DE19959179A1 - Verfahren zur dynamischen Änderung von Ratenanpassungsfaktoren in einem Funk-Kommunikationssystem - Google Patents

Verfahren zur dynamischen Änderung von Ratenanpassungsfaktoren in einem Funk-Kommunikationssystem

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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Datenratenanpassung für eine Datenübertragung von Daten über eine Funkschnittstelle über eine Verbindung zwischen zumindest zwei Funkstationen (BS, MS) eines Funk-Kommunikationssystems und ein solches Funk-Kommunikationssystem. Dabei werden die Daten zum Übertragen entsprechend zuvor bestimmter Ratenanpassungsfaktoren verarbeitet und in einen Übertragungsrahmen (fr) eingetragen. DOLLAR A Zur Verbesserung der Übertragung wird vorgeschlagen, während der Übertragung eine aktualisierende Bestimmung und Anpassung der Ratenanpassungsfaktoren vorzunehmen. DOLLAR A Insbesondere wird vorgeschlagen, im Fall unterschiedlicher Kodier- und/oder Interleaving-Schemata für Transportkanäle in einer Aufwärtsverbindung und in einer Abwärtsverbindung für die Bestimmung erforderlicher Ratenanpassungsfaktoren Tabellenwerte zu verwenden, die angeben, wie sich eine Veränderung der Bitfehlerrate eines Transportkanals auf einen anderen Transportkanal übertragen läßt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Datenratenanpassung für eine Datenübertragung über eine Funkschnittstelle zwi­ schen zwei Funkstationen mit den Merkmalen des Patentan­ spruchs 1, insbesondere über breitbandige Funkschnittstellen, die ein CDMA-Teilnehmer-Separierungsverfahren verwenden und pro Verbindung mehrere Dienste gleichzeitig bereitstellen, sowie ein Funk-Kommunikationssystem zum Durchführen des Ver­ fahrens.
In Funk-Kommunikationssystemen werden Nachrichten (beispiels­ weise Sprache, Bildinformation oder andere Daten) mit Hilfe von elektromagnetischen Wellen über eine Funkschnittstelle übertragen. Die Funkschnittstelle bezieht sich auf eine Ver­ bindung zwischen einer Basisstation und Teilnehmerstationen, wobei die Teilnehmerstationen Mobilstationen oder ortsfeste Funkstationen sein können. Das Abstrahlen der elektromagneti­ schen Wellen erfolgt dabei mit Trägerfrequenzen, die in dem für das jeweilige System vorgesehenen Frequenzband liegen. Für zukünftige Funk-Kommunikationssysteme, beispielsweise das UMTS (Universal Mobile Telecommunication System) oder andere Systeme der 3. Generation sind Frequenzen im Frequenzband von ca. 2000 MHz vorgesehen.
Für die dritte Mobilfunkgeneration sind breitbandige (B = 5 MHz) Funkschnittstellen vorgesehen, die ein CDMA-Teilnehmer- Separierungsverfahren (CDMA: Code Division Multiple Access) zur Unterscheidung unterschiedlicher Übertragungskanäle ver­ wenden und pro Verbindung mehrere Dienste gleichzeitig be­ reitstellen können. Dabei ergibt sich das Problem, wie die Daten verschiedener Dienste einer Verbindung zeitlich gemul­ tiplext, d. h. zeitlich verteilt in einen Rahmen eingetragen werden sollen. Die Übertragungskapazität der Funkschnitt­ stelle ist bestmöglich zu nutzen, insbesondere unter Berück­ sichtigung einer hohen Dynamik in der Varianz der Datenraten der einzelnen Dienste.
Insbesondere UTRAN (UMTS Terrestrial Radio Access Network) bietet für die Datenübertragung ein flexibles Multiplexver­ fahren an, das in der Lage ist, beliebige Dienstdaten auch verschiedener Dienste in einen gemeinsamen Datenstrom zu ver­ wandeln, der dann auf die zur Verfügung stehenden physikali­ schen Kanäle abgebildet wird.
