DE60128957T2

DE60128957T2 - Verfahren zur leistungsregelung in offener schleife und bitratenauswahl

Info

Publication number: DE60128957T2
Application number: DE60128957T
Authority: DE
Inventors: Kimmo Valkealahti
Original assignee: Nokia Oyj
Current assignee: Nokia Oyj
Priority date: 2001-01-02
Filing date: 2001-12-31
Publication date: 2008-02-14
Anticipated expiration: 2022-01-01
Also published as: US6778839B2; CA2431879C; ZA200304649B; JP3722801B2; EP1348262B1; CN1531785A; BR0116595A; KR20030096243A; JP2004517548A; WO2002054622A1; KR100537988B1; DE60128957D1; US20020128031A1; EP1348262A1; ATE364935T1; CN1254929C; CA2431879A1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
TECHNISCHES GEBIET
Diese Erfindung bezieht sich allgemein auf das Gebiet der Signalübertragung in einem drahtlosen Telekommunikationsnetz und insbesondere auf eine Leistungssteuerung.
DISKUSSION DES MASSGEBLICHEN STANDS DER TECHNIK
In einem Leistungssteuersystem mit offener Schleife wird eine Übertragungsleistung ausgewählt, ohne eine Unterstützung durch eine sofortige Rückkopplung und somit ohne eine exakte Kenntnis des Leistungspegels, der notwendig ist, um einen fehlerlosen Signalempfang am anderen Ende der Übertragung zu gewährleisten. Somit führt eine typische Übertragungsvorrichtung in einem Leistungssteuersystem mit offener Schleife notwendigerweise eine Leistungsschätzung auf der Basis unvollständiger Information aus. Wenn eine Leistungsschätzung zu niedrig ist, so wird das Signal am anderen Ende der Übertragung nicht empfangen; wenn aber die Leistungsschätzung zu hoch ist, dann interferiert das Signal unnötigerweise mit anderen Benutzern. Sowohl das Problem einer niedrigen Leistungsschätzung als auch das Problem einer hohen Leistungsschätzung treten durch unpassende Schätzverfahren im Stand der Technik auf. Siehe beispielsweise das Partnerschaftsprojekt der dritten Generation; Technische Spezifikation Gruppe GERAN; Digitales zellulares Telekommunikationssystem, Phase 2t; Radio Subsystem Link Control (3GPP TS 05.08 V8.6.0, September 2000, Anhang B, Seiten 85-88). Dies ist ein Problem bei der Abwärtsverbindung von einer Basisstation zu einer mobilen Vorrichtung als auch in der Aufwärtsverbindungsrichtung.
Ein weiteres Problem beim Stand der Technik ist das Problem der festen Bitrate. Wenn die Bitrate fest und konstant ist, so ist die übertragungsleistung entsprechend begrenzt. Wenn die feste Bitrate hoch ist, dann ist eine hohe Übertragungsleistung erforderlich, die eine übermäßige Interferenz induzieren kann. Wenn jedoch die Bitrate niedrig ist, dann ist die Übertragung langsamer (das heißt, die Transportzeit ist groß), und der Übertragungskanal wird Kosten der anderen Benutzer länger belegt. Es ist somit evident, dass es eine feste Bitrate schwierig oder unmöglich macht, die Übertragungsleistung so einzustellen, dass sowohl die Transportzeit als auch die induzierte Interferenz minimiert wird. Dies ist ein Hauptproblem beim Stand der Technik, wo die Bitrate typischerweise eine Konstante ist, die möglicherweise auf der Basis einer Verkehrsschätzung gewählt wird.
Sogar wenn der Stand der Technik eine feste Bitrate verwendet, wird die begrenzte Flexibilität der Übertragungsleistung oft nicht ausgenutzt. Beispielsweise kann bei der Abwärtsverbindung die Leistungsübertragung beim Stand der Technik eine Konstante sein, die bei einer Funknetzplanung gewählt wird. In der Aufwärtsverbindung kann die Leistungsübertragung einstellbar sein, aber nur gemäß der Ausbreitungsdämpfung der Aufwärtsverbindung (das ist die Signaldämpfung), die als gleich zur gemessenen Ausbreitungsdämpfung auf der Abwärtsverbindung angenommen wird. Die Übertragungsleistung der Aufwärtsverbindung kann auch in Abhängigkeit davon eingestellt werden, in welchem Sektor sich der mobile Sender befindet; ein sektorspezifischer konstanter Versatz kann in jedem Sektor gesendet werden. Die rudimentäre Natur aller dieser Techniken des Stands der Technik führt zu einer Übertragungsleistung, die eine übermäßige Interferenz induziert und führt zu Bitraten, die übermäßige Transportverzögerungen erzeugen.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
Die zentrale Idee der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Bitrate und eine Übertragungsleistung so auszuwählen, dass das Problem der induzierten Interferenz und das Problem der Transportverzögerung minimiert werden. Gemäß der vorliegenden Erfindung ist weder die Bitrate noch die Übertragungsleistung konstant. Im Verhältnis zu den Verfahren mit einer festen Bitrate oder Übertragungsleistung nutzt das vorliegende Verfahren die verfügbare Funkressource unter verschiedenen Lastbedingungen besser, und das Ergebnis ist ein höherer Durchsatz mit einer niedrigeren Systeminterferenz.
