DE60126523T2

DE60126523T2 - Leistungssteuerungsgerät und Verfahren in einem drahtlosen Kommunikationssystem mit einem ablaufgesteuerter Kanal für Paketdatendienst

Info

Publication number: DE60126523T2
Application number: DE60126523T
Authority: DE
Inventors: Sung-Won Lee; Soon-Young Yoon; Seung-Joo Maeng; Woo-Junn Kim; Hong-Seong Hyojachon Daewoo Apt. 703 Chang; Hoon Chang
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 2000-03-10
Filing date: 2001-03-10
Publication date: 2007-05-31
Anticipated expiration: 2021-03-11
Also published as: US7349714B2; WO2001067641A1; US20020082013A1; DE60137740D1; EP1177646A1; KR100365598B1; US6810253B2; US20050026642A1; EP1177646B1; DE60126523D1; EP1177646A4; KR20010088800A; EP1505748B1; CN1364355A; EP1505748A1; CN1173492C

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich im allgemeinen auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Steuern der Leistung eines Verkehrskanals in einem drahtlosen Kommunikationssystem und insbesondere auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Steuern der Leistung eines Verkehrskanals für eingeteilte Pakete.
2. Beschreibung des Standes der Technik
1 zeigt den Aufbau eines herkömmlichen drahtlosen Kommunikationsnetzwerkes, und 2 zeigt ein Verfahren zum Zuweisen eines Funkverkehrskanals in diesem herkömmlichen drahtlosen Kommunikationsnetzwerk aus 1.
Unter Bezugnahme auf 1 und 2 erfolgt eine Beschreibung eines Verfahrens zum Zuordnen eines Funkverkehrskanals im herkömmlichen drahtlosen Kommunikationsnetzwerk. Wie in 1 dargestellt, wird normalerweise ein einfaches Verfahren, das in 2 gezeigt ist, verwendet, um einen Funkpaket-Datenkanal einer mobilen Station zuzuordnen.
Um einen Funkpaket-Datenkanal einer Mobilstation zuzuordnen, fragen Basisstations-Steuereinheiten (BSCs) 111–1M zugehörige Basissendeempfängersysteme (BTSs) 101–10N ab, ob es möglich ist, einen Funkpaket-Datenkanal der Mobilstation zuzuordnen. Bei Empfang der Funkpaket-Datenkanal-Zuordnungsanfrage in Schritt 211 bestimmt das BTS in Schritt 213, ob es einen verfügbaren Funkpaket-Datenkanal (z.B. einen Ergänzungskanal (SCH) in einem CDMA-2000-System) gibt. In diesem Fall bestimmt das BTS zudem, ob es eine verfügbare Leistung oder ob es einen verfügbaren Code im CDMA-System gibt. Besteht die Möglichkeit der Zuordnung eines Funkpaket-Datenkanals, sendet das BTS eine Kanalzuordnungsnachricht zur BSC und tauscht daraufhin Signalnachrichten, die sich auf die Funkpaket-Datenkanalzuordnung beziehen, mit der Mobilstation aus, indem es die Schritte 215 bis 219 ausführt. Gibt es andernfalls keinen verfügbaren Funkpaket-Datenkanal, sendet das BTS eine Ablehnungsnachricht zur BSC in Schritt 221, worauf die BSC versucht, eine Zuordnung des Funkpaket-Datenkanals nach verstreichen einer vorbestimmten Zeit anzufragen.
Dieses Funkverkehrskanal-Zuordnungsverfahren hat jedoch die folgenden Nachteile. In der folgenden Beschreibung wird davon ausgegangen, dass ein "Funkverkehrskanal" oder ein "Funkpaket-Verkehrskanal" ein Zusatzkanal (SCH) für die Sendung von Funkpaketdaten ist.
Erstens kann bei der Beschreibung einer Kanalzuordnung für den Fall, dass es einen verfügbaren Funkpaket-Datenkanal gibt, ein zugeordneter Funkpaket-Datenkanal nicht von anderen Benutzern, beginnend zu einer vorbestimmten Zeit, bevor das Basisstationssystem (BSS) Daten mit der Mobilstation austauscht, verwendet werden. Das heißt, der Funkpaket-Datenkanal wird zuvor dem entsprechenden Benutzer, beginnend zu der Zeit, zu der das BTS den Kanal zuordnet, zugeordnet, so dass der zugeordnete Verkehrskanal ungenutzt ist, bis der Verkehr (oder die Daten) tatsächlich ausgetauscht wird. Dadurch wird in beträchtlichem Maße die Leistungsfähigkeit des Funkpaket-Datenkanals beeinträchtigt. Wenn beispielsweise davon ausgegangen wird, dass es 300 ms dauert, den Funkpaket-Datenkanal zuzuordnen und die Verkehrseinheiten tatsächlich für etwa 300 ms zwischen der Mobilstation und dem Basisstationssystem ausgetauscht werden, ist die Gesamtzeit, für die der Funkpaket-Datenkanal der entsprechenden Mobilstation zugeordnet wird, 600 ms. Da jedoch die Zeit, für die die Verkehrseinheiten tatsächlich ausgetauscht werden 300 ms beträgt, können die restlichen 300 ms nicht von den anderen Mobilstationen verwendet werden, wodurch eine Nicht- Nutzung des zugewiesenen Kanals verursacht wird. Infolgedessen nimmt die Nutzungseffizienz des Funkverkehrskanals ab.
