DE60318210T2 - Verfahren und system zur vermeidung von stromausfällen in einer basisstation eines zellularen systems mit einer variablen übertragungsrate - Google Patents

Verfahren und system zur vermeidung von stromausfällen in einer basisstation eines zellularen systems mit einer variablen übertragungsrate Download PDF

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Description

  • Fachgebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet drahtloser Kommunikationen. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung zellulare Systeme der dritten Generation, die auf der Abwärtsstrecke eine variable Übertragungsrate verwenden.
  • Hintergrund
  • Ein zellulares System der dritten Generation verwendet Funknetzsteuerungen (RNC) und Basisstationen. Verkehr von dem Kernnetz zu dem Benutzer (Abwärtsstrecke) wird von der RNC an die BS(en) leitweggelenkt, die am besten in der Lage sind, einen gegebenen Benutzer zu betreuen. Die für einen gegebenen Benutzer von der RNC an die BS gesendeten Daten werden in Transportkanäle (DCHs) getrennt, von denen jeder seine eigenen wesentlichen Eigenschaften im Hinblick auf die Codierungsart, die Rate und die Verschachtelung hat. Die BS sammelt regelmäßig die Daten in der Form von Transportblöcken von der RNC, wendet die passende Codierung und Verschachtelung für jeden DCH an, multiplext die Daten von diesen verschiedenen DCHs und überträgt sie auf dem passenden physikalischen Kanal (DPCH) oder DPCHs. Der/Die DPCH(s) ist/sind in Form des Spreizcodes und im Fall der diskontinuierlichen Übertragung (TDD) des Zeitschlitzes definiert.
  • Die Leistung, mit der Signale auf einem gegebenen DPCH für einen gegebenen Benutzer übertragen werden, hängt von mehreren Faktoren, wie etwa der Funkfelddämpfung zwischen dem Benutzer und der BS, dem von dem Benutzer wahrgenommenen Interferenzpegel und dem Signal-Interferenz-Verhältnis (SIR) ab, das für die zufriedenstellende Übertragung erforderlich ist. Das erforderliche SIR für einen gege benen Benutzer in einem gegebenen DPCH kann von der Datenmenge, die von den verschiedenen DCHs während einer spezifischen Zeitspanne (Rahmen) übertragen werden soll, abhängen. Auf diese Datenmenge kann als eine Transportformatkombination (TFC) Bezug genommen werden.
  • Der Benutzer fordert die BS unter Verwendung eines Aufwärtsstreckenkanals regelmäßig auf, ihre Leistung zu senken oder zu erhöhen, da sich das SIR, das er wahrnimmt, jeweils nach unten oder oben ändert. Die BS kann entscheiden, die Anforderung von dem Benutzer zu befriedigen oder nicht. In einem gegebenen Zeitschlitz kann die Gesamtleistung, die verwendet wird, um alle DPCHs zu übertragen, einen gewisse Schwellwert nicht überschreiten. Wenn die BS sich selbst in einer Situation findet, in der sie im Begriff ist, den Schwellwert zu verletzen, muß die BS die Leistung jedes DPCH verringern (um den gleichen relativen Betrag), um das Überschreiten des Schwellwerts zu vermeiden. Auf diese Situation wird als ein Stromausfall Bezug genommen.
  • Eine Überlastung ist ein allgemeiner Begriff, der jede Situation umfaßt, in der die BS nicht fähig ist, alle von der RNC gesendeten Daten an die verschiedenen Benutzer oder Benutzergeräte (UE), die mit der BS verbunden sind, zu übertragen. Dies kann an einem Mangel an Hardwareressourcen, Verarbeitungsleistung oder Sendeleistung liegen. Um einen Mechanismus bereitzustellen, damit die BS im Überlastungsfall zwischen DCHS priorisiert, weist die RNC jedem DCH eine Priorität zu: die Rahmenabwicklungspriorität (FHP). Die FHP wird von der RNC zugewiesen und an die BS übertragen, so daß im Überlastungsfall die wichtigsten Daten durchkommen.
  • Dieser Ansatz, schafft es jedoch nicht, anzuzeigen, wie viele Daten mit niedriger Priorität entfernt werden müssen, um die Vermeidung eines schweren Stromausfalls sicherzustellen. Ein Verfahren und System zum Entfernen der optimalen Menge an Daten im Überlastungsfall werden daher benötigt, wobei die Leistungsanforderungen und die FHP der Daten berücksichtigt werden.
  • US-A-6 272 325 offenbart ein Verfahren zum Einrichten einer drahtlosen Verbindung mit einem Benutzergerät. Das Verfahren bestimmt, ob eine zu einer Antenne des Benutzerendgeräts gehörende gemittelte Sendeleistungsdichte einen vorbestimmten Schwellenpegel erreicht oder überschreitet. Messungen werden gemacht, um die Sendeleistung zu einem Zeitpunkt, vor oder wenn die gemittelte Sendeleistungsdichte den Schwellenpegel erreicht oder überschreitet, zu verringern oder zu beseitigen. Die Verringerung der Sendeleistung wird durchgeführt, indem das Benutzerendgerät entweder an einen anderen Frequenzkanal zugewiesen wird, das Benutzerendgerät an einen anderen Zeitschlitz zugewiesen wird, die Anzahl von Satelliten, über welche das Benutzerendgerät kommuniziert, geändert wird oder eine Datenrate, mit welcher das Benutzerendgerät sendet, geändert wird.
  • Zusammenfassung
  • Die Erfindung ist ein Verfahren und ein System zur Vermeidung von Stromausfällen an der Basisstation in zellularen Systemen, die eine variable Übertragungsrate verwenden. Wenn man auf eine Überlastung trifft, entfernt die Erfindung die optimale Datenmenge, während sie die Leistungsanforderungen der Rahmenabwicklungspriorität der Daten berücksichtigt.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnung(en)
  • 1 ist ein Flußdiagramm, das ein Verfahren zur Vermeidung von Stromausfällen an der Basisstation gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • 2 ist ein System, in dem mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die optimale Datenmenge entfernt wird, wenn man auf eine Überlastung trifft.
  • Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform(en)
  • Die vorliegende Erfindung verwendet Basisstationsinformationen (BS-Informationen) bezüglich der während des letzten Rahmens übertragenen Leistung zusammen mit Informationen der Gesamtmenge an Daten, die die BS während bevorstehenden Rahmen zu übertragen hat, um Entscheidungen über die Art und die Menge an Daten zu treffen, die entfernt werden sollten, um einen schweren Stromausfall in den bevorstehenden Rahmen zu vermeiden. Dies ermöglicht der BS, nicht nur zu bestimmen, welche Daten, sondern auch wie viele entfernt werden sollten. Die BS betrachtet auch die Rahmenabwicklungspriorität (FHP) der Daten in ihrer Entscheidungsfindung. In Situationen, in denen Daten entfernt werden müssen, entfernt die Erfindung Daten nach der Prioritätsreihenfolge und minimiert die Menge an Daten, die entfernt wird, um einen Ausfall zu vermeiden.
  • Wie erwähnt, werden Daten, die für einen bestimmten Benutzer von der RNC an die BS gesendet werden, in Transportkanäle (DCHs) getrennt. Die Daten von einem Satz DCHs werden in einen codierten zusammengesetzten Transportkanal (CCTrCH) gemultiplext. Ein CCTrCH wird auf einer gewissen Anzahl physikalischer Kanäle (DPCHs) übertragen, die dem CCTrCH zugewiesen sind. Die Anzahl von DPCHS, die von einem CCTrCH in einem gegebenen Rahmen verwendet werden, hängt von der Menge an Daten ab, die während diesem Rahmen übertragen werden soll.
  • Wenn Daten von einem DCH verworfen werden, kann die Anzahl von DPCHs, die erforderlich sind, um die Datenübertragung für diesen Benutzer zu unterstützen, verringert werden. Wenn einige der nicht mehr benötigten DPCHs in einem ausgewählten Zeitschlitz sind, wird die Übertragungsleistungsanforderung (Ps;n) für diesen Zeitschlitz ebenfalls verringert. Die vorliegende Erfindung bewertet daher die Auswirkung, die das Markieren verschiedener Kombinationen von DCHs für den Datenverwurf auf die Ps;n eines ausgewählten Zeitschlitzes hat. Die Ps;n eines ausgewählten Zeitschlitzes kann neu berechnet und mit einem vorbestimmten Schwellwert (Pthr) verglichen werden, der die maximal zulässige Sendeleistung anzeigt, während Annahmen getroffen werden, die zwischen den Daten verschiedener DCHs, die übertragen und verworfen werden, abwechseln. Dies versetzt die BS in die Lage, die Übertragung/den Verwurf einer Kombination von DCHs eines ausgewählten Zeitschlitzes auszuwählen, die zu der optimalen Menge an verworfenen Daten führt, während sichergestellt wird, daß die Ps;n des ausgewählten Zeitschlitzes Pthr nicht überschreitet.
  • Bevor die BS die Daten für einen bestimmten DCH verarbeiten (d.h. codieren, verschachteln und multiplexen) und senden kann, muß sie Daten von der RNC empfangen haben und die Daten, die während den nächsten n Rahmen übertragen werden, gepuffert haben, wobei n die Anzahl von Rahmen ist, über die dieser DCH verschachtelt wird. Auf die entsprechende Dauer wird üblicherweise als das Sendezeitintervall (TTI) Bezug genommen, das von einem DCH zum anderen abhängig von der Art der beförderten Daten schwankt. Auf diese Weise werden die Daten für einen gegebenen DCH gepuffert und alle n Rahmen gesendet.
  • In jedem Rahmen kann die BS die Ps;n jedes Zeitschlitzes für den nächsten Rahmen, oder, falls gewünscht, die nächsten mehreren Rahmen basierend auf den Daten, die für die verschiedenen DCHs übertragen werden, und den aktuell verwendeten Sendeleistungen schätzen. Wenn die BS (durch Vergleichen von Ps;n mit Pthr) bestimmt, daß die Gefahr des Ausfalls für einen bestimmten Zeitschlitz in einem bevorstehenden Rahmen erheblich ist, wird dieser Zeitschlitz für die weitere Bewertung ausgewählt. Das heißt, die BS betrachtet die gepufferten Daten, die zeitlich für die Übertragung in dem/den nächsten Rahmen geplant sind, und verwirft die Daten einiger DCHS, so daß Ps;n in dem betroffenen Zeitschlitz und Rahmen Ps;n nicht überschreitet. Die Pthr kann eingestellt werden, um das Verfahren mehr oder weniger aggressiv zu machen.
  • Um eine Ps;n für einen zukünftigen Rahmen zu berechnen, werden die folgenden Informationen entweder angenommen oder sind bekannt:
    • • Die Sendeleistung jedes DPCH jedes CCTrCH für den/die zukünftigen Rahmen.
    • • Die Transportformatkombination (TFC) jedes CCTrCH während des/der zukünftigen Rahmen(s), da die TFC die Anzahl von DPCHs bestimmt, die verwendet werden.
    • • Für CCTrCHs, die während des zukünftigen Rahmens keine Daten haben, ob erwartet wird, daß ein besonderer Burst gesendet wird oder nicht.
  • Die Sendeleistungen jedes verwendeten DPCH sind jedoch selbst für den nächsten Rahmen nicht genau bekannt. Daher verwendet das Verfahren der vorliegenden Erfindung einfach die letzten Sendeleistungen, die von der Schicht 1-Steuerung (d.h. der Schicht 1 der BS) gemeldet wurden, für die Berechnung von Ps;n-Schätzungen für jeden zukünftigen Rahmen. Die letzten von der Schicht 1-Steuerung gemeldeten Sendeleistungen sind bevorzugt die, die in dem aktuellen Rahmen verwendet wurden, oder die davor, wenn die Information nicht rechtzeitig verfügbar gemacht wird.
