DE10229896A1

DE10229896A1 - Controlling transmission of data in radio communication system with hierarchical network architecture, by controlling transmission capacity of device lower in hierarchy based on received load-based signal

Info

Publication number: DE10229896A1
Application number: DE2002129896
Authority: DE
Inventors: Norbert Kroth; Jörg Schniedenharn
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2002-07-03
Filing date: 2002-07-03
Publication date: 2004-01-29

Abstract

A device (NodeB 1, NodeB2) that is low in the hierarchy transmits a load-based signal (CLR) to a device (CRNC) that is high in the hierarchy. Based on this signal, the device that is high in the hierarchy controls (RA) the transmission capacity of the device (NodeB1, NodeB2) that is low in the hierarchy. An independent claim is included for a radio communication system.

Description

Verfahren zur Steuerung einer Datenübertragung in einem Funk-Kommunikationssystem mit hierarchischer NetzarchitekturMethod for controlling data transmission in a radio communication system with hierarchical network architecture

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung einer Übertragung von Daten in einem Funk-Kommunikationssystem mit einer hierarchischen Netzarchitektur und Endgeräten. Das gesamte Funk-Kommunikationssystem setzt sich also aus zwei grundsätzlichen Komponenten zusammen. Einerseits sind Endgeräte vorgesehen, die Ausgangspunkt oder Endpunkt von Datenverbindungen in dem Funk-Kommunikationssystem sind. Die Endgeräte können als stationäre, ortsfeste Endgeräte oder auch als mobile Endgeräte ausgebildet sein. Andererseits ist eine Netzarchitektur aus hierarchisch aufgebauten Netz-Einrichtungen vorgesehen, die über eine Funkschnittstelle mit den Endgeräten im Datenaustausch steht. Die Einrichtungen der hierarchischen Netzarchitektur können ebenfalls als stationäre, ortsfeste Einrichtungen oder auch als mobile Einrichtungen ausgebildet sein. Es können sogar Funk-Kommunikationssysteme vorgesehen werden, in denen Einrichtungen sowohl als Endgeräte als auch als Einrichtungen der hierarchischen Netzarchitektur agieren können, beispielsweise im Fall dezentraler Ad-Hoc-Netze.The present invention relates to a method for controlling a transfer of data in one Radio communication system with a hierarchical network architecture and end devices. The entire radio communication system consists of two basic ones Components together. On the one hand, terminals are provided, the starting point or end point of data connections in the radio communication system are. The end devices can as stationary, fixed terminals or also as mobile devices be trained. On the other hand, a network architecture is made up of hierarchical structures Network facilities provided via a radio interface with the end devices is in data exchange. The facilities of the hierarchical network architecture can also as stationary, Fixed facilities or trained as mobile facilities his. It can even radio communication systems are provided in which facilities both as end devices act as institutions of hierarchical network architecture can, for example in the case of decentralized ad hoc networks.

Eine solche hierarchische Netzarchitektur bedeutet, dass die Netzarchitektur Einrichtungen unterschiedlicher Hierarchieebenen aufweist, wobei Einrichtungen höherer Hierarchie gewisse Steuerungs- und Kontrollaufgaben über Einrichtungen niedrigerer Hierarchie zugewiesen sind. Es können in solchen Funk-Kommunikationssystemen grundsätzlich alle Arten von Datenübertragungen vorgesehen sein, d.h. Signalisierungsdaten oder Nutzdaten wie Sprachdaten, Multimediadaten oder ähnliches, beispielsweise die Übertragung von Paketdaten.Such a hierarchical network architecture means that the network architecture facilities different levels of hierarchy having facilities higher Hierarchy certain control and control tasks over lower facilities Hierarchy are assigned. It can in such radio communication systems basically all types of data transmissions be provided, i.e. Signaling data or user data such as voice data, Multimedia data or the like, for example the transmission of packet data.

Aus dem Stand der Technik sind Funk-Kommunikationssysteme mit hierarchischer Netzarchitektur hinreichend bekannt. So be schreibt beispielsweise die US 2002/0021692 ein mobiles Telekommunikationssystem, welches zur Paketdatenübertragung ausgelegt ist. Es wird dabei insbesondere ein Verfahren zur Paketdatenübertragung mit hohen Datenraten (High Date Rate HDR) beschrieben, wie es im Rahmen der 3rd Generation Partnership Project 2 Organisation (3GPP2) standardisiert wird. Dort wird insbesondere die Steuerung der Paketdatenübertragung zwischen einem Access Network (AN) und einem Access Terminal (AT) beschrieben, die in Abhängigkeit von einer Signalisierung auf einem Reverse Link zwischen dem Access Terminal (AT) und dem Access Network (AN) erfolgt, also in Abhängigkeit von einer Signalisierung auf der Luftschnittstelle. Es soll im Rahmen dieses Dokuments speziell die Last auf dem Reverse Link, d.h. zwischen einer hierarchischen Netzarchitektur und einem Endgerät, optimiert werden.Radio communication systems with a hierarchical network architecture are sufficiently known from the prior art. For example, the US 2002/0021692 a mobile telecommunications system, which is designed for packet data transmission. In particular, a method for packet data transmission with high data rates (High Date Rate HDR) is described, as is standardized within the 3rd Generation Partnership Project 2 organization (3GPP2). There, the control of packet data transmission between an access network (AN) and an access terminal (AT) is described, which takes place depending on a signaling on a reverse link between the access terminal (AT) and the access network (AN), that is depending on signaling on the air interface. Within the scope of this document, the load on the reverse link, ie between a hierarchical network architecture and a terminal, is to be optimized.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Möglichkeit zur Optimierung der Steuerung einer Übertragung von Daten in einem Funk-Kommunikationssystem mit einer hierarchischen Netzarchitektur und Endgeräten bereitzustellen. Diese Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind denabhängigen Patentansprüchen entnehmbar.Object of the present invention it is therefore a possibility to optimize the control of a transmission of data in a radio communication system with a hierarchical network architecture and devices. This task is solved by the characteristics of the independent claims solved. Further developments of the invention can be found in the dependent patent claims.