Da zweitens der Funkpaket-Datenkanal einem speziellen Benutzer auf Schaltkreisbasis zugeordnet wird, können, solange der Benutzer den Kanal nicht freigibt, andere Benutzer die entsprechenden Ressourcen nicht verwenden, auch wenn der Benutzer keine Paketdaten über den Funkpaket-Datenkanal sendet und empfängt. Somit entstehen Probleme einer geringen Effizienz des Kanals und eine nicht herrschenden Gleichberechtigung unter den Benutzern.
WO 99/53630 A1 beschreibt ein Verfahren zum Schützen von Leistungssteuerbefehlen, die bei einer Uplink-Leistungssteuerung Verwendung finden.
WO 00/04649 A1 beschreibt ein Verfahren zum Steuern der Sendeleistung eines WCDMA-Systems.
ÜBERSICHT ÜBER DIE ERFINDUNG
Das Ziel der Erfindung besteht darin, ein verbessertes Verfahren zum Steuern der Leistung eines Funkpaket-Datenkanals in einem drahtlosen Kommunikationssystem anzugeben.
Dieses Ziel wird durch die Erfindungen erreicht, die in den unabhängigen Ansprüchen beschrieben ist.
Bevorzugte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Steuern der Leistung eines eingeteilten Funkpaket-Datenkanals in einem drahtlosen Kommunikationssystem anzugeben.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Steuern der Leistung eines Funkpaket-Datenkanals, der in einem Nicht-Hand-Off-Zustand eingeteilt wird, in einem drahtlosen Kommunikationssystem anzugeben.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Steuern der Leistung eines eingeteilten Funkpaket-Datenkanals auf der Ebene eines Pilotsignals in einem Hand-Off-Zustand in einem drahtlosen Kommunikationssystem anzugeben.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Steuern der Leistung eines Funkpaket-Datenkanals in einem Hand-Off-Zustand in einem drahtlosen Kommunikationssystem anzugeben.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Zweigwählvorrichtung und ein Verfahren zum Zuweisen eines Paketdatenkanals, wenn es eine Vielzahl von Zweigen in einem drahtlosen Kommunikationssystem gibt, anzugeben.
Gemäß einem Aspekt wird ein Verfahren zum Durchführen eines Hand-Offs einer Mobilstation, die Paketdaten über einen zweiten Kanal empfängt, von einem ersten Basisstationssystem (BSS) zu einem zweiten BSS durch eine Basisstations-Steuereinheit (BSC) in einem System angegeben, in dem die Mobilstation mit dem ersten BSS und dem zweiten BSS, das benachbart zum ersten BSS ist, durch einen ersten Kanal zum Senden einer Steuernachricht kommuniziert und die Mobilstation mit dem ersten BSS durch den zweiten Kanal zum Senden der Paketdaten kommuniziert. Bei diesem Verfahren misst die Mobilstation die Empfangsstärken von Pilotkanälen, die vom ersten BSS und zweiten BSS gesendet werden, und sendet die gemessenen Empfangsstärken zur BSC durch das erste BSS und das zweite BSS. Das erste und das zweite BSS berechnen jeweils die verfügbare Sendeleistung, die dem zweiten Kanal zugeordnet werden kann, und senden die berechnete verfügbare Sendeleistung zur BSC. Die BSC berechnet eine Summe der verfügbaren Sendeleistung und der gemessenen Empfangsstärke des Pilotkanals vom ersten BSS und eine Summe der verfügbaren Sendeleistung und der gemessenen Empfangsstärke des Pilotkanals vom zweiten BSS. Die BSC sendet eine Hand-Off-Kennzeichungsnachricht zum zweiten BSS, wenn die Summe der verfügbaren Sendeleistung und der gemessenen Empfangsstärke des Pilotkanals vom zweiten BSS größer ist als die Summe der verfügbaren Sendeleistung und der gemessenen Empfangsstärke des Pilotkanals vom ersten BSS.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Steuern der Leistung eines zweiten Kanals in einem Zustand, in dem eine BSC ein Hand-Off für eine Mobilstation, die Paketdaten über den zweiten Kanal empfängt, von einem ersten BSS zu einem zweiten BSS ausführt, in einem System angegeben, in dem die Mobilstation mit dem ersten BSS und dem zweiten BSS, das zum ersten BSS benachbart ist, durch einen ersten Kanal zum Senden einer Steuernachricht kommuniziert und die Mobilstation mit der ersten BSS durch den zweiten Kanal zum Senden der Paketdaten kommuniziert. Das Verfahren umfasst die Erfassung von Leistungssteuerinformationen des ersten Kanals, die von der Mobilstation gesendet werden; Berechnen der Sendeleistung SCH_power des zweiten Kanals durch Addieren einer Summe eines vorgegebenen Leistungswertes power_offset und eines Leistungssteuer-Schrittwertes pc_step zur Sendeleistung FDCH_power des ersten Kanals, wenn die erfassten Leistungssteuerinformationen des ersten Kanals ein Befehl zum Anheben der Leistung sind; Berechnen einer Sendeleistung SCH_power des zweiten Kanals durch Subtrahieren des Leistungssteuer-Schrittwertes pc_step von der Summe des vorgegebenen Leistungswertes power_offset und einer vorherigen Sendeleistung FDCH_power des ersten Kanals, wenn die erfassten Leistungssteuerinformationen des ersten Kanals ein Befehl zum Absenken der Leistung sind; und Steuern eines Signals auf dem zweiten Kanal entsprechend der berechneten Sendeleistung SCH_power.