  • Die Ps;n in dem Zeitschlitz s kann zum Beispiel berechnet werden gemäß:
    Figure 00060001
    wobei g(k,s;n) die angenommene Sendeleistung im Rahmen n eines DPCH ist, der von dem CCTrCH k in dem Schlitz s verwendet wird; Nk die Anzahl von Benutzern ist; ck(n) die erwartete TFC des CCTrCH k im Rahmen n ist; dk(n) anzeigt, ob erwartet wird, daß ein spezieller Burst in dem Rahmen n gesendet wird, (Anmerkung: Wenn ein spezieller Burst erwartet wird, impliziert dies, daß in der TFC keine Daten sind); und uk(s,c,d) die Anzahl von DPCHs ist, die von dem CCTrCH k in dem Zeitschlitz s verwendet werden, wenn die TFC c gesendet wird oder wenn ein spezieller Burst gesendet wird (wobei d = 1 anzeigt, daß erwartet wird, daß ein spezieller Burst gesendet wird).
  • Wenn einmal die Ps;n für jeden Zeitschlitz in den nächsten n zukünftigen Rahmen berechnet sind, werden sie mit Pthr verglichen. Wenn das Verfahren berechnet, daß Ps;n in mindestens einem Zeitschlitz und Rahmen Pthr überschreitet, wird dieser Zeitschlitz für den Datenverwurf bewertet. Wenn es mehr als einen Zeitschlitz gibt, in dem Ps;n höher als Pthr ist Die restlichen Zeitschlitze werden in der Reihenfolge abnehmender Ps;n bewertet. Wenn es im Gegensatz dazu keine Zeitschlitze mit einer Ps;n, die Ps;n überschreitet, gibt, tut das Verfahren für diese(n) Rahmen nichts und sendet alle Daten.
  • Auf die DCHs eines Zeitschlitzes, die für den Datenverwurf betrachtet werden, wird als "betroffene" Transportkanäle (DCHs) Bezug genommen. Die betroffenen DCHs werden von der vorliegenden Erfindung als wie folgt definiert betrachtet:
    • • Es gibt Daten für diese(n) DCH(s) in dem nächsten Rahmen zuzustellen.
    • • Der/Die DCH(s) ist/sind Teil eines CCTrCH, der an einem gestörten Zeitschlitz, d.h. einem Zeitschlitz mit einer Ps;n, die Pthr überschreitet, "beteiligt" ist. Ein CCTrCH gilt als an einem gestörten Zeitschlitz "beteiligt", wenn zumindest einer der DPCHs, auf die er abgebildet wird, wie vorstehend beschrieben, in diesem Zeitschlitz ist.
  • Die betroffenen DCHs werden nach einem vorbestimmten Kriterium sortiert. Vorzugsweise werden die DCHs erstens nach der Rahmenabwicklungspriorität (FHP) des DCH (niedrige FHRs zuerst) und zweitens nach der "zugehörigen" Sendeleistung des DCH (hohe Leistungen zuerst) sortiert. Die "zugehörige" Sendeleistung eines DCH ist als die Sendeleistung des CCTrCH definiert, zu welcher der DCH gehört. Auf diese Weise wird das Verfahren innerhalb eines bestimmten FHP-Werts zuerst die DCHs beeinflussen, die CCTrCHS mit den höchsten Leistungsanforderungen bilden. Diese CCTrCHs könnten zu Benutzern gehören, die aufgrund ihrer ungünstigen Standorte in Bezug auf die betreuende BS hohe Funkfelddämpfungen haben.
  • Das Verfahren setzt eine "Markierung" auf den ersten DCH der Liste und berechnet Ps;n, wie bereits beschrieben, für den ausgewählten gestörten Zeitschlitz und Rahmen neu, nun aber unter der Annahme, daß der markierte DCH keine Da ten senden wird. Wenn Ps;n immer noch über Pthr ist, fährt es mit dem nächsten DCH auf der Liste fort und macht weiter, bis Ps;n unter Pthr fällt oder bis es keine DCHs mehr auf der Liste gibt.
  • An diesem Punkt macht das Verfahren trotz der Tatsache weiter, daß Ps;n unter Pthr sein kann, weil es möglich ist, daß bei einigen DCHs, die für den Verwurf markiert wurden, die Markierung entfernt werden könnte. Das heißt, es ist an diesem Punkt möglich, daß gewisse DCHs wiederhergestellt werden können, ohne zu bewirken, daß Ps;n über Pthr steigt (oder möglicherweise überhaupt steigt). Diese DCHs könnten verschont werden. Daher geht das Verfahren in der umgekehrten Reihenfolge der DCH-Liste zurück und berechnet Ps;n neu, wobei eventuell die Markierung jedes DCH nacheinander entfernt wird und geprüft wird, ob Ps;n steigen würde und zurück über den Schwellwert gehen würde. Wenn die Entfernung der Markierung eines bestimmten DCHs nicht dazu führt, daß Ps;n über Pthr steigt, wird die Markierung dieses DCHs entfernt. Wenn die Entfernung der Markierung eines DCHs im Gegensatz dazu bewirkt, daß Ps;n über Pthr steigt, wird dieser DCH erneut markiert und die Daten darin werden nicht gesendet. Das Verfahren endet, nachdem alle markierten DCHs geprüft wurden.
  • Nachdem das Verwurfverfahren für den ersten (d.h. den schlimmsten) gestörten Zeitschlitz abgeschlossen wurde, kann das Verfahren nach Wunsch noch einmal von vorn beginnen. In diesem Fall wird Ps;n für alle anderen Zeitschlitze neu berechnet, und das Verfahren beginnt mit dem neuen "am schlimmsten" gestörten Zeitschlitz, sofern vorhanden (wobei kein Zeitschlitz enthalten ist, für den das Verwurfverfahren bereits stattgefunden hat). Der Grund, warum Ps;n für die anderen Zeitschlitze neu berechnet werden muß, ist, daß es möglich ist, daß Ps;n in den anderen Zeitschlitzen nach dem Verwurf der Daten einiger DCHs zum Abbau der Überlastung in einem anderen Zeitschlitz abgenommen hat. Dies kann passie ren, wenn ein CCTrCH DPCHs in verschiedenen Zeitschlitzen verwendet.