Die Erfindung umfasst ein Verfahren zur Steuerung einer Übertragung von Daten in einem Funk-Kommunikationssystem mit einer hierarchischen Netzarchitektur und Endgeräten. Gemäß der Erfindung ist nun vorgesehen, dass eine Einrichtung niederer Hierarchie der hierarchischen Netzarchitektur eine lastbasierte Signalisierung an eine Einrichtung höherer Hierarchie der hierarchischen Netzarchitektur überträgt und die Einrichtung höherer Hierarchie basierend auf der lastbasierten Signalisierung eine Steuerung von Übertragungskapazitäten der Einrichtung niederer Hierarchie durchführt. Es erhält auf diese Weise also die Einrichtung höherer Hierarchie Informationen, die darauf basieren, welche Datenlast an einer entsprechenden Einrichtung niedrigerer Hierarchie vorliegt. Die Einrichtung höherer Hierarchie kann dann die Kontrolle und/oder Steuerung der Einrichtung niedrigerer Hierarchie, speziell die Steuerung von Übertragungskapazitäten der Einrichtung niedrigerer Hierarchie, auf Basis dieser Informationen anpassen. Dieses Verfahren ist also insbesondere für solche Funk-Kommunikationssysteme vorteilhaft, in denen die Standardsignalisierung zwischen den unterschiedlichen Hierarchieebenen so ausgelegt ist, dass die Einrichtungen höherer Hierarchie nur eingeschränkte oder keine Kenntnis über Betriebsverhältnisse an Einrichtungen niedrigerer Hierarchie besitzen, speziell über solche Betriebsverhältnisse, die in gewissem Zusammenhang mit der Datenlast an der entsprechenden Einrichtung niederer Hierarchie stehen.The invention comprises a method to control a transmission of data in a radio communication system with a hierarchical Network architecture and end devices. According to the invention it is now envisaged that a lower hierarchy of hierarchical network architecture a load-based signaling to an institution higher Hierarchy of hierarchical network architecture transfers and the establishment of higher hierarchy based on the load-based signaling control of the transmission capacities of the device lower hierarchy. It gets on this way so the establishment of higher hierarchy information, which are based on what data load at a corresponding facility lower hierarchy. The establishment of a higher hierarchy can then control and / or control the facility lower Hierarchy, especially the control of transmission capacities of the Establish a lower hierarchy based on this information to adjust. So this method is especially for such Radio communication systems advantageous in which the standard signaling between the different hierarchy levels is designed that the facilities are higher Hierarchy only limited or no knowledge of operating conditions in institutions of lower hierarchy, especially through such Operating conditions, which in some connection with the data load on the corresponding Establishment of lower hierarchy.

Eine Weiterbildung der vorliegenden Erfindung sieht vor, dass als lastbasierte Signalisierung speziell Informationen über die Lastzustände für den von der Einrichtung niederer Hierarchie versorgten Bereich des Funk-Kommunikationssystems übertragen werden. Es werden in diesem Spezialfall also solche Informationen übertragen, die direkt Aussagen über die Lastzustände an der Einrichtung niederer Hierarchie beinhalten. Damit liegt dann an der Einrichtung höherer Hierarchie eine direkte Kenntnis über diese Lastzustände an der Einrichtung niederer Hierarchie vor.A further training of the present Invention provides that as load-based signaling specifically information about the load conditions for that of the area of the radio communication system covered by the establishment of a lower hierarchy become. In this special case, such information is transmitted the direct statements about the load conditions involved in the establishment of lower hierarchy. That is then at the establishment of higher A direct knowledge of these load states at the hierarchy Establishment of lower hierarchy.

Es kann insbesondere vorgesehen werde, dass als Informationen über die Lastzustände zeitlich gemittelte Lastwerte für definierte Betriebsparameter und/oder Signalisierungsarten des Funk-Kommunikationssystems für Funk-Verbindungen zwischen einer Einrichtung niedrigster Hierarchie und Endgeräten übertragen werden. Solche definierten Betriebsparameter und/oder Signalisierungsarten können beispielsweise die durchschnittliche Nutzung physikalischer Übertragungskapazitäten, die durchschnittliche Verwendung gewisser Modulationsarten, die durchschnittliche Anzahl der Aussendungen ausgewählter Signalisierungen, die durchschnittliche Belegung von Daten-Zwischenspeichern etc. sein. Durch die zeitliche Mittelung wird gerade für Fälle sich zeitlich signifikant ändernder Lastwerte sichergestellt, dass nicht nur ein einmalig und kurzzeitig ermittelter Lastwert die weiteren Abläufe im Funk-Kommunikationssystem beeinflusst.In particular, it can be provided that information about the load states is temporal averaged load values for defined operating parameters and / or types of signaling of the radio communication system for radio connections between a device of the lowest hierarchy and terminal devices are transmitted. Such defined operating parameters and / or types of signaling can be, for example, the average use of physical transmission capacities, the average use of certain types of modulation, the average number of transmissions of selected signaling, the average occupancy of data buffers, etc. The temporal averaging ensures, especially for cases of load values that change significantly over time, that not only a one-time and briefly determined load value influences the further processes in the radio communication system.

Die lastbasierte Signalisierung kann dazu verwendet werden, vielfältige Abläufe innerhalb des hierarchischen Funk-Kommunikationssystems zu optimieren. Es könnte beispielsweise auch vorgesehen werden, dass einzelne Einrichtungen gleicher Hierarchie untereinander Informationen über die entsprechende lastbasierte Signalisierung austauschen, so dass indirekt auch Einrichtungen höherer Hierarchie lastbasierte Signalisierungsinformationen von Einrichtungen niederer Hierarchie erhalten, die ihnen nicht direkt zugeordnet sind.Load-based signaling can used to be diverse procedures to optimize within the hierarchical radio communication system. It could for example, it can also be provided that individual facilities same hierarchy among themselves information about the corresponding load-based Exchange signaling, so that indirectly also facilities higher Hierarchy of load-based signaling information from facilities receive lower hierarchy that is not directly assigned to them are.

