DE60224891T2 - Verfahren und netzwerkentität zur adaptiven reservierung von kanalisierungskodes und leistung - Google Patents

Verfahren und netzwerkentität zur adaptiven reservierung von kanalisierungskodes und leistung Download PDF

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Description

  • Die Erfindung bezieht sich im Allgemeinen auf eine adaptive Reservierung von Kanalisierungscodes und/oder einer Leistung für einen Downlink, bevorzugt für den DSCH, gemeinsam genutzten Downlinkkanal, und/oder den HS-DSCH, gemeinsam genutzten Hochgeschwindigkeitsdownlinkkanal, der ein Teil des HSDPA, Hochgeschwindigkeitsdownlinkpaketzugangskonzepts ist.
  • Der gemeinsam genutzte Downlinkkanal, DSCH, in UTRAN, Universelles Terrestrisches RAN (Radiozugangsnetzwerk), ist ein Paketkanal, der zeitlich durch mehrere Nutzer gemeinsam genutzt wird. Der DSCH kann auf einen oder mehrere PDSCHs, Physikalische gemeinsam genutzte Downlinkkanäle, mit einem Spreizfaktor zwischen 4 und 256 abgebildet werden. Der DSCH bietet hohe Datenraten und schnelles Einplanen mit Bitratenmodifikation alle 10 ms, was ihn attraktiv für stoßweise Paketanwendungen wie zum Beispiel Webbrowsing usw. macht. Der HS-DSCH kann als ein erweiterter DSCH betrachtet werden, der alle 2 ms Bitratenmodifikation anbietet, genauso wie adaptive Modulation und Coding. Der HS-DSCH wird auf den HS-PDSCH, Hochgeschwindigkeits-Physikalischer gemeinsam genutzter Downlinkkanal, abgebildet.
  • Um eine schnelle Bitratenmodifikation zu vereinfachen, wird ein bestimmter Satz von Kanalisierungscodes gewöhnlich für jeden DSCH reserviert, wie in 1 illustriert. Das bedeutet, dass Zeitverzögerungen durch eine Freigabe und ein Aufsetzen von neuen Codes vermieden werden können. Das wird jedoch auf Kosten eines potentiellen Verschwendens eines Teils der begrenzten Coderesourcen gemacht, wenn der PDSCH höhere Spreizfaktoren verwendet. Es wäre deswegen von Vorteil, wenn die reservierten Codes adaptiv gemäß unter anderem einer Verkehrslast in der Zelle angepasst werden.
  • Verbindungsanpassungs-, LA, -Techniken werden gewöhnlich für eine Steuerung (d. h. Bitratenauswahl) des DSCH verwendet. Verbindungsanpassung zielt auf eine Minimierung der Übertragungsleistungsvariationen der PDSCHs durch Übertragen mit geringeren Bitraten an Nutzergeräte, UEs, ab, die weit von der Basisstation, BS, entfernt sind, verglichen mit denen, die nahe an der BS sind. Die ausgewählte Bitrate für jedes UE kann ausgedrückt werden als eine Funktion der für den PDSCH und den zugeordneten DPCH zugelassenen Leistung (PtxPDSCHallowed & PtxDPCH), den geplanten EbNo's für die Kanäle (ρPDSCH & ρDPCH), und der Bitrate des zugeordneten DPCH (RDCH) (DPCH = dedizierte physikalischer Kanal). Gemäß den LA Kriterien wird deswegen die einem Nutzer zuzuordnende Bitrate ausgedrückt als
    Figure 00020001
    wobei Round {} ein Abrunden auf die nächstmögliche Bitrate bezeichnet. Das kann zum Beispiel 32 kbps, 64 kbps, usw. sein, abhängig von den reservierten Kanalisierungscodes. Eine Kenntnis von PtxDPCH wird durch Durchschnittsmessungen erlangt.
  • Vorausgesetzt, dass es genügend Daten gibt, die auf den PDSCH zu übertragen sind, wird der LA Algorithmus automatisch in der folgenden Eigenschaft resultieren: E{PtxPDSCH} ≅ PtxPDSCHallowed, (2)wobei der mathematische Operator E{} den Erwartungswert über die Zeit bezeichnet. Wenn die Beziehung in Gleichung (2) falsch ist, dann wird angezeigt, dass der DSCH schlecht ausgenutzt wird. Verschiedene Gründe dafür können sein, dass zuviel Leistung für den PDSCH unter der gegebenen Verkehrslast reserviert wurde, oder dass Kanalisierungscodeblockierung auftritt, wobei die beabsichtigten LA Bitraten gemäß Gleichung (1) durch den minimalen zugelassenen Spreizfaktor begrenzt werden, d. h. RDSCH < RDSCH,LA. Selbst obwohl Gleichung (2) gültig ist, kann es immer noch Raum für eine Optimierung durch ein Zulassen eines größeren Leistungsanteils, der für den PDSCH zu reservieren ist, geben. Eine effektive Ausnutzung des DSCH unter Verwendung von LA hängt daher von den Einstellungen von PtxDSCHallowed und dem Spreizfaktor des Wurzelkanalisierungscodes, SFmin, ab.
