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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung der Sendeleistung
einer sendenden Station eines Funkkommunikationssystems sowie eine
entsprechende sendende Station, eine entsprechende empfangende Station
und ein entsprechendes Funkkommunikationssystem.
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Um
in Funkkommunikationssystemen, die beispielsweise gemäß dem UMTS-Standard
(UMTS: Universal Mobile Telecommunication System) betrieben werden,
eine fehlerfreie Datenübertragung
für alle
zu übertragenden
Datenpakete zu ermöglichen, wird
ein Verfahren verwendet, bei dem von einer empfangenden Station
nicht korrekt empfangene Datenpakete erneut empfangen werden. Diese
Verfahren ist unter seiner englischen Bezeichnung „Automatic
Repeat Request" (ARQ)
bekannt.
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Empfängt eine
empfangende Station, beispielsweise eine Basisstation, ein Datenpaket
nicht korrekt, d. h. das Datenpaket kann nicht richtig dekodiert
werden, signalisiert sie einer sendenden Station, beispielsweise
einer Teilnehmerstation, den fehlerhaften Empfang durch ein NACK-Signal
(NACK: Not ACKnowledgement). Die Teilnehmerstation sendet daraufhin
das entsprechende Datenpaket erneut an die Basisstation. Einen korrekten
(fehlerfreien) Empfang eines Datenpaketes signalisiert die Basisstation
durch ein ACK-Signal (ACK: ACKnowledgement).
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Wechselt
die Teilnehmerstation in eine andere Funkzelle, so gelangt sie in
den Sende- und Empfangsbereich von wenigstens einer weiteren Basisstation.
Im Fall eines sogenannten Soft-Handovers sendet
die Teilnehmerstation gleichzeitig Datenpakete an die Basisstation
der ursprünglichen
Zelle und an die wenigsten eine andere Basisstation der neuen Zelle.
Alle von den Basisstationen empfangenen Datenpakete werden an einen
Funkzugangskontroller (engl.: Radio Network Controler [RNC]) weitergeleitet und
dort ausgewertet. Im Funkzugangskontroller werden die korrekt empfangenen
Datenpakete in der richtigen Reihenfolge aneinandergefügt und gleiche Datenpakete
werden kombiniert.
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Die
Teilnehmerstation empfängt
während
eines Soft-Handovers von den wenigstens zwei Basisstationen ACK-
und NACK-Signale. Ein ausreichendes Kriterium zum Senden eines neuen
Datenpaketes ist, dass die Teilnehmerstation ein ACK-Signal von
einer der Basisstationen empfängt,
da es für
eine einwandfreie Datenübertragung
ausreicht, dass ein Datenpaket einmal fehlerfrei an den Funkzugangskontroller
weitergeleitet wird.
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Zur
Gewährleistung
einer gewünschten
Qualität
der Datenübertragung
der Teilnehmerstation, wird im Funkzugangskontroller eine Fehlerrate
(BER: Bit Error Rate oder BLER: Block Error Rate) anhand aller empfangener
Datenpakete ermittelt und mit einem Sollwert der Fehlerrate verglichen.
In Abhängigkeit
von dem Ergebnis dieses Vergleichs, wird den Basisstationen ein
Sollwert für
eine Empfangsqualität,
z. B. ein Signal-zu-Interferenz-Verhältnis (SIR:
Signal to Interference Ratio), vorgegeben. Die Basisstationen wiederum
messen jeweils eine Empfangsqualität für von der Teilnehmerstation
empfangene Signale anhand von bekannten Kontrollsignalen (pilot
symbols) der Teilnehmerstation und vergleichen den jeweiligen Messwert
mit dem vom Funkzugangskontroller vorgegebenen Sollwert der Empfangsqualität. Je nach
Ergebnis des Vergleichs wird der Teilnehmerstation entweder signalisiert,
ihre Sendeleistung zu erhöhen
oder zu erniedrigen. Zu diesem Zweck werden üblicherweise 1 Bit große Signale,
sogenannte TPC-Bits (TPC: Transmit Power Control) verwendet. Empfängt die
Teilnehmerstation wenigstens ein TPC-Bit von einer der Basisstationen,
das eine Erniedrigung anfordert, so wird sie ihre Sendeleistung
erniedrigen, um so möglichst
wenig Interferenzen bei allen empfangenden Basisstationen zu erzeugen.
Die Regelung des Sollwerts der Empfangsqualität durch den Funkzugangskontroller
wird als äußere Leistungskontrolle
bezeichnet (outer loop power control), während die vergleichsweise schnelle Regelung
der Sendeleistung der Teilnehmerstation durch die Steuersignale
der Basisstationen als innere Leistungskontrolle bezeichnet wird
(inner loop power control).
