DE60007524T2 - Verfahren zur auswahl eines kodierungsverfahrens - Google Patents

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Description

  • TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNG
  • Die Erfindung betrifft eine Codierungsverfahrenssteuerung in zellularen Telekommunikationssystemen. Insbesondere ist die Erfindung auf ein Verfahren gerichtet wie es im Oberbegriff von Patentanspruch 1 beschrieben ist.
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Die folgende Liste erklärt einige der in dieser Beschreibung verwendeten Abkürzungen:
    • AC Zugangskontrolle AMR adaptive Mehrfachrate BS Basisstation BTS Funkbasisstation CDMA Trägererfassungsmehrfachzugriff C/I Träger-Rausch-Verhältnis FER Rahmenfehlerrate GSM General System for Mobile Communications LC Laststeuerung MAC Medienzugangssteuerung RM Funkressourcenmanager RRC Funkressourcensteuerung RRM Funkressourcenmanagement RNC Funknetzwerksteuereinheit SHO Soft- bzw. weiches Handover TC Codeumsetzer TF Transportformat TFS Transportformatmenge UE Teilnehmerendgerät UMTS Universal Mobile Telecommunication System UTRAN terrestrisches UMTS-Funkzugangsnetzwerk WCDMA Breitband-CDMA
  • Das AMR-Konzept stellt eine Mehrraten-Befähigung für Verbindungen zwischen einer Mobilstation (UE) und einem Netzwerk bereit. Der AMR-Sprachcodec weist 8 unterschiedliche Bitraten (4,75 kbps ... 12,2kbps) zur Sprachcodierung auf. Eine höhere Bitrate stellt eine bessere Sprachqualität bereit, aber ergibt eine geringere Kapazität und Abdeckung. Bei GSM ist die AMR-Steuerung eine Sicherungsschicht-Steuerung, die von einer BTS gesteuert wird und auf C/I-Messungen basiert. Bei GSM erfolgt die Codeverfahrenssteuerung in der BTS. Zur Steuerung einer Downlink- bzw. Abwärtsstreckenrichtung berichtet das Mobilgerät ein beobachtetes C/I. Zur Steuerung einer Uplink- bzw. Aufwärtsstreckenrichtung misst die BTS ein C/I.
  • Die vorliegenden Beschreibungen des WCDMA-Systems lassen Raum zur Verbesserung der Verwendung des AMR-Konzepts. Die vorliegenden Beschreibungen beschreiben keine ausreichend guten Arten zum Optimieren einer Übertragungssteuerung mit dem AMR-Konzept.
  • KURZFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zu realisieren, das die Probleme des Standes der Technik vermeidet.
  • Die Aufgaben werden erreicht, indem ein Netzwerkelement des zellularen Netzwerks zum gemeinsamen Steuern der AMR-Verfahren bzw. -Modi von mehr als einer Mobilstation und zum Anpassen von AMR-Verfahren bzw. -Modi bei Überlastsituationen, oder wenn das System in Aufwärtsstrecken- oder Abwärtsstreckenrichtung nahe an einer Überlast ist, eingerichtet ist.
  • Das Verfahren gemäß der Erfindung ist durch das gekennzeichnet, was im kennzeichnenden Teil des unabhängigen Verfahrensanspruchs festgelegt ist. Die abhängigen Ansprüche beschreiben weitere vorteilhafte Ausführungsbeispiele der Erfindung.
  • Bei dieser Erfindung wird die AMR-Steuerung hauptsächlich zentral durchgeführt, vorteilhafter Weise von einer RNC gesteuert und basiert auf der Systemlast oder Qualitätsmessungen wie etwa FER-Messungen. Vorteilhafter Weise darf das UE den AMR-Modus in bestimmten Situationen trotzdem verändern.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Die Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen ausführlicher beschrieben, bei denen zeigen:
  • 1 eine AMR-Verfahrenssteuerung gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel der Erfindung,
  • 2 eine AMR-Verfahrenssteuerung gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel der Erfindung auf eine ausführlichere Art und Weise,
  • 3 Lastgrenzwerte bei einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel der Erfindung, und
  • 4 ein weiteres vorteilhaftes Ausführungsbeispiel der Erfindung.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
  • A. ALLGEMEINE BETRACHTUNGEN
  • Erfindungsgemäß wird die AMR-Verfahrenssteuerung hauptsächlich auf eine zentrale Art und Weise durchgeführt. Die Mobilstation darf das AMR-Verfahren in bestimmten Situationen wünschenswerter Weise anpassen bzw. abstimmen. Die AMR-Verfahren bzw. -Modi können auf die folgenden beispielhaften Arten verändert werden
    • – Wird die Last zu hoch, können die AMR-Bitraten der bestehenden Sprachverbindung gesenkt werden.