  • EP-A-1 209 936 bezieht sich auf eine Paketübertragungsplanung und genauer auf eine UMTS Paketübertragungsplanung zum Bereitstellen einer Paketübertragungsplanung auf gemeinsam genutzten Downlinkkanälen. Für eine Dienstqualität, QoS, eines Planens von mehreren Datenflüssen in einem CDMA System wird eine Prioritätsreihenfolge von Protokolldateneinheiten, PDU, von mehreren Datenflüssen mit Bezug auf vorbestimmte Dienstqualitätsanforderungen bestimmt. Transportblocksätze (TBS) werden dynamisch für eine Übertragung auf die physikalische Ebene (PHY-Ebene) mit Bezug auf die definierte Prioritätsreihenfolge und abhängig von zugeordneten Funkresourceneinschränkungen erzeugt.
  • WO-A-02/45291 offenbart ein Verfahren und ein System, in dem ein gemeinsames Datenratenziel für ein Nutzergerät definiert wird, das Kommunikationskanäle gemeinsam nutzen kann, wenn es mit einer Basisstation kommuniziert. Eine durchschnittliche Übertragungsleistung wird definiert, die für eine Kommunikation zwischen dem Nutzergerät und der Station verwendet wird. Eine Datenrate wird dem Nutzergerät basierend auf der bestimmten durchschnittlichen Übertragungsleistung und einem gemeinsamen Datenratenziel zugeordnet.
  • Borgonovo F et al: "Packet service in UMTS: delay-throughput performance of the downlink shared channel", Computer Networks: The Internation Journal of Computer and Telecommunications Networking archive, Volume 38, Issue 1 (January 2002), pages: 43–59, 2002, ISSN: 1389–1286, Abstract, erwähnt allgemein, dass ein Universelles Mobiles Telekommunikationssystem mit einer mehrfacher Breitband-Codedivisionzugang (W-CDMA) Funkschnittstelle eine Varietät von verschiedenen physikalischen und logischen Kanaltypen bereitstellt, wie zum Beispiel dedizierte Kanäle, DCHs, und gemeinsam genutzte Downlinkkanäle, DSCH, mit Leistungssteuerung durch einen Regelkreis. Verschiedene Nutzerraten und Absicherungen sind möglich durch Auswählen geeigneter Parameter wie zum Beispiel Spreizfaktoren, SFs, Coderaten und automatische Wiederholungsanforderungs-, ARQ, -Schemen. Es werden Simulationsergebnisse über den Effekt von verschiedenen Parametern und Systemalternativen auf die Kapazität des Downlinksegments der W-CDMA Schnittstelle mit einem Paketdienst beschrieben, einschließlich dem Effekt des SF, der Coderate, des ARQ und der Leistungssteuerung auf die DSCH Kapazität und Durchsatzverzögerungsleistung.
  • EP-A-1 035 676 offenbart ein Verfahren, einen ausgewählten Kanalisierungscode für einen Downlinkkanal an einen Nutzer zu kommunizieren, wobei ein Satz von Knoten eines Codebaums übertragen wird, der einen definierten Pfad des Baums für den Nutzer aufweist. Ferner wird ein Identifizierer übertragen, der einen aus dem Satz von zu verwendenden Knoten identifiziert.
  • Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, adaptives Einstellen der Reservierung von Kanalisierungscodes und einer Leistung für den Downlink, zum Beispiel DSCH und HS-DSCH, bereitzustellen.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wird diese Aufgabe durch ein Verfahren gemäß einem der Verfahrensansprüche gelöst oder durch eine Netzwerkentität gemäß einem der Netzwerkentitätsansprüche.
  • Die Erfindung ermöglicht adaptive Reservierung von Kanalisierungscodes und Leistung vorzugsweise für DSCH und HS-DSCH.
  • Das adaptive Einstellen oder Reservieren von Codes und/oder Leistung kann pro logische Zelle durchgeführt werden. Es gibt keine Koordination zwischen einem Einstellen oder einem Reservieren von Codes oder Leistungsresourcen zwischen einer Zelle und einer anderen.
  • Es ist einer der Vorteile der Erfindung, dass die reservierten Codes adaptiv gemäß unter anderem einer Verkehrslast in der Zelle angepasst werden.
  • Der vorgestellte Algorithmus eröffnet eine effektive Ausnutzung des DSCH, wenn Verbindungsanpassungstechniken verwendet werden, genauso wie des HS-DSCH, insbesondere für Fälle, in denen die BS eine Mischung von RT, Echtzeit, und NRT, Nichtechtzeit, Nutzern überträgt, die auf verschiedene Kanaltypen abgebildet werden, wie zum Beispiel FACH (Vorwärtszugangskanal), DCH (dedizierter Kanal), DSCH (gemeinsam genutzter Downlinkkanal), und HS-DSCH (Hochgeschwindigkeits- Gemeinsam genutzer Downlinkkanal). Der Algorithmus optimiert die Verwendung von sowohl den Code- als auch den Leistungsresourcen. Das wird im Allgemeinen in einem Kapazitätsgewinn oder einer verbesserten Qualität, hinsichtlich geringeren Wartezeiten für NRT Nutzer, weniger Blockierung/Ausfallen usw. resultieren.