Die lastbasierte Signalisierung verschafft Einrichtungen höherer Hierarchie insbesondere eine Kenntnis über die Auslastungssituation und Lastverteilung an zugeordneten Einrichtungen niederer Hierarchie. Es kann dann beispielsweise durch eine Einrichtung höherer Hierarchie eine Optimierung bzw. Angleichung der Auslastungssituation an einzelnen zugeordneten Einrichtungen niederer Hierarchie eingeleitet werden. So kann insbesondere vorgesehen werden, dass auf Basis der lastbasierten Signalisierung eine Überprüfung einer Zuordnung von Endgeräten zu bestimmten Einrichtungen niedrigster Hierarchie erfolgt. Da nach der Erfindung eine Einrichtung höherer Hierarchie einen Überblick über die Auslastungssituation an den zugeordneten Einrichtungen niedrigerer Hierarchie besitzt, kann die Einrichtung höherer Hierarchie zumindest Vorschläge für eine geänderte Zuordnung von Endgeräten zu bestimmten Einrichtungen niederer Hierarchie machen, oder die Einrichtung höherer Hierarchie kann eine geänderte Zuordnung von Endgeräten zu bestimmten Einrichtungen niederer Hierarchie unmittelbar initiieren.Load-based signaling provides facilities higher Hierarchy in particular a knowledge of the occupancy situation and load balancing at assigned facilities of lower hierarchy. It can then be done, for example, by establishing a higher hierarchy an optimization or adjustment of the occupancy situation to individual assigned Establishments of lower hierarchy. So in particular be provided that based on the load-based signaling a review of a Assignment of end devices to certain institutions with the lowest hierarchy. After that the invention a device higher Hierarchy gives an overview of the occupancy situation at the assigned institutions with a lower hierarchy, can set up higher Hierarchy at least suggestions for a changed assignment of end devices to certain institutions of lower hierarchy, or the Establishment higher Hierarchy can be changed Assignment of end devices Initiate directly to certain institutions of lower hierarchy.

Einer speziellen Weiterbildung des gerade beschriebenen Verfahrens kann realisiert werden, wenn als Funk-Kommunikations system ein zellulares Funk-Kommunikationssystem vorgesehen ist. Es kann dann auf Basis der lastbasierten Signalisierung eine Prüfung einer Verbindungsweiterschaltungs-Möglichkeit (Handover) für mindestens ein Endgerät von einer ersten Zelle des Funk-Netzes in eine zweite Zelle des Funk-Kommunikationssystems erfolgen. Die Verfahren zur anschließenden Durchführung eines solcher Handovers für Endgeräte in einem zellularen Funk-Kommunikationssystem sind aus dem Stand der Technik grundsätzlich hinreichend bekannt und müssen an dieser Stelle nicht weiter ausgeführt werden.A special training of the just described method can be realized if as Radio communication system a cellular radio communication system is provided. It can then be based on the load-based signaling exam a connection forwarding option (handover) for at least a terminal from a first cell of the radio network to a second cell of the Radio communication system. The procedures for subsequent implementation of a such handovers for terminals in a cellular radio communication system are state of the art of technology in principle well known and must will not be discussed further here.

Die lastbasierte Signalisierung kann in Abhängigkeit von verschiedenen Ereignissen von Einrichtungen niedrigerer Hierarchie an Einrichtungen höherer Hierarchie übertragen werden. So kann beispielsweise vorgesehen werden, dass die lastbasierte Signalisierung in Abhängigkeit von bestimmten Zeitereignissen übertragen wird. Als solche Zeitereignisse können entweder diskrete, definierte Zeitpunkte festgelegt werden oder es kann der Ablauf definierter Zeitintervalle als Zeitereignis definiert werden. Als ein spezieller Fall kann vorgesehen werden, dass die lastbasierte Signalisierung periodisch übertragen wird, also jeweils nach Ablauf aufeinanderfolgender, identischer Zeitintervalle.Load-based signaling can dependent on of various events from lower hierarchy institutions at institutions of higher Transfer hierarchy become. For example, it can be provided that the load-based Signaling depending of certain time events becomes. As such time events can either be discrete, defined Times can be set or the process can be more defined Time intervals can be defined as a time event. As a special one It can be provided that the load-based signaling periodically transmitted becomes more identical, i.e. after each successive sequence Time intervals.

Alternativ kann aber auch vorgesehen werden, dass die lastbasierte Signalisierung in Abhängigkeit von bestimmten Betriebsereignissen des Funk-Kommunikationssystems übertragen wird. So kann beispielsweise die lastbasierte Signalisierung in Abhängigkeit von definierten Lastzuständen für den von der Einrichtung niederer Hierarchie versorgten Bereich des Funk-Kommunikationssystems erfolgen. Es können aber auch grundsätzlich beliebige andere Betriebsereignisse definiert werden, die eine lastbasierte Signalisierung auslösen. So kann die lastbasierte Signalisierung beispielsweise auch an eine bestimmte Signalisierung innerhalb des Funk-Kommunikationssystems geknüpft werden.Alternatively, it can also be provided that the load-based signaling is dependent transmitted by certain operating events of the radio communication system becomes. For example, the load-based signaling can be dependent of defined load conditions for that of the establishment of the lower hierarchy covered area of the radio communication system respectively. It can but also basically any other operational events can be defined that are a load-based Trigger signaling. For example, the load-based signaling can also be sent to a certain signaling within the radio communication system linked become.