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Im
Rahmen der aktuellen Standardisierungsvorhaben des 3GPP (3rd Generation
Partnership Project) werden zur Zeit Vorschläge diskutiert, auch die äußere Leistungsregelung
in die Basisstationen zu verlagern. Dies ist vorteilhaft für eine als „enhanced
uplink" (siehe dazu
3GPP TR25.896v0.2.0) bezeichnete Datenübertragung mit hoher Datenrate von
einer Teilnehmerstation an eine Basisstation, d. h. in Aufwärtsrichtung
(uplink).
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Datenpakete
werden bei einem „enhanced uplink" weiterhin an den
Funkzugangskontroller weitergeleitet und dort aneinandergefügt. Redundante Datenpakete
werden ebenfalls weiterhin im Funkzugangskontroller kombiniert,
der allen empfangenden Basisstationen, dem sogenannten „active
set", eine gemeinsame Fehlerrate
vorgibt. Die Messung der tatsächlichen
Fehlerrate und der Vergleich mit dem Sollwert der Fehlerrate sowie
Modifikationen des Sollwerts der Empfangsqualität werden nun von den Basisstationen
selbst durchgeführt.
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Der
Sollwert der Fehlerrate ist. üblicherweise sehr
klein (etwa 10–6), so dass eine Messung
der Fehlerrate eine so lange Messzeit erfordert, dass selbst langsame Änderungen
der Übertragungsbedingungen
nicht messbar sind. Der Sollwert der Empfangsqualität muss daher
so eingestellt werden, dass auch bei schlechten und sich schnell ändernden Übertragungsbedingungen
die gewünschte
Fehlerrate im Funkzugangskontroller erreicht wird.
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Leiten
nun mehrere Basisstationen im Soft-Handover gleichzeitig ihre empfangenen
Datenpakete an den Funkzugangskontroller weiter, so resultiert aus
der oben beschriebenen Einstellung des Sollwerts der Empfangsqualität, dass
im Funkzugangskontroller tatsächlich
eine geringere Fehlerrate vorliegt als durch den Sollwert der Fehlerrate
vorgegeben wurde. Dies kommt dadurch zustande, dass die Fehlerrate
im Funkzugangskontroller durch die von allen Basisstationen weitergeleiteten
Datenpakete bestimmt wird und somit besser ist als von einer Basisstation
allein. Die Sendeleistung der Teilnehmerstation ist somit höher als
eigentlich erforderlich wäre,
und es gibt daher durch die von der Teilnehmerstation übertragenen
Datenpakete mehr Interferenzen, als bei einer den tatsächlichen
Anforderungen an die Fehlerrate entsprechenden Datenübertragung
nötig wären.
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Aus
der
DE 101 42 123
A1 ist ein Verfahren zur Übertragung von Datenpaketen
bekannt, bei dem ein Empfänger
einem Sender eine positive Bestätigungsnachricht
sendet, wenn ein Datenpaket fehlerfrei empfangen wurde. Wird ein
Datenpaket fehlerhaft empfangen, sendet der Empfänger dem Sender eine negative
Bestätigungsnachricht.
Der Empfänger sendet
dem Sender eine Wiederholungsnachricht zur Anforderung einer erneuten Übertragung
deines Datenpaketes, wenn trotz einer vom Empfänger gesendeten positiven Bestätigungsnachricht
keine erneute Übertragung
des betreffenden Datenpaketes erfolgt.
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Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Verfahren
zur Steuerung der Sendeleistung von sendenden Stationen eines Funkkommunikationssystems
anzugeben.
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Diese
Aufgabe wird mit dem Verfahren, der sendenden Station, der empfangenden
Station und dem Funkkommunikationssystem gemäß den unabhängigen Ansprüchen gelöst.
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Vorteilhafte
Aus- und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Bei
dem erfindungsgemäßen Verfahren
zur Steuerung der Sendeleistung einer sendenden Station eines Funkkommunikationssystems
empfängt eine
empfangende Station Datenpakete von der sendenden Station, empfängt die
empfangende Station nicht korrekt empfangene Datenpakete erneut
von der sendenden Station und wird die Sendeleistung der sendenden
Station in Abhängigkeit
von einer Wiederholungsrate der erneut von der empfangenden Station
empfangenen Datenpakete gesteuert. Eine Sendeleistungssteuerung,
die die Wiederholungsrate der erneut empfangenen Datenpakete berücksichtigt,
hat den Vorteil, dass auch bei einem Empfang der Datenpakete durch
mehrere empfangende Stationen die empfangenden Stationen alle die
gleiche Größe, nämlich die
Wiederholungsrate, zur Sendeleistungssteuerung berücksichtigen.