  • Das Verfahren endet, nachdem alle gestörten Zeitschlitze verarbeitet wurden. Dann werden Daten an die Schicht 1-Steuerung weitergegeben, wobei die "markierten" DCHs keine Daten übertragen. Theoretisch könnte es passieren, daß eine Verringerung des Transportformats einiger DCHs auf keine Daten, zu einer ungültigen TFC in einem Rahmen führen kann. Wenn das Verfahren nach der Ausführung des Verwurfverfahrens herausfindet, daß dies passieren wird, könnte das Verfahren das Transportformat der DCHs, die gleichzeitig gesendet werden, verringern, bis es auf eine gültige TFC stößt. Wenn dies nicht möglich ist (weil zum Beispiel die Daten von anderen DCHs früher gesendet wurden) könnte das Verfahren auf die Transportformate, die der BS von der RNC angeboten werden, zurückkommen.
  • Die Schritte, die durchgeführt werden, um das Verfahren der vorliegenden Erfindung zu implementieren, sind in 1 gezeigt und allgemein mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnet. Durch das Verfahren hinweg werden nur Daten von DCHs, die zu einem Benutzer gehören, dem in einem ausgewählten Zeitschlitz ein DPCH zugewiesen ist, für den Verwurf betrachtet.
  • Das Verfahren beginnt in Schritt 12 mit dem Bestimmen gestörter Zeitschlitze, in denen Daten für den Verwurf betrachtet werden. Um gestörte Zeitschlitze zu bestimmen, wird eine Schätzung der Ps;n für jeden Zeitschlitz s in den bevorstehenden n Rahmen berechnet. Die Zeitschlitze mit einem Ps;n über einem Leistungsschwellwert Pthr werden als gestörte Zeitschlitze bestimmt.
  • Die Pthr ist ein einstellbarer vorbestimmter Wert, der auf der maximal zulässigen Leistung der BS basiert. Die Pthr kann jeder Wert sein, ist aber bevorzugt ein Vielfaches, wie etwa zum Beispiel eins (1) bis fünf (5) mal die maximal zulässige Leistung der BS. Die Pthr kann verwendet werden, um zu steuern, wie aggressiv Daten verworfen werden. Insbesondere wird das Verfahren umso vorsichtiger beim Ver wurf von Daten sein, je höher Pthr ist. Das heißt, eine höhere Pthr wird zu weniger Zeitschlitzen führen, die als gestörte Zeitschlitze bestimmt werden, wodurch die Menge der DCHs, die für den Datenverwurf betrachtet werden, verringert wird.
  • In Schritt 14 bestimmt das Verfahren, ob in Schritt 12 tatsächlich gestörte Zeitschlitze bestimmt wurden. Wenn es keine gestörten Zeitschlitze gibt, endet das Verfahren in Schritt 15 und kann nach Wunsch neu gestartet werden. Wenn es alternativ gestörte Zeitschlitze gibt, geht das Verfahren weiter zu Schritt 16, in dem der gestörte Zeitschlitz mit der höchsten Ps;n ausgewählt wird. In Schritt 18 werden die betroffenen DCHs bestimmt. Wie bereits erklärt, werden Daten, die von der RNC für einen gegebenen Benutzer an die BS gesendet werden, in einen Satz von DCHs getrennt, die in einen CCTrCH gemultiplext und für die Zustellung an den Benutzer auf DPCHs abgebildet werden. DCHs, die in dem aktuell gestörten Zeitschlitz DPCHs verwenden, werden als die "betroffenen" DCHs bestimmt.
  • In Schritt 20 werden die betroffenen DCHs in der Reihenfolge zunehmender FHP und abnehmender zugehöriger Sendeleistung sortiert. Die zugehörige Sendeleistung eines bestimmten DCH ist die Sendeleistung des CCTrCH, zu dem der DCH gehört. In Schritt 22 wird Dmax als die Anzahl betroffener DCHs definiert. In Schritt 24 bestimmt das Verfahren, ob Dmax gleich null ist. Wenn Dmax gleich null ist, bedeutet dies, daß es keine betroffenen DCHs in diesem Zeitschlitz gibt, und das Verfahren kehrt zu Schritt 16 zurück, um den Zeitschlitz mit der nächst höchsten Ps;n auszuwählen. Wenn Dmax nicht gleich null ist, geht das Verfahren weiter zu Schritt 26, in dem D als der bestimmte betroffene DCH aus der betrachteten Gruppe betroffener DCHs definiert wird und auf eins (1) gesetzt wird. Dies stellt sicher, daß der erste betroffene DCH auf der Liste zuerst betrachtet wird, wodurch ermöglicht wird, daß der betroffene DCH mit der niedrigsten Priorität und der höchsten Sendeleistung zuerst bewertet wird.
  • In Schritt 28 wird der D-te (d.h. der 1., 2., 3., etc.) betroffene DCH für den Verwurf markiert. Das heißt, wenn D gleich eins (1) ist, würde der erste betroffene DCH für den Verwurf markiert. Dann wird in Schritt 30 Ps;n für den ausgewählten Zeitschlitz neu berechnet, wobei angenommen wird, daß die Daten in dem D-ten betroffenen DCH nicht gesendet werden. Dann bestimmt das Verfahren in Schritt 32, ob Ps;n kleiner als Pthr ist. Wenn Ps;n kleiner als Pthr ist, geht das Verfahren weiter zu Schritt 36, in dem die Markierung des D-ten betroffenen DCH entfernt wird, so daß das Verfahren bestätigen kann, ob dieser DCH notwendigerweise verworfen werden muß. Wenn Ps;n nicht kleiner als Pthr ist, bestimmt das Verfahren in Schritt 34, ob D gleich Dmax ist, d.h., ob alle betroffenen DCHs betrachtet wurden. Wen D nicht gleich Dmax ist, bedeutet dies, daß alle betroffenen DCHs nicht betrachtet worden sein können, und das Verfahren macht mit Schritt 35 weiter. In Schritt 35 wird D um eins erhöht, so daß der nächste betroffene DCH auf der Liste, wie vorstehend erklärt, für den Verwurf markiert und betrachtet werden kann.