Als ein Spezialfall des vorgenannten Verfahrens kann vorgesehen werden, dass die lastbasierte Signalisierung in Abhängigkeit von definierten Schwellwerten für die Lastzustände erfolgt. Es kann also bei Überschreitung oder Unterschreitung von vordefinierten Schwellwerten für definierte Lastzustände eine lastbasierte Signalisierung erfolgen. Als definierte Lastzustände können beispielsweise die bereits genannten Betriebsparameter und/oder Signalisierungsarten des Funk-Kommunikationssystems herangezogen werden wie die Nutzung physikalischer Übertragungskapazitäten, die Verwendung gewisser Modulationsarten etc.As a special case of the above The method can be provided that the load-based signaling dependent on of defined thresholds for the load conditions he follows. So it can be exceeded or falling below predefined threshold values for defined load conditions load-based signaling takes place. For example, as defined load states the operating parameters and / or signaling types already mentioned of the radio communication system can be used as the use physical transmission capacities that Use of certain types of modulation etc.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann grundsätzlich in allen geeigneten Arten von Funk-Kommunikationssystemen Anwendung finden, welche eine hierarchisch aufgebaute Netzarchitektur aufweisen. Besonders vorteilhaft kann das Verfahren zur Steuerung einer Übertragung von Datenpaketen in einem Paketdaten-Übertragungssystem verwendet werden.The method according to the invention can in principle all suitable types of radio communication systems application find, which have a hierarchical network architecture. The method for controlling a transmission can be particularly advantageous of data packets in a packet data transmission system be used.

Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Funk-Kommunikationssystem mit einer hierarchischen Netzarchitektur mit Einrichtungen zur Steuerung einer Übertragung von Daten und mit Endgeräten. Dabei weist die hierarchische Netzarchitektur Einrichtungen niederer Hierarchie und mindestens eine Einrichtung höherer Hierarchie auf. Gemäß der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass mindestens eine Einrichtung niederer Hierarchie zur Übertragung einer lastbasierte Signalisierung an eine Einrichtung höherer Hierarchie ausgebildet ist und die Einrichtung höherer Hierarchie zur Steuerung von Übertragungskapazitäten der Einrichtung niederer Hierarchie basierend auf der lastbasierten Signalisierung ausgebildet ist.Another object of the present invention is a radio communication system with a hierarchical network architecture with devices for controlling a transmission of data and with terminals. The hierarchical network hierarchy architecture institutions of lower hierarchy and at least one institution of higher hierarchy. According to the present invention, it is provided that at least one lower hierarchy device is designed to transmit load-based signaling to a higher hierarchy device and the higher hierarchy device is designed to control transmission capacities of the lower hierarchy device based on the load-based signaling.

Die Vorteile dieses erfindungsgemäßen Funk-Kommunikationssystems ergeben sich in analoger Weise, wie bereits für das vorgenannte erfindungsgemäße Verfahren erläutert wurde. Es können auch die einzelnen Einrichtungen des erfindungsgemäßen Funk-Kommunikationssystems derart weitergebildet und angepasst werden, dass sie zur Durchführung einzelner oder alle Schritte des vorgenannten erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet sind.The advantages of this radio communication system according to the invention arise in an analogous manner, as already for the aforementioned method according to the invention explained has been. It can too the individual devices of the radio communication system according to the invention be trained and adapted in such a way that they can be used to carry out or all steps of the aforementioned method according to the invention are suitable.

Als Funk-Kommunikationssystem kann grundsätzlich jede geeignete Art von Funk-Kommunikationssystemen vorgesehen sein. Bevorzugt kann das Funk-Kommunikationssystem als Paket-Datenübertragungssystem ausgebildet sein.In principle, any radio communication system can suitable type of radio communication systems can be provided. Prefers can use the radio communication system as a packet data transmission system be trained.

Nachfolgend wird anhand der 1 ein spezielles Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung am Beispiel eines Funk-Kommunikationssystems zur Paketdatenübertragung erläutert.The following is based on the 1 a special embodiment of the present invention using the example of a radio communication system for packet data transmission explained.

Es zeigt:It shows:

1 Schematische Darstellung eines Funk-Kommunikationssystems zur Paketdatenübertragung 1 Schematic representation of a radio communication system for packet data transmission

1 zeigt schematisch in Form eines Blockdiagramms die wichtigsten Komponenten eines Funk-Kommunikationssystems zur Paketdatenübertragung. In der bereits eingangs erwähnten 3GPP werden grundsätzlich Verfahren spezifiziert, die eine effiziente Paketdatenübertragung an Endgeräte ermöglichen sollen. Ein Bestandteil der Verfahren ist beispielsweise eine adaptive Modulation und eine zeitlich angepasste Zuteilung (Scheduling) von physikalischen Ressourcen in einer Basisstation (im Rahmen einer Paketdatenübertragung auch bezeichnet als NodeB, vergleiche 1), also in einer Einrichtung unterster Hierarchie eines Funk-Kommunikationssystems zur Paketdatenübertragung. Die Verfahren werden auch mit dem Begriff „High Speed Downlink Packet Access (HSDPA)„ bezeichnet, wobei Downlink die Übertragung von Paketdaten in Abwärtsrichtung von einer Basisstation zu einem Endgerät UE (User Equipment) bezeichnet. 1 shows schematically in the form of a block diagram the most important components of a radio communication system for packet data transmission. In the 3GPP already mentioned at the outset, procedures are specified which should enable efficient packet data transmission to end devices. One component of the method is, for example, adaptive modulation and a temporally adapted allocation (scheduling) of physical resources in a base station (also referred to as NodeB in the context of packet data transmission, compare 1 ), that is, in a device of the lowest hierarchy of a radio communication system for packet data transmission. The methods are also referred to with the term “high speed downlink packet access (HSDPA)”, where downlink denotes the transmission of packet data in the downward direction from a base station to a UE (user equipment).