  • Wie oben erwähnt, stellt der Algorithmus einen Gewinn hinsichtlich einer erhöhten Systemkapazität und/oder einer Qualität für Zellen bereit, die den DSCH und/oder HS-DSCH verwenden.
  • Der vorgestellte Algorithmus ermöglicht eine effektive Ausnutzung des DSCH genauso wie des HS-DSCH, wenn Verbindungsanpassungstechniken verwendet werden.
  • Die Erfindung stellt auch ein Territoriumsverfahren für Kanalisierungscodezuordnung dar. Die folgenden Definitionen von Codeterritorien werden eingeführt:
    • – Dedizierte DSCH Kapazität
    • – Vorgabe-DSCH-Kapazität
    • – Zusätzliche DSCH Kapazität.
  • Weitere Eigenschaften und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden definiert.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 zeigt ein schematisches Blockdiagramm, das DSCH Codezuordnungsverfahrensweise in einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung illustriert,
  • 2 illustriert ein Beispiel von zugeordneten Bitraten und Tx Leistung für den DSCH in einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
  • 3 zeigt ein anderes Beispiel von zugeordneten Bitraten und Tx Leistung für den DSCH in einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
  • 4 illustriert weitere Beispiele des DSCH Verhaltens vor und nach einem Anpassen des reservierten Tx Leistungspegels in einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
  • 5 zeigt eine Illustration von Territoriumsgebieten für DSCH/HS-DSCH Codezuordnungsschemen gemäß Ausführungsbeispielen der Erfindung, und
  • 6 zeigt ein schematisches Blockdiagramm, das ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung illustriert.
  • Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele detaillierter beschrieben.
  • Wie oben erwähnt, hängt eine effektive Ausnutzung des DSCH unter Verwendung von LA von den Einstellungen von PtxDSCHallowed und dem Spreizfaktor des Wurzelkanalisierungscodes, SFmin, ab. Die vorliegende Erfindung stellt adaptive Algorithmen für eine Anpassung dieser Parameter bereit.
  • Sobald entschieden wurde, welchen Spreizfaktor der Wurzelcode haben soll, liegt die nächste Aufgabe darin, zu bestimmen, welcher Knoten in dem Baum zu reservieren ist. Ein Algorithmus für diesen Teil wird auch hiermit offenbart. Dieser Algorithmus basiert im Wesentlichen auf einer dynamischen Territoriumseinteilung des Codebaums, die hergeleitet wird, um Situationen zu vermeiden, in denen der Codebaum hoch fragmentiert wird. Unter Verwendung dieses Ansatzes wird eine effiziente Bündellösung für typische Szenarien bereitgestellt, in denen der Codebaum gemeinsam von Nutzergeräten (UEs) auf den DCH, DSCH, FACH usw. genutzt wird.
  • Der in 3GPP als Teil des HSDPA Konzepts spezifizierte HS-DSCH benötigt auch adaptive Algorithmen zur Reservierung von Coderesourcen als auch Leistungspegeln. Das liegt im Wesentlichen an der Tatsache, dass innerhalb 3GPP angenommen wird, dass der HS-DSCH mit konstanter Leistung betrieben wird, d. h. ohne Leistungssteuerung.
  • Der konstante HS-DSCH Leistungspegel sollte jedoch periodisch adaptiv nach Lastbedingungen in der Zelle als auch nach anderen Faktoren angepasst werden. Der in der vorliegenden Erfindung spezifizierte Algorithmus ist deswegen ebenso auf einen HS-DSCH anwendbar. Er ist auch für Fälle anwendbar, in denen die Coderesourcen für den HS-DSCH dynamisch geändert werden, um variable Bitraten zu ermöglichen, und für Fälle, in denen variierende Anzahlen von Multicodes angewendet werden.
  • Im Folgenden wird das adaptive Anpassen eines Wurzelspreizfaktors und einer DSCH Leistung beschrieben. Die optimale Einstellung der zwei Parameter (PtxDSCHallowed und SFmin) hängt sowohl von der Verkehrslast als auch von der Gesamtzelllast (gemessen durch eine Leistung) und der Verfügbarkeit von Kanalisierungscodes ab. Diese Faktoren werden alle als zeitlich veränderlich betrachtet, was zu dem Schluss führt, dass PtxDSCHallowed und SFmin vorzugsweise adaptiv angepasst werden, um die Gesamtzellleistung zu optimieren. Es wird hier vorgeschlagen, die Anpassung auf drei Arten von Messungen zu basieren, die über eine gewisse Beobachtungsperiode betrachtet werden. Diese Messungen sind: 1) Die durchschnittlich übertragene Leistung des PDSCH, PtxDSCHest, 2) der relative Aktivitätsfaktor A des PDSCH. Der Aktivitätsfaktor A ist gleich Null, wenn der PDSCH ruhig ist während der Beobachtung, und 0,5, wenn der DSCH 50% der Zeit in der Beobachtungsperiode aktiv ist. Also liegt A zwischen 0 und 1.; 3) Die gewichtete Codeblockierungsrate, B. Dieser Faktor wird definiert als die relative Zeit während der Beobachtungsperiode, in der einem UE gemäß den LA Kriterien in Gleichung (1) eine größere Bitrate im Vergleich mit der tatsächlich zugeordneten Bitrate hätte zugeordnet werden können, wenn der minimal zugelassene SF berücksichtigt wird. Daher liegt B zwischen 0 und 1. Wenn B = 0, dann zeigt es an, dass es zu keiner Zeit während der Beobachtungsperiode passierte, dass der minimal zugelassene SF zu hoch war.