  • Wenn die Schritte 28 bis 35 einmal nach Bedarf für jeden der betroffenen DCHs abgeschlossen wurden, sind die Daten, die notwendig sind, um Ps;n unter Pthr zu senken, für den Verwurf markiert. Es gibt jedoch eine Gefahr, daß zu viele Daten für den Verwurf markiert wurden. Das Verfahren macht daher weiter, indem es die Auswirkung der Verwurfmarkierung für verschiedene Kombinationen betroffener DCHs bewertet. Dies wird durchgeführt, um sicherzustellen, daß die optimale Datenmenge verworfen wird, so daß nicht unnötigerweise zu viele Daten verworfen werden, während die Ps;n eines ausgewählten Zeitschlitzes verringert wird.
  • Wie weiter oben erwähnt, wird die Markierung des D-ten betroffenen DCH in Schritt 36 entfernt. Dann wird in Schritt 38 eine vorübergehende Schätzung der Sendeleistungsanforderung (P's;n) berechnet. Die P's;n wird unter Berücksichtigung des aktuellen Status (d.h. markiert oder unmarkiert) der betroffenen DCHs berechnet.
  • In Schritt 40 bewertet das Verfahren P's;n in Bezug auf Ps;n und Pthr. Insbesondere bestimmt das Verfahren in Schritt 40, ob P's;n größer als Ps;n und Pthr ist. Wenn P's;n sowohl größer als Ps;n als auch Pthr ist, bedeutet dies, daß Ps;n für den ausgewählten Zeitschlitz nicht ausreichend verringert werden kann, wenn die Daten in dem D-ten betroffenen DCH übertragen werden. Wenn die Markierungsentfernung für einen betroffenen DCH daher zu einer führt, die größer als Ps;n und Pthr ist, wird dieser betroffene DCH in Schritt 42 erneut markiert, was dazu führt, daß die Daten in diesem betroffenen DCH verworfen werden. Wenn das Verfahren im Gegensatz dazu in Schritt 40 bestimmt, daß P's;n nicht größer als Ps;n und Pthr ist, bedeutet dies, daß Ps;n für den ausgewählten Zeitschlitz ausreichend verringert werden kann, während die in dem D-ten betroffenen DCH enthaltenen Daten übertragen werden. In diesem Fall bleibt der D-te betroffene DCH unverändert, und das Verfahren geht weiter zu Schritt 41, in dem Ps;n gleich P's;n gesetzt wird.
  • Ungeachtet dessen, ob der D-te betroffene DCH erneut markiert wird oder nicht, geht das Verfahren weiter zu Schritt 44. In Schritt 44 bestimmt das Verfahren, ob der D-te betroffene DCH der erste betroffene DCH ist, wodurch es sicherstellt, daß alle betroffenen DCHs, die vorher für das Erhalten einer Markierung betrachtet wurden, ebenso in umgekehrter Reihenfolge für die Markierungsentfernung erneut betrachtet werden. Dies ermöglicht, daß die richtige Kombination betroffener DCHs für den Datenverwurf markiert wird, wodurch Ps;n in Bezug auf Pthr optimiert wird (d.h. die richtige Kombination betroffener DCHs für den Datenverwurf ausgewählt wird, so daß die minimale Datenmenge verworfen wird, während sichergestellt wird, daß Ps;n nicht Pthr überschreitet). Es ist wichtig, zu bemerken, daß das Verfahren durch Optimieren von Ps;n von in Bezug auf Pthr auch bewirkt, daß Ps;n so nahe wie möglich an Pthr ist, natürlich ohne Pthr zu überschreiten.
  • Wenn der D-te betroffene DCH der erste (d.h. D ist gleich 1) ist, geht das Verfahren weiter zu Schritt 46. Wenn nicht, macht das Verfahren jedoch weiter mit Schritt 45, in dem D um eins verringert wird, so daß der nächste betroffene DCH für das Entfernen der Markierung betrachtet werden kann.
  • Wenn einmal alle geeigneten betroffenen DCHs für den Datenverwurf betrachtet (Schritte 28 bis 35) und erneut betrachtet (Schritte 36 bis 45) wurden, bestimmt das Verfahren in Schritt 46, ob es zusätzliche Zeitschlitze gibt, die vorher in Schritt 12 als gestörte Zeitschlitze bestimmt wurden. Wenn es zusätzliche Zeitschlitze gibt, geht das Verfahren weiter zu Schritt 48, in dem Ps;n neu berechnet wird. Wenn Ps;n einmal für alle restlichen Zeitschlitze neu berechnet wurde, wird der Zeitschlitz, der nun die höchste Ps;n hat, in Schritt 16 ausgewählt, und das Verfahren macht von dort weiter wie vorstehend beschrieben. Wenn es alternativ keine zusätzlichen gestörten Zeitschlitze gibt, endet das Verfahren (Schritt 50) und die markierten Daten werden nicht gesendet.
  • Um ein Beispiel zu geben, wie das Verfahren der vorliegenden Erfindung implementiert werden kann, wird angenommen, daß es drei betroffene DCHs, D1, D2 und D3 gibt, wobei D3 die höchste FHP hat und D1 und D2 die gleiche FHP haben. Ferner wird angenommen, daß Pthr 1,0 W ist und daß die DCHs D1, D2 und D3 jeweils einzelne zugehörige Sendeleistungen 0,1 W, 0,1 W und 1,1 W haben.