    • – Wird die Last zu hoch, können die AMR-Bitraten der neu beginnenden Sprachverbindungen auf niedrigere Werte eingestellt werden.
    • – Die bei der AMR-Anpassungsentscheidung verwendete Lastmessung kann die Last einer einzelnen Zelle sein, und die Last der benachbarten Zellen kann auch berücksichtigt werden.
    • – Wird die Aufwärtsstreckenqualität zu schlecht (z.B. zu hohe FER), kann der Aufwärtsstrecken-AMR-Modus gesenkt bzw. reduziert werden.
  • Vorzugsweise ist eine RNC das Netzwerkelement, das diese Veränderungen der AMR-Verfahren bzw. -Modi steuert. Die vorgegebene AMR-Bitrate kann durch den Betreiber auf Grundlage einer Zelle eingestellt werden. Die Aufwärtsstrecken- und Abwärtsstrecken-AMR-Modi und ihre Steuerungen können völlig unabhängig sein.
  • Aktuellen Beschreibungen des WCDMA-Systems gemäß ist der Codeumsetzer (TC: „transcoder") im Kernnetzwerk angesiedelt.
  • Vorteilhafter Weise ist die AMR-Verfahrenssteuerung in der steuernden RNC angeordnet. Die RNC steuert das Downlink- bzw. Abwärtsstrecken-AMR-Verfahren durch Senden eines AMR-Verfahrenssteuerungs-Befehls an die Codeumsetzereinheit im Kernnetzwerk und das Uplink- bzw. Aufwärtsstrecken-AMR-Verfahren durch Senden von AMR-Verfahrenssteuerungs-Befehlen an die Mobilstation.
  • Innerhalb der RNC kann die Codeverfahrenssteuerung in einer Außenschleifen-Leistungssteuerung und/oder dem Zellenressourcenmanager erfolgen, d.h. in Zugangskontroll- und Laststeuerfunktionen. Vorzugsweise ist die Steuerung innerhalb von Funkressourcenmanagement(RRM) Funktionen realisiert. Die AMR-Verfahrensanpassung kann asymmetrisch sein, d.h. während einer einzigen Verbindung können bei Aufwärtsstrecken und bei Abwärtsstrecken unterschiedliche AMR-Verfahren verwendet werden.
  • Vorzugsweise bildet die Lastsituation die Grundlage für die AMR-Verfahrenssteuerung: für Abwärtsstrecken berichtet die BS eine Gesamt-BS-Übertragungsleistung, und für Aufwärtsstrecken misst die BS eine Gesamtstörungsleistung an der BS. Die RNC führt eine AMR-Verfahrenssteuerung basierend auf diesen Informationen durch. Auch eine Uplink- bzw. Aufwärtsstrecken-FER kann bei einer AMR-Verfahrenssteuerung verwendet werden.
  • B. EIN BEISPIEL EINES STEUERUNGSALORITHMUS
  • In diesem Abschnitt wird ein spezielles Beispiel eines Steuerungsalgorithmus beschrieben. Gemäß dieses Algorithmus wird das AMR-Verfahren von der Zugangskontrollfunktion in der RNC eingestellt. Dieser Abschnitt listet nur einige Beispiele auf und beschränkt keineswegs andere Ausführungsbeispiele der Erfindung.
  • Der Zellen-RM kann erfassen, wann die Systemlast nahe an den Zugangskontroll-Blockierungsschwellwert herankommt. In diesem Fall weist die Zugangskontrolle den neuen AMR-Teilnehmern niedrigere Bitraten zu, um eine höhere Kapazität bereitzustellen. Dieser Algorithmus arbeitet vorzugsweise auf Grundlage einer Zelle. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird das AMR-Verfahren während der Verbindung nicht aufgrund von Lastbetrachtungen verändert. Eine Anpassung des Algorithmus gemäß dieses Ausführungsbeispiels ist ziemlich langsam und in der Praxis dauert es einige Minuten nachdem die Zellenlast über einen Grenzwert angestiegen ist, bis die meisten AMR-Verbindungen niedrigere Bitraten aufweisen. Diese Anpassungsgeschwindigkeit hängt von der Durchschnittslänge der Sprachverbindungen ab. Daher kann dieses Verfahren in Betracht gezogen werden, um eine automatische Erfassung von Hauptverkehrszeiten auf einer Zellen-Basis zu bilden. Ein möglicher Zugangskontrollalgorithmus kann wie folgt aussehen:
  • Schritt (1)
    • – Wenn (Geschätzte_Blockierung > ,AMR_Blockierungsgrenzwert') – Senke die AMR-Bitrate aller ankommender AMR-Teilnehmer um eine Anzahl von ,AMR_Schritt' AMR-Modi in dieser Übertragungsrichtung – Gehe zu Schritt (4)
  • Schritt (2)
    • – Wenn (Geschätzte_Blockierung = 0) – Erhöhe die AMR-Bitrate aller ankommender AMR-Teilnehmer um eine Anzahl von ,AMR_Schritt' AMR-Modi in dieser Übertragungsrichtung – Gehe zu Schritt (4)
  • Schritt (3)
    • – Wenn keine Aktionen in (1) oder in (2), gehe zu Schritt (5)
  • Schritt (4)
    • – Warte bis ,AMR_Wechsel_Prozentsatz' % der Sprachverbindungen in der Zelle den neuen AMR-Modus verwenden.
