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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Hochgeschwindigkeitsdatenübertragung
in drahtlosen Kommunikationssystemen, insbesondere ein Verfahren
zur Überwachung
von Hochgeschwindigkeitsdatenverkehr in IPDLs.
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2. Hintergrund
der Erfindung
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In
einem WCDMA-Netz (Wideband Code Multiple Address) gibt es mehrere
Möglichkeiten,
mobile Stationen zu lokalisieren, wobei eine davon darin besteht,
dass eine mobile Station die Zeitunterschiede bei Ankunft eines
von unterschiedlichen Basisstationen stammenden Signals misst. Um
die Zeitmessung durch eine mobile Station bei Ankunft eines von anderen
Basisstationen stammenden Signals zu erleichtern und jedwede Störung der
Mobilstation durch eine sie versorgende nächstgelegene Basisstation zu
vermeiden und um die Empfangsempfindlichkeit für von entfernten Basisstationen
stammende Signale zu erhöhen,
sollte die Basisstation in der Zelle, in der sich die mobile Station
befindet, vorübergehend geschlossen
werden, um die Störung
zu verringern. Die Dauer einer Sendepause im Downlink, d.h. ein IPDL,
beträgt üblicherweise
die Hälfte
eines Zeitschlitzes, wobei ein IPDL üblicherweise alle 100 Ms auftritt.
Die mobile Station misst die Zeit bei Ankunft eines Signals von
anderen Basisstationen über
IPDL, so dass sich die mobile Station selbst lokalisieren kann.
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Sendepausen
im Downlink gehen allerdings auf Kosten der Leistung. Während IPDLs
schließt
die Basisstation den das Signal übertragenden
Downlink, so dass alle mobile Stationen in der Reichweite der Basisstation
alle 100 Ms keine Signale in einem halben Zeitschlitz empfangen
können
und das bedeutet, dass in einem halben Zeitschlitz allen mobilen Stationen
Informationen verloren gehen. Für
einen fehlertoleranten und langsamen Verkehr (Sprache z.B.) können aufgrund
des langen Transmission Time Intervalls (TTI) derartige vorübergehende
Verluste, die einer tiefen Dämpfung ähneln, durch
TTI Fehlerkorrekturcodes kompensiert werden. Beim Hochgeschwindigkeitsdatenverkehr
(z.B. 10 MBit/s) beträgt jedoch
der Datenverlust im halben Zeitschlitz 3333 Bits. Darüber hinaus
kann ein derartiger Datenverlust nicht nur durch Fehlerkorrekturcodes
kompensiert werden, da die TTIs für den Hochgeschwindigkeitsdatenverkehr
so kurz wie ein Zeitschlitz sein können. Gleichzeitig erfordern
paketvermittelte Daten eine fehlerlose Datenübertragung, wobei nicht korrigierbare
Daten weitergeleitet werden, so dass IPDL den Ausnutzungskoeffizienten
der eingesetzten Kanäle reduziert.
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Aus
der WO 01/24566 ist ein Verfahren zur komprimierten Kommunikation über eine
Funkschnittstelle bekannt, wobei Funkrahmen auf einem Uplink/Downlink-Datenkanal
gebildet und übertragen werden
und mindestens eine Übertragungslücke umfassen.
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KURZDARSTELLUNG
DER ERFINDUNG
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur Überwachung
von Hochgeschwindigkeitsdatenverkehr in IPDLs zu schaffen, mit dem die
Wirkung des IPDL auf den Datenverkehr und die Systemkapazität verringert
und die Empfangsverzögerung
von Daten reduziert sowie der Ausnutzungskoeffizient der Kanäle verbessert
werden sollen.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein
Verfahren zur Überwachung
von Hochgeschwindigkeitsdatenverkehr in IPDLs gelöst, umfassend:
- (1) das Netzwerk erhält die Zeit des Auftretens
eines IPDL, und bestimmt die Zeit des Auftretens eines IPDL, wenn
die Zeit im Dedicated Physical Control Channel (physikalischen Kanal,
der einer Mobilstation exklusiv zugeteilt ist), (DPCH), auftritt,
Weitergehen zu Schritt (2), wenn die Zeit im High Speed
Downlink Shared Channel (HS-DSCH) auftritt, Weitergehen zu Schritt
(5);
- (2) Bestimmen, ob der IPDL im DPCH sich über zwei Zeitschlitze erstreckt.
