsgemäße Verfahren ist weithin einsetzbar und bei Bedarf um weitere Optionen zur Verbesserung des Leistungsverhaltens erweiterbar.On greater The advantage of this method is that it is independent of the size of the currently transmitted Packets and from the current bit rate can be applied and noticeable Results in an improvement in earnings. By determining the temporal Average utilization of a connection is the necessary information to decide on a potential adaptation of the bit rate of this connection to the current demand much easier and faster available than when determining bit rate or data volume. In addition, the Implementation of the method according to the invention is relatively simple. If the bit rate is adjusted, there is no need to reconfigure the hardware be performed. The method according to the invention is widely applicable and, if necessary, with further options for improvement performance can be expanded.

In Weiterbildung der Erfindung wird die vom Ergebnis der Schwellenwert-Prüfung abhängige Bitratenanpassung folgendermaßen realisiert: wenn die zeitlich gemittelte Auslastung des mindestens einen Übertragungskanals der mindestens einen Ver bindung über einem Schwellenwert liegt, wird dieser Verbindung eine höhere Bitrate zugewiesen. Umgekehrt wird dann, wenn die zeitlich gemittelte Auslastung des mindestens einen Übertragungskanals der mindestens einen Verbindung unter einem Schwellenwert liegt, dieser Verbindung eine niedrigere Bitrate zugewiesen.In A further development of the invention is the bit rate adjustment which is dependent on the result of the threshold value check as follows realized: if the time-averaged utilization of the minimum a transmission channel of the at least one connection a threshold, this connection will have a higher bit rate assigned. The reverse occurs when the time-averaged utilization of the at least one transmission channel the at least one connection is below a threshold, assigned a lower bit rate to this connection.

Schritte des Verfahrens können in der Teilnehmerstation und/oder netzseitig durchgeführt werden. In der Teilnehmerstation können die Schritte bis zur Anforderung nach einer Erhöhung oder einer Verminderung oder einem Gleichbleiben der Bitrate durchgeführt werden. Die Realisierung der Bitratenanpassung gemäß diesen Anforderungen wird aber im beschriebenen Fall netzseitig durchgeführt. Es können aber auch alle Schritte, beginnend bei der Bestimmung der zeitlich gemittelten Auslastung bis hin zu Realisierung der Bitratenanpassung netzseitig erfolgen. Hierbei kann weiterhin die Realisierung der Bitratenanpassung durch eine andere netzseitige Einrichtung durchgeführt werden als die zuvor erfolgten Verfahrensschritte von der Bestimmung der zeitlich gemittelten Auslastung bis hin zur Anforderung nach einer Erhöhung, Verminderung oder einem Gleichbleiben der Bitrate. Ob Verfahrensschritte in der Teilnehmerstation oder netzseitig durchgeführt werden, kann von der Übertragungsrichtung abhängen. Diese Abhängigkeit von der Übertragungsrichtung kann sich dann z.B. so auswirken, dass die Ermittlung der zeitlich gemittelten Auslastung eines Übertragungskanals bei einer Aufwärtsverbindung netzseitig durchgeführt werden, bei einer Abwärtsverbindung dagegen von der Teilnehmerstation.Steps of the method can be carried out in the subscriber station and / or on the network side. The steps up to the request for an increase or a decrease or a constant bit rate can be carried out in the subscriber station. However, the implementation of the bit rate adaptation in accordance with these requirements is carried out on the network side in the case described. However, all steps can also be carried out on the network side, starting with the determination of the time-averaged utilization up to the implementation of the bit rate adjustment. Here, the realization of the Bitrate adjustment are carried out by another network-side device than the previously carried out process steps from the determination of the time-averaged utilization up to the request for an increase, decrease or a constant bit rate. Whether process steps are carried out in the subscriber station or on the network side can depend on the direction of transmission. This dependency on the transmission direction can then have the effect, for example, that the determination of the time-averaged utilization of a transmission channel is carried out on the network side in the case of an uplink, but in the case of a downlink by the subscriber station.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird zur Ermittlung der zeitlich gemittelten Auslastung eines Übertragungskanals eine Zeitperiode mit fixem Beginn und Ende, also eine Zeitperiode mit konstanter Länge verwendet. Es ist jedoch auch möglich, die zeitliche Mittelung über eine Zeitperiode, deren Länge mit der Zeit variiert, durchzuführen. Beispiele hierzu sind Floating-Window oder andere in der Litera tur verbreitete Ansätze. Durch das zeitliche Fließen des Zeitfensters ist die Realisierung von effektiv längeren Mittelungszeiten möglich. Die Länge der Zeitperioden, welche nicht fixiert ist, kann zufällig variieren. Es ist aber auch der Einsatz von Algorithmen zur Berechnung der Länge der Zeitperiode möglich. Dadurch kann systematischen Einflüssen auf eine Verbindung Rechnung getragen werden.In a preferred embodiment the invention is used to determine the time-averaged utilization a transmission channel a time period with a fixed start and end, i.e. a time period with constant length used. However, it is also possible the time averaging over a period of time whose length varies over time. Examples of this are floating windows or others in the literature common approaches. By flowing in time of the time window is the realization of effectively longer averaging times possible. The length of the Time periods that are not fixed can vary randomly. But it is also the use of algorithms to calculate the length of the Time period possible. This can account for systematic influences on a connection be worn.