  • Schritt (5)
    • – Berechne Geschätzte_Blockierung: – Schätze für jeden RR- (Radio Resource) Hinweis (RRI), ob ein neuer AMR-Teilnehmer blockiert würde oder nicht. Es wird hier einfach angenommen, dass der Teilnehmer blockiert würde, falls Prx_nc > Prx_Ziel (= keine Leistungssteigerungsschätzung). Für AMR-Teilnehmer ist der Leistungsanstieg in jedem Fall eher gering. – Durchschnitt für ,AMR_Durchschnitt' Sekunden der Blockierungswahrscheinlichkeit, z.B. 30 Sekunden – Berechne Geschätzte_Blockierung = Geschätzte_Blockierte_RRIs/Gesamtzahl_RRIs
  • Schritt (6)
    • – Gehe zurück zu Schritt (1)
  • Dieser Vorgang erfolgt vorzugsweise getrennt für Uplink und für Downlink. Daher ist es möglich, dass Downlink- Verbindungen niedrigere AMR-Modi verwenden als Uplink-Verbindungen, falls die Last in der Downlink-Richtung nahe an eine Überlast ansteigt, bevor dies in der Uplink-Richtung passiert.
  • Die Parameter im vorhergehenden Beispiel sind wie folgt:
    Figure 00080001
  • C. EIN WEITERES BEISPIEL EINES STEUERUNGSALGORITHMUS
  • In diesem Abschnitt wird ein spezielles Beispiel eines Steuerungsalgorithmus beschrieben. Gemäß dieses Algorithmus kann das AMR-Verfahren auch mittels der Laststeuerfunktion in der RNC verändert werden. Dieser Abschnitt listet nur einige Beispiele auf und beschränkt keineswegs andere Ausführungsbeispiele der Erfindung.
  • Bei diesem Ausführungsbeispiel schätzt die Zugangskontrolle, um wie viel die Gesamtlast gesenkt werden könnte, falls alle AMR-Teilnehmer auf ihre niedrigste Bitrate wechseln. In anderen Worten, anstatt einen neuen Teilnehmer zu blockieren, nimmt die Zugangskontrolle an, dass die vorhandenen AMR-Teilnehmer ihre Bitrate senken können, und gestattet daher eine größere Anzahl an Teilnehmern im System. Ein neuer Teilnehmer wird von der Uplink-Zugangskontrolle zugelassen, falls gilt:
    Figure 00090001
    wobei Prx,NCdie empfangene Leistung mit Bezug auf eine unkontrollierbare Last, ΔPrx,neu eine empfangene Leistung einschließlich einer neuen Verbindung und Prx ,Ziel ein Ziel- bzw. Sollwert für die empfangene Leistung ist.
  • Die unkontrollierbare Last besteht aus der Interferenz bzw. Störung von
    • - Intrazell-Realzeitteilnehmern,
    • - Intrazell-Nicht-Realzeitteilnehmern mit ihrer garantierten Minimalbitrate, und
    • - Zwischenzell-Teilnehmern.
  • Die unkontrollierbare Last kann nicht durch den Paketscheduler bzw. -planer dieser bestimmten Zelle beeinflusst werden. Es ist zu beachten, dass nur die AMR-Minimalbitrate als unkontrollierbar angenommen wird.
    Figure 00100001
    wobei
    η = Lastfaktor,
    Prx,gesamt = empfangene Gesamtleistung,
    ΔL = Lastanstieg von neuem Teilnehmer,
    LNRT = Last von Best-Effort-Paketteilnehmern (erhalten vom Paketscheduler in der RNC), und
    LAMR = der Maximalabfall der Last von AMR-Teilnehmern, falls ihre Bitrate auf das Minimum gesenkt wird. Dieser Ausdruck spiegelt dann die Flexibilität von Bitraten von AMR-Teilnehmern wider. Die momentanen Bitraten von AMR-Teilnehmern werden vorzugsweise in einer Tabelle im Zellenressourcenmanager unterhalten.
    Figure 00100002
    wobei
    W = Chiprate,
    ρi,verwendet = Eb/N0 für die verwendete AMR-Bitrate,
    ρi,Minimum = Eb/N0 für die minimale AMR-Bitrate,
    Ri,verwendet = die verwendete AMR-Bitrate, und
    Ri,Minimum = die minimale AMR-Bitrate = ,AMR_Min_Modus' .