Die sendende Station sendet Ihre Datenpakete an alle empfangenden
Stationen, so dass alle empfangenden Stationen die gleichen Datenpakete
erneut empfangen, d. h. die gleiche Wiederholungsrate berücksichtigen.
Die Sendeleistungssteuerung erfolgt somit derart, dass durch die
Wiederholungsrate eine Gesamtübertragungsqualität berücksichtigt
werden kann. Die Sendeleistung der sendenden Station kann daher
im Mittel niedriger eingestellt werden, als bei einer Sendeleistungsregelung,
die beispielsweise statt der Wiederholungsrate jeweils eine Blockfehlerrate
in den empfangenden Stationen berücksichtigt. Das gleiche gilt
auch bei einer Datenübertragung
an nur eine empfangende Station. Die. Sendeleistung der sendenden
Station kann erniedrigt werden; falls die Wiederholungsrate geringer
ist als ein entsprechender Sollwert, selbst wenn eine Regelung,
die ein Blockfehlerrate berücksichtigt,
eine Erhöhung
anfordert.
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Vorteilhafter
Weise sind erstmalig empfangene Datenpakete mit einer Kennung versehen,
die die Datenpakete als erstmalig empfangene kennzeichnet. Auf diese
Weise können
erstmalig ausgesendete bzw. empfangene Datenpakete von erneut gesendeten
bzw. empfangenen Datenpaketen unterschieden werden. Eine Kennung,
die die sendende Station verwendet, um erstmalig von ihr gesendete
Datenpakete zu kennzeichnen, ist selbstverständlich aus Sicht der empfangenden
Station eine Kennung, die das Datenpaket als erstmalig empfangen
kennzeichnet.
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In
einer Ausgestaltung der Erfindung wird in der empfangenden Station
ein Steuersignal zur Steuerung der Sendeleistung der sendenden Station
erzeugt, wobei das Steuersignal von der Abweichung einer Empfangsqualität der Datenpakete
von einem Sollwert der Empfangsqualität abhängt, und der Sollwert der Empfangsqualität wird in
Abhängigkeit
von der Wiederholungsrate der erneut von der empfangenden Station
empfangenen Datenpakete eingestellt. Der Sollwert der Empfangsqualität kann durch eine
Berücksichtigung
der Wiederholungsrate so eingestellt werden, dass im Mittel mehr
Steuersignale eine Sendeleistungserniedrigung anfordern als dies mit
einer bekannten Sendeleistungssteuerung möglich wäre, die den Sollwert der Empfangsqualität beispielsweise
statt in Abhängigkeit
von der Wiederholungsrate in Abhängigkeit
von einer Blockfehlerrate einstellt.
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In
einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung wird in der empfangenden
Station ein vorläufiges
Steuersignal zur Steuerung der Sendeleistung der sendenden Station
erzeugt, wobei das vorläufige Steuersignal
von der Abweichung einer Empfangsqualität der Datenpakete von einem
Sollwert der Empfangsqualität
abhängt
und in Abhängigkeit
von der Wiederholungsrate der erneut von der empfangenden Station
empfangenen Datenpakete wird ein endgültiges Steuersignal erzeugt.
Das vorläufige Steuersignal
entspricht den bisher verwendeten Steuersignalen einer bekannten
Sendeleistungssteuerung mit innerer und äußerer Leistungskontrolle. Durch
das endgültige
Steuersignal kann die Sendeleistung der sendenden Station im Mittel
niedriger sein als bei ausschließlicher Berücksichtigung des vorläufigen Steuersignals,
da bei einer ihren Sollwert unterschreitenden Wiederholungsrate
die Sendeleistung durch ein entsprechendes endgültiges Steuersignal reduziert
werden kann, auch wenn das vorläufige
Steuersignal das Gegenteil anfordern würde.
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In
einer weiteren alternativen Ausgestaltung der Erfindung wird die
Wiederholungsrate in der sendenden Station bestimmt.
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Von
Vorteil ist für
diese weitere alternative Ausgestaltung der Erfindung, wenn die
sendende Station ein Steuersignal der empfangenden Station zur Steuerung
der Sendeleistung erhält
und die sendende Station aus dem Vergleich der Wiederholungsrate
mit einem Sollwert der Wiederholungsrate eine andere Sendeleistung
einstellt als durch ein Steuersignal der empfangenden Station angefordert wird.
Auf diese Weise kann die Sendeleistung der sendenden Station im
Mittel niedriger sein als bei ausschließlicher Berücksichtigung des empfangenen Steuersignals,
da bei einer ihren Sollwert unterschreitenden Wiederholungsrate
die Sendeleistung reduziert werden kann, auch wenn das Steuersignal das
Gegenteil anfordert.