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Steuern der Leistung eines zweiten Kanals in einem Zustand, in dem eine BSC ein Hand-Off für eine Mobilstation, die Paketdaten über den zweiten Kanal empfängt, von einem ersten BSS zu einem zweiten BSS ausführt, in einem System angegeben, in dem die Mobilstation mit dem ersten BSS und dem zweiten BSS, das zum ersten BSS benachbart ist, durch einen ersten Kanal zum Senden einer Steuernachricht kommuniziert und die Mobilstation mit der ersten BSS durch den zweiten Kanal zum Senden der Paketdaten kommuniziert. Das Verfahren umfasst das Erfassen von Leistungssteuereinformationen des ersten und des zweiten Kanals, die von der Mobilstation übertragen werden; Berechnen einer Sendeleistung SHC_power des zweiten Kanals durch Addieren eines Leistungssteuer-Schrittwerts pc_step zur vorherigen Sendeleistung SCH_power des zweiten Kanals, wenn die erfassten Leistungssteuerinformationen des zweiten Kanals ein Befehl zum Anheben der Leistung sind; Berechnen einer Sendeleistung SHC_power des zweiten Kanals durch Subtrahieren des Leistungssteuer-Schrittwertes pc_step von der vorherigen Sendeleistung SCH_power des zweiten Kanals, wenn die erfassten Leistungssteuerinformationen des zweiten Kanals ein Befehl zum Absenken der Leistung sind; und Steuern eines Signals auf dem zweiten Kanal gemäß der berechneten Sendeleistung SCH_power.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die obigen und anderen Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen besser verständlich.
1 ist ein Diagramm, das einen Aufbau eines herkömmlichen Drahtlos-Kommunikationsnetzwerk darstellt;
2 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum Zuweisen eines Funkverkehrskanals im herkömmlichen Drahtlos-Kommunikationsnetzwerk darstellt;
3 ist ein Diagramm, das einen Aufbau eines Drahtlos-Kommunikationsnetzwerks gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
4 ist ein Diagramm, das ein Verfahren zum Zuweisen eines Funkverkehrskanals in einem Drahtlos-Kommunikationsnetzwerk gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
5 ist ein Flussdiagramm, das einen Vorgang zum Zuweisen eines Funkverkehrskanals in einem Drahtlos-Kommunikationssystem gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
6 ist ein Diagramm, das ein Beispiel zeigt, bei dem ein Funkverkehrskanal im schlechtesten Zustand in einem Drahtlos-Kommunikationssystem zugewiesen wird;
7 ist ein Diagramm, das einen Vorgang zum Austauschen einer Signalnachricht zum Zuweisen eines Funkverkehrskanals in einem Drahtlos-Kommunikationsnetzwerk gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
8 ist ein Flussdiagramm, das einen Vorgang zum Auswählen von Zweigen während einer Funkpaket-Datenkommunikation in einem Drahtlos-Kommunikationsnetzwerk gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
9 ist ein Flussdiagramm, das ein erstes Leistungssteuerverfahren für einen Funkpaket-Datenkanal in einem Drahtlos-Kommunikationssystem gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
10 ist ein Flussdiagramm, das ein zweites Leistungssteuerverfahren für einen Funkpaket-Datenkanal in einem Drahtlos-Kommunikationssystem gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
11 ist ein Flussdiagramm, das ein drittes Leistungssteuerverfahren für einen Funkpaket-Datenkanal in einem Drahtlos-Kommunikationssystem gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt; und
12 ist ein Flussdiagramm, das einen Vorgang zum Austauschen einer Signalnachricht darstellt, um das erste bis dritte Leistungssteuerverfahren in einem Drahtlos-Kommunikationssystem gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung auszuführen.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
Eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird hier im folgenden unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben. In der folgenden Beschreibung werden hinlänglich bekannte Funktionen oder Konstruktionen nicht detailliert beschrieben, da sie mit unnötigen Details die Erfindung unverständlich machen würden.
Bei der folgenden Beschreibung wird davon ausgegangen, dass, um einen Paketdatenkanal und einen Paketverkehrskanal zuzuordnen, ein Zusatzkanal (SCH) für einen Funkpaket-Datenkanal verwendet wird, ein Einteilungsintervall R_{EINTEILUNGS_INTERVALL} auf 260 ms eingestellt ist, eine Datensendedauer R_DAUER auf 80 ms eingestellt ist und 3 von 5 in Frage kommende Mobilstationen gewählt werden, wenn ein Funkpaket-Datenkanal eingeteilt wird. Der Fachmann wird jedoch verstehen, dass unterschiedliche Änderungen vorgenommen werden können, ohne vom Geist und vom Geltungsbereich der Erfindung abzuweichen.
Vor einer detaillierten Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wird ein Verfahren zum Einteilen und Zuweisen eines Paketdatenkanals in einem Drahtlos-Kommunikationssystem gemäß der vorliegenden Erfindung in Kürze beschrieben.