  • Um diese veränderte Zugangskontrolle zu implementieren, ist es nötig
    • - die momentanen Bitraten von AMR-Teilnehmern = Ri,verwendet) zu erhalten,
    • - die minimal zulässigen Bitraten von AMR-Teilnehmern = Ri,Minimum = ,AMR_Min_Modus') zu erhalten, und
    • - LAMR zu berechnen.
  • Bei einer Downlink-Zugangskontrolle können ähnliche Prinzipien wie beim Uplink angewandt werden.
  • Nimmt die Zugangskontrolle an, dass die AMR-Bitraten gesenkt werden können, muss diese Option dann von der Laststeuerung unterstützt werden. Bei der Laststeuerung ist es ziemlich einfach, die AMR-Bitrate im Fall einer Überlast zu senken. Jedoch ist es schwierig, zu entscheiden, wann die AMR-Bitrate im Fall eines SHO erhöht werden kann. Beim SHO soll die Laststeuerung die Belastung in allen SHO-Zweigen überprüfen, bevor die AMR-Bitrate erhöht wird. Dies erfordert, dass eine Signalisierung zwischen den Zellen-RMs von benachbarten Zellen stattfindet. Diese Signalisierung verursacht eine zusätzliche Last an der RNC und ist daher nicht wünschenswert.
  • Ein vereinfachter Ansatz besteht hierbei darin, dass die Laststeuerung die AMR-Bitraten nur senkt, sie aber während der Verbindung nie zurück erhöht. Dieser Ansatz würde die Signalisierung zwischen Funkressourcenmanagern (RMs) von SHO-Zweigen nicht benötigen.
  • Bei einer anderen vereinfachten Version wird jede AMR-Verbindung in einer Liste nur in einem RM einer Zelle unterhalten. Dies würde es vereinfachen, SHO-Teilnehmer zu verarbeiten. Der Laststeuerungsalgorithmus könnte dann nur den AMR-Modus derjenigen Teilnehmer beeinflussen, die in dieser Zelle gelistet sind. Andere AMR-Teilnehmer werden aus Sicht dieser Zelle als unkontrollierbarer Verkehr betrachtet. Die Zugangskontrolle könnte dann auch nur diejenigen AMR-Teilnehme berücksichtigen, die von dieser Zelle kontrolliert bzw. gesteuert werden können. Wird angenommen, dass ein Overhead eines weichen Handovers 30% beträgt, könnte bei diesem vereinfachten Ansatz dann der AMR-Modus von 1/1,3 = 77% der Teilnehmer in jeder Zelle verändert werden. Die restlichen AMR-Teilnehmer (23%) würden dann als unkontrollierbare Teilnehmer betrachtet werden.
  • Es wird hier angenommen, dass der Zellenressourcenmanager in der RNC eine Liste der Bitraten der AMR-Teilnehmer in dieser speziellen Zelle unterhält. Diese Liste kann beim Zugangskontroll- und beim Laststeuerungsalgorithmus verwendet werden.
  • Die Uplink-Laststeuerungsschwellwerte sind gemäß 3 gezeigt. Für Realzeitdienste sind die bevorzugten Aktionen, wenn sich das System in der Uplink-Richtung in Überlast befindet, die folgenden:
    PrxGesamt > PrxZiel + PrxOffset: Einfrieren des Sollwerts der äußeren Schleife
    PrxGesamt > PrxSchwellwert: Senken des Sollwert der äußeren Schleife, Starten eines kontrollierten Absenkens.
  • PrxGesamt ist hier Prx,Gesamt, PrxZiel ist Prx,Ziel. Siehe 3 für Auslöseschwellwerte PrxOffset und PrxZiel.
  • In der Downlink-Richtung:
    PtxGesamt > PtxZiel + PtxOffset: keine Aktionen
    PtxGesamt > PtxSchwellwert: Starten eines kontrollierten Absenkens
  • Hierbei ist PtxGesamt die gesamte übertragene Leistung und PtxZiel ist ein Ziel- bzw. Sollwert für die übertragene Leistung. PtxZiel und PtxOffset sind Auslöseschwellwerte.
  • Werden Mehrratenverbindungen verwendet, können die höchsten Bitraten verwendet werden, wenn keine Überlast auftritt. Im Fall einer Überlast können die Laststeuerungsaktionen wie folgt sein:
  • Im Uplink:
    PrxNC > PrxZiel + PrxOffset: Senken von AMR-Bitraten
    PrxNC < PrxZiel: Erhöhen von AMR-Bitraten
  • Im Downlink:
    PtxNC > PtxZiel + PtxOffset: Senken von AMR-Bitraten
    PtxNC < PtxZiel: Erhöhen von AMR-Bitraten
    wobei PrxNC und PtxNC die empfangene/übertragene Leistung in Bezug auf eine unkontrollierbare Last ist. Die Idee besteht darin, die AMR-Bitraten zu senken, bevor in einem Überlastzustand gelandet wird. Die Spanne zwischen PrxZiel + PrxOffset und PrxZiel ist eine Hysterese, die erforderlich ist, um ein unnötiges Springen zwischen den Modi bzw. Verfahren zu vermeiden.