Das Verfahren und die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung liefern ein drahtloses Übertragungssignal, das eine passende Übertragungsleistung und Bitrate aufweist. Um dies zu erzielen, wird ein Satz von Eingangsparametern verwendet, um die Bitrate und die Übertragungsleistung zu berechnen, die eine Kostenfunktion minimieren, die die induzierte Interferenz und die Transportverzögerung darstellt. Ein Befehlssignal zeigt die berechnete Bitrate und die berechnete Übertragungsleistung in Erwiderung auf die Eingangsparameter, die von einem Eingangsparametersignal geliefert werden, an. Die Erfindung liefert dann das Übertragungssignal, das die Bitrate und die Übertragungsleistung aufweist, die durch das Befehlssignal diktiert werden.
Dieses Befehlssignal wird durch ein Berechnungsmodul in Erwiderung auf das Eingangsparametersignal geliefert. Das Befehlssignal wird von einem Sendermodul empfangen, das das Übertragungssignal liefert, das die Bitrate und die Übertragungsleistung aufweist, die vom Berechnungsmodul bestimmt wurden.
Diese Erfindung kann entweder in der Aufwärtsverbindungsrichtung (das ist von einer mobilen Vorrichtung zu einer Basisstation) oder der Abwärtsverbindungsrichtung (das ist von der Basisstation zu einer mobilen Vorrichtung) oder in beiden Richtungen in einem drahtlosen Telekommunikationssystem arbeiten. Diese Erfindung ist insbesondere für ein System konstruiert, das eine Leistungssteuerung mit offener Schleife verwendet.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist ein Flussdiagramm, das Schritte einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
2 ist ein Diagramm, das zeigt, wie die Erfindung in der Aufwärtsverbindungsrichtung arbeitet.
3 ist ein Diagramm, das zeigt, wie die vorliegende Erfindung in der Abwärtsverbindungsrichtung arbeitet.
4 ist ein Diagramm, das zeigt, wie die vorliegende Erfindung arbeitet, unabhängig davon ob die Übertragung in der Aufwärtsverbindungsrichtung oder der Abwärtsverbindungsrichtung erfolgt.
5 zeigt die Struktur einer mobilen Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung.
6 zeigt die Struktur einer Basisstation gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
7 zeigt, wie eine mobile Vorrichtung, eine Basisstation und eine Funknetzsteuerung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung miteinander agieren.
BESTE ART FÜR DAS AUSFÜHREN DER ERFINDUNG
Wie man am besten im Flussdiagramm der 1 sieht, umfasst die beste Art für das Ausführen der vorliegenden Erfindung im wesentlichen das Bereitstellen eines Satzes von Eingangsparametern, das Berechnen der Bitrate und der Übertragungsleistung aus diesen Parametern, die die Kosten minimieren, und dann das Senden des Übertragungssignals, das die berechnete Bitrate und die berechnete Übertragungsleistung aufweist. Dieses Verfahren liefert ein Übertragungssignal, das eine passende Übertragungsleistung und Bitrate in einem drahtlosen Telekommunikationssystem, beispielsweise einem Telekommunikationssystem, das einen Breitbandkode-Mehrfachzugriff (WCDMA) verwendet, aufweist. Typischerweise wird dies Signale umfassen, die zwischen einer mobilen Vorrichtung 20 und einer Basisstation 26 übertragen werden, wie man das in 2 im Kontext eines Leistungssteuersystems 28 mit offener Schleife sehen kann. Die Kostenfunktion repräsentiert eine induzierte Interferenz- und Transportverzögerung, und somit zielt die vorliegende Erfindung auf eine Minimierung der Interferenz und der Verzögerung.