  • Bei der vorausgesetzten FHP und der zugehörigen Sendeleistung der DCHs, würden sie in Schritt 20 als D1, D2 und D3 sortiert (d.h. zuerst zunehmende FHP und dann abnehmende zugehörige Sendeleistung). Daher ist D für D1, D2 und D3 jeweils gleich 1, 2 und 3. Außerdem wird angenommen, daß die Ps;n wie folgt sind, wenn einige oder alle Daten dieser Kanäle wie folgt sind:
    D1 + D2 + D3: 1,3 W
    nur D2 + D3: 1,2 W
    nur D3: 1,1 W
    nur D2: 0,1 W
    nur D1 + D2: 0,2 W
  • Wie vorstehend zu erkennen ist, ergibt die Übertragung aller drei DCHs eine Ps;n von 1,3 W, was 0,3 W über Pthr ist. Daher müssen Daten verworfen werden, um zu vermeiden, daß Pthr überschritten wird.
  • In diesem Beispiel würden die niederprioren Kanäle D1 und D2 anfänglich für den Verwurf markiert. D1 und D2 sind die ersten DCHs, die für den Verwurf markiert werden, weil die betroffenen DCHs, wie bemerkt, zuerst nach zunehmender FHP und dann nach ihrer zugehörigen Sendeleistung sortiert werden. Das Markieren von D1 und D2 für den Verwurf ist jedoch nicht ausreichend, um Ps;n auf Pthr zu verringern. Das heißt, der Verwurf der Daten in den DCHs D1 und D2 bewirkt, daß Ps;n von 1,3 W auf 1,1 W fällt, was immer noch über der angenommenen Pthr von 1,0 W ist. Daher wird D3 ebenfalls für den Verwurf markiert, wodurch bewirkt wird, daß Ps;n über Pthr ist. Unglücklicherweise bewirkt jedoch die Markierung von D3 für den Verwurf, daß Ps;n auf 0,0 W fällt, was bewirkt, daß überhaupt keine Daten gesendet werden. Dies ist jedoch zu viel des Guten, weil Ps;n in Übereinstimmung mit Pthr gebracht werden hätte können, indem einfach die Daten in D3 verworfen worden wären und die Daten in den DCHs D1 und D2 trotzdem für die Übertragung zugelassen worden wären, wenngleich sie eine niedrigere FHP als D3 haben.
  • Um diese Art von Situation kümmert sich das Verfahren in der Phase der Markierungsentfernung (Schritte 36–45). Das Verfahren würde zuerst die Markierung von D3 entfernen. Die Markierung von D3 würde jedoch in Schritt 42 wieder angebracht, weil P's;n in Schritt 40 größer als Ps;n und Pthr wäre (d.h. P's;n wäre gleich 1,1 W, Ps;n wäre gleich 0,0 W, und Pthr wäre gleich 1,0 W). Es ist wichtig, zu bemerken, daß die in Schritt 42 verwendete Ps;n die Ps;n ist, wie sie von den in den Schritten 26 bis 35 angebrachten vorübergehenden Markierungen beeinflußt ist. Das heißt, in diesem Beispiel wurden D1, D2 und D3 alle markiert, was ergibt, daß in Schritt 30 eine Ps;n von 0,0 W berechnet wird. dies ist der Grund, daß in Schritt 40 Ps;n mit P's;n verglichen wird. Wenn Ps;n jedoch in Schritt 41 gleich P's;n gesetzt wird, wird diese Ps;n in Schritt 40 verwendet, wenn das Verfahren bei Schritt 44 weiter zu Schritt 45 und so weiter geht. Allgemein wird, immer wenn Ps;n mit einem anderen Parameter verglichen wird, die zuletzt berechnete Ps;n verwendet.
  • Zu dem Beispiel zurückkehrend geht das Verfahren, wenn die Markierung von D3 in Schritt 42 einmal wieder angebracht wurde, weiter zu Schritt 44, in dem das Verfahren bestimmt, ob D gleich 1 ist (d.h. ob der aktuell betrachtete betroffene DCH der erste betroffene DCH ist). Da D3 der dritte betroffene DCH und nicht der erste ist, macht das Verfahren weiter, weil alle der vorher betrachteten DCHs noch erneut zu betrachten sind. Daher wird D in Schritt 45 um 1 verringert, wodurch bewirkt wird, daß die Markierung von D2 in Schritt 36 entfernt wird. Nun, da in Schritt 37 D3 und D1 markiert sind, aber die Markierung D2 von entfernt wurde, wird P's;n in Schritt 38 0,1 W (1,3 W – 1,1 W – 0,1 W = 0,1 W). Daher wird P's;n nicht größer als Ps;n und Pthr sei. Das heißt, P's;n wird größer als Ps;n, aber nicht als Pthr [d.h. 0,1 W (P's;n) im Vergleich zu 0,0 W Ps;n) und 1,0 W (Pthr)]. Da P's;n, trotz der Tatsache, daß die Markierung der Daten in dem DCH D2 entfernt wurde, immer noch unter Pthr ist, wird die Markierung von D2 permanent entfernt. Das gleiche passiert für D1. Für die vorstehend skizzierte Situation würden daher die Daten in D3 verworfen, während die Daten in D1 und D2 übertragen werden.
  • Nun ist, Bezug nehmend auf 2, ein System 100 zur Vermeidung von Stromausfällen an der BS in zellularen Systemen, die variable Übertragungsraten verwenden, gezeigt. Das System 100 umfaßt eine RNC 112, eine BS 114 und ein UE 116.
  • Von der RNC 112 an die BS 114 für einen gegebenen Benutzer gesendete Daten werden in DCHs getrennt. Die BS 114 multiplext die Daten von den DCHs und bildet sie auf die passenden DPCHs ab. Die BS 114 kann die Ps;n jedes Zeitschlitzes für den nächsten Rahmen oder, falls gewünscht, für die nächsten mehreren Rahmen auf der Basis der Daten, die für die verschiedenen DCHs übertragen werden, und den aktuell verwendeten Sendeleistungen schätzen. Zeitschlitze, die als gestörte Zeitschlitze bestimmt werden (d.h. die mit einer Ps;n, die Pthr überschreitet) werden für den Datenverwurf bewertet.
  • Die Daten in den DCHs der gestörten Zeitschlitze können bewertet werden, um die optimale Kombination von DCHs zu bestimmen, für welche Daten übertragen/verworfen werden können. Wenn einmal die DCHs bestimmt wurden, die zu der optimalen Menge an verworfenen Daten führen, werden Daten in diesen DCHs von der BS 114 nicht gesendet. Die BS 114 kann ein Signal an die RNC 112 senden, das anzeigt, welche Daten nicht gesendet wurden.