Da nach dem Multiplexen alle Datenbit mit der gleichen Ener­ gie übertragen werden, kann vorher eine Datenratenspreizung oder -komprimierung durchgeführt werden, die es ermöglicht, daß jeder Dienst exakt mit der geforderten Bitfehlerrate übertragen werden kann. Hierbei besteht die Anforderung, die Ratenanpassungsfaktoren (RMF: Rate Matching Factors), insbe­ sondere Spreiz- bzw. Komprimierungsfaktoren, exakt festzule­ gen und dem Kommunikationspartner zu übermitteln. Zusätzlich muß davon ausgegangen werden, daß die optimalen Werte für Ra­ tenanpassungsfaktoren insbesondere abhängig von den aktuellen Kanaleigenschaften variieren.
Bislang werden die Ratenanpassungsfaktoren lediglich beim Verbindungsaufbau als Bestandteil der semi-statischen Trans­ portparameter einmalig von der Basisstation zu einem Mobil­ funkteilnehmer übertragen. Die Ratenanpassungsfaktoren werden hierzu aus Tabellen entnommen, die durch Simulationsrechnun­ gen bestimmt wurden. Diese Vorgehensweise ist starr und be­ rücksichtigt nicht, daß sich die Übertragungsbedingungen wäh­ rend der Übertragung oftmals ändern und die Anfangswerte auch fehlerhaft sein können.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren bzw. ein Funk-Kommunikationssystem zur Verbesserung der Genauig­ keit der Ratenanpassungsfaktoren bei insbesondere Mobilfunk­ systemen bereitzustellen.
Diese Aufgabe wird durch das Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 bzw. das Funk-Kommunikationssystem mit den Merk­ malen des Anspruchs 17 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand von Unteransprüchen.
Zur Verbesserung von Verfahren zur Bestimmung von Ratenanpas­ sungsfaktoren werden die Ratenanpassungsparameter während ei­ ner aktiven Verbindung modifizierbar gehandhabt, um sowohl Fehler in den Anfangswerten ausgleichen zu können, als auch flexibel auf spezifische Kanalbedingungen reagieren zu kön­ nen. Dadurch muß nicht mehr fortgesetzt mit einem statischen Ratenanpassungsfaktor gearbeitet werden, der vor der eigent­ lichen Datenübertragung dienstspezifisch bestimmt wurde und nur einmalig eine dienstspezifische Dienstqualität einstellt. Der Einsatz einer Regelschleife ermöglicht eine einfache dy­ namische Variation der Ratenanpassungsparameter. Zweckmäßi­ gerweise wird bei einer Änderung des Ratenanpassungsparame­ ters zum Aktualisieren der Gesamt-Ratenanpassung für jeden Transportkanal auch der Parameter der Punktierungsgrenze neu berechnet.
Bei FDD-Übertragungsverfahren wird eine mehrfache Signalisie­ rung zwischen den kommunizierenden Funkstationen durchge­ führt, um eine sichere Abstimmung der Ratenanpassungsparame­ ter und des Umschaltzeitpunktes zu ermöglichen.
Bei TDD-Übertragungsverfahren kann die Reziprozität des Ka­ nals ausgenutzt werden, so daß insbesondere im Vergleich zum FDD-Übertragungsverfahren ein deutlich geringerer Signalisie­ rungsaufwand erforderlich ist.
Dabei können Simulationsergebnisse und/oder aktuelle Meßdaten verwendet werden, mittels derer bestimmt wird, wie sich rela­ tive Änderungen der Bitfehlerrate zwischen Transportkanälen in der Aufwärtsverbindung auf solche in der Abwärtsverbindung übertragen lassen.
Im Fall unterschiedlicher Kodier- und Interleaving-Schemata für die Transportkanäle in der Aufwärtsverbindung und in der Abwärtsverbindung können insbesondere anstelle einer Signali­ sierung Tabellenwerte verwendet werden, die angeben, wie sich eine Veränderung der Bitfehlerrate eines Transportkanals auf einen anderen Transportkanal übertragen läßt. Bei der Bestim­ mung der erforderlichen Tabellenwerte werden vorteilhafter­ weise nur eine Interleavingtiefe und das Kanalcodierverfahren als Variablen berücksichtigt. Insbesondere können die Tabel­ lenwerte auch während des Betriebs aufgestellt und/oder ak­ tualisiert werden, was eine Anpassung an sich verändernde Um­ gebungsbedingungen ermöglicht.