2 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform der besten Art, in welcher das Übertragungssignal 22 in der Aufwärtsverbindungsrichtung von der mobilen Vorrichtung 20 zur Basisstation 26 verläuft. In anderen Ausführungsformen der besten Art kann die vorliegende Erfindung jedoch in der Abwärtsverbindungsrichtung arbeiten, wie man das im Leistungssteuersystem 28 mit offener Schleife der 3 sieht.
Unabhängig davon, ob das Übertragungssignal 22 in der Abwärtsverbindungsrichtung oder der Aufwärtsverbindungsrichtung verläuft, kann man das Verfahren und die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung am besten in 4 sehen, die unabhängig von der Übertragungsrichtung ist. 4 zeigt, dass ein Befehlssignal 39 in Erwiderung auf ein Eingangsparametersignal 47 geliefert wird. Das Befehlssignal weist eine Größe auf, die eine berechnete Übertragungsbitrate und eine berechnete Übertragungsleistung darstellt, die wiederum Größen aufweisen, die gewählt wurden, um eine Kostenfunktion zu minimieren, die eine induzierte Interferenz und eine Transportverzögerung darstellen. 4 zeigt auch, dass ein Übertragungssignal 22 in Erwiderung auf das Befehlssignal 39 geliefert wird, und dass das Übertragungssignal 22 die berechnete Übertragungsbitrate und die berechnete Übertragungsleistung verwendet.
Wenn man zu 2 zurückkehrt, die ein Übertragungssignal 22 in Aufwärtsverbindungsrichtung umfasst, so umfasst ein zusätzlicher Schritt, dass ein Rundsende-Parametersignal 24 an der Basisstation 26 vorgesehen wird. Dieses Rundsende-Parametersignal 24 hat eine Größe, die mindestens einen der Eingangsparameter darstellt. Mit anderen Worten, mindestens einer der Eingangsparameter kann an die mobile Vorrichtung 20 gesandt werden. Das Eingangsparametersignal 47, das in 4 gezeigt ist, wird in Erwiderung auf das Rundsende-Parametersignal 24 geliefert und kann den oder die Rundsende-Parameter als auch andere Parameter, die nicht von der Basisstation 26 gesendet werden müssen, einschließen.
3, die ein Übertragungssignal 22 in Abwärtsverbindungsrichtung von der Basisstation 36 zur mobilen Vorrichtung 30 umfasst, zeigt beispielhaft die Situation, bei der das Befehlssignal 39 von einer Funknetzsteuerung 31 an die Basisstation 36 geliefert wird. Es ist für das Befehlssignal 39 jedoch gewiss möglich, dass es vollständig in der Basisstation 36 erzeugt und gesendet wird, ohne dass die Funknetzsteuerung 31 beteiligt ist.
Um die vorliegende Erfindung richtig und vollständig zu verstehen, ist es wichtig, die zugrunde liegenden Prinzipien zu verstehen. Eine hohe Übertragungsleistung ist wünschenswert, um einen Empfang an der entgegengesetzten Vorrichtung zu gewährleisten, und eine hohe Übertragungsleistung ist auch wünschenswert, damit die Datenübertragung bei einer hohen Bitrate (b) und somit ohne eine übermäßige Benutzung von Kanälen und der Verzögerung anderer Benutzer stattfinden kann. Ein einfaches Modell der gegenseitigen Beziehung zwischen der Bitrate (b) und der Übertragungsleistung (p) kann durch diese Formel gegeben werden:
die zeigt, dass eine höhere Übertragungsleistung (p) eine höhere Bitrate (b) in einem WCDMA-System erlaubt. In der Formel (1) stellt "L" eine Ausbreitungsdämpfung dar, die die Größe der Signaldämpfung misst, "I" ist die Gesamtinterferenz, "C" ist die Chiprate, und "E" steht für "Ebno", was das Verhältnis der empfangenen Bitenergie zur empfangenen totalen Interferenzdichte, die für eine passende Signaldekodierung erforderlich ist, darstellt.
Trotz der wünschenswerten Vorteile einer höheren Übertragungsleitung (p) wird eine höhere Übertragungsleistung auch dazu neigen, eine größere induzierte Interferenz (li) zu verursachen, was wiederum andere Benutzer stören kann. Mit anderen Worten, das Erhöhen oder Erniedrigen der Bitrate (b) und der Übertragungsleistung (p) erfordert einen Kompromiss zwischen der induzierten Interferenz (li) und der Transportverzögerung (d). Somit hat das Auswählen einer hohen Übertragungsleistung (p) und/oder Bitrate (b) damit verbundene Kosten, gerade so wie das Auswählen einer niedrigen Übertragungsleistung (p) und/oder Bitrate (b) andere damit verbundene Kosten aufweist.
Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung minimieren eine lineare Kostenfunktion F(b), die linear von der induzierten Interferenz (li) und der Transportverzögerung (d) abhängt, und somit stellt die Kostenfunktion den vorher erwähnten Kompromiss dar: F(b) = K1Ii + K2d. (2)
In dieser Beschreibung zeigt "K" mit einem unteren Index eine Menge an, die unabhängig von der Bitrate (b) ist. Es kann angenommen werden, dass die induzierte Interferenz (li) direkt proportional zur Bitrate (b) ist, so dass I_i = K₃ b. Ebenso kann angenommen werden, dass die Transportverzögerung (d) umgekehrt proportional zur Bitrate (b) und direkt proportional zur Paketgröße (S) ist, so dass d = S/b die Transportzeit eines Pakets angibt. Gleichung (2) führt somit zu Folgendem, wenn man K₄ = K₁K₃ setzt:
Um diese Kostenfunktion zu minimieren, können wir einfach die Gleichung (3) in bezug auf die Bitrate (b) differenzieren und diese Ableitung null setzen. Unter Verwendung dieses Verfahrens ergibt sich, dass die Kosten minimiert werden, wenn die Bitrate durch folgende Formel gegeben ist:
Man beachte, dass für große Bitraten die Gleichung (3) vorschreibt, dass die Funktion F ungefähr gleich K₄b ist. Ebenso haben wir für große Zeitverzögerungen kleine Bitrate gemäß der Formel d = S/b = K₂d. Da unsere Aufgabe darin besteht, die Kosten zu begrenzen, nehmen wir an, dass Kosten (F) über einer maximalen Größe nicht erlaubt sind, und somit finden wir, dass K₂D gleich K₄B gemacht werden kann, wobei "D" der maximale Wert der Transportverzögerung (d) ist, und "B" der maximale Wert der Bitrate (b). Das Einfügen dieses Ergebnisses in Gleichung (4) erlaubt es die Gleichung (4) folgendermaßen neu zu schreiben:
Auf direktem Weg erhält man aus Gleichung (1) eine Formel für den maximalen Wert "P" der Übertragungsleistung (p), der im speziellen Fall, bei dem sich die Kosten (F) an ihrem Maximum befinden, Anwendung findet:
Diese Formel (6) kann nun verwendet werden, um die maximale Bitrate (B) aus den Gleichungen (1) und (5) zu eliminieren, und sie ist dann nützlich beim Auflösen für die Übertragungsleistung (p) und die Bitrate (b). Wir können somit die folgenden zwei neuen Formeln für die Bitrate (b) und die Übertragungsleistung (p) in Ausdrücken der Paketgröße (S), der Chiprate (C), der maximalen Übertragungsleistung (P), der maximalen Transportverzögerung (D), der Ebno (das Verhältnis "E" zwischen der empfangenen Bitenergie und der empfangenen gesamten Interferenzdichte, die für eine passende Signaldekodierung erforderlich ist), der Ausbreitungsdämpfung (L) und der gesamten Interferenz (I) erhalten:
Die Gleichungen (7) und (8) zeigen beispielhaft, wie die Bitrate (b) und die Übertragungsleistung (p) gemäß der vorliegenden Erfindung für die Aufwärtsverbindung und/oder für die Abwärtsverbindung unter Verwendung der Leistungssteuerung mit offener Schleife ausgewählt werden können. Alle Größen auf den rechten Seiten der Gleichungen (7) und (8) sind Eingangsparameter, die in das in 4 gezeigte Eingangsparametersignal 47 eingeschlossen werden können.
Um eine mögliche Vorspannung zu kompensieren, könnte der Ebno-Parameter (E) regelmäßig eingestellt werden, so dass er leicht erhöht wird, wenn ein Rahmenfehler detektiert wird, und erniedrigt wird, wenn ein Rahmen korrekt empfangen wird. Die Größe der Erhöhung und Erniedrigung kann so gewählt werden, dass man im Mittel eine Zielrahmenfehlerrate erhält. Rahmenfehler in der Aufwärtsverbindung können direkt durch eine Funknetzsteuerung (RNC) detektiert werden; für die Detektion von Rahmenfehler in der Abwärtsverbindung kann die RNC Information über die Anforderungen für eine erneute Übertragung verwenden.