  • Obwohl die vorliegende Erfindung im Detail beschrieben wurde, versteht sich, daß die Erfindung nicht darauf beschränkt ist, und daß vielfältige Änderungen daran vorgenommen werden können, ohne den Schutzbereich der Erfindung, der in den beigefügten Patentansprüchen definiert ist, zu verlassen.

Claims (21)

  1. Verfahren (10) zur Vermeidung von Stromausfällen in einer Basisstation (114) eines zellularen Systems mit einer variablen Übertragungsrate, gekennzeichnet durch: a) Berechnen (12) einer Schätzung der Sendeleistungsanforderung (Ps;n) für jeden Zeitschlitz in zumindest einem zukünftigen Rahmen; b) Bestimmen (12) von Zeitschlitzen mit einer Schätzung der Sendeleistungsanforderung (Ps;n) über einem vorbestimmten Schwellwert (Pthr); und c) Optimieren der Schätzung der Sendeleistungsanforderung (Ps;n) in Bezug auf den vorbestimmten Schwellwert (Pthr) für jeden der bestimmten Zeitschlitze.
  2. Verfahren (10) nach Anspruch 1, wobei der Schritt zum Optimieren der Schätzung der Sendeleistungsanforderung (Ps;n) in Bezug auf den vorbestimmten Schwellwert (Pthr) für jeden der bestimmten Zeitschlitze ferner aufweist: a) Bestimmen (18) der Rahmenabwicklungspriorität und der zugehörigen Sendeleistung von Transportkanälen mit Daten, die auf einem physikalischen Kanal in den bestimmten Zeitschlitzen übertragen werden; und b) Verwerfen von Daten (28) in den Transportkanälen erstens basierend auf der Rahmenabwicklungspriorität und zweitens basierend auf der zugehörigen Sendeleistung der Transportkanäle.
  3. Verfahren (10) nach Anspruch 1, wobei der Schritt zum Optimieren der Schätzung der Sendeleistungsanforderung (Ps;n) in Bezug auf den vorbestimmten Schwellwert (Pthr) für jeden der bestimmten Zeitschlitze aufweist: a) Bestimmen (18) der Rahmenabwicklungspriorität und der zugehörigen Sendeleistung von Transportkanälen mit Daten, die auf einem physikalischen Kanal in den bestimmten Zeitschlitzen übertragen werden; b) Anbringen einer Markierung (28) an verschiedene Kombinationen der Transportkanäle, welche eventuell anzeigt, daß Daten in dem Transportkanal, an dem die Markierung angebracht ist, verworfen werden; und c) Auswählen von Daten für den Verwurf (28) in Transportkanälen, die eine Kombination von Transportkanälen bilden, welche die Schätzung der Sendeleistungsanforderung (Ps;n) in Bezug auf den vorbestimmten Schwellwert (Pthr) für jeden der bestimmten Zeitschlitze optimiert.
  4. Verfahren (10) nach Anspruch 1, wobei die Schätzung der Sendeleistungsanforderung (Ps;n) für jeden Zeitschlitz unter Verwendung von Informationen aus einem aktuellen Rahmen berechnet wird.
  5. Verfahren (10) nach Anspruch 1, wobei die Schätzung der Sendeleistungsanforderung (Ps;n) für jeden Zeitschlitz basierend auf Sendeleistungen berechnet wird, die während dem aktuellen Rahmen verwendet werden.
  6. Verfahren (10) nach Anspruch 1, wobei der vorbestimmte Schwellwert auf der maximal zulässigen Leistung der Basisstation (114) basiert.
  7. Verfahren (10) nach Anspruch 6, wobei der vorbestimmte Schwellwert ein Vielfaches der maximal zulässigen Leistung der Basisstation (114) ist.
  8. Verfahren (10) nach Anspruch 1, wobei die Optimierung der Schätzung der Sendeleistungsanforderung (Ps;n) aufweist: a) Auswählen (16) des Zeitschlitzes mit der höchsten Sendeleistungsanforderung (Ps;n); b) Bestimmen (18) von Transportkanälen in dem ausgewählten Zeitschlitz; c) Sortieren (20) der bestimmten Transportkanäle erstens nach zunehmender Rahmenabwicklungspriorität und zweitens nach abnehmender zugehöriger Sendeleistung; d) Anbringen (28) einer Markierung, die eventuell anzeigt, daß Daten in einem Transportkanal, an dem die Markierung angebracht wird, verworfen werden, und erneut Berechnen der Schätzung der Sendeleistungsanforderung (Ps;n) des ausgewählten Zeitschlitzes für jeden bestimmten Transportkanal in der Reihenfolge, in welcher die Transportkanäle sortiert wurden, bis die Schätzung der Sendeleistungsanforderung (Ps;n) gleich oder kleiner als ein vorbestimmter Schwellwert (Pthr) ist; e) Durchlaufen der Transportkanäle in zu der Sortierreihenfolge umgekehrter Reihenfolge (44) und eventuelles Entfernen der Markierung jedes vorher markierten Transportkanals, während die Schätzung der Sendeleistungsanforderung (Ps;n) neu berechnet wird, nachdem jede aufeinanderfolgende Markierung entfernt wird, um zu bestimmen, ob die Entfernung einer der Markierungen bewirkt, daß die Schätzung der Sendeleistungsanforderung (Ps;n) den vorbestimmten Schwellwert (Pthr) überschreitet; und f) Absehen davon, die Daten für irgendeinen der Transportkanäle zu senden, deren Markierungsentfernung bewirkt, daß die Schätzung der Sendeleistungsanforderung den vorbestimmten Schwellwert überschreitet.
  9. Verfahren (10) nach Anspruch 8, wobei die Schätzung der Sendeleistungsanforderung (Ps;n) für jeden Zeitschlitz unter Verwendung von Informationen aus einem aktuellen Rahmen berechnet wird.