  • Als Erstes werden die AMR-Bitraten von Sprachteilnehmern gesenkt:
    • - im Uplink von denjenigen, die den höchsten Lastfaktor aufweisen, und
    • - im Downlink von denjenigen, die die höchste Übertragungsleistung pro Verbindung aufweisen.
  • Diese Sprachteilnehmer sind diejenigen, die die größte Störung bzw. Interferenz verursachen.
  • D. EIN WEITERES BEISPIEL EINES STEUERUNGSALGORITHMUS
  • In diesem Abschnitt wird ein spezielles Beispiel eines Steuerungsalgorithmus beschrieben. Gemäß dieses Algorithmus kann das AMR-Verfahren von der Laststeuerfunktion der äußeren Schleife in der RNC verändert werden. Dieser Abschnitt listet nur einige Beispiele auf und beschränkt keineswegs andere Ausführungsbeispiele der Erfindung.
  • Es ist möglich, dass einige Strecken bzw. Verbindungen aufgrund von Abdeckungsgründen sogar dann eine schlechte Qualität erfahren, wenn sich das System nicht in Überlast befindet. Eine Möglichkeit besteht darin, das Mobilgerät seinen Uplink-Modus ohne jegliche Netzwerkbefehle verändern zu lassen, falls es keine Energie mehr aufweist. Dies erfordert eine Unterstützung von der Standardisierung. Ist dieses Merkmal in allen Mobilgeräten vorhanden, ist dann die Abdeckungsbereichserweitung mittels AMR in WCDMA-Netzwerken aller Hersteller verfügbar, und sie kann nicht als unterscheidender Faktor verwendet werden.
  • Ist es erforderlich, dass es immer das Netzwerk ist, das den Uplink-AMR-Modus festlegt, muss die Uplink-Leistungssteuerung der äußeren Schleife aufgefordert werden, die AMR-Bitrate zu senken, um die Uplink-Abdeckung zu verbessern. Die Aktionen der Leistungssteuerung der äußeren Schleife sind gemäß 4 gezeigt. Es ist zu beachten, dass die Uplink-Verbindung immer die erforderliche FER bekommt, falls genügend Energie in der Mobilstation vorhanden ist, um den Leistungskontrollbefehlen zu folgen, und im Uplink keine Überlast vorhanden ist.
  • Der Leistungssteuerungsalgorithmus der äußeren Schleife könnte zum Beispiel wie folgt aussehen:
  • Schritt (1)
    • – Berechne die Durchschnitts-FER über dem Zeitraum von ,AMR_FER_Länge_Mittelwertbildung'
  • Schritt (2)
    • – Falls die Durchschnitts-FER > ,AMR_FER_Max_Uplink' und der momentane AMR-Modus > ,AMR_Min_Modus', Senken vom AMR-Modus für den Uplink um eine Anzahl von ,AMR_Schritt' AMR-Modi • Falls die Durchschnitts-FER < ,AMR_FER_akzeptabel' und der momentane AMR-Modus < 12,2 kbps, Erhöhen vom AMR-Modus für den Uplink um eine Anzahl von ,AMR_Schritt' AMR-Modi • Eine schnelle Reaktion wird erhalten, falls ein AMR-Modus unverzüglich gesenkt wird, wenn mehr als ,AMR_FER_Max_Uplink' * ,AMR_FER_Länge_Mittelwertbildung' Fehler in weniger als ,AMR_FER_Länge_Mittelwertbildung' empfangen werden. Zum Beispiel, falls mit den Werten von 3% und 5 s (und 50 Rahmen pro Sekunde) mehr als 7,5 ( = 0,03*50*5) Fehler in weniger als 5 s empfangen werden, wird ein niedrigerer AMR-Modus verwendet. Dies macht es möglich, schnell auf eine schlechte Qualität in einem Fehlerburst aufgrund der Abdeckung zu reagieren.
  • Schritt (3)
    • – Gehe zu Schritt (1)
  • Es ist zu beachten, dass die PC der äußeren Schleife eine Liste der momentanen AMR-Bitraten derjeniger Verbindungen unterhalten muss, die sie steuert.