Wenn nicht, Weitergehen zu Schritt (3), ansonsten, Weitergehen
zu Schritt (4);
- (3) Halbieren des Spreizspektrumfaktors für das Signal in dem vom IPDL
eingenommenen Zeitschlitz und Erhöhen der Übertragungsleistung, dann Weitergehen
zu Schritt (8);
- (4) Halbieren des Spreizspektrumfaktors des vorangegangenen
Zeitschlitzes, über
den sich der IPDL erstreckt, wobei der bearbeitete Zeitschlitz in
dem ersten halben Zeitschlitz ist, Halbieren des Spreizspektrumfaktors
des nächsten
Zeitschlitzes, über
den sich der IPDL erstreckt, wobei der bearbeitete Zeitschlitz in
dem zweiten halben Zeitschlitz ist, Erhöhen der Übertragungsleistung für das Signal
in der ersten Hälfte
des vorangegangenen Zeitschlitzes und das Signal in der zweiten Hälfte des
nächsten
Zeitschlitzes, dann Weitergehen zu Schritt (8);
- (5) Bestimmen, ob der IPDL sich über zwei Zeitschlitze des HS-DSCH
erstreckt, wenn nicht, Weitergehen zu Schritt (6), ansonsten,
Weitergehen zu Schritt (7);
- (6) Einfügen
eines integralen leeren Zeitschlitzes an der Stelle, an der der
IPDL ist, und dann Weitergehen zu Schritt (8);
- (7) Teilen des vorangegangenen Zeitschlitzes und des nächsten Zeitschlitzes, über die
sich der IPDL erstreckt, in jeweils zwei Teile eines Zeitschlitzes, wobei
das Signal in der ersten Hälfte
des vorangegangenen Zeitschlitzes normal übertragen wird, während das
Signal in der zweiten Hälfte des
vorangegangenen Zeitschlitzes in die zweite Hälfte des nächsten Zeitschlitzes verschoben wird,
und das Signal im nächsten
Zeitschlitz für die
Dauer eines Zeitschlitzes verzögert
und dann übertragen
wird;
- (8) Beenden des Vorgangs während
des IPDL.
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In
den Schritten (3) und (4) wird die Übertragungsleistung
verdoppelt.
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Zusätzlich umfasst
Schritt (4) den Umstand, dass das Übertragen des Signals in der
zweiten Hälfte
des vorangegangenen Zeitschlitzes und in der ersten Hälfte des
nächsten
Zeitschlitzes zum Erliegen kommt.
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Schritt
(6) umfasst auch die Maßnahme, die darin besteht,
kein Signal im leeren Zeitschlitz zu übertragen.
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Schritt
(7) umfasst auch den Umstand, dass das Übertragen des Signals in der
zweiten Hälfte
des vorangegangenen Zeitschlitzes und in der ersten Hälfte des
nächsten
Zeitschlitzes zum Erliegen kommt.
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Die
vorliegende Erfindung halbiert den Spreizspektrumfaktor für den Überwachungskanal und
reguliert die Übertragung
im Datenkanal oder schließt
die Signalübertragung
des gesamten Zeitschlitzes je nach Kanal (DPCH oder HS-DSCH) an der
Stelle, an der der IPDL auftritt. Damit verwirklicht die vorliegende
Erfindung Anforderungen an IPDL, ohne dabei andere Nutzer zu stören und
ohne Datenverlust während
des IPDL. Auf diese Weise trägt
die vorliegende Erfindung dazu bei, die Wirkung des IPDL auf den
Datenverkehr und die Systemkapazität zu reduzieren, die Verzögerung beim
Datenempfang zu reduzieren und den Ausnutzungskoeffizienten der Kanäle zu verbessern.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
das Flussdiagramm einer Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Verfahrens.