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Besonders
vorteilhaft wird die Wiederholungsrate der erneut von der empfangenden
Station empfangenen Datenpakete entweder aus der gesamten Anzahl
der innerhalb eines vorgebbaren Zeitintervalls empfangenen Datenpakete
und der Anzahl der erstmalig empfangenen Datenpakete oder aus der
gesamten Anzahl der innerhalb des vorgebbaren Zeitintervalls von
der sendenden Station gesendeten Datenpakete und der Anzahl der
erstmalig gesendeten Datenpakete ermittelt.
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In
einer vorteilhaften Ausführungsform
ist die empfangende Station eine Basisstation und die sendende Station
eine mobile Station.
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In
einer alternativen vorteilhaften Ausführungsform ist die empfangende
Station eine mobile Station und die sendende Station eine Basisstation.
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In
einer bevorzugten Ausgestaltung empfängt mindestens eine weitere
empfangende Station Datenpakete von der sendenden Station, empfängt die
weitere empfangende Station nicht korrekt empfangene Datenpakete
erneut von der sendenden Station, wird die Sendeleistung der sendenden
Station in Abhängigkeit
von einer Wiederholungsrate der erneut von der weiteren empfangenden
Station empfangenen Datenpakete gesteuert und leiten die empfangenden
Stationen ihre empfangenen Datenpakete an eine Kontrollstation weiter.
Während
einer Datenübertra gung
können
die gleichen Datenpakete von beiden empfangenden Stationen empfangen
werden, so dass die Wiederholungsrate für beide empfangende Stationen
gleich ist. Die Sendeleistung der sendenden Station kann von beiden
empfangenden Stationen anhand der Wiederholungsrate so gesteuert
werden, dass von beiden empfangenden Stationen gemeinsam eine bestimmte
Wiederholungsrate und somit eine Gesamtempfangsqualität erreicht wird.
Leiten die empfangenden Stationen die Datenpakete an die Kontrollstation
beispielsweise einen Funkzugangskontroller weiter, so liegen in
der Kontrollstation die Datenpakete mit der Gesamtempfangsqualität (z. B.
eine Blockfehlerrate) vor.
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Eine
möglichst
geringe Belegung von Übertragungsressourcen
lässt sich
dadurch erreichen, dass die empfangenden Stationen ausschließlich korrekt
empfangene Datenpakete an die Kontrollstation weiterleiten.
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Die
Erfindung wird im folgenden anhand von in den Figuren dargestellten
Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es
zeigen:
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1 ein Schema eines erfindungsgemäßen Funkkommunikationssystem
mit einer Teilnehmerstation, zwei Basisstationen und einer Kontrollstation,
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2 eine schematische Darstellung
von Datenpaketen, die die Teilnehmerstation gemäß 1 an die Basisstationen sendet,
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3 eine schematische Darstellung
einer ersten Sendeleistungssteuerung für die Teilnehmerstation gemäß 1,
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4 eine schematische Darstellung
einer zweiten Sendeleistungssteuerung für die Teilnehmerstation gemäß 1 und
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5 eine schematische Darstellung
einer dritten Sendeleistungssteuerung für die Teilnehmerstation gemäß 1.
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Gleiche
Bezugszeichen in den Figuren bezeichnen gleiche Gegenstände.
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Eine
sendende Station ist jede Station, die Signale senden kann. Im nachfolgenden
wird als sendende Station eine Teilnehmerstation betrachtet. Eine
Teilnehmerstation ist beispielsweise ein Mobiltelefon oder auch
eine ortsbewegliche Vorrichtung zur Übertragung von Bild- und/oder
Tondaten, zum Fax-, Short Message Service SMS- und Email-Versand und
zum Internet-Zugang. Es handelt sich mithin um eine allgemeine Sende-
und/oder Empfangseinheit eines Funkkommunikationssystems.
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Als
empfangende Station wird im nachfolgenden eine Basisstation betrachtet,
ohne jedoch darauf beschränkt
zu sein. Selbstverständlich
kann eine empfangende Station auch eine Mobilstation oder eine beliebige
andere Station mit einer Empfangseinrichtung zum Empfang von über eine
Funkverbindung übertragenen
Signalen sein.
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Die
Erfindung kann vorteilhaft in beliebigen Funkkommunikationssystemen
verwendet werden. Unter Funkkommunikationssystemen sind beliebige Systeme
zu verstehen, in denen eine Datenübertragung zwischen Stationen über eine
Funkschnittstelle erfolgt. Die Datenübertragung kann sowohl bidirektional
als auch unidirektional erfolgen. Funkkommunikationssysteme sind
insbesondere beliebige Mobilfunksysteme beispielsweise nach dem
GSM-(Global System for Mobile Communication) oder dem UMTS-(Universal
Mobile Telecommunication System) Standard. Auch Ad-hoc Netze und
zukünftige Mobilfunksysteme
beispielsweise der vierten Generation sollen unter Funkkommunikationssystemen verstanden
werden.