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung führt eine Reservierungs- (oder Einteilungs-)Technik für die Zuweisung eines Funkpaket-Datenkanals ein. Obwohl ein Funkpaket-Datenkanal einer speziellen Mobilstation zugeordnet ist, können somit andere Benutzer den Funkpaket-Datenkanal verwenden, bevor die spezielle Mobilstation tatsächlich einen Verkehr über den zugewiesenen Funkpaket-Datenkanal senden und empfangen kann. Demzufolge wird der Funkpaket-Datenkanal fortwährend ohne Unterbrechung auf Pipelining-Basis von mehreren Benutzern betrieben. Auf diese Weise kann das Drahtlos-Kommunikationssystem die Effizienz der Funkkanäle maximieren, um den Paketdaten durch Zuweisen der Paketdatenkanäle durch die Einteilungstechnik zu dienen.
Weiterhin führt bei der vorliegenden Erfindung das Drahtlos-Kommunikationssystem ein Paketumschaltungskonzept ein, so dass die Mobilstationen schnell Funkpaket-Datenkanälen zugewiesen werden und unverzüglich die zugewiesenen Funkpaket-Datenkanäle freigeben, nachdem die Kanäle für die zugewiesene Zeit verwendet wurden. Somit kann das Drahtlos-Kommunikationssystem verhindern, dass die Funkpaket-Datenkanäle, die beschränkte hochklassige Ressourcen haben, ausschließlich von wenigen Benutzern verwendet werden.
Darüber hinaus schlägt die Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ein Zweigauswahlverfahren zum Zuweisen eines Funkpaket-Datenkanals vor, wenn es eine Vielzahl von Zweigen in einem Basisstationssystem gibt, um dadurch eine gute Kanalzuweisungsfähigkeit selbst während eines Hand-Offs bereitzustellen. Weiterhin schlägt die Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ein Verfahren vor, dass es dem Basisstationssystem ermöglicht, Funkinformationen für die Zuweisung des Funkpaket-Datenkanals zu sammeln, um so Informationen für die Einteilung des Paketdatenkanals zu sammeln. Darüber hinaus schlägt die Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ein Verfahren vor, das es dem Basisstationssystem ermöglicht, eine effiziente Leistungssteuerung am Funkpaket-Datenkanal vorzunehmen, um eine effiziente Leistungssteuerung in der Umgebung des internationalen Standards CDMA-2000 zu ermöglichen. Weiterhin gibt die Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ein Verfahren an, das es dem Basisstationssystem ermöglicht, ein Frame-Offset-Kollisionsproblem des Funkpaket-Datenkanals zu lösen, um so die Probleme zu lösen, die auftreten können, wenn ein Frame-Offset des CDMA-(Codemultiplexverfahrens-)Systems mit einem Einteilungsalgorithmus arbeitet. Darüber hinaus verhindert die Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ein Fehlfunktionsproblem der Mobilstation durch Vorschlagen eines Verfahrens, das es dem Basisstationssystem ermöglicht, ein Fehlerkennungsproblem der Funkpaket-Datenkanal-Zuweisungsnachricht zu lösen, das in der Mobilstation auftreten kann.
Nun folgt eine detaillierte Beschreibung der zuvor erwähnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Das Verfahren zum Zuweisen und Einteilen eines Funkverkehrskanals, das in der Erfindung vorgeschlagen wird, basiert auf dem CDMA-System und kann auf jede Hochgeschwindigkeits-Sendeumgebung angewendet werden. Somit kann die Ausführungsform der vorliegenden Erfindung auf ein CDMA-System, ein UMTS-System und ein Breitband-CDMA-System angewendet werden, die allesamt auf dem CDMA-System basieren, und kann einen Hochgeschwindigkeits-Funkdaten-Sendedienst bereitstellen.
Hier erfolgt die Beschreibung der vorliegenden Ausführungsform unter Bezugnahme auf ein Drahtlos-Kommunikationsnetzwerk auf der Basis des CDMA-2000-Systems.
Das Verfahren zum Zuweisen und Einteilen des Funkverkehrskanals, das in der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung vorgeschlagen wird, wird in einem Drahtlos-Kommunikationsnetzwerk aus 3 ausgeführt. Wie es in 3 gezeigt ist, enthält das Drahtlos-Kommunikationsnetzwerk, auf das die vorliegende Erfindung angewendet werden kann, die folgenden Elemente.
Im Bezug auf die Terminologie ist eine Mobilstation (MS) ein Kommunikationsgerät, das von einem Mobilteilnehmer mitgeführt wird. Die Mobilstation ist eine CDMA-basierte Vorrichtung, die einen Sprachdienst, einen Datendienst und einen kombinierten Dienst aus Sprache und Daten unterstützen kann. Ein Basisstationssystem (BSS) ist darauf ausgelegt, eine direkte Kommunikation mit der Mobilstation im Drahtlos-Kommunikationsnetzwerk auszuführen. Das Basisstationssystem führt die Verwaltung der Funkressourcen, die Mobilitätssteuerung und die Schnittstellenbildung mit einem drahtgebundenen Kommunikationsnetzwerk aus.
Insbesondere besteht das Basisstationssystem aus Basissendeempfängersystemen (BTSs) 101–10N und Basisstationssteuereinheiten (BSCs) 111–11M. Die BTSs 101–10N verwalten hauptsächlich die Funkressourcen durch direkte Schnittstellenbildung mit der Mobilstation, wobei die BSCs 111–11M jeweils ihre zugehörigen BTSs 101–10N steuern. Hier können die BSC und das BTS zudem in einer Vorrichtung zusammengefasst sein. In den meisten Fällen sind sie jedoch derart getrennt, dass eine Vielzahl von BTSs mit einer BSC verbunden sind. Die Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird auf den letztgenannten Fall angewendet, der einen Baumaufbau oder einen Stern- oder Ringaufbau aufweist, bei dem eine Vielzahl von BTSs 101–10N mit einer BSC verbunden ist, wie es in 3 gezeigt ist.