Wichtungsfaktoren und Mittelungs- bzw. Ausgleichsverfahren ermöglichen eine weitere Verbesserung der Ratenanpassungspa­ rameter, da die Meßwerte zu mehreren Transportkanälen und mehreren Diensten berücksichtigt werden können.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Funk-Kommunika­ tionssystems,
Fig. 2 eine Funkschnittstelle mit TDD-Übertragungsverfah­ ren,
Fig. 3 eine schematische Darstellung von Anforderungen an drei gleichzeitig zu übertragende Dienste,
Fig. 4 eine Tabelle für unterschiedliche Transportkanal- Kombinationen.
Das in Fig. 1 dargestellte Mobilfunksystem als Beispiel eines Funk-Kommunikationssystems besteht aus einer Vielzahl von Mo­ bilvermittlungsstellen MSC, die untereinander vernetzt sind bzw. den Zugang zu einem Festnetz PSTN herstellen. Weiterhin sind diese Mobilvermittlungsstellen MSC mit jeweils zumindest einer Einrichtung RNC zum Zuteilen von funktechnischen Res­ sourcen verbunden. Jede dieser Einrichtungen RNC ermöglicht wiederum eine Verbindung zu zumindest einer Basisstation BS. Eine solche Basisstation BS kann über eine Funkschnittstelle eine Verbindung zu Teilnehmerstationen, z. B. Mobilstationen MS oder anderweitigen mobilen und stationären Endgeräten auf­ bauen. Durch jede Basisstation BS wird zumindest eine Funk­ zelle gebildet.
Eine Verbindung V dient zur gleichzeitigen Übertragung von Nutzinformationen mehrerer Dienste S1, S2, S3 zwischen einer Basisstation BS und einer Teilnehmerstation MS.
Ein Operations- und Wartungszentrum OMC realisiert Kontroll- und Wartungsfunktionen für das Mobilfunksystem bzw. für Teile davon. Die Funktionalität dieser Struktur ist auf andere Funk-Kommunikationssysteme übertragbar, in denen die Erfin­ dung zum Einsatz kommen kann, insbesondere für Teilnehmerzu­ gangsnetze mit drahtlosem Teilnehmeranschluß.
Die Rahmenstruktur einer TDD-Funkübertragung (TDD: Time Divi­ sion Duplex) ist aus Fig. 2 ersichtlich. Innerhalb eines breitbandigen Frequenzbereichs, beispielsweise der Bandbreite B = 5 MHz, findet gemäß einer TDMA-Komponente (Time Division Multiple Access) eine Aufteilung in mehrere Zeitschlitze ts gleicher Zeitdauer, beispielsweise 16 Zeitschlitze ts0 bis tsl5 pro Rahmen fr statt. Mehrere Rahmen fr bilden einen Mul­ tirahmen usw. Somit entsteht eine Kanalstruktur mit Trans­ portkanälen TrCH. Es kann dabei auch vorgesehen sein, daß die Zeitschlitze ts eines Rahmens fr nicht nur von einer Basis­ station BS genutzt werden, sondern jeder Zeitschlitz ts eines Rahmens fr einer von mehreren benachbarten Basisstation BS zugeteilt ist. In jedem Fall wird ein Teil der Zeitschlitze ts jeweils in Abwärtsrichtung DL und ein Teil der Zeit­ schlitze in Aufwärtsrichtung UL benutzt.
Bei diesem TDD-Übertragungsverfahren entspricht das Frequenz­ band für die Aufwärtsrichtung UL dem Frequenzband für die Ab­ wärtsrichtung DL. Gleiches wiederholt sich für weitere Trä­ gerfrequenzen. Durch die variable Zuteilung der Zeitschlitze ts für Auf- oder Abwärtsrichtung UL, DL können vielfältige asymmetrische Ressourcenzuteilungen und durch die beliebige Zuteilung der Zeitschlitze ts auf die Basisstationen BS eine lastabhängige Anpassung der einer Basisstation BS zugeteilten .funktechnischen Ressourcen vorgenommen werden.
Die Zuteilung der Zeitschlitze ts erfolgt in der Einrichtung RNC zur Zuteilung von funktechnischen Ressourcen, wobei im Falle benachbarter Basisstationen BS und einer Zeitclusterung ein Zeitschlitz ts nur einer Basisstation BS zugeteilt ist. Die einer Basisstation BS zugeteilten Zeitschlitze ts werden dieser durch die Einrichtung RNC signalisiert.