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Im
folgenden wird die Erfindung am Beispiel eines Mobilfunksystems
nach dem UMTS-Standard beschrieben, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein.
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In 1 ist schematisch eine Datenübertragung
von einer Teilnehmerstation UE an eine erste und eine zweite Basisstation
NodeB1, NodeB2 dargestellt. Die Teilnehmerstation UE überträgt mittels ihrer
Sende- und Empfangseinheit SE3 erste Datenpakete D1, zweite Datenpakete
D2, dritte Datenpakete D3 und vierte Datenpakete D4 an die Basisstationen
NodeB1, NodeB2. Die Basisstationen NodeB1, NodeB2 empfangen die
Datenpakete D1, D2, D3, D4 jeweils mit einer Sende- und Empfangseinheit
SE1, SE2 und versuchen die Datenpakete D1, D2, D3, D4 zu dekodieren.
Gelingt die Dekodierung, sendet die entsprechende Basisstation NodeB1,
NodeB2 ein Bestätigungssignal
ACK an die Teilnehmerstation UE. Die Teilnehmerstation UE erkennt
an dem Bestätigungssignal
ACK, dass das entsprechende Datenpaket korrekt, d. h. fehlerfrei
empfangen wurde und sendet daraufhin das nächste Datenpaket. Wird ein
Datenpaket von ei ner Basisstation nicht korrekt empfangen (dekodiert),
so sendet die Basisstation NodeB1, NodeB2 ein entsprechendes Anforderungssignal
NACK mit dem sie die erneute Übertragung
des nicht korrekt und somit fehlerhaft empfangenen Datenpakets anfordert.
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Selbstverständlich können auch
zunächst mehrere
Datenpakete, beispielsweise die ersten bis vierten Datenpakete D1,
D2, D3, D4, gesendet werden, bevor die Basisstationen NodeB1, NodeB2
für jedes
der empfangenen Datenpakete jeweils ein entsprechendes Bestätigungs-
ACK oder Anforderungssignal NACK senden. Man spricht dann davon,
dass die Datenpakete in Fenstern (engl.: windows) übertragen
werden.
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Die
Basisstationen NodeB1, NodeB2 leiten die fehlerfrei empfangenen
Datenpakete an eine Datenverarbeitungseinheit DV einer Kontrollstation RNC,
beispielsweise eines Funkzugangskontrollers, weiter. Während die
erste Basisstation NodeB1 das erste, dritte und vierte Datenpaket
D1, D3, D4 fehlerfrei empfangen hat und an die Kontrollstation RNC weiterleitet,
hat die zweite Basisstation NodeB2 keines der drei ersten Datenpaketen
D1 fehlerfrei empfangen und leitet daher nur das zweite, dritte
und vierte Datenpaket D2, D3, D4 an die Datenverarbeitungseinheit
DV der Kontrollstation RNC weiter.
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In
der Datenverarbeitungseinheit DV werden die mehrfach empfangen Datenpakete
D3, D4 kombiniert. Alle korrekt empfangenen Datenpakete D1, D2,
D3, D4 werden ausgewertet, anhand einer Datenpaketnummer in die
richtige Reihenfolge gebracht und über ein nicht dargestelltes
Kernnetz an einen Empfänger
weitergeleitet.
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Die
Teilnehmerstation UE überträgt das erste Datenpakete
D1 insgesamt dreimal an die beiden Basisstationen NodeB1, NodeB2
und erhält
von der zweiten Basisstation NodeB2 jedes Mal ein Anforderungssignal
NACK. Da die Teilnehmerstation UE jedoch nach der dritten Übertragung
des ersten Datenpakets D1 ein Bestätigungssignal ACK von der ersten
Basisstation NodeB1 erhält, überträgt sie als nächstes das
zweite Datenpaket D2, obwohl die zweite Basisstation NodeB2 das
erste Datenpaket D1 immer noch nicht fehlerfrei empfangen hat.
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Der
fehlerfreie Empfang des zweiten Datenpakets D2 wird der Teilnehmerstation
UE durch ein entsprechendes Bestätigungssignal
ACK nach der zweiten Übertragung
von der zweiten Basisstationen NodeB2 bestätigt. In diesem Fall hat die
erste Basisstation NodeB1 keines der zweiten Datenpakete D2 korrekt
empfangen. Die dritten und vierten Datenpakete D3, D4 werden von
beiden Basisstationen NodeB1, NodeB2 bereits bei der ersten Übertragung fehlerfrei
empfangen.