Ein Mobilumschaltsystem (MSC) 120 unterstützt eine Gateway-Funktion für ein drahtgebundenes Sprachschaltsystem, wie etwa ein öffentlich geschaltetes Telefonnetzwerk (PSTN) für den Sprachdienst, und unterstützt die Zusammenarbeit mit einem Paketdatennetzwerk durch eine Zusammenarbeitsfunktions-(IWF-)Vorrichtung 150 für den Schaltkreisdatendienst. In der folgenden Beschreibung wird davon ausgegangen, dass das drahtgebundene Sprachschaltnetzwerk ein PSTN ist. Darüber hinaus unterstützt das MSC 120 die Mobilitätsverwaltung der Mobilstation durch Schnittstellenbildung mit einem Heimatortregister (HLR) 121 und einem Besuchsortregister (VLR) 123.
Das HLR 121 ist eine Vorrichtung zum Speichern eines Heimatortes der Mobilstation. Das HLR speichert 121 speichert ortsbezogene Informationen der Teilnehmer und prinzipielle Teilnahmeinformationen, wie etwa QoS-(Quality-of-Service-)Informationen.
Das VLR 123 führt die Ortsverwaltung im aktuellen Bereich der Mobilstation aus, um den Ort der Mobilstation zu verfolgen, wenn der aktuell Ort der Mobilstation nicht der Heimatort ist.
Ein Paketdatendienstknoten (PDSN) 130 verknüpft ein drahtgebundenes Paketdatendienst-Netzwerk 140 mit den BSCs 111–11M. Die Daten, die durch den PDSN 130 übertragen werden, sind die Paketdaten und sind mit dem drahtgebundenen Paketdatendienst-Netzwerk 140 verknüpft.
Die Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird auf die Mobilstation und das Basisstationssystem als Elemente im Drahtlos-Kommunikationsnetzwerk von 3 angewendet. In der folgenden Beschreibung ist der Begriff "Basisstationssystem (BSS)" als eine Vorrichtung definiert, die aus der Basisstations-Steuereinheit (BSC) und dem Basissendeempfängersystem (BTS) besteht. Darüber hinaus wird hier davon ausgegangen, dass das Drahtlos-Kommunikationsnetzwerk auf dem CDMA-2000-System basiert. Wenngleich das Drahtlos-Kommunikationssystem unter Bezugnahme auf das existierende Mobilkommunikationsnetzwerk einschließlich MSC, HLR, VLR und PDSN beschrieben wurde, kann die vorliegende Erfindung auch auf einen anderen Mobilkommunikationsnetzwerk-Aufbau angewendet werden, der andere Elemente, ähnlich MSC, HLR, VLR und PDSN, beinhaltet.
Als nächstes wird der Betrieb der Ausführungsform unter Bezugnahme auf den Funkkanalaufbau des CDMA-2000-Drahtlos-Kommunikationsnetzwerks beschrieben.
Um den Funkdatendienst zu unterstützen, benötigen die mobile Basisstation und das Basisstationssystem einen Pfad, über den sie Signalinformationen austauschen können, wobei dieser Pfad als Kanal bezeichnet wird. Im CDMA-2000-System enthalten die Kanäle zum Austauschen der Signalinformationen einen Grundkanal (FCH) und einen zugewiesenen Steuerkanal (DCCH), wobei die Mobilstation und das Basisstationssystem Signalnachrichten unter Verwendung dieser Kanäle austauschen können. Hier wird der FCH zum Senden von Sprachsignalen und der DCCH zum Senden von Steuerinformationen verwendet. Zudem können sowohl der FCH als auch der DCCH eine Funktion des Austauschens zugewiesener Steuerinformationen unter Beteiligung der Mobilstation ausführen. Obwohl es für den FCH und DCCH möglich ist, die Verkehrseinheiten für den Paketdatendienst zu senden und zu empfangen, senden und empfangen diese Kanäle eine äußerst geringe Menge der Paketdaten über den Pfad mit einer äußerst niedrigen Datenrate. Zudem erfordert ein Paketdatendienst unter Verwendung des FCH und DCCH keine separate Kanalzuordnung und -einteilung. Daher wird ein Vorgang des Sendens und Empfangens der Paketdaten über den FCH und den DCCH in der folgenden Beschreibung nicht erläutert.