Wenn die Kosten eines Übertragungssignals in der Aufwärtsverbindungsrichtung minimiert werden sollen, kann Ebno (E) und die Gesamtinterferenz (I) in einem speziellen geographischen Sektor an die Benutzerausrüstung (UE) gesandt werden, und die UE kann dann diese gesendeten Werte verwenden, um die Bitrate und die Übertragungsleistung gemäß den Gleichungen (7) und (8) zu bestimmen. Darüber hinaus kann die UE die Ausbreitungsdämpfung (L) aus dem gemessenen Signal-zu-Rausch-Verhältnis (SIR) eines gemeinsamen Sendekanals annähern, wobei die Übertragungsleistung des Sendekanals (BCTP) ebenfalls gesendet wird.
Die Formeln (7) und (8) können auch verwendet werden, um die Bitrate (b) und die Übertragungsleistung (p) für die Abwärtsverbindung zu wählen. In diesem Fall kann die Funknetzsteuerung (RNC) das Produkt der Ausbreitungsdämpfung (L) und der Gesamtinterferenz (I) annähern, da das Produkt benötigt wird, um die Übertragungsleistung und die Bitrate zu berechnen.
Es gibt verschiedene alternative Wege für die RNC, um das Produkt der Ausbreitungsdämpfung und der Gesamtinterferenz anzunähern. Der erste Weg nimmt an, dass die RNC kürzlich einen Messbericht von der UE empfangen hat, der das Signal-zu-Rausch-Verhältnis (SIR) des gemeinsamen Sendekanals einschließt, und auch annimmt, dass das gemessene SIR das der empfangenen Leistung des gemeinsamen Kanals zur gesamten Breitbandinterferenz ist. Das gemessene SIR zusammen mit der Sektorgesamtübertragungsleistung (STTP), der Sendekanalübertragungsleistung und der geplanten oder gemessenen Abwärtsverbindungskodeorthogonalität (DCO) ergibt das Produkt der Ausbreitungsdämpfung und der Gesamtinterferenz:
3 zeigt ein Messberichtssignal 35, das von der mobilen Vorrichtung 30 an die Basisstation 36 geliefert wird, und dieses Messberichtssignal 35 kann eine Größe haben, die das gemessene SIR anzeigt. Man beachte, dass die Formel (9) sehr leicht aus den folgenden vier Gleichungen algebraisch abgeleitet werden kann: Iw = IINTRA + IINTER + INOISE (10a) I = (1 – DCO) IINTRA + IINTER + INOISE (10b) SIR = BCTP/(L IW) (10c) IINTRA = STTP/L (10d)
Gleichung (10a) ist einfach eine Feststellung, dass die gesamte Breitbandinterferenz (I_W) als die Summe der Intra-Zellen-Interferenz (I_INTRA), der Inter-Zellen-Interferenz (I_INTER) und des Rauschens (I_NOISE), wie des thermischen Rauschens, definiert werden kann. Die Gleichung (10b) zeigt an, dass in der Abwärtsverbindung wegen der Orthogonalität der Kodes die beobachtete Gesamtinterferenz (I) etwas niedriger als die gesamte Breitbandinterferenz (I_W), die durch die Gleichung (10a) gegeben ist, ist. Die Gleichung (10c) ist einfach eine Konsequenz der SIR-Messungsstandards. Die Gleichung (10d) zeigt an, dass die Intra-Zellen-Interferenz (I_INTRA) gleich der Sektorgesamtübertragungsleistung (STTP) geteilt durch die Ausbreitungsdämpfung (L) zwischen der Sektorantenne und der UE ist.