In einer Weiterbildung der Erfindung können für eine erste Verbindung eine Zeitperiode und für mindestens eine zweite Verbindung eine mindestens weitere Zeitperiode zur Ermittlung der zeitlich gemittelten Auslastung eingesetzt werden. Dadurch können z.B. unterschiedliche Zeitperioden je nach Teilnehmerstation oder je nach aktuell zugewiesener Bitrate eingesetzt werden. Hierdurch können Dienstgüteforderungen verschiedener Kunden effektiv umgesetzt werden. Außerdem ermöglicht diese Weiterbildung der Erfindung eine relativ häufige Ermittlung der zeitlich gemittelten Auslastung einer Verbindung, welcher aktuell eine hohe Bitrate zugeteilt wurde, im Vergleich zu Verbindungen mit aktuell niedrigeren Bitraten. Dies erhöht die Ausnutzbarkeit der Funkressourcen. Dabei kann der Fall eintreten, dass für eine einzige Verbindung eine andere Zeitperiode eingesetzt wird als für alle anderen, oder dass es eine beliebige Anzahl verschiedenen Zeitperioden _ gibt, denen die Verbindungen zugewiesen werden, bis hin zu dem Fall, dass jede Verbindung eine eigene Zeitperiode verwendet.In A further development of the invention can be used for a first connection Period and for at least a second connection to determine at least one additional time period of the time-averaged utilization. This can e.g. different time periods depending on the subscriber station or according to the currently assigned bit rate. This can result in quality of service demands different customers can be implemented effectively. This also enables Development of the invention a relatively frequent determination of the time averaged utilization of a connection, which is currently a high Bitrate was allocated compared to connections with current lower bit rates. This increases the exploitability of radio resources. The case can occur that for a single connection a different time period is used as for everyone else, or that there are any number of different time periods _ to which the connections are assigned, up to the In the event that each connection uses its own time period.

Ebenso können Verbindungen unterschieden werden, welche auf eine Erhöhung oder eine Verminderung ihrer Bitrate hin geprüft werden. Diesen können in Weiterbildung der Erfindung unterschiedliche Zeitperioden zur Ermittlung der zeitlich gemittelten Auslastung zugeteilt werden. Auch diese Unterscheidung kann zu Einsparungen bei den knappen Funkressourcen führen.As well can Connections are distinguished which are based on an increase or a reduction in their bit rate can be checked. This can be done in Further development of the invention different time periods for the determination be allocated to the average occupancy rate. This distinction too can lead to savings in the scarce radio resources.

Vorzugsweise beginnt die Bestimmung der zeitlich Bemittelten Auslastung eines Übertragungskanals und die darauffolgenden Verfahrensschritte erst nach einer zeitlichen Verzögerung, nachdem die Verbindung aufgebaut wurde. Somit können Einschwingvorgänge des Systems abgewartet werden.Preferably begins the determination of the time-averaged utilization of a transmission channel and the subsequent process steps only after a time Delay, after the connection has been established. Thus transient processes of the Systems are awaited.