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2 zeigt
die Stelle, an der ein IPDL auftritt.
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3 zeigt
die Stelle, an der ein IPDL einen Zeitschlitz des DPCH einnimmt.
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4 zeigt
die Stelle, an der ein IPDL sich über zwei Zeitschlitze des DPCH
erstreckt;
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5 zeigt
die Stelle, an der ein IPDL einen Zeitschlitz des HS-DSCH einnimmt;
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6 zeigt
die Stelle, an der ein IPDL sich über zwei Zeitschlitze des HS-DSCH
erstreckt.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORM
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Die
vorliegende Erfindung wird mit Bezug auf die Zeichnungen und die
Ausführungsform
näher erläutert.
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Ein
Downlink für
den Hochgeschwindigkeitsdatenverkehr führt Dateninformationen und
entsprechende Steuerinformationen. Üblicherweise werden die Steuerinformationen über den
Dedicated Physical Control Channel (DPCH) übertragen, während die
Dateninformationen über
den High Speed Downlink Shared Channel (HS-DSCH) übertragen
werden. Der DPCH wird einem jeweiligen Nutzer zugeteilt, der ihn
besetzen kann, während
der HS-DSCH von allen Nutzern geteilt wird, wobei die Daten verschiedener Nutzer
durch Zeitteilung und Codeteilung im HS-DSCH identifiziert werden.
Die Steuerinformationen der Nutzer im HS-DSCH wird über den
DPCH der Nutzer mehrere TTIs im Voraus an die Mobilstation übertragen,
so dass die Modulations- und Codierungsformate im Zusammenhang mit
den Daten im HS-DSCH im Voraus bekannt sind, so dass bei Ankunft
der Daten die Demodulation und Decodierung korrekt durchgeführt werden
können.
Daher kann ein IPDL nicht nur den Datenverlust im vorliegenden HS-DSCH
sondern auch den Verlust von Steuerinformationen im vorliegenden
DPCH zur Folge haben, was sich nachteilig auf die korrekte Demodulation und
Decodierung der nachfolgenden Daten auswirkt.
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Aufgrund
dieser Untersuchung wird der Spreizspektrumfaktor von zwei an den
IPDL angrenzenden Zeitschlitzen halbiert, wenn der IPDL im DPCH
auftritt; tritt ein IPDL im HS-DSCH auf, so kann die Signalübertragung
für den
Zeitschlitz entsprechend der Stelle, an der der IPDL auftritt, angepasst oder
ganz geschlossen werden, so dass der Einfluss des IPDL reduziert
werden kann.
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Da
ein IPDL einen halben Zeitschlitz einnimmt und an einer beliebigen
Stelle auftreten kann, kann er entweder nur einen Zeitschlitz einnehmen oder
sich über
zwei Zeitschlitze erstrecken, wobei mit Bezug auf 2 in
der vorliegenden Erfindung die Übertragung
eines Hochgeschwindigkeitsdatenverkehrs gemäß diesen beiden Fällen gesteuert
wird.