Der zweite Weg für die RNC, um das Produkt der Ausbreitungsdämpfung (L) und der Gesamtinterferenz (I) anzunähern, erfolgt durch das Schätzen des mittleren Ausbreitungsdämpfungs-Interferenz-Faktors in einem Sektor auf der Basis der Übertragungsleistungen der aktiven Benutzer im Sektor. Eine schnelle Leistungssteuerung mit geschlossener Schleife stellt die Übertragungsleistungen ein, um gerade die Ausbreitungsdämpfungs-Interferenz-Faktoren der Abwärtsverbindung auszugleichen, und somit können die einzelnen Ausbreitungsdämpfungs-Interferenzfaktoren aus der individuellen Übertragungsleistung (p_i), der Bitrate (b_i), dem geplanten Ebno (E_i) und der Chiprate (C) bestimmt werden, was zu diesem mittleren Ausbreitungsdämpfungs-Interferenz-Faktor für "N" Benutzer im Sektor führt:
Die Genauigkeit dieser statistischen Formel (10) hängt von der Anzahl und der Verteilung der Benutzer in einem Sektor und von der Genauigkeit der geplanten Ebno-Werte ab. Andere statistische Formeln könnten statt der Mittelwertformel (11) verwendet werden; beispielsweise könnten weniger als alle N Benutzer im Sektor abgetastet werden, und/oder ein gewichteter Mittelwert könnte verwendet werden; und/oder ein Versatz könnte zum Produkt der Ausbreitungsdämpfung (L) und der Gesamtinterferenz (I) hinzugefügt werden.
Die dritte Art für die RNC, um das Produkt der Ausbreitungsdämpfung (L) und der Gesamtinterferenz (I) anzunähern, ist folgende: L·I = (I + ICI – DCO)·STTP (12)
Diese Formel (12) nimmt an, dass die mobile Vorrichtung in einem Sektor angeordnet ist, wo eine Interferenz von außerhalb des Sektors ein festes Verhältnis (ICI) zur Interferenz vom Inneren des Sektors aufweist, und sie nimmt auch an, dass das Rauschen (I_NOISE) vernachlässigbar ist. Man beachte, dass die Formel (12) leicht algebraisch aus den Gleichungen (10b) und (10d) abgeleitet werden kann. Der ICI kann messbar sein, oder alternativ kann ein konstanter Wert, der bei der Funknetzplanung vorgeschlagen wird, verwendet werden (ein ICI-Wert von 0,5 ist typisch).
Wie vorher diskutiert wurde, umfasst die vorliegende Erfindung ein Verfahren als auch eine Vorrichtung für das Ausführen dieses Verfahrens. 4 zeigt zwei wesentliche Komponenten der besten Art für das Ausführen dieser Erfindung: nämlich ein Berechnungsmodul 43 und ein Sendermodul 44. Das Berechnungsmodul 43 nimmt im wesentlichen die Eingangsparameter und verwendet diese, um die passende Übertragungsbitrate und die passende Übertragungsleistung zu berechnen, und diese beiden passenden Werte werden dann an das Sendermodul 44 übermittelt, das dann ein Übertragungssignal sendet, das die Bitrate und die Übertragungsleistung besitzt, wie sie durch das Berechnungsmodul 43 vorgegeben werden.
Eine mobile Vorrichtung 50 gemäß der vorliegenden Erfindung ist detailliert in 5 dargestellt, und diese mobile Vorrichtung 50 interagiert mit einer Basisstation 56. Natürlich werden Fachleute verstehen, dass 5 und die anderen Figuren Komponenten und Signale darstellen, die für die vorliegende Erfindung spezielle relevant sind; diese Figuren zeigen die vielen anderen Merkmale, die in einer mobile Vorrichtung 50 und einer Basisstation 56 enthalten sein können, nicht im Detail. In der Ausführungsform, die durch 5 gezeigt ist, speichert und aktualisiert ein Parameterspeichermodul 55 die Eingangsparameter, die dem Berechnungsmodul 43 geliefert werden, über ein Eingangsparametersignal 47. Eine Quelle für mindestens einen Teil der Eingangsparameter ist ein Rundsende-Parametersignal 51 von der Basisstation 56 an das Parameterspeichermodul 55. Das Berechnungsmodul 43 antwortet auf das Eingangsparametersignal 47 durch das Liefern eines Befehlssignals 59 an das Sendermodul 44, und das Sendermodul 44 wiederum liefert das Übertragungssignal 22 an die Basisstation 56 mit der Bitrate und der Leistung, die durch das Befehlssignal 59 vorgegeben werden. Es sollte betont werden, dass Fachleute erkennen werden, dass alle Komponenten und Signale, die hier beschrieben sind, als bevorzugte Strukturen und Interaktionen zu betrachten sind, die in einer Vielzahl anderer Wege durch eine Vielzahl anderer Hardware- und Softwarekombinationen implementiert werden können.