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Zur
Steuerung der Sendeleistung der Teilnehmerstation UE wird den Basisstationen
NodeB1, NodeB2 von der Kontrollstation RNC ein Sollwert BLERtarget
für eine
Fehlerrate der empfangenen Datenpakete sowie ein Sollwert WRtarget
für eine
Wiederholungsrate erneut von der Teilnehmerstation UE empfangener
Datenpakete mitgeteilt. In Abhängigkeit
von einem Vergleich eines oder beider Sollwerte mit einer entsprechenden
Messgröße, erzeugen
die Basisstationen NodeB1, NodeB2 jeweils mittels einer Steuereinheit
P1, P2 ein Steuersignal ST1, ST2, das der Teilnehmerstation UE eine
Erhöhung
oder Erniedrigung ihrer Sendeleistung signalisiert. Die Verarbeitung
und Anwendung der Steuersignale ST1, ST2 erfolgt durch eine Steuereinheit PC
der Teilnehmerstation UE. Die Erzeugung der Steuersignale ST1, ST2
wird nachfolgend anhand der 3 und 4 beschrieben.
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Damit
die Basisstationen NodeB1, NodeB2 eine Wiederholungsrate WR der
erneut empfangen Datenpakete bestimmen kann, kennzeichnet die Teilnehmerstation
UE, wie schematisch in 2 anhand der
ersten bis vierten Datenpakete D1, D2, D3, D4 sowie anhand weiterer
fünfter
und sechster Datenpakete D5, D6 dargestellt, erstmalig übertragene
Datenpakete mit einer entsprechenden Kennung NP.
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Die
zeitliche Reihenfolge des Eintreffens der Datenpakete D1, D2, D3,
D4, D5, D6 bei den Basisstationen NodeB1, NodeB2 erfolgt in 2 von rechts nach links.
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Zunächst wird
das erste Datenpaket D1, mit einer entsprechenden Kennung NP versehen,
erstmalig übertragen
bzw. von den Basisstationen NodeB1, NodeB2 empfangen. Es folgt eine
zweimalige erneute Übertragung
des ersten Datenpakets D1. Das zweite Datenpaket D2 wird einmal
erstmalig mit Kennung NP und einmal erneut übertragen. Das dritte und vierte
Datenpaket D3, D4 werden nur erstmalig, d. h. mit Kennung NP übertragen,
während das
fünfte
Datenpaket D5 dreimal übertragen
wird. Eine Übertragung
des fünften
Datenpakets D5 erfolgt daher mit Kennung NP und zwei weitere Übertragungen
sind erneute Übertragungen
und haben daher keine Kennung NP. Das sechste Datenpaket D6 wird einmal
erstmalig mit Kennung NP und einmal erneut ohne Kennung NP empfangen.
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Die
Basisstationen NodeB1, NodeB2 zählen in
einem Zeitintervall ZI die Anzahl insgesamt empfangener Datenpakete,
in die sem Ausführungsbeispiel
12 Datenpakete, und die Anzahl mit Kennung NP übertragener Datenpakete, hier
6 Datenpakete. Die Wiederholungsrate WR ergibt sich dann aus dem Verhältnis der
Anzahl mit Kennung empfangener Datenpakete zur Anzahl insgesamt
empfangener Datenpakete. In dem Ausführungsbeispiel von 2 ist die Wiederholungsrate
somit 6/12 = 0,5. Selbstverständlich
kann die Wiederholungsrate auch unabhängig von der Anzahl insgesamt
empfangender Datenpakete sein, in dem die Wiederholungsrate als
Anzahl innerhalb eines wählbaren
Zeitintervalls empfangener Datenpakete mit Kennung NP definiert wird.
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3 zeigt schematisch ein
erstes Ausführungsbeispiel
zur Steuerung der Sendeleistung der Teilnehmerstation UE in Abhängigkeit
von der Wiederholungsrate WR mittels Steuersignalen ST1, die die
erste Basisstation NodeB1 erzeugt. Vorrichtungen mit gleicher Funktionsweise
finden sich entsprechend in der zweiten Basisstation NodeB2 zur
Erzeugung der Steuersignale ST2.
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Die
erste Basisstation NodeB1 empfängt
mittels ihrer Sende- und
Empfangseinheit SE1 Kontrollsignale PS (pilot symbols) und Datenpakete
D von der Teilnehmerstation UE. In einer ersten Kontrolleinheit
K1 ermittelt die erste Basisstation NodeB1 anhand der Kontrollsignale
PS eine Empfangsqualität SIR
der Datenpakete D, beispielsweise ein Signal-zu-Interferenz-Verhältnis. In
einer zweiten Kontrolleinheit K2 wird anhand der empfangenen Datenpakete
D eine Wiederholungsrate WR der erneut empfangen Datenpakete bestimmt.