  • Die Parameter des vorhergehenden Beispiels sind die folgenden:
    Figure 00160001
  • Die Werte für die Parameter müssen abhängig vom MOS(„mean opinion score": MOS-Wert) FER-Verhalten des AMR-Sprachcodec optimiert werden. Diese Optimierung hängt z.B. vom gewählten ungleichen Fehlerschutz auf L1 ab. Der Betreiber muss auch die Maximalleistung pro Downlink-Sprachverbindung derart einstellen, dass sie die Bereichserweiterung unterstützt, die von der Uplink-AMR-Anpassung bereitgestellt wird.
  • D. SIGNALISIERUNG DES AMR-MODUS-BEFEHLS
  • Eine Signalisierung des AMR-Modus-Befehls kann auf verschiedene Arten durchgeführt werden, inband bzw. bandintern genauso wie outband bzw. bandextern. Einige Arten zum Signalisieren des AMR-Modus gemäß bestimmten vorteilhaften Ausführungsbeispielen der Erfindung werden im Folgenden beschrieben.
  • Bei einem weiteren vorteilhaften Ausführungsbeispiel der Erfindung wird für die AMR-Moduskontrolle eine bandinterne Signalisierung verwendet. Bei diesem Ausführungsbeispiel werden Informationen über den neuen zu verwendenden AMR-Modus zusammen mit Teilnehmerdaten an den Codierer gesendet.
  • Ein Ankoppeln einer AMR-Modus-Kontrollnachricht an Teilnehmerdaten kann vorteilhafter Weise auf der MAC-Schicht durchgeführt werden.
  • Eine bandinterne Signalisierung weist gewisse Vorteile auf. Es muss zum Beispiel kein gesonderter Signalisierungsvorgang zwischen den RRC-Funktionen in der RNC und dem Codeumsetzer erzeugt werden. Des Weiteren stellt eine bandinterne Signalisierung einen schnellen Weg dar, um den AMR-Modus zu verändern. Eine bandinterne Signalisierung wird auch im jetzigen GSM-System unterstützt.
  • Wird eine bandexterne Signalisierung verwendet, wird der AMR-Modus-Befehl in einer gesonderten Signalisierungsnachricht gesendet. Die Signalisierung kann zum Beispiel unter Verwendung der RRC-Schicht durchgeführt werden. Die Verwendung der RRC-Schicht zur Anpassung eines Downlink-AMR-Modus erfordert neue Signalisierungsvorgänge zwischen der RNC und dem Codeumsetzer im Kernnetzwerk. Bestehende Signalisierungsvorgänge können für eine Uplink-AMR-Moduskontrolle verwendet werden. Ein Beispiel eines Vorgangs, der für eine Uplink-AMR-Moduskontrolle verwendet werden kann, ist der Vorgang TRANSPORTKANAL_REKONFIGURATION.
  • Eine bandexterne Signalisierung weist gewisse Vorteile auf. Wird eine bandexterne Signalisierung verwendet, wird zum Beispiel keine AMR-Modus-Befehlserzeugung auf der MAC-Schicht benötigt. Außerdem erhöht eine Übertragung von Signalisierungsinformationen auf der Nutzerebene die Komplexität, da die Nutzerebene nur zur Verwendung für Teilnehmerdaten gedacht ist. Für die Uplink-Richtung können bereits definierte RRC-Vorgänge verwendet werden.
  • E. EINE WEITERE KLASSE VORTEILHAFTER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
  • In einer weiteren Klasse vorteilhafter Ausführungsbeispiele der Erfindung darf das UE den AMR-Modus in bestimmten Situationen steuern bzw. kontrollieren. Dies ist zum Beispiel vorteilhaft, falls das UE in der Lage ist, den AMR-Modus zu verändern, wenn sich die Bedingungen auf der Luftschnittstelle verändert haben und ein AMR-Moduswechsel schnell durchgeführt werden muss, um eine ordentliche Qualität auf einer Sprachverbindungen zu sichern.
  • Bei einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel darf das UE einen Uplink-AMR-Modus verändern bzw. wechseln, falls der maximale Übertragungsleistungspegel des UE erreicht ist. Da das UE die Übertragungsleistung nicht mehr erhöhen kann, kann das UE die Qualität einer Sprachverbindung bei sich verschlechternden Funkschnittstellenbedingungen durch Wechseln auf einen AMR-Modus beibehalten, der eine geringere Sprachdatenrate bereitstellt. Vorzugsweise ist es für das UE nicht erforderlich, einen Moduswechsel von der RNC anzufordern.
  • Vorteilhafter Weise besteht die Menge an AMR-Modi, die das UE verändern darf, aus denjenigen AMR-Modi, die in den Transportformaten der momentan gültigen Transportformatmenge dargestellt sind.