Es ist im Rahmen der 3GPP vorgesehen, den Verantwortungs- und Aufgabenbereich einer Basisstation NodeB im Vergleich zu üblichen Funk-Kommunikationssystemen zu erweitern. Den Basisstationen NodeB wird dabei die alleinige Verantwortung, ihnen für eine Paketdatenübertragung an Endgeräte UE zugewiesene Übertragungskapazitäten, also physikalische Ressourcen, auf gemeinsam genutzten Kanälen zu steuern. Dabei kann auch eine Signalisierung zwischen einem Endgerät UE und einer Basisstation NodeB für den Fall einer fehlerhaften Übertragung von Paketdaten erfolgen, aufgrund derer die Basisstation NodeB eine erneute Übertragung der fehlerhaft übertragenen Datenpakete durchführt. Hierzu werden von den Basisstationen NodeB Datenpakete von hierarchisch höheren Einrichtungen der Netzwerkarchitektur angefordert und in ersten Daten-Zwischenspeichern, so genannten Scheduling Queues, bis zu einer erfolgten Übertragung der Datenpakete über die Luftschnittstelle an die Endgeräte UE gespeichert. Gesendete Datenpakete werden in zweiten Datenspeichern, so genannten Retransmission Buffers, so lange gespeichert, bis ein fehlerfreier Empfang der Datenpakete von dem entsprechenden Endgerät positiv zurückbestätigt worden ist oder bis eine definierte Sendezeitdauer überschritten ist.It is envisaged under the 3GPP Responsibility and tasks of a base station NodeB in Comparison to common radio communication systems to expand. The base stations NodeB is the only one Responsibility to them for a packet data transmission terminals UE assigned transmission capacities, so physical resources to control on shared channels. Signaling between a terminal UE and a base station NodeB for the case of a faulty transmission of packet data, on the basis of which the base station NodeB a retransmission the incorrectly transmitted Carries out data packets. For this purpose, the base stations NodeB data packets from hierarchical higher Network architecture facilities requested and in first Data caching, so-called scheduling queues, up to a successful transfer of the data packets over the air interface is stored on the UEs. sent Data packets are stored in second data memories, so-called retransmission Buffers, stored until the reception of the Data packets have been positively confirmed by the corresponding terminal is or until a defined transmission time is exceeded.

Eine Einrichtung höherer Hierarchie der Netzwerkarchitektur des Funk-Kommunikationssystems ist ebenfalls in 1 dargestellt, nämlich ein als Vermittlungs- und Steuereinrichtung ausgebildeter Netzwerk-Knoten, ein so genannter Controlling Radio Network Controller CRNC. Dieser Netzwerk-Knoten CRNC hat insbesondere grundsätzlich die Kontrolle über Übertragungskapazitäten – also über physikalische Ressourcen – der ihm hierarchisch untergeordneten Basisstationen NodeB 1, NodeB 2. In einem Funk-Kommunikationssystem sind in der Regel eine Vielzahl solcher Netzwerk-Knoten CRNC vorgesehen, die eventuell noch weiteren Einrichtungen mit wiederum höherer Hierarchie untergeordnet sein können. Somit bilden die Netzwerk-Knoten CRNC und die mit ihnen datentechnisch verbundenen Basisstationen NodeB 1, NodeB 2 eine hierarchische Netzwerkarchitektur eines Funk-Kommunikationssystems.A higher hierarchy of the network architecture of the radio communication system is also shown in 1 shown, namely a network node designed as a switching and control device, a so-called Controlling Radio Network Controller CRNC. In particular, this network node CRNC basically has control over transmission capacities - that is to say over physical resources - of the base stations NodeB 1, NodeB 2 which are hierarchically subordinate to it. In a radio communication system, a large number of such network nodes CRNC are generally provided, which may still be may be subordinate to other institutions with a higher hierarchy. The network nodes CRNC and the base stations NodeB 1, NodeB 2 connected to them in terms of data technology therefore form a hierarchical network architecture of a radio communication system.

Das Funk-Kommunikationssystem ist im Fall der 1 als zellulares Funk-Kommunikationssystem ausgebildet. Die Basisstation NodeB 1 versorgt eine Zelle A und eine Zelle B, die Basisstation NodeB 2 versorgt eine Zelle C und eine Zelle D. Im Beispiel nach 1 befindet sich gerade ein Endgerät UE1 in der Zelle B, zwei Endgeräte UE2, UE3 befinden sich in der Zelle C.The radio communication system is in the case of 1 designed as a cellular radio communication system. The base station NodeB 1 supplies a cell A and a cell B, the base station NodeB 2 supplies a cell C and a cell D. In the example below 1 there is currently a terminal UE1 in cell B, two terminals UE2, UE3 are in cell C.