In einer zweiten Vergleichseinheit V2 wird die Wiederholungsrate
WR mit dem Sollwert WRtarget der Wiederholungsrate verglichen. Das
Ergebnis des Vergleichs dient zur Festlegung eines Sollwertes SIRtar get
der Empfangsqualität
der Datenpakete. In einer ersten Vergleichseinheit V1 wird die Empfangsqualität SIR der Datenpakete
mit ihrem Sollwert SIRtarget verglichen. Ist die Empfangsqualität SIR besser
(größer) als
der Sollwert SIRtarget der Empfangsqualität (SIR > SIRtarget), so wird von der Vergleichseinheit
V1 ein Steuersignal ST1 generiert, das die Teilnehmerstation UE
zur Erniedrigung ihrer Sendeleistung auffordert. Das Steuersignal
ST1 fordert eine Erhöhung
an, wenn die Empfangsqualität
SIR kleiner ist als ihr Sollwert SIRtarget.
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Ist
beispielsweise die Wiederholungsrate WR kleiner als ihr Sollwert
WRtarget, so folgt daraus, dass die Sendeleistung der Teilnehmerstation
UE zu hoch ist und der Sollwert SIRtarget der Empfangsqualität wird erniedrigt.
Ist die Wiederholungsrate WR größer als
ihr Sollwert WRtarget, so ist die Sendeleistung der Teilnehmerstation
UE zu niedrig und der Sollwert SIRtarget der Empfangsqualität wird erhöht.
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Entsprechend
der Erfindung wird zur Einstellung des Sollwertes SIRtarget der
Empfangsqualität anstelle
der bisher bekannten Verwendung einer Fehlerrate, beispielsweise
einer Blockfehlerrate, eine Wiederholungsrate WR erneut empfangener
Datenpakete verwendet. Dies hat den Vorteil, dass alle Basisstationen
NodeB1, NodeB2 den gleichen Wert messen, da die Wiederholungsrate
WR für
alle Basisstationen NodeB1, NodeB2 gleich ist. In der Datenverarbeitungseinheit
DV der Kontrollstation RNC wird somit diejenige Qualität der Datenübertragung
erreicht, die benötigt
bzw. gewünscht
wird, ohne dass dazu die Teilnehmerstation eine unnötig hohe
Sendeleistung verwendet. Die Sendeleistung der Teilnehmerstation
UE ist im Mittel geringer als bei bekannten Sendeleistungssteuerungsverfahren.
Es entstehen somit weniger Interferenzen.
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Ein
bevorzugtes zweites Ausführungsbeispiel
wird in 4 schematisch
dargestellt. In eine bekannte Sendeleistungssteuerung mit einem
inneren (inner loop) und äußeren (outer
loop) Regelkreis zur Sendeleistungssteuerung wird zusätzlich die Wiederholungsrate
WR der erneut empfangenen Datenpakete berücksichtigt.
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Die
erste Basisstation NodeB1 empfängt
mittels ihrer Sende- und
Empfangseinheit SE2 Kontrollsignale PS (pilot symbols) und Datenpakete
D von der Teilnehmerstation UE. In der ersten Kontrolleinheit K1
ermittelt die erste Basisstation NodeB1 anhand der Kontrollsignale
PS eine Empfangsqualität SIR
der Datenpakete D, beispielsweise ein Signal-zu-Interferenz-Verhältnis. In
einer dritten Kontrolleinheit K3 wird anhand der empfangenen Datenpakete
D eine Blockfehlerrate BLER der empfangenen Datenpakete bestimmt.
In einer dritten Vergleichseinheit V3 wird die Blockfehlerrate BLER
mit dem Sollwert BLERtarget der Blockfehlerrate verglichen. Das Ergebnis
des Vergleichs dient zur Festlegung des Sollwertes SIRtarget der
Empfangsqualität
der Datenpakete. In der ersten Vergleichseinheit V1 wird die Empfangsqualität SIR der
Datenpakete mit ihrem Sollwert SIRtarget verglichen. Ist die Empfangsqualität SIR besser
als der Sollwert SIRtarget (SIR > SIRtarget),
so wird von der Vergleichseinheit ein vorläufiges Steuersignal VST1 generiert,
das eine Erniedrigung der Sendeleistung der Teilnehmerstation UE
fordert. Das vorläufige
Steuersignal VST1 fordert eine Erhöhung an, wenn die Empfangsqualität SIR kleiner
ist als ihr Sollwert SIRtarget.
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In
der zweiten Kontrolleinheit K2 wird anhand der empfangenen Datenpakete
D die Wiederholungsrate WR der erneut empfangen Datenpakete bestimmt.
In der zweiten Vergleichseinheit V2 wird die Wiederholungsrate WR
mit dem Sollwert WRtarget der Wiederholungsrate verglichen. Das
Ergebnis des Vergleichs dient zur Festlegung eines endgültigen Steuersignals
ST1 zur Steuerung der Sendeleistung der Teilnehmerstation UE.