Innerhalb der Zeitschlitze ts werden Informationen mehrerer Verbindungen in Funkblöcken übertragen. Die Daten sind ver­ bindungsindividuell mit einer Feinstruktur, einem Spreizkode c, gespreizt, so daß empfangsseitig beispielsweise n Verbin­ dungen durch diese CDMA-Komponente (CDMA: Code Division Mul­ tiple Access) separierbar sind. Die CDMA-Komponente schafft eine variable Kapazitätserweiterung der Funkschnittstelle durch Einstellung von Spreizfaktoren bzw. Vergabe einer va­ riablen Anzahl von Spreizkodes. Es sind kurze Schutzzeiten - die Differenz der Funkblocklänge zur Länge eines Zeitschlit­ zes ts - vorgesehen, die als Toleranz für die Zeitsynchroni­ sation dienen. Innerhalb der Funkblöcke werden Mittambeln m übertragen, die in die Daten tragenden Signalanteile einge­ bettet sind oder allein gesendet werden.
Innerhalb der in Fig. 1 dargestellten Verbindung V werden gleichzeitig Daten d1, d2, d3 von z. B. drei unterschiedlichen Diensten S1, S2, S3 übertragen. Diese drei Dienste S1, S2, S3 unterscheiden sich gemäß der beispielhaften tabellarischen Auflistung in Fig. 3 stark in den möglichen Werten und der Dynamik der Datenrate. Dementsprechend wurden die Blockgrößen B und eine absolute oder relative Kodierung gewählt.
Als erster Schritt eines beispielhaften Verfahrens wird bei einer Datenübertragung sendeseitig eine Kanalkodierung für jeden Dienst S1, S2, S3 durchgeführt, die für jeden Dienst individuell in Abhängigkeit von der erforderlichen maximalen Bitfehlerrate (BER) ausgewählt wird. Daraufhin wird optional für jeden Dienst S1, S2, S3 ein Interleaving bzw. eine Ver­ würfelung der Daten d1, d2, d3 über mehrere Rahmen fr (Inter­ rahmen-Verwürfelung) durchgeführt und anschließend werden die statischen Ratenanpassungsfaktoren RMF für jeden der Dienste bestimmt. Dabei wird eine dienstspezifische Dienstqualität eingestellt.
Danach werden die Ratenanpassung durchgeführt und die Dienste multiplext. Es folgt eine Verwürfelung der Daten innerhalb eines Rahmens fr (Intrarahmen-Verwürfelung). Die dienstspezi­ fischen Ratenanpassungsfaktoren RMF für jeden Dienst be­ schreiben eine Dehnung bzw. Stauchung der Daten, wobei eine Dehnung durch Redundanzhinzufügung, z. B. Wiederholung einzel­ ner Bit, und eine Stauchung z. B. durch Punktierung erreicht wird. Entsprechend der bestimmten Ratenanpassungsfaktoren kann auch adaptiv die Kodierung und damit die Redundanzhinzu­ fügung eingestellt werden. Diese dienstspezifischen Ratenan­ passungsfaktoren RMF hängen nicht von der für jeden Dienst S1, S2, S3 im nächsten Rahmen fr zu übertragenden Datenmenge ab, sondern vom Kanalkodierungsverfahren.
Zur Verbesserung der diversen Verfahren zur Bestimmung von Ratenanpassungsfaktoren RMF werden die Ratenanpassungsparame­ ter hier während einer aktiven Verbindung modifizierbar ge­ handhabt, so daß sowohl Fehler in den Anfangswerten ausgegli­ chen werden können, als auch flexibel auf spezifische Ka­ nalbedingungen reagiert werden kann.