Bei den in 3GPP vorgeschlagenen Maßnahmen erhalten die Basisstationen NodeB 1, NodeB 2 die Funktionalität, die physikalischen Ressourcen für die Übertragung von Datenpaketen an Endgeräte UE 1, UE 2, UE 3 zu planen und geeignet zuzuweisen. Diese Planung und Zuweisung von Ressourcen kann die Basisstation aufgrund von Werten für die Übertragungsqualität bzw. Dienstequalität (Quality of Service QoS) für bestimmte aktuelle Anwendungen in der Zelle, aufgrund der Datenraten auf der Funkschnittstelle und/oder aufgrund der momentanen Interferenz- und Lastsituation in der jeweiligen Funkzelle durchführen. Damit werden den Basisstationen gewisse Kontrollfunktionen übertragen, die üblicherweise bei einer zentralisierten Netzwerkarchitektur (UTRAN) durch die übergeordneten Netzwerk-Knoten CRNC erfüllt werden. Dies führt zu dem Problem, dass dem hierarchisch übergeordnete Netzwerk-Knoten CRNC nur bedingt oder überhaupt keine Informationen über die aktuelle Lastsituation an den ihm untergeordneten Basisstationen NodeB 1, NodeB 2 besitzt. Damit könnte ein Netzwerk-Knoten CRNC gewisse Kontroll- und Steuerfunktionen, die auch in einer hierarchischen Netzwerkarchitektur sinnvoll wären, wie beispielsweise eine Zugangskontrolle (Admission Control) und eine Lastkontrolle (Load Control) nicht effektiv ausführen.In the measures proposed in 3GPP, the base stations NodeB 1, NodeB 2 are given the functionality to plan and appropriately assign the physical resources for the transmission of data packets to terminals UE 1, UE 2, UE 3. The base station can plan and allocate resources on the basis of values for the transmission quality or service quality (Quality of Service QoS) for certain current applications in the cell, on the basis of the data rates on the radio interface and / or on the basis of the current interference and load situation in the cell respective radio cell carry out. In this way, certain control functions are transferred to the base stations, which are usually carried out by the higher-level network nodes CRNC in a centralized network architecture (UTRAN). This leads to the problem that the hierarchically higher-level network node CRNC has only limited or no information about the current load situation at the base stations NodeB 1, NodeB 2 subordinate to it. A network node CRNC could thus not effectively carry out certain control functions that would also make sense in a hierarchical network architecture, such as, for example, admission control and load control.

Die eben genannten Probleme können, wie soeben dargestellt, bei einem Funk-Kommunikationssystem zur Paketdatenübertragung auftreten, das nach dem HSDPA-Prinzip arbeitet. Grundsätzlich können jedoch vergleichbare Überlegungen auch für andere hierarchische Funk-Kommunikationssysteme gelten, wie bereits eingangs dargestellt wurde. Bei einer Nutzung des HSPDA-Prinzips in einem Funk-Kommunikationssystem zur Paketdatenübertragung ist einerseits vorgesehen, dass der CRNC beim Aufbau einer Funkverbindung zu einem Endgerät UE physikalische Ressourcen auf den von ihm verwalteten Basisstationen NodeB freigibt (Ressource Allocation für HSDPA, in 1 abgekürzt als RA HSDPA). Ohne die Maßnahmen der Erfindung würde jedoch der CRNC keine Kenntnis über die tatsächliche Nutzung dieser physikalischen Ressourcen durch die Basisstationen NodeB erhalten, denn eine zeitlich angepasste Zuteilung (Scheduling) der zu übertragenden Datenpakete erfolgt in den Basisstationen NodeB. Der CRNC hätte also ohne die Maßnahmen der Erfindung keine Kontrolle über die tatsächliche Nutzung der freigegebenen Ressourcen in den ihm untergeordneten Zellen des Funk-Kommunikationssystems.As just described, the problems just mentioned can occur in a radio communication system for packet data transmission which works according to the HSDPA principle. In principle, however, comparable considerations can also apply to other hierarchical radio communication systems, as was already explained at the beginning. If the HSPDA principle is used in a radio communication system for packet data transmission, it is provided on the one hand that the CRNC releases physical resources on the base stations NodeB it manages when establishing a radio connection to a terminal UE (resource allocation for HSDPA, in 1 abbreviated as RA HSDPA). Without the measures of the invention, however, the CRNC would have no knowledge of the actual use of these physical resources by the base stations NodeB, because the data packets to be transmitted are allocated in a time-adapted manner (scheduling) in the base stations NodeB. Without the measures of the invention, the CRNC would therefore have no control over the actual use of the released resources in the cells of the radio communication system which are subordinate to it.

Hier kann nun die Erfindung Abhilfe schaffen. Es wird, wie in 1 dargestellt, der aktuelle Lastzustand in der jeweiligen Zelle A, B, C, D von den Basisstationen NodeB 1, NodeB 2 an den CRNC übermittelt (Cell Load Reporting CLR für Cell A, B bzw. für Cell C, D). Als lastbasierte Signalisierung werden also direkt die Lastzustände in den jeweiligen Basisstationen NodeB bzw. in den jeweiligen Zellen übertragen. Dadurch wird sichergestellt, dass auch bei Anwendung von HSDPA – bzw. grundsätzlich bei vergleichbarer Problematik in hierarchischen Funk-Kommunikationssystemen – der CRNC als Einrichtung höherer Hierarchie weiterhin ausreichende Kontroll- und Steuerungsfunktionen für ihm untergeordnete Einrichtungen NodeB niederer Hierarchie ausüben kann. Solche Kontroll- und Steuerungsfunktionen können beispielsweise eine Zugangskontrolle (Admission Control AC) oder eine Lastkontrolle (Load Control LC) sein.The invention can now remedy this. It will be like in 1 shown, the current load status in the respective cell A, B, C, D transmitted from the base stations NodeB 1, NodeB 2 to the CRNC (Cell Load Reporting CLR for Cell A, B or for Cell C, D). As load-based signaling, the load states in the respective base stations NodeB or in the respective cells are transmitted directly. This ensures that even when using HSDPA - or basically with comparable problems in hierarchical radio communication systems - the CRNC as a higher hierarchy institution can continue to perform sufficient control functions for subordinate institutions of the lower hierarchy. Such control and control functions can be, for example, an access control (Admission Control AC) or a load control (Load Control LC).