  • Um die Bedeutung dieser Maßnahmen weiter zu unterstreichen, werden zwei Beispiele betrachtet.
  • 2 zeigt ein Beispiel, in dem während der Beobachtungsperiode drei verschiedene UEs auf dem PDSCH übertragen werden. UE #3 befindet sich offenbar in der Nähe der BS, da es die höchste Bitrate hat. UE #1 ist weit entfernt von der BS, da ihm eine relativ geringe Bitrate zugeordnet wurde. Während des letzten Planungsfensters in der Beobachtungsperiode gab es keine Daten für eine Übertragung auf dem DSCH. Diese Lücke in der Übertragung ist typischerweise zu kurz, damit dedizierte Kanäle während dieser Periode geplant werden, d. h. ein Teil der Kapazität wird verschwendet.
  • Für diesen speziellen Fall haben wir A = 0,75, B = 0 (RDSCHmax wird nicht überschritten), und PtxDSCHest = 0,75 PtxDSCHallowed.
  • 3 stellt einen anderen Fall dar, in dem UE #3 tatsächlich gemäß den LA Kriterien (1) eine höhere Bitrate hätte zugeordnet werden können, aber eine geringere Bitrate gemäß dem minimalen zugelassenen SF zugeordnet wurde. Die geringere Bitrate für UE #3 resultiert automatisch in einer geringeren durchschnittlichen Tx Leistung während der Periode, in der UE #3 Daten empfängt. Dies ist nicht wünschenswert gemäß den in (2) formulierten LA Kriterien, d. h. eine kleinere minimale SF sollte reserviert werden (wenn möglich).
  • Für diesen speziellen Fall haben wir A = 1,0, B = 0,25 (25% der Zeit hätte eine höhere Bitrate zugeordnet werden können), und PtxDSCHest < PtxDSCHallowed.
  • Basierend auf diesen Beispielen werden vier vereinfachte Kriterien für eine Anpassung des zugelassenen Leistungspegels und des minimal zugelassenen SF vorgeschlagen.
  • Wenn A kleiner ist als THA1 und PtxDSCHest kleiner ist als PtxPDSCHallowed minus einem gewissen definierten oder eingestellten Wert (z. B. einem Schwellwert) X (A < THA1 und PtxDSCHest < (PtxPDSCHallowed – x)), dann verringere die reservierte Leistung vorzugsweise um den Wert X oder einen Bruchteil davon.
  • Der Grund ist, dass es eine Option ist, den reservierten Leistungspegel zu reduzieren, wenn die Aktivität auf dem DSCH zu niedrig ist, um ihn fast konstant belegt zu halten, was automatisch in kleineren zugeordneten Bitraten und deswegen auch längeren Übertragungszeiten resultiert, d. h. einer höheren Aktivität auf dem Kanal. Das ist offensichtlich von Gleichung (1). Der Schwellwertparameter THA, der zwischen 0 und 1 liegt, und X hängen stark voneinander ab. Unter der Annahme, dass der angebotene Verkehr in zwei aufeinanderfolgenden Beobachtungsperioden identisch ist, kann gezeigt werden, dass ein Einstellen THA = 10(–XdB/10) die Gleichung (2) in der folgenden Beobachtungsperiode erfüllt, vorausgesetzt, dass A ≅ THA in der vorhergehenden Periode.
  • Wenn A größer ist als THA2 und PtxDSCHest größer ist als PtxPDSCHallowed minus dem Wert X (A > THA2 und PtxDSCHest > PtxPDSCHallowed – X), dann erhöhe die zugelassene Leistung vorzugsweise um X.
  • Der Grund dafür ist, dass es nur Sinn macht, den reservierten Leistungspegel zu erhöhen, wenn es eine konstant hohe Aktivität auf den DSCH gibt (zum Beispiel THA2 = 0,9) und der Leistungspegel nahe bei oder höher als der reservierte Wert ist. Wenn der Aktivitätsfaktor kleiner als 1 ist, wird implizit angezeigt, dass es keine Pakete in der Warteschlange gibt, d. h. kein Bedarf für eine erhöhte Leistung (Kapazität). Jedoch müssen wir natürlich den Gesamtleistungspegel in der Zelle betrachten, bevor wir den reservierten Leistungspegel erhöhen, um Sättigung oder Abschneiden in dem Downlinkleistungsverstärker (PA) zu vermeiden.
  • Wenn B größer ist als THB und A größer ist als THA2 (B > THB und A > THA2), dann reduziere SFmin (höhere Bitraten zulassend): Der Grund hierfür ist, dass es in mehr als einem gewissen Bruchteil der Beobachtungsperiode passiert (THB ∊ [0; 1]), das höhere Bitraten als RDSCHmax gemäß den LA Kriterien in Gleichung (1) verlangt werden, und der DSCH konstant belegt ist, dann sollte man probieren, RDSCHmax zu erhöhen, d. h. SFmin um einen Faktor 2 zu verringern. Jedoch sollte man diese Aktion nur durchführen, wenn A nahe bei 1 ist. Wenn A << 1, dann zeigt es an, dass der DSCH nicht konstant belegt ist, so dass es wahrscheinlich eine bessere Lösung des Problems ist, den reservierten Leistungspegel zu verringern, d. h. das würde die Wahrscheinlichkeit von Codeblockierungsereignissen reduzieren und beim Erfüllen von Gleichung (2) helfen.