Wie man aus 6 sehen kann, kann die Basisstation 66 mit einem Sendermodul 44 und einem Berechnungsmodul 43 für eine Verwendung bei Übertragungen auf der Abwärtsverbindung ausgerüstet sein. Das Übertragungssignal 22 geht von der Basisstation 66 zur mobilen Vorrichtung 60. 6 zeigt nicht explizit ein Parameterspeichermodul wie in 5, aber ein solches Parameterspeichermodul könnte leicht hinzugefügt werden; wobei man aber auch einfach annehmen kann, dass das Berechnungsmodul 43 Komponenten einschließt, die die Funktionen eines Parameterspeichermoduls ausführen. Das Messberichtssignal 65 in 6 ist vergleichbar mit dem Messberichtssignal 35, das schon unter Bezug auf 3 diskutiert wurde, und dieses Messberichtssignal 65 weist eine Größe auf, die das gemessene SIR anzeigen kann. In 6 wird das Befehlssignal 69 in der Basisstation 66 sowohl gesandt als auch empfangen, da sowohl das Berechnungsmodul 43 als auch das Sendermodul 44 in der Basisstation 66 angeordnet sind.
Eine alternative Ausführungsform ist in 7 gezeigt, in welcher das Sendermodul 74 an der Basisstation 76 angeordnet ist, wobei aber das Berechnungsmodul 43 an der RNC 71 angeordnet ist. Somit geht das Befehlssignal 79 von der RNC 71 zur Basisstation 76. Natürlich geht das Übertragungssignal 72 von der Basisstation 76 an die mobile Vorrichtung 70.
Obwohl diese Erfindung in Bezug auf eine beste Ausführungsform gezeigt und beschrieben wurde, sollten Fachleute verstehen, dass die vorangehenden und verschiedene andere Änderungen, Weglassungen und Hinzufügungen in der Form und im Detail vorgenommen werden können, ohne von der Idee und dem Umfang der Erfindung abzuweichen.

Claims

Verfahren zum Bereitstellen eines Übertragungssignals mit einer geeigneten Übertragungsleistung und Bitrate in einem drahtlosen Telekommunikationssystem, gekennzeichnet durch: Bereitstellen eines Befehlssignals (39) mit einer Größe, die eine berechnete Übertragungsbitrate und eine berechnete Übertragungsleistung anzeigt, in Reaktion auf ein Eingangsparametersignal (47), wobei die berechnete Übertragungsbitrate und die berechnete Übertragungsleistung Größen aufweisen, die so gewählt sind, dass sie eine Kostenfunktion minimieren, welche die induzierte Interferenz und Transportverzögerung repräsentiert, und Bereitstellen des Übertragungssignals (22) mit der berechneten Übertragungsbitrate und der berechneten Übertragungsleistung in Reaktion auf das Befehlssignal (39).
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schritte in einem offenen Leistungsregelungssystem (28) ausgeführt werden.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kostenfunktion eine lineare Funktion der induzierten Interferenz und der Transportverzögerung umfasst.
Verfahren nach Anspruch 2, weiter gekennzeichnet durch das Bereitstellen eines Rundsende-Parametersignals (24), wobei das Übertragungssignal (22) von einem Mobilgerät (20) zu einer Basisstation (26) gesendet wird, sowie dadurch, dass das Rundsende-Parametersignal (24) eine Größe aufweist, die mindestens einen der Eingangsparameter angibt, und dass das Eingangsparametersignal (47) in Reaktion auf das Rundsende-Parametersignal (24) bereitgestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Eingangsparametersignal (47) eine Größe aufweist, welche Eingangsparameter angibt, die die Ausbreitungsdämpfung (L) und die Gesamtinterferenz (I) als ein Produkt (L·I) einschließen.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingangsparameter auch eine maximale Verzögerung (D), eine maximale Leistung (P), einen EbNo-Wert (E), eine Chiprate (C) und eine Paketgröße (S) einschließen.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Bitrate (b) gegeben ist durch
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragungsleistung (p) gegeben ist durch
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Übertragungssignal (22) von einer Basisstation (36) zu einer Mobilstation (30) gesendet wird, und dadurch, dass das Produkt aus Ausbreitungsdämpfung und Interferenz näherungsweise berechnet wird, bevor das Übertragungssignal (22) gesendet wird, um die Bitrate und Übertragungsleistung des Übertragungssignals (22) zu bestimmen.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragungsbitrate und die Übertragungsleistung in einem Funknetz-Controller (31) berechnet werden.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Produkt aus Ausbreitungsdämpfung und Interferenz unter Verwendung eines Messberichtsignals (35) von der Mobilvorrichtung (30) genähert wird, wobei das Messberichtsignal (35) eine Größe aufweist, welche das gemessene Signal-Interferenz-Verhältnis angibt.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Produkt aus Ausbreitungsdämpfung und Interferenz genähert wird, indem andere aktive Benutzer in einem Sektor statistisch untersucht werden.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Produkt aus Ausbreitungsdämpfung und Interferenz abgeschätzt wird auf Grundlage einer Annahme, dass die Mobilvorrichtung (30) sich in einem Sektor befindet, in dem Interferenz von außerhalb des Sektors ein fester Anteil der Interferenz von innerhalb des Sektors ist.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der EbNo-Wert erhöht wird, wenn ein Rahmenfehler entdeckt wird, und verringert wird, wenn ein Rahmen korrekt empfangen wird.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das drahtlose Telekommunikationssystem einen Breitband-Code-Mehrfachzugriff anwendet.