Die Übermittlung CLR der Lastzustände für die Zellen A, B, C, D kann beispielsweise periodisch oder ereignisgesteuert er folgen, z.B. wenn ein bestimmter Schwellwert überschritten oder unterschritten wird. Die aktuellen Lastzustände für die Zellen A, B, C, D können als Werte übertragen werden, welche zeitliche Mittelwerte für die durchschnittliche Nutzung von Signalisierungen oder auch von physikalischen Ressourcen darstellen, welche für HSDPA zugewiesen wurden. So kann beispielsweise die durchschnittliche Nutzung der Anzahl der Code-Kanäle (Code Channels), die durchschnittliche Verwendung bestimmter Modulationsarten, die durchschnittliche Belegung von Zwischenspeichern (Scheduling Queues) oder die durchschnittliche Anzahl von Quittierungs-Signalisierungen (wie HARQ ACQ und NACK) zur Bildung der Werte für die aktuellen Lastzustände herangezogen werden.The transmission CLR of the load states for the cells A, B, C, D can, for example, be periodic or event-driven he follow, e.g. if a certain threshold is exceeded or undershot becomes. The current load conditions for the Cells A, B, C, D can transferred as values what time averages for the average usage of Represent signaling or physical resources, which for HSDPA have been assigned. For example, the average Use of the number of code channels (code Channels), the average use of certain types of modulation, the average allocation of buffers (scheduling queues) or the average number of acknowledgment signals (like HARQ ACQ and NACK) are used to form the values for the current load conditions become.

Darüber hinaus können die übermittelten Lastinformationen aber auch vom CRNC dazu verwendet werden, einem anderen Netzknoten SRNC (Serving RNC) eine Handover-Empfehlung HOI (Handover Indication) zum Zweck der Optimierung der Lastverteilung in dem Funk-Kommunikationssystem anzuzeigen.In addition, the transmitted load information but can also be used by the CRNC, another network node SRNC (Serving RNC) a handover recommendation HOI (Handover Indication) for the purpose of optimizing the load distribution in the radio communication system display.

Hintergrund hierfür ist folgender:
Jeder Netzknoten CRNC kann für ein bestimmtes Endgerät UE zu einem Serving RNC (SRNC) werden, wenn dieser Netzknoten der erste ist, der gewisse Kontrollfunktionen über ein bestimmtes Endgerät UE ausübt, da sich dieses Endgerät UE aktuell in dem Bereich dieses bestimmten RNC befindet. Wenn nun das Endgerät UE sich bewegt und dabei den Bereich des SRNC verlässt und in den Bereich eines anderen CRNC eintritt, so behält der SRNC weiterhin die Kontrolle über das Endgerät UE und der neue CRNC dient lediglich zur Weiterleitung der Kontrollaktionen des SRNC. Der neue CRNC wird deshalb als Drift RNC (DRNC) für diese Kontrollaktionen bezeichnet. Sollen also in einen solchen Fall einem Endgerät UE beispielsweise Ressourcen für Datenverbindungen zugewiesen werden, so kann dies der SRNC nicht mehr selbst steuern, da sich das Endgerät UE im Bereich eines DRNC befindet. Der SRNC muss dann bei dem DRNC für eine Freigabe entsprechender Ressourcen anfragen.The background for this is as follows:
Each network node CRNC can become a serving RNC (SRNC) for a specific terminal UE if this network node is the first to exercise certain control functions over a specific terminal UE, since this terminal UE is currently in the area of this specific RNC. If the terminal UE now moves and thereby leaves the area of the SRNC and enters the area of another CRNC, the SRNC remains in control of the terminal UE and the new CRNC only serves to forward the control actions of the SRNC. The new CRNC is therefore referred to as the Drift RNC (DRNC) for these control actions. If, for example, resources for data connections are to be assigned to a terminal UE in such a case, the SRNC can no longer control this itself, since the terminal UE is in the area of a DRNC. The SRNC must then request the DRNC for the release of corresponding resources.

In 1 sind zwei SRNC dargestellt. Es sei SRNC1 für eine Kontrolle des Endgerätes UE1 und SRNC2 für eine Kontrolle der Endgeräte UE2, UE3 zuständig. Die Endgeräte UE1, UE2, UE3 befinden sich aber mittlerweile im Bereich des ebenfalls in 1 dargestellten CRNC, der nun für die Endgeräte UE1, UE2, UE3 und für die SRNC1 und SRNC2 als DRNC agiert und die physikalischen Ressourcen der ihm zugeordneten NodeBs verwaltet. Der als DRNC agierende CRNC kann aber aufgrund seiner Kenntnisse über die Lastverhältnisse in den Zellen A, B, C, D bzw. an den NodeB 1 und NodeB 2 jeweils den SRNC1 und SRNC2 Empfehlungen übermitteln wie beispielsweise Handover-Empfehlungen HOI (Handover Indication).In 1 two SRNC are shown. SRNC1 is responsible for a control of the terminal UE1 and SRNC2 for a control of the terminals UE2, UE3. The terminals UE1, UE2, UE3 are now in the area of the in 1 shown CRNC, which now acts as a DRNC for the terminals UE1, UE2, UE3 and for the SRNC1 and SRNC2 and manages the physical resources of the NodeBs assigned to it. Due to its knowledge of the load conditions in cells A, B, C, D or at NodeB 1 and NodeB 2, the CRNC acting as DRNC can transmit the SRNC1 and SRNC2 recommendations, such as handover recommendations HOI (Handover Indication).

In HSDPA ist vorgesehen, dass die letztliche Handover-Entscheidungen von dem entsprechenden SRNC getroffen wird. Grundsätzlich werden Handover-Entscheidungen auf Basis der Übertragungsqualität für eine Funkverbindung zu einem Endgerät UE getroffen. Die lastbasierte Handover-Entscheidung bietet hier eine weitere Möglichkeit zur Optimierung des Betriebes eines Funk-Kommunikationssystems und ist selbstverständlich auch in anderen Arten von hierarchischen Funk-Kommunikationssystemen anwendbar. Es wird damit also eine zusätzliche Möglichkeit geschaffen, eine Funkverbindung (Serving Highspeed Downlink Shared Channel HS-DSCH Radio Link) von einer ersten Zelle in eine zweite Zelle zu verlegen.HSDPA provides that the Ultimate handover decisions made by the relevant SRNC becomes. in principle are handover decisions based on the transmission quality for a radio connection to a terminal UE hit. The load-based handover decision offers here one more way to optimize the operation of a radio communication system and is self-evident also in other types of hierarchical radio communication systems applicable. This creates an additional opportunity, one Radio connection (serving high-speed downlink shared channel HS-DSCH Radio Link) from a first cell to a second cell.