Im Gegensatz zum FCH und DCCH wird der Austausch der Hochgeschwindigkeits-Paketdaten zwischen der Mobilstation und dem Basisstationssystem jedoch durch einen separaten zugewiesenen Kanal ausgeführt. Das CDMA-2000-System enthält beispielsweise einen Zusatzkanal (SCH) zur ausschließlichen Übermittlung der Daten und unterstützt eine Hochgeschwindigkeits-Funkpaketdaten-Austauschfunktion zwischen dem Basisstationssystem und der Mobilstation unter Verwendung des SCH-Kanals. Die Beziehung zwischen dem SCH und dem FCH/DCCH ist wie folgt. Der FCH und der DCCH werden selbst dann aufrechterhalten, wenn es keinen Datenaustausch zwischen der Mobilstation und dem Basisstationssystem gibt, wobei diese Kanäle hauptsächlich zum Senden und Empfangen der Signalnachrichten verwendet werden. Wenn sich ein Umfang des Paketdatenverkehrs, der ausgetauscht werden soll, erhöht, ordnet das Basisstati onssystem einen SCH-Kanal zum Übermitteln der Paketdaten bei hoher Datenrate durch Austauschen der Signalnachrichten über den FCH oder den DCCH mit der Mobilstation zu. Ist der SCH zugeordnet, werden die Hochgeschwindigkeits-Paketverkehrseinheiten zwischen der Mobilstation und dem Basisstationssystem über den SCH ausgetauscht. Wenn es keinen Verkehr zu senden und zu empfangen gibt, tauschen das Basisstationssystem und die Mobilstation anschließend Signalnachrichten zur Freigabe des zugeordneten Kanals über den FCH und den DCCH aus und geben anschließend den zugeordneten SCH frei. Hier besteht zudem die Möglichkeit, den zugeordneten SCH-Kanal freizugeben, ohne die Signalnachrichten zum Freigeben des zugeordneten Kanals zwischen dem Basisstationssystem und der Mobilstation auszutauschen.
Somit wird davon ausgegangen, dass der Hochgeschwindigkeits-Funkverkehrskanal, der beim Verfahren zum Einteilen, Zuordnen und Freigeben des Paketverkehrskanals gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird, auf den SCH-Kanal des CDMA-2000-Systems abgestimmt ist und der Pfad (oder der Kanal) zum Austauschen der Signalnachrichten für die Zuordnung des Hochgeschwindigkeits-Funkverkehrskanals zwischen der Mobilstation und dem Basisstationssystem als FCH oder DCCH definiert ist.
Nun folgt eine detaillierte Beschreibung der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Im Hochgeschwindigkeits-Drahtlos-Kommunikationsnetzwerk teilt ein CDMA-2000-Basisstationssystem gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung einen Funkverkehrskanal auf Paketumschaltbasis ein und ordnet anschließend den Paketverkehrskanal gemäß den Einteilungsergebnissen zu.
Im allgemeinen kann der Funkverkehrskanal mit zwei unterschiedlichen Verfahren zugeordnet werden: das eine ist ein Schalkreisverfahren und das andere ist ein Paketumschaltverfahren. Das Schaltkreisverfahren hat einen Aufbau, bei dem ein Funkverkehrskanal einer speziellen Mobilstation zugeordnet wird und anschließend andere Benutzer den zugeordneten Funkverkehrskanal nicht verwenden können, unabhängig davon, ob die spezielle Mobilstation tatsächlich den Verkehr über den zugeordneten Kanal wie bei der Verkehrskanalzuordnung des Sprachdienstes sendet und empfängt. Das Paketumschaltverfahren hat einen Aufbau, bei dem lediglich der Teilnehmer, der tatsächlich das Paket senden und empfangen muss, eine Zuordnung des Funkverkehrskanals anfragt, wobei eine Zuordnungszeit des Funkverkehrskanals ebenfalls begrenzt ist. Wenn der Kanal im Paketumschaltverfahren zugeordnet wird, wird somit eine "Pipe" jedem Benutzer für eine vorbestimmte Zeit zugeordnet, und nachdem die Zeit abgelaufen ist, wird diese Pipe einem weiteren Benutzer zugeordnet. Bei der folgenden Beschreibung hat der Begriff "Pipe" dieselbe Bedeutung wie der Begriff "Kanal". Im allgemeinen wird das Schaltkreisverfahren beispielsweise auf einen Sprachdienst angewendet, bei dem der Verkehr kontinuierlich eintrifft. Das Paketumschaltverfahren wird beispielsweise auf einen Internetdienst angewendet, bei dem der Verkehr eine Burst-Eigenschaft hat und somit intermittierend eintrifft. Das Schaltkreisverfahren kann im selben Verfahren unterstützt werden, wie es beim Zuordnen des Sprachkanals verwendet wird.
Daher wird bei der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung davon ausgegangen, dass die Verarbeitung des SCH auf Schalkreisbasis wie folgt ausgeführt wird. Hier wird eine Technik zum Zuweisen und Einteilen eines Funkverkehrskanals auf Basis der Paketumschaltbasis beschrieben, während eine Beschreibung eines Verfahrens zum Betreiben eines Funkpaket-Datenkanals auf Schaltkreisbasis nicht vorgesehen ist. Darüber hinaus wird hier davon ausgegangen, dass das Einteilungsverfahren, das bei der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben ist, auf dem Band ausgeführt wird, das nach der Unterstützung des Sprachanrufes und des Schaltkreisdatenanrufs übrig bleibt.
Bei der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden zahlreiche neue Begriffe wie folgt definiert, um den Funkverkehrskanal zuzuordnen und einzuteilen.
Erstens wird die "Funkverkehrskanal-Zuweisungszeit" als eine SCH-Einrichtungszeit (SS_Time) definiert, da der Funkverkehrskanal des SCH im CDMA-2000-System ist. Die Funkverkehrskanal-Zuweisungszeit ist eine Zeit, die erforderlich ist, wenn das Basisstationssystem und die Mobilstation die Vorbereitungen zum Senden und Empfangen des Funkverkehrskanals abschließen und anschließend tatsächlich den Verkehr durch Starten der Funkverkehrskanal-Verarbeitung senden und empfangen, nachdem eine Einteileinrichtung für den Funkverkehrskanal eine Zuordnung des Funkverkehrskanals (SCH) bestimmt hat. Wenn die Funkverkehrskanal-Zuordnungszeit kürzer wird, besteht die Möglichkeit, den Funkverkehrskanal schnell zuzuordnen.