Dazu mißt die Basisstation BS kontinuierlich die Bit- bzw. Blockfehlerraten (BER/FER) der innerhalb eines kodierten zu­ sammengesetzten Transportkanals (CCTrCH: Coded Composite Transport CHannel) übertragenen Transportkanäle (TrCH: Trans­ port CHannel). Weicht die Bitfehlerrate für einen oder meh­ rere Transportkanäle TrCH vom Zielwert zu stark ab, so er­ folgt bei zu geringer Bitfehlerrate eine Verringerung des je­ weiligen Ratenanpassungsfaktors RMF, d. h. es erfolgt ein stärkeres Punktieren oder weniger Repetition. Bei zu hoher Bitfehlerrate erfolgt entsprechend eine Vergrößerung des Ra­ tenanpassungsfaktors RMF. Bei jeder Änderung wird gleichzei­ tig der Parameter der Punktierungsgrenze PL (PL: Puncturing Limit) neu berechnet und übertragen, da sich die Gesamt-Ra­ tenanpassung für jeden Transportkanal TrCH als Produkt aus Punktierungsgrenze PL und dem Ratenanpassungsfaktor RMF er­ gibt.
Bei FDD-Übertragungsverfahren (FDD: Frequency Division Duple­ xing) gemäß z. B. UTRM WCDMA (WCDMA: Wide-band Code-Division Multiple Access) können Abweichungen in den Bitfehlerraten BER nur im jeweiligen Empfänger erkannt werden.
Im Falle einer Änderung des Ratenanpassungsfaktors RMF in ei­ ner Abwärtsverbindung von einer Basisstation BS zu einer ins­ besondere mobilen Teilnehmerstation MS, d. h. im Downlink DL, ist es entsprechend erforderlich, daß die Teilnehmerstation MS in der Aufwärtsverbindung, d. h. im Uplink UL, eine ent­ sprechende Anforderung an die mit ihr kommunizierende Basis­ station BS senden muß. Wenn diese Basisstation BS die Anfor­ derung akzeptiert, erfolgt in der Abwärtsverbindung DL eine Mitteilung, daß die Aufwärtsverbindungs-Ratenanpassungsfakto­ ren UL-RMF ab einer bestimmten Rahmennummer umgeschaltet wer­ den sollen.
Bei einer erforderlichen Änderung der Ratenanpassungsfaktoren RMF in einer Aufwärtsverbindung UL erfolgt ein Kommando von der Basisstation B5 zur Teilnehmerstation MS, wobei eine ent­ sprechende Rahmennummer für die Umschaltung direkt mit ange­ geben wird. Falls eine Bestätigung nicht erforderlich ist, schaltet die Teilnehmerstation MS ihre Rahmenanpassungsfakto­ ren RMF ab der mitgeteilten Rahmennummer um.
Bei TDD-Übertragungsverfahren kann in bevorzugter Ausfüh­ rungsform auch bzw. zusätzlich der reziproke Kanal ausgenutzt werden, wodurch der Meßaufwand in der Teilnehmerstation MS vorteilhafterweise entfällt und für den Fall einer Änderung der Ratenanpassungsfaktoren RMF in einer Abwärtsverbindung DL ebenfalls die Signalisierung vereinfacht wird. Dazu mißt die Basisstation BS die Bitfehlerrate BER der einzelnen Trans­ portkanäle TrCH in der Aufwärtsverbindung UL und stellt fest, ob Abweichungen auftreten. Falls in der Aufwärtsverbindung UL und in der Abwärtsverbindung DL die gleichen Transportkanäle TrCH mit jeweils denselben Parametern übertragen werden, ist in der Abwärtsverbindung DL nur eine Anweisung bzw. ein Kom­ mando mit Angabe eines Umschaltzeitpunktes erforderlich, wo­ durch der Signalisierungsaufwand im Vergleich zum FDD-Verfah­ ren geringer ist, insbesondere um den Faktor drei geringer ist.
Somit ist mit dieser Vorgehensweise eine zusätzliche Regel­ schleife durch Variation der Ratenanpassungsfaktoren RMF rea­ lisierbar, um insbesondere eine fehlerhafte Festlegung an­ fänglicher Ratenanpassungsfaktoren RMF auszugleichen. Vor­ teilhafterweise wird dadurch die benötigte Sendeleistung ver­ ringert.