Vorrichtung zum Übertragen eines Signals mit geeigneter Übertragungsleistung und Bitrate in einem drahtlosen Telekommunikationssystem, gekennzeichnet durch: ein Sendermodul (44), ansprechend auf ein Befehlssignal (39), welches eine Größe aufweist, die eine berechnete Übertragungsbitrate und eine berechnete Übertragungsleistung angibt, zum Bereitstellen eines Übertragungssignals (22) mit der berechneten Übertragungsbitrate und der berechneten Übertragungsleistung, und durch ein Berechnungsmodul (43), ansprechend auf ein Eingangsparametersignal (47), zum Bereitstellen des Befehlssignals (39), wobei die Übertragungsbitrate und die Übertragungsleistung Größen aufweisen, die so gewählt sind, dass sie eine Kostenfunktion minimieren, welche die induzierte Interferenz und Transportverzögerung repräsentiert.
Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass eine offene Leistungsregelung angewendet wird.
Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Kostenfunktion eine lineare Funktion der induzierten Interferenz und der Transportverzögerung ist.
Vorrichtung nach Anspruch 17, weiter gekennzeichnet durch ein Parameter-Speichermodul (55), ansprechend auf ein Rundsende-Parametersignal (51), zum Bereitstellen des Eingangsparametersignals (47), und dadurch, dass das Sendermodul (44), das Parameterspeichermodul (55) und das Berechnungsmodul (43) sich in einer Mobilvorrichtung (50) befinden, und dadurch, dass das Rundsende-Parameter-Signal (51) eine Größe aufweist, die mindestens einen der Eingangsparameter angibt.
Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Eingangsparametersignal (47) eine Größe aufweist, die Eingangsparameter angibt, welche eine Ausbreitungsdämpfung (L) und eine Gesamtinterferenz (I) als ein Produkt (L·I) einschließen.
Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingangsparameter auch eine maximale Verzögerung (D), eine maximale Leistung (P), einen EbNo-Wert (E), eine Chiprate (C) und eine Paketgröße (S) einschließen.
Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Bitrate (b) gegeben ist durch
Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragungsleistung (p) gegeben ist durch
Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Sendermodul (44) an einer Basisstation (66) befindet, und dadurch, dass das Berechnungsmodul (43) dazu eingerichtet und programmiert ist, näherungsweise das Produkt aus Ausbreitungsdämpfung und Interferenz zu berechnen, um die Bitrate und Übertragungsleistung des Übertragungssignals (22) zu bestimmen.
Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Berechnungsmodul (43) in einem Funknetz-Controller (71) befindet.
Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass das Produkt aus Ausbreitungsdämpfung und Interferenz unter Verwendung eines Messberichtsignals (65) von der Mobilstation genähert wird, und dadurch, dass das Messberichtsignal (65) eine Größe aufweist, welche ein gemessenes Signal-Interferenz-Verhältnis angibt.
Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass das Produkt aus Ausbreitungsdämpfung und Interferenz genähert wird, indem andere aktive Benutzer in einem Sektor statistisch untersucht werden.
Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass das Produkt aus Ausbreitungsdämpfung und Interferenz auf Grundlage einer Annahme abgeschätzt wird, dass die Mobilvorrichtung (30) sich in einem Sektor befindet, in dem Interferenz von außerhalb des Sektors ein fester Anteil der Interferenz von innerhalb des Sektors ist.
Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass sich der EbNo-Wert erhöht, wenn ein Rahmenfehler entdeckt wird, und verringert, wenn ein Rahmen korrekt empfangen wird.
Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass das drahtlose Telekommunikationssystem einen Breitband-Code-Mehrfachzugriff anwendet.