  • Wenn B gleich Null ist und Lcode größer ist als THcode (B = 0 und Lcode > THcode), dann erhöhe SFmin (die maximale Bitrate wird reduziert).
  • Der Grund hierfür ist, dass in Fällen, in denen Codelimitierungsprobleme fehlen, einige der reservierten Kanalisierungscodes vorzugsweise durch ein Erhöhen von SFmin um einen Faktor 2 freigegeben werden. Das hilft, die Wahrscheinlichkeit von Codeblockierung für DPCHs zu reduzieren. Es macht jedoch nur Sinn, SFmin zu erhöhen, wenn es einen potentiellen Bedarf für zusätzliche Kanalisierungscodes gibt. Daher wird die Aktion nur durchgeführt, wenn Lcode > THcode, das heißt, wenn der Codebaum bereits schwer belastet ist. Hier ist THcode ein Schwellwertparameter und Lcode ist die derzeitige Last des Codebaums, die von dem Resourcenmanager (RM) erhalten wird.
  • Der Effekt der Kriterien zum Reduzieren des reservierten Leistungspegels wird in 4 illustriert. Die schwarzen Kurven entsprechen dem hohen reservierten Leistungspegel, während die blaue Kurve dem reservierten Leistungspegel nach der Anpassung entspricht. Das aktuelle Beispiel entspricht dem Fall, in dem vor dem Anpassen A = 0,5 und PtxDSCHest = 0,5PtxDSCHreserved, und X = 3 dB. Für diesen speziellen Fall wird das Problem wie für andere Fälle offensichtlich durch ein Reduzieren der Leistung gelöst.
  • Der HS-DSCH profitiert auch von den adaptiven Algorithmen für eine Reservierung von sowohl Coderesourcen als auch Leistungspegeln. Der in der vorliegenden Erfindung spezifizierte Algorithmus ist gleichfalls anwendbar auf den HS-DSCH, und auch in Fällen, in denen die Coderesourcen für den HS-DSCH dynamisch geändert werden, um variable Bitraten zu vereinfachen.
  • Mit Bezug auf "Territoriumsverfahren" für Kanalisierungscodezuordnung: Sobald entschieden wurde, einen neuen Wurzel-PDSCH-Code mit einem gegebenen SF zu reservieren, ist der nächste Schritt, zu entscheiden, wo in dem Codebaum diese Reservierung gemacht werden soll. Als ein Beispiel wird angenommen, dass ein Code mit SF = 8 reserviert werden soll. Für diesen speziellen Fall mag es eigentlich in der Größenordnung von 1–6 verfügbaren Knoten (Codes) in dem Baum geben. Wenn man nur zufällig einen Knoten in dem Baum auswählt, erhält man möglicherweise eine Situation, in der der Codebaum hochfragmentiert und schwierig zu verwalten wird, wenn neue Nutzer zugelassen oder fallengelassen werden (wegen beendeter Gespräche).
  • Um solche Situationen zu vermeiden, wird ein generisches Verfahren hier vorgeschlagen, in dem verschiedene Strategien für eine Codezuordnung in Abhängigkeit von dem Kanaltyp (zum Beispiel DCH, DSCH, FACH, usw.) verwendet werden. Dieses Verfahren wird in der Folge "das Territoriumsverfahren" genannt werden.
  • Das Grundprinzip für das Verfahren wird in 5 illustriert, in den Codes für DSCH (HS-DSCH) im Wesentlichen gemäß 5 von links in dem Baum startend zugeordnet werden, oder allgemeiner von einem bestimmten Ast des Codebaums startend. Demnach sollen Codes für DCH Nutzer vorzugsweise in dem rechten Teil des Codebaums gemäß der Illustration von 5 zugeordnet werden, oder allgemeiner von einem anderen Ast des Codebaums aus startend, der verschieden von dem bestimmten Ast ist. Um das Verfahren zu beschreiben, werden die folgenden Definitionen von Codeterritorien eingeführt:
    Dedizierte DSCH Kapazität: In Fällen, in denen immer eine maximale SF für den DSCH reserviert werden soll (d. h. garantierte minimale Bitrate), wird ein Teil des Baums für DSCH und HS-DSCH reserviert. Die Codes in diesem Teil des Baums können nicht für andere Nutzer, zum Beispiel DCH, verwendet werden.
  • Vorgabe DSCH Kapazität: Die Vorgabekapazität wird immer einem DSCH Territorium zugeordnet (zu verwenden durch HS-DSCH und DSCH), wenn die gesamte Codebaumlast dies zulässt. Das ist im Wesentlichen das, was in den obigen Abschnitten für die Kriterien zum Erhöhen von SFmin ausgedrückt wurde, insbesondere mit Bezug auf ein adaptives Anpassen eines Wurzelspreizfaktors und einer DSCH Leistung. Hier wird der SF nur erhöht, wenn der Codebaum hochbelastet ist.