  10. Verfahren (10) nach Anspruch 9, wobei die Schätzung der Sendeleistungsanforderung (Ps;n) für jeden Zeitschlitz basierend auf Sendeleistungen berechnet wird, die während dem aktuellen Rahmen verwendet werden.
  11. Verfahren (10) nach Anspruch 8, wobei der vorbestimmte Schwellwert auf der maximal zulässigen Leistung der Basisstation (114) basiert.
  12. Verfahren (10) nach Anspruch 11, wobei der vorbestimmte Schwellwert ein Vielfaches der maximal zulässigen Leistung der Basisstation (114) ist.
  13. System (100) zur Vermeidung von Stromausfällen in zellularen Systems mit einer variablen Übertragungsrate, wobei das System aufweist: a) eine Funknetzsteuerung (112), wobei für zumindest einen Benutzer Daten an eine Basisstation (114) gesendet werden; b) wobei den von der Funknetzsteuerung (112) an die Basisstation (114) gesendeten Daten eine Rahmenabwicklungspriorität zugewiesen wird und sie in Transportkanäle getrennt werden, die für die Zustellung an den zumindest einen Benutzer auf physikalische Kanäle abgebildet werden, gekennzeichnet durch: c) die Basisstation (114), die geeignet ist, Zeitschlitze in mindestens einem zukünftigen Rahmen zu bestimmen, welche eine Schätzung der Sendeleistungsanforderung (Ps;n) über einem vorbestimmten Schwellwert (Pthr) haben, und die Schätzung der Sendeleistungsanforderung (Ps;n) in Bezug auf den vorbestimmten Schwellwert (Pthr) für jeden der bestimmten Zeitschlitze zu optimieren.
  14. System (100) nach Anspruch 13, wobei die Basisstation (114) Zeitschlitze, welche eine Schätzung der Sendeleistungsanforderung (Ps;n) über einem vorbestimmten Schwellwert (Pthr) haben, in mindestens einem zukünftigen Rahmen bestimmt, indem sie eine Schätzung der Sendeleistungsanforderung (Ps;n) für jeden Zeitschlitz in mindestens einem zukünftigen Rahmen berechnet und für jeden der Zeitschlitze bestimmt, ob eine der Schätzungen für einen Zeit schlitz einen vorbestimmten Schwellwert (Pthr) überschreitet.
  15. System (100) nach Anspruch 14, wobei die Basisstation (114) die Schätzung der Sendeleistungsanforderung (Ps;n) für jeden Zeitschlitz unter Verwendung von an der Basisstation (114) verfügbaren Informationen aus einem aktuellen Rahmen berechnet.
  16. System (100) nach Anspruch 15, wobei die Basisstation (114) die Schätzung der Sendeleistungsanforderung (Ps;n) basierend auf Sendeleistungen berechnet, die während dem aktuellen Rahmen verwendet werden.
  17. System (100) nach Anspruch 14, wobei der vorbestimmte Schwellwert (Pthr) auf der maximal zulässigen Leistung der Basisstation (114) basiert.
  18. System (100) nach Anspruch 17, wobei der vorbestimmte Schwellwert (Pthr) ein Vielfaches der maximal zulässigen Leistung der Basisstation (114) ist.
  19. System (100) nach Anspruch 13, wobei die Basisstation (114) die Schätzung der Sendeleistungsanforderung (Ps;n) optimiert, indem sie Daten in den Transportkanälen erstens basierend auf der Rahmenabwicklungspriorität und zweitens basierend auf der zugehörigen Sendeleistung der Transportkanäle verwirft.
  20. System (100) nach Anspruch 19, wobei die Basisstation (114) bestimmt, welche Daten verworfen werden, durch: a) Anbringen (28) einer Markierung an verschiedene Kombinationen der Transportkanäle, welche eventuell anzeigt, daß Daten in dem Transportkanal, an dem die Markierung angebracht ist, verworfen werden; und b) Auswählen von Daten für den Verwurf (28) in Transportkanälen, die eine Kombination von Transportkanälen bilden, welche die Schätzung der Sendeleistungsanforderung (Ps;n) in Bezug auf den vorbestimmten Schwellwert (Pthr) für jeden der bestimmten Zeitschlitze optimiert.
  21. System (100) nach Anspruch 13, wobei die Basisstation (114) die Schätzung der Sendeleistungsanforderung (Ps;n) optimiert durch: a) Bestimmen (18) von Transportkanälen in mindestens einem der bestimmten Zeitschlitze; b) Sortieren (20) der bestimmten Transportkanäle erstens nach zunehmender Rahmenabwicklungspriorität und zweitens nach abnehmender zugehöriger Sendeleistung; c) Anbringen (28) einer Markierung, die eventuell anzeigt, daß Daten in einem Transportkanal, an dem die Markierung angebracht wird, verworfen werden, und erneut Berechnen der Schätzung der Sendeleistungsanforderung (Ps;n) des ausgewählten Zeitschlitzes für jeden bestimmten Transportkanal in der Reihenfolge, in welcher die Transportkanäle sortiert wurden, bis die Schätzung der Sendeleistungsanforderung (Ps;n) gleich oder kleiner als ein vorbestimmter Schwellwert (Pthr) ist; d) Durchlaufen der Transportkanäle in zu der Sortierreihenfolge umgekehrter Reihenfolge (44) und eventuelles Entfernen der Markierung jedes vorher markierten Transportkanals, während die Schätzung der Sendeleistungsanforderung (Ps;n) neu berechnet wird, nachdem jede aufeinanderfolgende Markierung entfernt wird, um zu bestimmen, ob die Entfernung einer der Markierungen bewirkt, daß die Schätzung der Sendeleistungsanforderung (Ps;n) den vorbestimmten Schwellwert (Pthr) überschreitet; und e) Absehen davon, die Daten für irgendeinen der Transportkanäle zu senden, deren Markierungsentfernung bewirkt, daß die Schätzung der Sendeleistungsanforderung den vorbestimmten Schwellwert überschreitet.
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