  • Da die Transportformatmenge vom Netzwerk festgelegt und dem UE durch das Netzwerk vorgeschrieben wird, kann das Netzwerk die Grenzen für die Auswahl der anwendbaren AMR-Modi setzen. Das Netzwerk erkennt den vom UE verwendeten AMR-Modus aus Rateninformationen, die vom UE zusammen mit Teilnehmerdaten gesendet werden.
  • Ein Transportformat (TF) ist eine Menge an Parametern, die einer einzigen Art zum Vorbereiten eines Nutzlastdatenstroms zur Übertragung über die Luftschnittstelle entsprechen. Die Menge an Parametern bezeichnet zum Beispiel eine Nutzlastdatenrate, das verwendete Fehlersteuerungscodierungsverfahren, ein verwendetes Verschachtelungsverfahren und andere in dem speziellen zellularen Telekommunikationsnetzwerk verwendete Verarbeitungsverfahren, d.h. sie beschreibt die auf den zu übertragenden Daten angewandten Verarbeitungen der physikalischen Schicht. Demzufolge entspricht jedes TF einer speziellen unmittelbaren Trägerbitrate. Des Weiteren weist jeder Träger zumindest ein Transportformat auf. Im Fall, dass ein Träger zum Beispiel mehrere Bitraten unterstützt, kann ein Träger mehr als ein entsprechendes TF aufweisen.
  • Jedes Transportformat weist einen entsprechenden Transportformatbezeichner (TFID) auf. Die TFIDs können den TFs auf viele Arten zugewiesen sein, zum Beispiel in aufsteigender Reihenfolge beginnend mit der niedrigsten Bitrate, oder gemäß einer beliebigen anderen vorbestimmten Vorschrift.
  • Die Kombination von Transportformaten der aktiven Träger ist eine Transportformatkombination (TFC). Die Menge aller möglichen Transportformatkombinationen bildet eine Transportformatkombinationsmenge (TFCS). Jede TFC weist einen entsprechenden Transportformatkombinationsbezeichner (TFCI) auf, d.h. jeder TFCI entspricht einer definierten Gruppe von Transportformaten. Der TFCI wird zum Benachrichtigen des Empfängers über die aktuelle Kombination von Transportformaten verwendet.
  • Der Mechanismus, bei dem das UE den AMR-Modus verändert bzw. wechselt, kann vorteilhaft verwendet werden, um den Abdeckungsbereich einer Sprachverbindung zu erweitern. Kann das UE die Übertragungsleistung nicht mehr erhöhen, kann es den AMR-Modus auf einen Modus verändern, der eine geringere Datenrate bereitstellt, wodurch die Qualität der Sprachverbindung sogar dann beibehalten wird, wenn sich das UE weiter von der Basisstation wegbewegt.
  • Bei einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel der Erfindung ist ein Verfahren zur Auswahl des Codierungsverfahrens für eine Mehrratenverbindung zwischen einem UE und einem Netzwerk in einem digitalen zellularen Telekommunikationssystem bereitgestellt. Gemäß dieses Ausführungsbeispiels wählt das UE unter bestimmten Umständen das Codierungsverfahren aus, und unter anderen Umständen wählt das Netzwerk das Codierungsverfahren aus.
  • Vorzugsweise wird die Auswahl des Codierungsverfahrens im Netzwerk von einer Funknetzwerksteuereinheit durchgeführt. Vorteilhafter Weise wählt das UE das Codierungsverfahren aus, falls das UE seine maximale Übertragungsleistung verwendet.
  • Bei einem weiteren vorteilhaften Ausführungsbeispiel der Erfindung ist ein Verfahren zum Erhöhen des sichtbaren Radius einer Zelle bereitgestellt, wie er von einem UE mit einer Mehrratenverbindung zu einem zellularen Netzwerk wahrgenommen wird. Gemäß dieses Ausführungsbeispiels wird das für eine Verbindung des UE verwendete Codierungsverfahren auf Grundlage der Übertragungsleistung des UE und der Last von zumindest einer Zelle gesteuert. Vorzugsweise wird das vom UE verwendete Codierungsverfahren verändert, falls sich die Qualität der Funkschnittstelle verschlechtert und das UE seine maximale Übertragungsleistung verwendet. Vorteilhafter Weise wählt das UE das Codierungsverfahren aus.
  • F. WEITERE BETRACHTUNGEN
  • Bei einem weiteren vorteilhaften Ausführungsbeispiel der Erfindung ist ein AMR-Moduswechsel mit einem Wechsel des Transportformats gekoppelt.
  • Die Erfindung ermöglicht die Ausweitung bzw. Steigerung eines Verbindungsabdeckungsbereichs ebenso wie der Kapazität und Qualität von Verbindungen.