In einer Weiterbildung der Erfindung ist es für eine gegebene Verbindung zeitweilig oder permanent oder in Abhängigkeit von einer Bedingung nicht erlaubt, eine Anpassung ihrer Bitrate anzufordern. Je nachdem, ob das die einleitenden Schritte des Verfahrens von der Teilnehmerstation oder netzseitig durchgeführt wird, kommt das Anforderungsverbot in der Teilnehmerstation oder netzseitig zum Einsatz. So kann z.B. die Anforderung nach einer Bitratenerhöhung dann verweigert werden, wenn für den jeweiligen Dienst keine weiteren Ressourcen mehr vom System zur Verfügung gestellt werden können. Andererseits kann, falls bereits die niedrigste zur Verfügung stehende Bitrate einer Verbindung zugeteilt ist, die Anforderung für eine weitere Erniedrigung der Bitrate nicht gestellt werden. Zusätzlich kann in die Entscheidung, ob ein Veränderung der Bitrate erlaubt wird, die aktuelle Übertragungsqualität mit einfließen. So würde bei einer weit von der Basisstation entfernten Teilnehmerstation die Bitrate nicht erhöht werden, wenn die Sendeleistung bereits maximal ist.In a further development of the invention is for a given connection temporarily or permanently or depending on a condition not allowed to request an adjustment of their bit rate. Depending on, whether that is the preliminary steps of the procedure from the subscriber station or carried out on the network side the request prohibition comes in the subscriber station or on the network side. For example, the requirement for a bit rate increase then be denied if for the respective service no more resources from the system to disposal can be put. On the other hand, if already the lowest available Bit rate assigned to one connection is the request for another Lowering the bit rate cannot be provided. In addition can in deciding whether a change the bit rate is allowed, the current transmission quality is included. So would at a subscriber station far from the base station Bit rate not increased if the transmission power is already at a maximum.

In Weiterbildung der Erfindung wird für eine gegebene Verbindung eine Mindestzeitsperre eingeführt, bevor eine Erhöhung und/oder Verminderung der Bitrate dieser Verbindung stattfinden oder angefordert werden darf. Je nachdem, ob das Verfahren von der Teilnehmerstation oder netzseitig durchgeführt wird, kommt diese Mindestzeitsperre in der Teilnehmerstation oder netzseitig zum Einsatz. Eine Mindestzeitsperre für die Erhöhung der Bitrate wäre z.B. im Falle einer Teilnehmerstation sinnvoll, welcher wegen ihrer schlechten Empfangssituation eine geringe Bitrate zugewiesen wurde. Diese Maßnahme erlaubt eine Begrenzung des Rechen- und Signalisierungsaufwands bezüglich der Ressourcenverwaltung.In Further development of the invention is for a given connection introduced a minimum time lock, before an increase and / or decrease the bit rate of this connection or may be requested. Depending on whether the process of the Is carried out at the subscriber station or on the network side, this minimum timeout comes in the subscriber station or on the network side. A minimum timeout for the increase the bit rate would be e.g. useful in the case of a subscriber station, which because of their a bad bit rate has been assigned a low bit rate. This measure allows the calculation and signaling effort to be limited in terms of resource management.

Vorzugsweise wird eine Anpassung der Bitrate einer Verbindung durch einen Wechsel zu einer Verbindung eines anderen Verbindungstyps, oder auch des gleichen Verbindungstyps realisiert. Als Beispiel für einen Wechsel des Verbindungstyps kann im Falle sehr kleiner erforderlicher Bitraten von einem dedizierten Kanal auf einen gemeinsamen Kanal mit Kollisionswahrscheinlichkeit gewechselt werden. Dieser Wechsel kann dann erfolgen, wenn eine Verbindung über einen längeren Zeitraum kaum oder gar nicht genutzt wurde. Soll der Verbindungstyp bei der Bitratenanpassung nicht geändert werden, kann z.B. ein Wechsel von einem dedizierten Übertragungskanal auf einen ebensolchen mit einer anderen Bandbreite vollzogen werden.The bit rate of a connection is preferably adapted by changing to a connection of a different connection type, or else of the same connection type. As an example of a change in the connection type, it is possible to switch from a dedicated channel to a common channel with a collision probability in the case of very low bit rates required. This change can occur if a connection has been used little or not at all over a longer period of time. If the connection type is not to be changed when adjusting the bit rate, can For example, a change from a dedicated transmission channel to one with a different bandwidth can be carried out.

Ein Ausführungsbeispiel wird nachfolgend anhand zweier Zeichnungen erläutert. Es zeigen:On embodiment is explained below using two drawings. Show it:

1 einen Prozess zum Merkmal (a) des erfindungsgemäßen Verfahrens, durch welchen die zeitlich Bemittelte Auslastung ermittelt wird 1 a process for feature (a) of the method according to the invention, by means of which the time-averaged utilization is determined

2 ein Flussdiagramm zum Ablauf der erfindungsgemäßen Verfahrens. 2 a flowchart for the execution of the inventive method.