Falls für die Transportkanäle TrCH in der Aufwärtsverbindung UL und in der Abwärtsverbindung DL unterschiedliche Kodier- bzw. Interleaving-Schemata verwendet werden, kann bei einer Aktualisierung oder Änderung des Ratenanpassungsfaktors eben­ falls auf eine aufwendige Signalisierung verzichtet werden: Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform existieren zu diesem Zweck in einer Einrichtung des Kommunikationssy­ stems, insbesondere in der Basisstation BS eine oder mehrere Tabellen, die Angaben darüber enthalten, wie sich eine Verän­ derung der Bitfehlerrate BER eines Transportkanals TrCH auf einen anderen Transportkanal TrCH übertragen läßt. Die Anzahl dieser Tabellen ist begrenzt, da lediglich die Verwürfelungs- bzw. Interleavingtiefe und das Kanalcodierverfahren als Va­ riablen berücksichtigt werden müssen.
Falls in der Aufwärtsverbindung UL mehr als zwei Transportka­ näle TrCH übertragen werden, ist es sinnvoll, aus den Einträ­ gen in den Tabellen Mittelwerte zu bilden, bzw. hieraus Rück­ schlüsse auf den Transportkanal zu ziehen.
Somit ist es möglich, für TDD-Systeme die Reziprozität des Kanals auszunutzen, um die Übermittlung von Meßwerten in der Aufwärtsverbindung UL zu vermeiden. Hierzu können insbeson­ dere Simulationsergebnisse oder aktuelle Meßdaten verwendet werden, die eine Aussage darüber erlauben, wie sich relative Änderungen der Bitfehlerrate BER zwischen Transportkanälen TrCH in der Aufwärtsverbindung UL auf solche in der Ab­ wärtsverbindung DL übertragen lassen.
Die beispielhafte Tabelle der Fig. 4 enthält Wichtungsfakto­ ren ΔRM, die angeben, wie sich eine Änderung des Ratenanpas­ sungs-Verhältnisses für bestimmte Kombinationen von Trans­ portkanälen TrCH auf andere Kombinationen auswirkt. In der Tabelle steht z. B. "Conv2/20" für eine Faltungskodierung mit einer Rate 1/2 und 20 ms Interleaving, "Conv3/20" für eine Faltungskodierung mit einer Rate 1/3 und 20 ms Interleaving sowie "Turbo/80" für eine sogenannte Turbocodierung mit 80 ms Interleaving. Die Werte in der Tabelle sind in dB angegeben.
Bei einer beispielhaften Ausführungsform wird angenommen, daß in der Aufwärtsverbindung UL die beiden Transportkanäle TrCH Conv3/20 (1) und Turbo/80 (2) übertragen werden, während für den gleichen Anwender bzw. Teilnehmer in der Abwärtsverbin­ dung DL die Kombination Conv2/20 (1) und Conv2/40 (2) gesen­ det wird (in der Tabelle hervorgehoben dargestellt).
Die Basisstation BS stellt nun z. B. aufgrund einer variablen Kanalcharakteristik fest, daß der relative Ratenanpassungs­ faktor RMF zwischen den beiden Transportkanälen TrCH in der Aufwärtsverbindung UL um beispielsweise ΔUL12 = +1,8 dB geän­ dert werden muß, um zu erreichen, daß beide Transportkanäle TrCH exakt ihre geforderte Bitfehlerrate BER einhalten. Aus der Tabelle kann für diesen Fall entnommen werden, daß in diesem Fall für die TrCH-Kombination im Downlink eine um ΔRM = -2,2 dB schwächere Anpassung der relativen Ratena-passungs­ faktoren RMF erforderlich ist, d. h. ΔDL = ΔUL12 + ΔRM12 = -0,4 dB gilt.
Zur Steigerung der Genauigkeit können auch mehrere Korrektur­ werte berechnet werden, falls in der Aufwärtsverbindung UL mindestens drei Transportkanäle TrCH übertragen werden. In diesem Fall wird aus jeweils zwei Transportkanälen TrCH in der Aufwärtsverbindung UL ein Korrekturwert bestimmt. Bei z. B. genau drei Transportkanälen TrCH in der Aufwärtsverbin­ dung UL gibt es hierfür also genau drei Werte: AUL12,ΔUL23 und ΔUL13. Anschließend erfolgt eine Mittelung über sämtliche Korrekturwerte.
Wird beispielsweise als Zusatz zu obigem Beispiel ein dritter Transportkanal TrCH in der Aufwärtsverbindung UL mit "Conv2/20" (3) angenommen, so ergeben sich im Fall der Werte der Tabelle in Fig. 4 mit den in der Aufwärtsverbindung UL gemessenen Werten:
ΔUL12 = +1,8 dB, ΔUL23 = +0,6 dB und ΔUL13 = +0,6 dB.