  • Zusätzliche DSCH Kapazität: Wenn die Vorgabekapazität dem DSCH Territorium zugeordnet wurde, mögen zusätzliche Coderesourcen benötigt werden, wenn der DSCH hoch belastet ist. Der Aufstieg zu einem kleineren SF wird durch ein Einbeziehen eines Teils der Codes in dem "zusätzlichen DSCH Territorium" Gebiet unter der Voraussetzung, dass freie Codes verfügbar sind, gemacht. Sobald die Verkehrslast auf dem DSCH beginnt abzunehmen, und die Kriterien zum Erhöhen von SFmin in den auf eine adaptive Anpassung eines Wurzelspreizungsfaktors und einer DSCH Leistung bezogenen obigen Abschnitten erfüllt wird, wird das zusätzliche DSCH Territorium herabgestuft.
  • Der Teil des Codebaums, der durch DSCH (HS-DSCH) verwendet wird, wird DSCH_Territorium genannt. Am Anfang wird es gleich dem Vorgabe DSCH Territorium eingestellt, wobei das DSCH Territorium danach basierend auf der Last in den verschiedenen Teilen des Baums und den Kriterien dynamisch aktualisiert wird, die in den auf ein adaptives Anpassen eines Wurzelspreizfaktors und einer DSCH Leistung bezogenen obigen Abschnitten aufgelistet wurden.
  • Die dedizierte DSCH Kapazität kann verwendet werden, um immer einen Teil des Baums für DSCH (HS-DSCH) Nutzer zu garantieren, so dass sie irgendeinen Dienst bekommen, selbst wenn der Rest des Netzwerks zum Beispiel durch Echtzeitnutzer besetzt ist.
  • Die zusätzliche DSCH Kapazität kann auf den ganzen Baum eingestellt werden, aber ein Teil des Baums kann außerhalb des zusätzlichen Territoriums gehalten werden. Ein Vorteil davon ist, dass andere Nutzer nicht ersetzt werden müssen, wenn sie in diesem Teil platziert werden, wenn das DSCH Territorium vergrößert werden muss. Für diese Vergrößerung kann es nötig sein, die RT Nutzer in Teilen des Baums neu zuzuordnen, die zum zusätzlichen Territorium gehören.
  • Ungefähre Parametereinstellungen entsprechend einem besten Modus des Algorithmus sind: THA1 = 0,5, THA2 = 0,9, THB = 0,1, und THcode = 0,8. Aus diesen Einstellungen resultiert ein effektiver und robuster Algorithmus. Jedoch mag abhängig von der tatsächlichen Systemkonfiguration natürlich Raum für eine Optimierung der Parametereinstellungen gegeben sein.
  • Eines der bevorzugten Verfahren für einen Betrieb des DSCH ist es, LA zu verwenden. Wenn LA angewendet wird, werden adaptive Zuordnungen von Code- und Leistungsresourcen benötigt, um eine effektive Ausnutzung des DSCH sicherzustellen.
  • In 3GPP ist die aktuelle Arbeitsannahme, den HS-DSCH Kanal mit konstanter Leistung zu betreiben. Deswegen wird ein robuster Algorithmus für ein adaptives Anpassen des Leistungspegels als auch der reservierten Coderesourcen durch die Erfindung für eine optimale Verwaltung des HS-DSCH bereitgestellt.
  • 6 zeigt ein schematisches Blockdiagramm, das ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung illustriert. Ein Resourcenmanager 1 eines gemeinsam genutzten Kanals (DSCH und/oder HS-DSCH) empfängt verschiedene Eingaben zum Auswerten und Optimieren oder Verbessern von Kanalresourcen und/oder Leistung. Der Resourcemanager 1 eines gemeinsam genutzten Kanals empfängt Messergebnisse, d. h. Daten, die durch periodische Messungen der Codebaumlast erhalten werden, zum Beispiel Codeblockierung (B) und Codeaktivität (A), als auch Daten, die durch periodische Messung einer durchschnittlichen Übertragungsleistung eines gemeinsam genutzten Kanals gewonnen werden. Ferner werden Steuerungsparameter, bevorzugt externe Algorithmussteuerungsparameter (zum Beispiel Schwellwerte THA1, THA2 usw.) dem Kanalresourcenmanager 1 bereitgestellt.
  • Der Kanalresourcenmanager 1 erzeugt Ausgaben für eine Steuerung von Codereservierung und Leistung, zum Beispiel reservierte Kanalisierungscode(s) (Wurzelcode für DSCH oder Anzahl von Codes für HS-DSCH) und reservierte Leistung. Der Kanalresourcenmanager 1 berechnet die Reservierung von Kanalisierungscode(s) und Leistung gemäß den oben erklärten Prinzipien.
  • Der vorgeschlagene Algorithmus läuft auf Zellniveau ab.
  • Die vorliegende Erfindung für eine Codereservierung wird auch auf den Kanaltyp HS-DSCH für das HSDPA Konzept angewendet, bei dem die Anzahl der Codes mit SF = 16 adaptiv angepasst wird, d. h. SF ist konstant.