Der obere Teil der 1 zeigt die Zeitachse t, welche in Zeitperioden ZP konstanter Länge aufgeteilt wurde. Diese Zeitperioden werden für die zeitliche Mittelung der Auslastung verwendet. Jede Zeitperiode ist in mehrere Zeitrahmen ZR gegliedert. Während jedes Zeitrahmens ZR wird bestimmt, ob die Verbindung genutzt wurde. Der zweite Graph der 1 zeigt den Inhalt des Zwischenspeichers, in welchen die empfangenen Daten gelangen, in Abhängigkeit von der Zeit. Bei dem Zwischenspeicher kann es sich z.B. um den RLC (Radio Link Control) Zwischenspeicher handeln. Sobald ein Datenpaket, z.B. in Form eines IP-Paketes, im Zwischenspeicher angekommen ist, ist dieser ausgelastet im Sinne von „In Benutzung". Dem Zustand „In Benutzung" wird der Wert 1 zugeordnet. Als untere Grenze des „In Benutzung"-Zustandes kann eine Datenmenge im Zwischenspeicher von Null oder nahezu Null angenommen werden. Der dritte Graph der 1 stellt die Zeitabhängigkeit der Benutzung des Zwischenspeichers dar.The upper part of the 1 shows the time axis t, which was divided into time periods ZP of constant length. These time periods are used for averaging the workload over time. Each time period is divided into several time frames ZR. During each time frame ZR, it is determined whether the connection has been used. The second graph of the 1 shows the content of the buffer, in which the received data arrive, depending on the time. The buffer can be, for example, the RLC (Radio Link Control) buffer. As soon as a data packet, for example in the form of an IP packet, has arrived in the buffer store, it is utilized in the sense of “in use”. The value “1” is assigned to the state “in use”. The lower limit of the "in use" state can be assumed to be zero or almost zero data in the buffer. The third graph of the 1 represents the time dependency of the use of the buffer.

Zur Ermittlung der zeitlich gemittelten Auslastung einer Verbindung werden zwei Zähler eingesetzt. Der erste, MDC (Measurement Duration Counter), misst die seit Beginn der Messung vergangenen Zeitrahmen ZR. Der zweite, AcC (Activity Counter) bestimmt und addiert die Benutzungswerte (0 oder 1) des Zwischenspeichers. Der Zählerinhalt der beiden Zähler MDC und des AcC sind im untersten Graphen der 1 in Abhängigkeit von der Zeit dargestellt.Two counters are used to determine the time-averaged utilization of a connection. The first, MDC (Measurement Duration Counter), measures the time frame ZR that has passed since the start of the measurement. The second, AcC (Activity Counter) determines and adds the usage values (0 or 1) of the buffer. The counter contents of the two counters MDC and the AcC are in the bottom graph 1 depicted depending on the time.

Am Ende jeder Zeitperiode ZP wird die zeitlich Bemittelte Auslastung ZGA berechnet. Hierzu wird der am Ende der Zeitperiode ZP abgelesene Inhalt des Zählers AcC durch den am Ende der Zeitperiode ZP abgelesene Inhalt des Zählers MDC dividiert. Bei maximaler Auslastung entspricht der am Ende der Zeitperiode ZP abgelesene Inhalt des Zählers AcC der Anzahl der Zeitrahmen ZR, die in einer Zeitperiode ZP enthalten sind. 1 enthält beispielhaft die Berechnung von zeitlich gemittelten Auslastungen ZGA zweier Zeitperioden ZP. Zum Ende einer Zeitperiode ZP werden die Inhalte der beiden Zähler AcC und MDC auf Null initialisiert.At the end of each time period ZP, the time-averaged utilization ZGA is calculated. For this purpose, the content of the counter AcC read at the end of the time period ZP is divided by the content of the counter MDC read at the end of the time period ZP. At maximum utilization, the content of the counter AcC read at the end of the time period ZP corresponds to the number of time frames ZR which are contained in a time period ZP. 1 contains, for example, the calculation of time-averaged workloads ZGA of two time periods ZP. At the end of a time period ZP, the contents of the two counters AcC and MDC are initialized to zero.