So kann also im Beispiel von 1 der CRNC auf Basis von übermittelten Lastinformationen CLR der Basisstation NodeB 2 dem SRNC2 eine Handover-Empfehlung HOI senden, aufgrund derer ein Handover der Funkverbindung zu dem Endgerät UE3 von der Zelle C in die Zelle D erfolgen kann, wenn in der Zelle C die durchschnittliche Nutzung gewisser Ressourcen einen definierten Schwellwert überschreitet. Als eine weitere Voraussetzung für die Durchführung eines solchen Handovers wird sinnvollerweise vorgesehen, dass dieser nur erfolgt, wenn in der neuen Zelle, hier in der Zelle D, auch ausreichende Empfangsbedin gungen für das Endgerät UE3 vorliegen. Weiterhin kann auch der CRNC auf Basis der ihm bekannten Lastinformationen von anderen Einrichtungen des Funk-Kommunikationssystems gewünschte Handover ablehnen oder annehmen, wenn dies der Optimierung der Lastsituation im Funk-Kommunikationssystem dient.So in the example of 1 the CRNC send a handover recommendation HOI to the SRNC2 based on transmitted load information CLR of the base station NodeB 2, on the basis of which a handover of the radio connection to the terminal UE3 can take place from the cell C into the cell D if the average use in the cell C. certain resources exceed a defined threshold. As a further prerequisite for carrying out such a handover, it is expediently provided that this only takes place if there are also sufficient reception conditions for the terminal UE3 in the new cell, here in cell D. Furthermore, the CRNC can also refuse or accept desired handovers on the basis of the load information known to it from other devices in the radio communication system if this serves to optimize the load situation in the radio communication system.

Durch die Erfindung können also insbesondere folgende Funktionalitäten des CRNC unterstützt werden:

– eine dynamische Anpassung der zugewiesene Ressourcen für eine Übertragung von Datenpaketen mit HSDPA, beispielsweise eine Verringerung oder Erhöhung der Anzahl von Codes (Channelisation Codes), die für die Übertragung verwendet werden,
– Annehmen oder Ablehnen von eingehenden Paketdatenübertragungs-Verbindungen
– Annehmen oder Ablehnen eines Handovers
– Übermittlung von Handover-Empfehlungen an SRNCs zur Optimierung der Lastsituation bzw, der Nutzung der physikalischen Ressourcen in den vom CRNC verwalteten Zellen.

The following functionalities of the CRNC can thus be supported by the invention:

A dynamic adaptation of the allocated resources for a transmission of data packets with HSDPA, for example a reduction or increase in the number of codes (channelization codes) which are used for the transmission,
- Accept or reject incoming packet data transmission connections
- Accept or reject a handover
- Transmission of handover recommendations to SRNCs to optimize the load situation or the use of the physical resources in the cells managed by the CRNC.

Claims

Method for controlling a transmission of data in a radio communication system with a hierarchical network architecture, characterized in that a device (NodeB 1, NodeB 2) of a lower hierarchy of the hierarchical network architecture provides load-based signaling (CLR) to a device (CRNC) of a higher hierarchy transmits hierarchical network architecture, and the device (CRNC) higher hierarchy based on the load-based signaling (CLR) performs a control (RA) of transmission capacities of the device (NodeB 1, NodeB 2) lower hierarchy.

A method according to claim 1, characterized in that as load based signaling (CLR) Information about the load conditions for the of the institution (NodeB 1, NodeB 2) of the lower hierarchy Area of the radio communication system are transmitted.

A method according to claim 2, characterized in that as Information (CLR) about the load conditions Time - averaged load values for defined operating parameters and / or types of signaling of the radio communication system for radio connections between a facility (NodeB 1, NodeB 2) lowest hierarchy and end devices (UE1, UE2, UE3) transmitted become.

Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that that based on the load-based signaling (CLR) a review of an assignment of end devices (UE1, UE2, UE3) to certain facilities (NodeB 1, NodeB 2) lowest Hierarchy takes place.

A method according to claim 4, characterized in that as Radio communication system a cellular radio communication system is provided and based on the load-based signaling (CLR) an exam a handover possibility for at least a terminal (UE1, UE2, UE3) from a first cell (A, B, C, D) of the radio network in a second cell (A, B, C, D) of the radio communication system he follows.

Method according to one of claims 1 to 5, characterized in that that the load-based signaling (CLR) is dependent of certain time events becomes.

A method according to claim 6, characterized in that the load-based signaling (CLR) is transmitted periodically.

Method according to one of claims 1 to 5, characterized in that that the load-based signaling (CLR) is dependent transmitted by certain operating events of the radio communication system becomes.

A method according to claim 8, characterized in that the load-based signaling (CLR) as a function of defined load conditions for the area of the radio communication supplied by the device (NodeB 1, NodeB 2) lower hierarchy cation system.

A method according to claim 9, characterized in that the load-based signaling (CLR) depending on defined threshold values for the load conditions.

Method according to one of claims 1 to 10, characterized in that that control a transmission of data packets in a packet data transmission system.

Radio communication system with a hierarchical network architecture with devices (CRNC, SRNC1, SRNC2) for controlling a transmission of data, the hierarchical network architecture facilities (NodeB 1, NodeB 2) lower hierarchy and at least one facility (CRNC) higher Has hierarchy, characterized in that at least one Establishment (NodeB 1, NodeB 2) lower hierarchy for transmission load-based signaling (CLR) to a higher hierarchy device is trained and the device (CRNC) higher hierarchy for control of transmission capacities of the Establishment (NodeB 1, NodeB 2) lower hierarchy based on the load-based signaling (CLR) is formed.

Radio communication system according to claim 12, formed as Packet data transmission system.