Aus den aus der Tabelle abgelesenen Werten ΔRM12 = -2,2 dB, ΔRM23 = -(+0,8) dB und ΔRM13 = -0,9 dB folgt für die Ab­ wärtsverbindung DL der Korrekturfaktor:
ΔDL12 = 1/3 (ΔDL12 + ΔDL23 + ΔDL13) = 1/3 (1,8 - 2,2 + 0,6 - 0,8 + 0,6 - 0,9) dB = -0,3 dB
Außer aus Simulationen kann eine solche Tabelle in vorteil­ hafter Weise auch während des Betriebs aufgestellt werden. Dazu kann ausgenutzt werden, daß die Wichtungsfaktoren direkt durch Messung ermittelt werden können, falls für mindestens zwei Transportkanäle TrCH das gleiche Kodier- und Interlea­ vingschema in der Aufwärtsverbindung UL und in der Ab­ wärtsverbindung DL verwendet wird.

Claims (20)

1. Verfahren zur Datenratenanpassung für eine Datenübertra­ gung von Daten (d1, d2, d3) einer Verbindung (V) über eine Funkschnittstelle zwischen zumindest zwei Funkstationen (BS, MS), bei dem
  • - einer oder mehrere Ratenanpassungsfaktoren (RMF) dienstspe­ zifisch bestimmt werden,
  • - die Daten (d1, d2, d3) zum Übertragen entsprechend der be­ stimmten Ratenanpassungsfaktoren (RMF) verarbeitet und in ei­ nen Übertragungsrahmen (fr) eingetragen werden, und
  • - während der Übertragung eine aktualisierende Bestimmung und Anpassung der Ratenanpassungsfaktoren (RMF) erfolgt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Anpassung mittels einer zusätzlichen Regelschleife durch Variation der Ratenan­ passungsfaktoren (RMF) dynamisch erfolgt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem
  • - eine Bit- und/oder Blockfehlerrate (BER/FER) übertragener Transportkanäle (TrCH) durch die empfangende oder die sen­ dende Funkstation (MS, BS) überprüft wird und bei dem
  • - bei einer zu großen Abweichung von einem Zielwert eine Kor­ rektur des jeweiligen Ratenanpassungsfaktors (RMF) eingelei­ tet wird.
4. Verfahren nach einem vorstehenden Anspruch, bei dem im Fall einer Verringerung des jeweiligen Ratenanpassungsfak­ tors (RMF) ein stärkeres Punktieren oder weniger Repetition und im Fall einer Vergrößerung des jeweiligen Ratenanpas­ sungsfaktors (RMF) ein verringertes Punktieren oder eine ver­ stärkte Repetition durchgeführt werden.
5. Verfahren nach einem vorstehenden Anspruch, bei dem zum Aktualisieren der Gesamt-Ratenanpassung für jeden Trans­ portkanal (TrCH) bei einer Änderung des Ratenanpassungspara­ meters (RMF) auch der Parameter der Punktierungsgrenze (PL) neu berechnet und verwendet wird.
6. Verfahren nach einem vorstehenden Anspruch, bei dem bei insbesondere einem FDD-Übertragungsverfahren
  • - Abweichungen der Bitfehlerraten (BER) in der bei einer Ab­ wärtsverbindung (DL) empfangenden Funkstation (M5) bestimmt werden und
  • - im Falle einer erforderlichen Änderung des Ratenanpassungs­ faktors (RMF) in einer Abwärtsverbindung (DL)
  • - von der in Abwärtsrichtung gelegenen Funkstation (MS) in einer Aufwärtsverbindung (UL) eine entsprechende Anforderung an die mit ihr kommunizierende Funkstation (BS) gesendet wird und
  • - im Falle des Akzeptierens der Anforderung in einer Ab­ wärtsverbindung (DL) eine Mitteilung über den Umschaltzeit­ punkt erfolgt
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem bei insbesondere einem TDD-Übertragungsverfahren
  • - ein reziproker Kanal zum Bestimmen einer erforderlichen Än­ derung der Rahmenanpassungsfaktoren (RMF) verwendet wird, - wobei die Funkstation (BS) in Richtung der Aufwärtsverbindung (UL) anhand insbesondere der Bitfehlerrate (BER) der einzel­ nen Transportkanäle (TrCH) in der Aufwärtsverbindung (UL) be­ stimmt, ob zu große Abweichungen auftreten.