2 zeigt schematisch in einem Flussdiagramm den Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens an einem Beispiel. Hierbei findet kein Wechsel des Verbindungstyps statt, sondern eine Anpassung der Bitrate eines dedizierten Kanals. Nach Zuweisung eines dedizierten Kanals zu einer Verbindung werden die beiden Zähler in Schritt 1 initialisiert („Init counters after DCH allocation"). Das Verfahren wird nur dann fortgesetzt, wenn gemäß Schritt 2 der Teilnehmerstation ein dedizierter Kanal zugewiesen wurde („Is user in DCH state?"). Im Falle, dass sich in Schritt 3 Daten im RLC Zwischenspeicher befinden („Data waiting in RLC buffers?"), wird der Inhalt des Zählers AcC in Schritt 4 um den Wert eins erhöht („increase activity counter by one"). Dies wird solange wiederholt, bis gemäß Schritt 5 der Inhalt des Zählers MCD die Anzahl der Zeitrahmen ZR, welche der Länge der Zeitperiode ZP entsprechen, erreicht hat („measurement duration counter = length of averaging period?"). Trifft dies nicht zu, wird der Inhalt des Zählers MCD in Schritt 12 um den Wert eins erhöht („Increase measurement duration counter by one"). Ist diese Bedingung erfüllt, wird in Schritt 6 die zeitlich gemittelte Auslastung ZGA berechnet, indem der Quotient des Inhaltes der beiden Zähler AcC und MDC gebildet wird („compute average utilisation: (activity counter/length of averaging period)"). Danach werden die beiden Zähler in Schritt 7 wieder auf Null gesetzt („Reset measurement duration and activity counters to zero"). Nun erfolgt eine Fallabfrage zur Ermittlung, ob eine Anpassung der Bitrate notwendig ist. Zuerst wird in Schritt 8 überprüft, ob die zeitlich gemittelte Auslastung ZGA größer als ein oberer Schwellenwert ist, und gleichzeitig die aktuelle Bitrate kleiner als die maximal für den dedizierten Kanal zur Verfügung stehende Bitrate ist („Is averaged utilisation > Threshold-high? And current bit rate < max DCH bit rate?"). Falls diese Bedingung erfüllt ist, wird in Schritt 9 eine höhere Bitrate von der Zugangskontrolle angefordert („request next higher DCH bit rate from AC"). Anderenfalls wird in Schritt 10 abgefragt, ob die zeitlich gemittelte Auslastung ZGA kleiner als ein unterer Schwellenwert ist und ob gleichzeitig die aktuelle Bitrate größer als die minimal mögliche Bitrate ist („Is averaged utilisation < threshold-low? And current bit rate > min bit rate?"). Ist dies der Fall, so wird in Schritt 11 eine niedrigere Bitrate für die Verbindung von der Zugangskontrolle angefordert („Request next lower DCH bit rate from AC"). Danach beginnt der Prozess wieder an dem Punkt in Schritt 2, an welchem geprüft wird, ob der Teilnehmerstation immer noch ein dedizierten Kanal zugewiesen ist („is user in DCH state?"). 2 shows schematically in a flow chart the sequence of the method according to the invention using an example. There is no change of connection type, but an adaptation of the bit rate of a dedicated channel. After assigning a dedicated channel to a connection, the two counters are initialized in step 1 ("Init counters after DCH allocation"). The process is only continued if, according to step 2, the subscriber station has been assigned a dedicated channel ("Is user in DCH state? "). If there is data in the RLC buffer in step 3 ("Data waiting in RLC buffers?"), The content of the counter AcC is increased by the value one in step 4 ("increase activity counter by one"). This is repeated until, according to step 5, the content of the counter MCD has reached the number of time frames ZR which correspond to the length of the time period ZP (“measurement duration counter = length of averaging period?”). If this is not the case, the content of the counter MCD is increased by the value one in step 12 (“Increase measurement duration counter by one”). If this condition is met, the time-averaged utilization ZGA is calculated in step 6 by forming the quotient of the contents of the two counters AcC and MDC (“compute average utilization: (activity counter / length of averaging period)”) Both counters were reset to zero in step 7 ("Reset measurement duration and activity counters to zero"). Now a case query is carried out to determine whether an adjustment of the bit rate is necessary. First, step 8 checks whether the time-averaged utilization ZGA is greater than an upper threshold value and at the same time the current bit rate is less than the maximum bit rate available for the dedicated channel (“Is averaged utilization> Threshold-high? And current bit rate <max DCH bit rate? "). If this condition is fulfilled, a higher bit rate is requested by the access control in step 9 (" request next higher DCH bit rate from AC "). Otherwise, a query is made in step 10 as to whether the time-averaged utilization ZGA is less than a lower threshold value and whether the current bit rate is simultaneously greater than the minimum possible bit rate (“Is averaged utilization <threshold-low? And current bit rate> min bit rate ? "). If this is the case, a lower bit rate for the connection from the access control is requested in step 11 (" Request next lower DCH bit rate from AC "). The process then begins again at the point in step 2, at which it is checked whether the subscriber station is still assigned a dedicated channel (“is user in DCH state?”).