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1 ist
das Flussdiagramm der Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Mit Bezug auf 1 wird zunächst in Schritt (1)
die Zeit des Auftretens des IPDL erhalten; dann wird in Schritt (2)
die Zeit des Auftretens des IPDL bestimmt; tritt die Zeit im Dedicated
Physical Control Channel (DPCH) auf, Weitergehen zu Schritt (3)
zur Bearbeitung des IPDL. Beim DPCH kann der Spreizspektrumfaktor, da
er üblicherweise
256 oder 512 beträgt,
bei ausreichender Coderessource halbiert werden, um eine Wiederholung
der in jedem ursprünglichen
Zeitschlitz befindlichen Daten in der ersten und in der zweiten Hälfte zu
ermöglichen,
siehe hierzu 3. In 3 sind die
Komponenten 21 und 22 zwei integrale Zeitschlitze;
tritt ein IPDL auf, so wird der Spreizspektrumfaktor für den Zeitschlitz
#n halbiert und in zwei Teilkomponente 23 und 24 selben
Inhalts geteilt, wobei jede Teilkomponente einen halben Zeitschlitz
einnimmt. Auf diese Weise kann die gesamte Komponente (Schlitz 21)
nur durch ein Zusammenführen
der Komponenten 23 und 24 am Empfangsende wieder gewonnen
werden. Wird zur Gewährleistung
der Empfangsqualität
der halbierte Spreizspektrumfaktor übertragen, so sollte im Vergleich
zu den Komponenten 21 und 22 bei der Übertragung
der Komponenten 23 und 24 die Übertragungsleistung kompensiert werden.
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Bei
einem DPCH, in dem ein IPDL sich über zwei Zeitschlitze erstreckt,
werden die beiden Zeitschlitze mit dem halbierten Spreizspektrum
bearbeitet, siehe hierzu 4. Die Komponente 21 (d.h.
der Zeitschlitz #n) wird nach Bearbeitung mit dem halbierten Spreizspektrum
zur Komponente 23 und ist in dem ersten halben Zeitschlitz.
Die Komponente 22 (d.h. der Zeitschlitz #n + 1) wird nach
Bearbeitung mit dem halbierten Spreizspektrum zur Komponente 25 und
befindet sich in dem zweiten halben Zeitschlitz. Der zweite halbe
Zeitschlitz der Komponente 23 und der erste halbe Zeitschlitz
der Komponente 25 sind die Stelle, an der der IPDL ist,
und sind in 4 als Komponente 26 gekennzeichnet,
wobei, wenn die Komponente 26 auf NULL gesetzt ist, die
Signalübertragung
zum Erliegen kommt. Somit wird im DPCH für die Dauer eines Zeitschlitzes
kein Signal übertragen,
so dass es in dieser Zeit zu einer reduzierten Störung der
anderen Nutzer kommt und der Anforderung, den IPDL zu schließen, Genüge getan
wird. Gleichzeitig kann der Informationsverlust durch den halben
Spreizspektrumfaktor beseitigt werden. Auf ähnliche Weise muss auch die Übertragungsleistung für den halbierten
Spreizspektrumfaktor erhöht
werden.
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Daher
wird in Schritt (3) kontinuierlich bestimmt, ob der IPDL
sich über
zwei Zeitschlitze des DPCH erstreckt. Wenn nicht, wird zu Schritt
(4) übergegangen.
In Schritt (4) wird das Signal in dem durch den IPDL eingenommenen
Zeitschlitz mit dem halbierten Spreizspektrumfaktor bearbeitet und
es wird die Übertragungsleistung
erhöht,
dann endet der Vorgang im vorliegenden IPDL. Wird festgestellt,
dass der IPDL sich über
zwei Kanäle
erstreckt, wird zu Schritt (5) übergegangen, in dem der vorangegangene
Zeitschlitz, über
den sich der IPDL erstreckt, mit dem halbierten Spreizspektrumfaktor
bearbeitet wird, wobei der bearbeitete Zeitschlitz im ersten halben Zeitschlitz
ist, und es wird der nächste
Zeitschlitz, über
den sich der IPDL erstreckt, mit dem halbierten Spreizspektrumfaktor
bearbeitet, wobei der bearbeitete Zeitschlitz sich im zweiten halben
Zeitschlitz ist. Die Übertragungsleistung
des Signals in der ersten Hälfte
des vorangegangenen Zeitschlitzes und in der zweiten Hälfte des
nächsten
Zeitschlitzes wird erhöht,
wobei die Übertragung
des Signals in der zweiten Hälfte
des vorangegangenen Zeitschlitzes und in der ersten Hälfte des
nächsten
Zeitschlitzes zum Erliegen kommt, dann endet der Vorgang für den vorliegenden
IPDL.