  • Die Zeichnungen sind selbsterklärend und stellen eine volle Offenlegung von Aspekten von bevorzugten Ausführungsbeispielen der Erfindung mit ihrem eigenen Wert dar, sogar bezogen auf jene Eigenschaften, die nicht explizit in der obigen Beschreibung beschrieben werden.
  • Obwohl die Erfindung mit Bezug auf die bevorzugten Ausführungsformen beschrieben wurde, ist die Beschreibung illustrativ für die Erfindung und ist nicht als limitierend für die Erfindung auszudeuten. Verschiedene Modifikationen und Anwendungen können Fachleuten in den Sinn kommen, ohne von dem Umfang der Erfindung abzuweichen, wie er z. B. in den angehängten Ansprüchen definiert ist.

Claims (18)

  1. Verfahren zum adaptiven Einstellen der Reservierung von Kanalisierungscodes und zugelassener Leistung für einen gemeinsam genutzten Downlink-Kanal, DSCH, in einem Kommunikationsnetzwerk, unter Verwendung von Parametern (SFmin, PtxDSCHallowed) für einen minimal zugelassenen Spreizfaktor, SF, oder einen zugelassenen Leistungspegel, wobei die Parameter abhängig von einer Verkehrslast, einer Gesamtlast einer Zelle und einer Verfügbarkeit von Kanalisierungscodes eingestellt werden, wobei drei Arten von Messungen durchgeführt werden: 1. durchschnittlich übertragene Leistung eines physikalischen gemeinsam genutzten Downlink-Kanals, PDSCH, 2. relativer Aktivitätsfaktor, A, des PDSCH, wobei der relative Aktivitätsfaktor A das Verhältnis zwischen Ruhe und Aktivität des PDSCH während einer Beobachtungsperiode definiert, und 3. gewichtete Codeblockierungsrate, B, wobei die gewichtete Codeblockierungsrate B definiert ist als die relative Zeit während einer Beobachtungsperiode, in der einem Nutzergerät eine größere Bitrate als die tatsächlich zugeordnete Bitrate gemäß einem Verbindungsanpassungskriterium zum Steuern des gemeinsam genutzten Downlink-Kanals hätte zugeordnet werden können; wobei eine adaptive Anpassung eines Wurzelspreizfaktors und zugelassener Leistung für den gemeinsam genutzten Downlink-Kanal auf diesen drei Arten von Messungen basiert.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem ein Kriterium zur Anpassung des zugelassenen Leistungspegels ist: wenn A kleiner als THA1 und PtxDSCHest kleiner als (PtxPDSCHallowed – X) ist, dann vermindere die reservierte Leistung, vorzugsweise um X oder einen Bruchteil davon, wobei A einen Aktivitätsfaktor des Downlink-Kanals, THA1 einen Schwellwertparameter, PtxDSCHest die geschätzte Leistung des Downlink-Kanals, PtxPDSCHallowed die für den Downlink-Kanal zugelassene Leistung und X einen bestimmten Sollwert repräsentiert.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem ein Kriterium zur Anpassung des zugelassenen Leistungspegels ist: wenn A größer als THA2 und PtxDSCHest größer als (PtxPDSCHallowed – X) ist, dann erhöhe die zugelassene Leistung um X, wobei A einen Aktivitätsfaktor des Downlink-Kanals, THA2 einen Schwellwertparameter, PtxDSCHest die geschätzte Leistung des Downlink-Kanals, PtxPDSCHallowed die für den Downlink-Kanal zugelassene Leistung und X einen bestimmten Sollwert repräsentiert.
  4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem ein Kriterium zur Anpassung des minimalen Spreizfaktors, SFmin, ist: wenn B größer als THB und A größer als THA2 ist, dann vermindere SFmin, wobei höhere Bitraten zugelassen werden, und wobei B eine gewichtete Codeblockierungsrate, A einen Aktivitätsfaktor des Downlinkkanals und THB und THA2 Schwellwerte repräsentieren.
  5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem ein Kriterium zur Anpassung des minimalen Spreizfaktors, SFmin, ist: wenn B = Null und LCode größer als THCode ist, dann erhöhe SFmin, wobei die maximale Bitrate vermindert wird, und wobei B eine gewichtete Codeblockierungsrate, LCode eine derzeitige Last eines Codebaums, und THCode einen Schwellwertparameter repräsentiert.
  6. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem ein Verfahren für Kanalisierungscodezuordnung einen Schritt des Reservierens eines neuen Wurzelcodes mit einem gegebenen Spreizfaktor aufweist und einen nachfolgenden Schritt des Entscheidens, wo in einem Codebaum diese Reservierung vorzunehmen ist.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, bei dem Codes für Downlink im Allgemeinen im Codebaum beginnend von einem bestimmten Ast des Codebaums aus vergeben werden, und Codes für Nutzer vorzugsweise in einem anderen Ast des Codebaums vergeben werden.
  8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, bei dem eine Vorgabekapazität einem Territorium zugeordnet wird, z. B. einem DSCH Territorium, das durch HS-DSCH und DSCH zu verwenden ist, wenn es die Gesamtcodebaumlast zulässt, wobei der Spreizfaktor nur erhöht wird, wenn der Codebaum stark belastet ist.