8. Verfahren nach Anspruch 7, bei dem im Fall einer erforderlichen Änderung der Ratenanpassungsfak­ toren (RMF) in der Abwärtsverbindung (DL) eine Anweisung mit Angabe eines Umschaltzeitpunktes übermittelt wird.
9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, bei dem Simulationsergebnisse und/oder aktuelle Meßdaten verwendet werden, mittels derer bestimmt wird, wie sich relative Ände­ rungen der Bitfehlerrate (BER) zwischen Transportkanälen (TrCH) in der Aufwärtsverbindung (UL) auf solche in der Ab­ wärtsverbindung (DL) übertragen lassen.
10. Verfahren nach einem vorstehenden Anspruch, bei dem im Fall unterschiedlicher Kodier- und/oder Interleaving-Sche­ mata für die Transportkanäle (TrCH) in der Aufwärtsverbindung (UL) und in der Abwärtsverbindung (DL) - insbesondere an­ stelle einer Signalisierung - Tabellenwerte verwendet werden, die angeben, wie sich eine Veränderung der Bitfehlerrate (BER) eines Transportkanals (TrCH) auf einen anderen Trans­ portkanal (TrCH) übertragen läßt.
11. Verfahren nach Anspruch 10, bei dem bei der Bestimmung der erforderlichen Tabellenwerte eine In­ terleavingtiefe und/oder das Kanalcodierverfahren als Varia­ blen berücksichtigt werden.
12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, bei dem die Tabellenwerte während des Betriebs aufgestellt und/oder aktualisiert werden.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, bei dem die Tabellenwerte Wichtungsfaktoren aufweisen.
14. Verfahren nach Anspruch 13, bei dem die Wichtungsfaktoren direkt durch Messung ermittelt werden, falls für zwei oder mehr Transportkanäle (TrCH) das gleiche Kodier- und/oder Interleavingschema in der Aufwärtsverbindung (UL) und in der Abwärtsverbindung (DL) verwendet wird.
15. Verfahren nach einem vorstehenden Anspruch, bei dem falls in der Aufwärtsverbindung (UL) mehr als zwei Transport­ kanäle (TrCH) übertragen werden,
  • - zwei oder mehr Korrekturwerte berechnet werden, wobei aus jeweils zwei Transportkanälen (TrCH) in der Aufwärtsverbin­ dung (UL) jeweils ein Korrekturwert bestimmt wird, und/oder
  • - eine Mittelung über sämtliche Korrekturwerte erfolgt.
16. Verfahren nach einem vorstehenden Anspruch, bei dem zum Festlegen eines Umschaltzeitpunkts zwischen den kommuni­ zierenden Funkstationen (BS, MS) eine Rahmennummer mitgeteilt oder ausgetauscht wird, ab der die Ratenanpassungsfaktoren (RMF), insbesondere die Aufwärtsverbindungs-Ratenanpassungs­ faktoren (UL-RMF) umgeschaltet werden sollen.
17. Funk-Kommunikationssystem zum Durchführen eines Verfah­ rens nach einem der vorstehenden Ansprüche.
18. Verfahren bzw. Funk-Kommunikationssystem nach einem vor­ stehenden Anspruch, bei dem die Funkschnittstelle eine breitbandige Funkschnittstelle ist, die insbesondere ein CDMA-Teilnehmer-Separierungsverfah­ ren verwendet.
19. Verfahren bzw. Funk-Kommunikationssystem nach einem vor­ stehenden Anspruch, bei dem pro Verbindung mehrere Dienste (S1-S3) gleichzeitig bereit­ stehen.
20. Funkstation für eine Datenübertragung von Daten (d1, d2, d3) über die Funkschnittstelle gemäß einem Verfahren bzw. für ein Funk-Kommunikationssystem nach einem der vorstehenden An­ sprüche, wobei die Funkstation eine Teilnehmerstation, insbe­ sondere Mobilstation (MS), oder eine Basisstation (BS) ist.
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