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In
Schritt (4) und (5) wird die Übertragungsleistung verdoppelt.
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Wird
in Schritt (2) bestimmt, dass der IPDL in einem HS-DSCH auftritt, so
geht der Vorgang zu Schritt (6) über, in dem er den IPDL nach
den Merkmalen des HS-DSCH bearbeitet.
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Beim
HS-DSCH ist der Spreizspektrumfaktor aufgrund des hohen Verkehrsaufkommens
von Hochgeschwindigkeitsdaten klein (üblicherweise 16). Sind viele
Codefragmente besetzt, so ist es unmöglich, den Spreizspektrumfaktor
zu halbieren und die Datenübertragungsleistung
zu erhöhen.
Da die Ressource im HS-DSCH über
Zeitmultiplex verschiedenen Nutzern zugeteilt wird, können Datenpakete
in dem Zeitschlitz, in dem der IPDL der Kanalressource zugeteilt
wird, verzögert
werden.
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Nimmt,
wie in 5 zu sehen ist, ein IPDL einen Zeitschlitz ein,
so wird ein integraler leerer Zeitschlitz an der Stelle eingefügt, an der
sich der IPDL befindet, wenn die Basisstation einen HS-DSCH sendet.
In dem Zeitschlitz wird vom HS-DSCH kein Signal übertragen, so dass die Störung anderer
Nutzer reduziert werden kann. Erstreckt sich ein IPDL über zwei
Zeitschlitze, wie in 6 zu sehen ist, so wird der
Zeitschlitz #n in zwei Teile geteilt, wobei die erste Hälfte in
die erste Hälfte
des ursprünglichen
Zeitschlitzes #n und die zweite Hälfte in den zweiten Teil des
ursprünglichen
Zeitschlitzes #n + 1 übertragen wird
und der Zeitschlitz #n + 1 für
die Dauer eines Zeitschlitzes verzögert wird, bevor er übertragen wird.
Die zweite Hälfte
des ursprünglichen
Zeitschlitzes #n und die erste Hälfte
des ursprünglichen
Zeitschlitzes #n + 1 werden auf NULL gesetzt, wodurch die Störung anderer
Nutzer in einem Zeitschlitz reduziert werden kann.
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Daher
wird in Schritt (6) bestimmt, ob der IPDL sich über zwei
Zeitschlitze des HS-DSCH erstreckt. Wenn nicht, wird zu Schritt
(7) übergegangen,
in dem ein integraler leerer Zeitschlitz an die Stelle eingeführt wird,
an der der IPDL ist. In dem Zeitschlitz wird kein Signal übertragen,
so dass der Vorgang für
den vorliegenden IPDL damit beendet ist. Wird bestimmt, dass der
IPDL sich über
zwei Zeitschlitze des HS-DSCH erstreckt, so wird zu Schritt (8) übergegangen
und die beiden Zeitschlitze (der vorangegangene und der nächste), über den
sich der IPDL erstreckt, werden jeweils in zwei Teile geteilt. Das
Signal in der ersten Hälfte
des vorangegangenen Zeitschlitzes wird normal übertragen. Das Signal in der
zweiten Hälfte
des vorangegangenen Zeitschlitzes wird zur Übertragung in die zweite Hälfte des
nächsten
Zeitschlitzes verschoben. Und das Signal im nächsten Zeitschlitz wird für die Dauer
eines Zeitschlitzes verzögert
und erst dann übertragen.
Die Übertragung
der zweiten Hälfte
des vorangegangenen Zeitschlitzes und der ersten Hälfte des
nächsten Zeitschlitzes
kommt zum Erliegen und der Vorgang für den vorliegenden IPDL wird
schließlich
beendet.