  9. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem eine Gesamtzelllast durch Leistung gemessen wird.
  10. Netzwerkentität zum adaptiven Einstellen der Reservierung von Kanalisierungscodes und zugelassener Leistung für einen gemeinsam genutzten Downlink-Kanal, DSCH, in einem Kommunikationsnetzwerk, unter Verwendung von Parametern für einen minimal zugelassenen Spreizfaktor, SF, und einen zugelassenen Leistungspegel, wobei die Parameter abhängig von einer Verkehrslast, einer Gesamtzelllast und einer Verfügbarkeit von Kanalisierungscodes eingestellt werden, wobei die Netzwerkentität angepasst ist, um drei Arten von Messungen durchzuführen: 1. durchschnittlich übertragene Leistung auf einem physikalischen gemeinsam genutzten Downlink-Kanal, PDSCH, 2. relativer Aktivitätsfaktor, A, des PDSCH, wobei der relative Aktivitätsfaktor A das Verhältnis zwischen Ruhe und Aktivität des PDSCH während einer Beobachtungsperiode definiert, und 3. gewichtete Codeblockierungsrate, B, wobei die gewichtete Codeblockierungsrate B definiert ist als die relative Zeit während einer Beobachtungsperiode, in der einem Nutzergerät eine größere Bitrate als die tatsächlich zugeordnete Bitrate gemäß einem Verbindungsanpassungskriterium zum Steuern des gemeinsam genutzten Downlink-Kanals hätte zugeordnet werden können; und um eine adaptive Anpassung eines Wurzelspreizfaktor und zugelassener Leistung für den gemeinsam genutzten Downlink-Kanal auf diesen drei Arten von Messungen zu basieren.
  11. Netzwerkentität nach Anspruch 10, bei der ein Kriterium zur Anpassung des zugelassenen Leistungspegels ist: wenn A kleiner als THA1 und PtxDSCHest kleiner als (PtxPDSCHallowed – X) ist, dann vermindere die reservierte Leistung, vorzugsweise um X oder einen Bruchteil davon, wobei A einen Aktivitätsfaktor des Downlink-Kanals, THA1 einen Schwellwertparameter, PtxDSCHest die geschätzte Leistung des Downlink-Kanals, PtxPDSCHallowed die für den Downlink-Kanal zugelassene Leistung und X einen bestimmten Sollwert repräsentiert.
  12. Netzwerkentität nach Anspruch 10, bei der ein Kriterium zur Anpassung des zugelassenen Leistungspegels ist: Wenn A größer als THA2 und PtxDSCHest größer als (PtxPDSCHallowed – X) ist, dann erhöhe die zugelassene Leistung um X, wobei A einen Aktivitätsfaktor des Downlink-Kanals, THA2 einen Schwellwertparameter, PtxDSCHest die geschätzte Leistung des Downlink-Kanals, PtxPDSCHallowed die für den Downlink-Kanal zugelassene Leistung und X einen bestimmten Sollwert repräsentiert.
  13. Netzwerkentität nach einem der vorstehenden Netzwerkentitätsansprüche, bei der ein Kriterium zur Anpassung des minimalen Spreizfaktors, SFmin, ist: wenn B größer als THB und A größer als THA2 ist, dann vermindere SFmin, wobei höhere Bitraten zugelassen werden, und wobei B eine gewichtete Codeblockierungsrate, A einen Aktivitätsfaktor des Downlinkkanals und THB und THA2 Schwellwerte repräsentieren.
  14. Netzwerkentität nach einem der vorstehenden Netzwerkentitätsansprüche, bei der ein Kriterium zur Anpassung des minimalen Spreizfaktors, SFmin, ist: wenn B = Null und LCode größer als THCode ist, dann erhöhe SFmin, wobei die maximale Bitrate vermindert wird, und wobei B eine gewichtete Codeblockierungsrate, LCode eine derzeitige Last eines Codebaums und THCode einen Schwellwertparameter repräsentiert.
  15. Netzwerkentität nach einem der vorstehenden Netzwerkentitätsansprüche, bei der ein Verfahren für Kanalisierungscodezuordnung einen Schritt des Reservierens eines neuen Wurzelcodes mit einem gegebenen Spreizfaktor aufweist, und einen nachfolgenden Schritt des Entscheidens, wo in einem Codebaum diese Reservierung zu machen ist.
  16. Netzwerkentität nach Anspruch 15, bei der Codes für Downlink im Allgemeinen im Codebaum beginnend von einem bestimmten Ast des Codebaums aus vergeben werden, und Codes für Nutzer vorzugsweise in einem anderen Ast des Codebaums vergeben werden.
  17. Netzwerkentität nach Anspruch 15 oder 16, bei der eine Vorgabekapazität einem Territorium zugeordnet wird, z. B. einem DSCH Territorium, das durch HS-DSCH und DSCH zu verwenden ist, wenn es die Gesamtcodebaumlast zulässt, wobei der Spreizfaktor SF nur erhöht wird, wenn der Codebaum hoch belastet wird.
  18. Netzwerkentität nach einem der vorstehenden Netzwerkentitätsansprüche, daran angepasst, die Gesamtzelllast durch Messung der Leistung zu messen.
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