Die Funkverkehrskanal-Zuordnungszeit kann auf 0 ms eingestellt werden, wenn es keinen Bedarf gibt, die Signalnachrichten zum Zuordnen des Funkverkehrskanals zwischen dem Basisstationssystem und der Mobilstation fortwährend auszutauschen, wie es beim Verfahren der Fall ist, das die variable Datenrate, die unterbrochene Sendung des SCH und den Verschlüsselungscode verwendet.
Zweitens bezieht sich der Begriff "Einteilungsintervall des Funkverkehrskanals" auf einen Einteilungsvorgangsparameter R_{EINTEILUNGS_INTERVALL}, der im folgenden beschrieben wird. Das Einteilungsintervall eines Funkverkehrskanals kennzeichnet ein Intervall, für das die Funkverkehrskanal-Einteilungseinrichtung periodisch aktiviert wird, um zu arbeiten. Wenn das Zuordnungs- und Einteilungsintervall des Funkverkehrskanals kürzer wird, nimmt die Systembelastung mehr und mehr zu, wobei es jedoch möglich ist, den Paketdatenverkehr effizient zu senden und den Änderungen des Funkkanals schnell gerecht zu werden.
Drittens bezeichnet der Begriff "Sendeeinheitszeit des Funkverkehrskanals" eine Minimalzeiteinheit, die bei der Zuordnung des Funkverkehrskanals erforderlich ist, wobei N mal die Minimalzeiteinheit (wobei N = 1, 2, 3, 4, ...) als Datensendedauer R_DAUER definiert ist. In der folgenden Beschreibung wird davon ausgegangen, dass die Sendeeinheitszeit des Funkverkehrskanals 20 ms beträgt, da eine Frame-Periode der Daten, die über den SCH-Kanal gesendet werden, 20 ms im CDMA-2000-System beträgt. Bei der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird R_DAUER als "Datensendedauer" zum Senden der Paketdaten über den Radiopaket-Datenkanal bezeichnet. Wenn die Einheitszeit zum Senden der Daten über den Funkverkehrskanal kürzer wird, wird der Funkverkehrskanal häufiger zugewiesen und freigegeben, was zu einem Anstieg des Umfangs der kanalzuweisungsbezogenen Nachrichten führt, die zwischen der Mobilstation und dem Basisstationssystem in der Drahtlosverbindung ausgetauscht werden.
Die Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwaltet die Zuweisung und Einteilung eines Vorwärts-Funkverkehrskanals, der vom Basisstationssystem zur Mobilstation gesendet wird. In dieser Verbindung hat der Funkdatendienst im allgemeinen eine asymmetrische Eigenschaft. Das heißt, es gibt einen geringen Umfang des Paketverkehrs auf der Rückwärts-Verbindung, die von der Mobilstation zum Basisstationssystem gesendet wird, wohingegen es einen großen Umfang des Paketverkehrs auf der Vorwärts-Verbindung gibt, die vom Basisstationssystem zur Mobilstation gesendet wird. Um die Effizienz der Funkressourcen zu maximieren, ist es daher notwendig, die Effizienz des Vorwärts-Funkverkehrskanals zu erhöhen. Daher wird bei der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung davon ausgegangen, dass lediglich eine Operation des Vorwärts-Funkverkehrskanals berücksichtigt wird, wobei ein Kanal, der eine geringe Datenrate hat, dem Rückwärts-Funkverkehrskanal zugeordnet wird. Darüber hinaus wird davon ausgegangen, dass die Zuordnung des Rückwärts-Funkverkehrskanals (R-SCH) einem Anruferlaubnissteuerungs-(CAC-)Vorgang des FCH und des DCCH folgt.
Bei der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung besteht die Möglichkeit, einen einfachen Aufbau und einen komplexen Aufbau durch Steuern eines Betriebsparameters bereitzustellen. Um beispielsweise den einfachen Aufbau zu unterstützen, kann das Verfahren gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Betriebsparameter wie folgt einstellen. Das heißt, ein einzelner Funkverkehrskanalaufbau wird als Fat-Pipe-Aufbau (d.h. als Aufbau zum Betreiben eines oder einer geringen Zahl von SCH-Kanälen, um die Paketdaten mit einer hohen Datenrate zu senden) unterstützt, und die Dauer R_DAUER zum Senden von Daten über den Funkverkehrskanal wird in gleicher Weise den Teilnehmern zugeordnet, wodurch die Entwicklungen und Versuche ermöglicht werden.
Es kann erforderlich sein, zahlreiche Parameter einzustellen, wenn die Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eingesetzt wird. Das heißt, wenn die Ausführungsform der vorliegenden Erfindung auf das CDMA-2000-System angewendet wird, können die folgenden Einschränkungen entstehen, die auf die anzuwen denden Technologien angepasst werden können und keinen Einfluss auf das Wesen der Erfindung ausüben.