  • Der Name einer bestimmten funktionalen Instanz, wie etwa die Funknetzwerksteuereinheit, ist im Kontext unterschiedlicher zellularer Telekommunikationssysteme oft unterschiedlich. Zum Beispiel ist die funktionale Instanz, die einer Funknetzwerksteuereinheit (RNC) entspricht, im GSM-System die Basisstationssteuerung (BSC). Daher ist der Ausdruck Funknetzsteuereinheit in den Patentansprüchen beabsichtigt, alle entsprechenden funktionalen Instanzen abzudecken, ungeachtet des für die Instanz im speziellen zellularen Telekommunikationssystem verwendeten Ausdrucks. Des Weiteren sind verschiedene Nachrichtennamen wie etwa der Nachrichtnamen AMR-MODUS-BEFEHL ausschließlich als Beispiele gedacht, und die Erfindung ist nicht auf eine Verwendung der in dieser Patentschrift rezitierten bzw. verwendeten Nachrichtnamen beschränkt.
  • Die Erfindung kann in vielen unterschiedlichen zellularen Netzwerken eingesetzt werden, wie etwa dem momentan in der Entwicklung befindlichen zellularen Netzwerk der Dritten Generation. Die Erfindung kann zum Beispiel im WCDMA-System eingesetzt werden.
  • Angesichts der vorangehenden Beschreibung ist es für einen Fachmann ersichtlich, dass verschiedene Modifikationen innerhalb des Schutzbereichs der Erfindung durchgeführt werden können. Während ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ausführlich beschrieben wurde, sollte es offensichtlich sein, dass viele Modifikationen und Variationen davon möglich sind, von denen alle in den Schutzbereich der Erfindung fallen, wie er in den zugehörigen Patentansprüchen definiert ist.

Claims (13)

  1. Verfahren zur Auswahl eines Codierungsverfahrens für eine Mehrratenverbindung zwischen einer Mobilstation (MS) und einem digitalen zellularen Telekommunikationsnetzwerk (BS, RNC, CN), dadurch gekennzeichnet, dass die Mobilstation bei dem Verfahren eine Entscheidung der Aufwärtsstrecken-Codierungsbetriebsart in einer derartigen Situation trifft, wenn es nach Ansicht der Mobilstation wünschenswert ist, den Ressourcenverbrauch zu reduzieren.
  2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es nach Ansicht der Mobilstation wünschenswert ist, den Leistungsverbrauch zu reduzieren.
  3. Verfahren gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Mobilstation ihren maximalen Sendeleistungspegel verwendet.
  4. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein neues Codierungsverfahren ausgewählt wird, sodass der Ressourcenverbrauch als Folge davon reduziert wird, dass die Datenrate der neuen Codierungsbetriebsart niedriger ist als die Datenrate einer momentanen Codierungsbetriebsart.
  5. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mobilstation eine der AMR-Betriebsarten auswählen darf, die in den Transportformaten der momentan gültigen Transportformatmenge vertreten sind.
  6. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in anderen Situationen das Netzwerk Entscheidungen bezüglich der Codierungsbetriebsarten trifft.
  7. Verfahren gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Zugangskontrollfunktion in einer Funknetzsteuerung zumindest einen Teil der Entscheidungen bezüglich der Codierungsbetriebsarten trifft.
  8. Verfahren gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren die Schritte aufweist: - Schätzung eines Blockierungsverhältnisses beim momentanen Lastpegel, - Senkung der vorgegebenen AMR-Betriebsart für neue Träger, falls das geschätzte Verhältnis höher ist als ein vorbestimmter Grenzwert.
  9. Verfahren gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Laststeuerfunktion in einer Funknetzsteuerung zumindest einen Teil der Entscheidungen bezüglich der Codierungsbetriebsarten trifft.
  10. Verfahren gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass bei dem Verfahren Bitraten existierender Träger mittels der Laststeuerfunktion in einer Funknetzsteuerung gesenkt werden, um Platz für einen neuen Träger zu schaffen.
  11. Verfahren gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Laststeuerfunktion der äußeren Schleife in einer Funknetzsteuerung zumindest einen Teil der Entscheidungen bezüglich der Codierungsbetriebsarten trifft.
  12. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei dem Verfahren die Steuerung von Codierungsverfahren in der Aufwärtsstrecken-Richtung von der Steuerung von Codierungsbetriebsarten in der Abwärtsstrecken-Richtung unabhängig ist.
  13. Mobilstation (MS) zur Verwendung in einem zellularen Telekommunikationsnetzwerk (BS, RNC, CN), das zur Kommunikation über die Luftschnittstelle zwischen der Mobilstation und dem Telekommunikationsnetzwerk eine Vielzahl an Codierungsbetriebsarten verwendet, dadurch gekennzeichnet, dass die Mobilstation angepasst ist, die Aufwärtsstrecken-Codierungsbetriebsart in einer derartigen Situation auszuwählen, wenn die Mobilstation eine Reduzierung ihres Ressourcenverbrauchs bevorzugt.
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