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Das
endgültige
Steuersignal ST1 ergibt sich aus dem Ergebnis des Vergleichs von
Wiederholungsrate WR und Sollwert WRtarget der Wiederholungsrate
sowie dem vorläufigen
Steuersignal VST1. Es gibt folgende Kombinationsmöglichkeiten:
- 1) WR < WRtarget
und VST1 entspricht einer Sendeleistungserniedrigung
- 2) WR < WRtarget
und VST1 entspricht einer Sendeleistungserhöhung
- 3) WR > WRtarget
und VST1 entspricht einer Sendeleistungserniedrigung
- 4) WR > WRtarget
und VST1 entspricht einer Sendeleistungsererhöhung
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Im
Fall 1) fordert das endgültige
Steuersignal ST1 eine Sendeleistungserniedrigung.
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Im
Fall 2) ergibt sich aus der Wiederholungsrate eine Sendeleistungserniedrigung
(eine kleinere Sendeleistung bewirkt eine größere Wiederholungsrate), so
dass das endgültige
Steuersignal ST1 eine Sendeleistungserniedrigung anfordert.
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Im
Fall 3) ergibt sich aus der Wiederholungsrate eine Sendeleistungserhöhung (eine
höhere
Sendeleistung bewirkt eine kleinere Wiederholungsrate). Je nach
Vorgabe durch das Funkkommunikationssystem, kann nun entweder das
Ergebnis der Wiederholungsrate favorisiert werden, d. h. das endgültige Steuersignal
ST1 fordert entgegen dem vorläufigen
Steuersignal VST1 eine Sendeleistungserhöhung oder das vorläufige Steuersignal
VST1 wird favorisiert, d. h. das endgültige Steuersignal ST1 fordert
ebenso wie das vorläufige
Steuersignal VST1 eine Sendeleistungserhöhung. Um insgesamt die Sendeleistung
der Teilnehmerstation UE möglichst niedrig
zu halten, wird die letztgenannte Möglichkeit bevorzugt.
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Im
Fall 4) fordert das endgültige
Steuersignal ST1 eine Sendeleistungserhöhung.
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Die
Erfindung bewirkt durch die in bisherigen Sendeleistungssteuerungen
nicht vorgesehene Erniedrigung der Sendeleistung im Fall 2), dass
die Teilnehmerstation UE insgesamt mit einer geringeren Sendeleistung
sendet und somit weniger Interferenzen erzeugt.
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Besonders
vorteilhaft ist die erfindungsgemäße Sendeleistungssteuerung,
wenn die Teilnehmerstation UE an mehrere Basisstationen NodeB1, NodeB2
gleichzeitig Datenpakete überträgt. Selbstverständlich lässt sich
die Erfindung sowohl für
eine Datenübertragung
von der Teilnehmerstation UE an eine einzige Basisstation als auch
für eine
Datenübertragung
von einer Basisstation an eine einzige Teilnehmerstation verwenden.
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In
einem dritten Ausführungsbeispiel,
das in 5 schematisch
dargestellt ist, empfängt
die Teilnehmerstation Steuersignale ST von den Basisstationen NodeB1,
NodeB2 und sendet Datenpakete D an die Basisstationen NodeB1, NodeB2.
Die Steuersignale ST wurden in bekannter Weise in den Basisstationen
NodeB1, NodeB2 mittels einer üblichen Leistungskontrolle
erzeugt, wie sie sich beispielsweise bei ausschließlicher
Verwendung des vorläufigen Steuersignals
VST1 aus 4 ergeben würde.
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Die
Teilnehmerstation UE bestimmt Anhand der von ihr gesendeten Datenpakete
D in einer Kontrolleinheit K eine Wiederholungsrate WR der erneut gesendeten
Datenpakete und vergleicht diese mit dem Sollwert WRtarget der Wiederholungsrate
in einer weiteren Kontrolleinheit VV, die ein entsprechendes vorläufiges Steuersignal
VST erzeugt. In einer dritten Kontrolleinheit V erfolgt ein Vergleich
mit dem empfangenen Steuersignal ST und es wird ein endgültiges Steuersignal
EST nach Kriterien erzeugt, die den zu 4 anhand der Fälle 1) bis 4) beschriebenen
Kriterien entsprechen. Das endgültige
Steuersignal EST dient zur Steuerung der Sendeleistung anstelle
des empfangenen Steuersignals ST.
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Der
Sollwert WRtarget der Wiederholungsrate wird der Teilnehmerstation
UE von der Kontrollstation RNC mittels einer der Basisstationen
NodeB1, NodeB2 mitgeteilt.