Claims

Method for transmitting information in a radio communication system with at least at least one subscriber station and at least one base station, which are connected to one another via an air interface, the bit rate of at least one connection between the at least one subscriber station and the at least one base station being variable, characterized in that (a) the time-averaged utilization (ZGA) of at least one transmission channel of the at least one connection is determined (b) that this time-averaged utilization (ZGA) is compared with at least one threshold value, (c) that an exceeding and / or falling below this time-averaged utilization (ZGA) of this at least a threshold value is checked (d) depending on the result of this check, an increase or a decrease or a constant bit rate of the at least one connection is requested, and (e) that at least one network-side device of the communication system in accordance with this requirement an increase or a decrease changes or maintains the bit rate of the at least one connection.

A method according to claim 1, characterized in that for the at least one connection when the minimum is exceeded a threshold due to the time-averaged utilization (ZGA) of the at least one transmission channel the at least one connection requested an increase in bit rate and / or if the value falls below the at least one threshold value by the time-averaged utilization (ZGA) of the at least one transmission channel the at least one connection requested a bit rate reduction becomes.

Method according to one of claims 1 to 2, characterized in that that steps (a) to (d) of the at least one subscriber station carried out become.

Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that that it is from the at least one network-side device of the communication system or from a further at least one network-side device of the communication system is carried out.

Method according to one of claims 1 to 4, characterized in that that to determine the time-averaged utilization (ZGA) of the at least one transmission channel the at least one connection has a time period (ZP) with a constant time Length used becomes.

Method according to one of claims 1 to 5, characterized in that that to determine the time-averaged utilization (ZGA) of the at least one transmission channel the at least one connection has a time period (ZP) with time variable length is used.

Method according to one of claims 1 to 6, characterized in that that to determine the time-averaged utilization (ZGA) of the at least one transmission channel the at least one connection has a time period (ZP), the length of which according to a Algorithm is determined is used.

Method according to one of claims 1 to 7, characterized in that that to determine the time-averaged utilization (ZGA) of the at least one transmission channel one connection for one first connection a first time period (ZP) and for at least a second connection for at least another time period (ZP) is used.

Method according to one of claims 1 to 8, characterized in that that to determine the time-averaged utilization (ZGA) of the at least one transmission channel of at least two connections different time periods on the one hand for one exam on increase the bit rate and on the other hand for an exam be used to reduce the bit rate.

Method according to one of claims 1 to 9, characterized in that that the procedure only after a time delay after the respective structure of the at least one connection for whose Bit rate is a request for an increase or a decrease or to be requested to remain the same.

Method according to one of claims 1 to 10, characterized in that that for the at least one connection the request for an increase and / or a decrease and / or a constant bit rate temporarily or permanent or dependent is prohibited by a condition.

Method according to one of claims 1 to 11, characterized in that that a minimum timeout for the increase and / or reducing the bit rate of the at least one compound and / or a minimum timeout for the request for an increase and / or a reduction in the bit rate of the at least one compound is used.

Method according to one of claims 1 to 12, characterized in that the increase and / or the decrease and / or the bit rate of the at least one connection remains the same by changing to a connection of a different connection type or the same connection type is realized.

Method according to one of claims 1 to 13, characterized in that that the determination of the time-averaged utilization (ZGA) of the at least one transmission channel of the at least one compound using the one in one Buffer data volume at at least one point in time is carried out.

A method according to claim 14, characterized in that the determination of the time-averaged utilization (ZGA) of the at least one transmission channel the at least one connection by calculating the quotient from a counter result, which is proportional to the use of the cache during a Time period is (AcC), and a counter result which is proportional during the same period of time (MDC).