Wenn es erstens beabsichtigt ist, eine Qualität des Sprachdienstes zu verbessern, kann die Leistung, die dem Datendienst gemäß einem Sprachband-Zuordnungswert α zugeordnet ist, für die Kanalzuordnung für den Datendienst während des CAC-Vorgangs verwendet werden, wobei die Leistung, die im Sprachdienstband während der SCH-Einteilung übrig bleibt, nicht für die SCH-Zuordnung verwendet werden kann. Das heißt bei der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird davon ausgegangen, dass die übrige Leistung, mit Ausnahme der Leistung, die für den Sprachdienst eingestellt ist, für die SCH-Zuordnung verwendet wird. Um jedoch eine Verarbeitungsrate des Datendienstes zu erhöhen, ist es ebenfalls möglich, die ungenutzte Leistung im Sprachdienstband (d.h. die Reserveleistung, der derzeit für den Sprachdienst ungenutzt ist, aus der Leistung, die für den Sprachdienst eingestellt ist) zu verwenden.
Zweitens führt das Basisstationssystem (BSS) die Einteilung aus, um den SCH den Mobilstationen in einer Einheit des eingestellten Einteilungsintervalls R_{EINTEILUNGS_INTERVALL} zuzuordnen. Bei der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird davon ausgegangen, dass das Einteilungsintervall R_{EINTEILUNGS_INTERVALL} 260 ms beträgt. Es ist jedoch ebenfalls möglich, das Einteilungsintervall des SCH auf mehr oder weniger als 260 ms einzustellen.
Drittens sammelt das Basisstationssystem (BSS) Funkinformationen für die SCH-Einteilung in Intervallen von 260 ms.
Wenn viertens ein Frame-Offset des SCH derselbe ist wie jener des FCH/DCCH, kann eine Frame-Offset-Kollision zwischen den Teilnehmern auftreten, die dem SCH im selben Einteilungsintervall zugeordnet sind. Um dies zu verhindern, wird der Frame-Offset des SCH getrennt vom FCH/SCCH zugeordnet, oder es wird ein Überwachungsintervall zugeordnet, um die Kollisionspunkte zu zerstreuen, wenn kein Frame-Offset des SCH existiert.
Wenn fünftens das Basisstationssystem (BSS) in die Basisstations-Steuereinheit (BSC) und das Basissendeempfängersystem (BTS) unterteilt ist, kann die BSC die Flussteuerung mit dem BTS derart steuern, dass ein vorbestimmter Umfang von RLP-(Funkverbindungsprotokoll-)Paketen im BTS vorhanden ist.
Sechstens unterstützt das BTS die RLP-Paketpufferung, die Sequenzverwaltung und die Reservierung der RLP-Paketsendung während DTX (Unterbrochene Sendung) und teilt "eine Sequenz des letzten gesendeten RLP-Paketes" der BSC durch einen bandinternen Pfad mit.
Siebtens wird bei der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung davon ausgegangen, dass die Datensendedauer R_DAUER des SCH 80 ms beträgt. Es ist jedoch ebenfalls möglich, die Datensendedauer des SCH auf mehr oder weniger als 80 ms einzustellen.
Achtens kann die ESCAM (Erweiterte Zusatzkanal-Zuordnungsnachricht) für die SCH-Zuordnung einen ACK/NACK-Vorgang vermeiden.
Wenn neuntens der FCH/DCCH einen Soft-Hand-Off unterstützt, so dass es zwei oder mehr Zweige für die Mobilstation gibt, wird ein Zweigwahl-Algorithmus ausgeführt. Einer der zwei oder mehr Zweige wird gewählt, indem der Zweigwähl-Algorithmus ausgeführt wird. Hier ist der Zweig eines der Basissendeempfängersysteme (BTSs).
Darüber hinaus sind folgende Betriebsparameter in der Erfindung definiert.
Das "Einteilungsintervall R_{EINTEILUNGS_INTERVALL}" kennzeichnet eine Zeit, für die eine Funkverkehrskanal-Einteilungseinrichtung periodisch aktiviert wird, um den Funkverkehrskanal zuzuordnen und zu einteilen.
Vorzugsweise sollte ein Wert des Einteilungsintervalls R_{EINTEILUNGS_INTERVALL} größer oder gleich einem Zeitwert eingestellt werden, der erforderlich ist, wenn das Basisstationssystem (BSS) den Funkverkehrskanal der Mobilstation zuordnet (R_{EINTEILUNGS_INTERVALL} ≥ (eine Zeit, die erforderlich ist, wenn das Basisstationssystem den Funkverkehrskanal der Mobilstation zuordnet)).
Die "Datensendedauer R_DAUER" ist eine Dauer, in der die Funkverkehrskanal-Einteilungseinrichtung den Funkverkehrskanal den Mobilstationen zuordnet, wobei die Datensendedauer des Funkverkehrskanals eine Dauer (oder Zeit) kennzeichnet, in der die entsprechende Mobilstation ausschließlich mit dem Basisstationssystem durch den Funkpaket-Datenkanal für die Dauer D_DAUER kommunizieren kann. Bei der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird davon ausgegangen, dass die Datensendedauer 80 ms beträgt, wie es oben erwähnt wurde. Weiterhin ist bei der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Dauer R_DAUER für jede Mobilstation gleich eingestellt. Es ist jedoch ebenfalls möglich, die Dauer R_DAUER in Abhängigkeit der Klassifikation der Mobilstationen einzustellen.
"β" ist ein Zeitwert, der beim Sortieren des Frame-Offsets erforderlich ist, wenn ein Frame-Offset des Funkverkehrskanals im CDMA-2000-System vorhanden ist, wobei der Wert β mit 20 ms definiert ist. Wenn der Frame-Offset des Funkverkehrskanals 0 ms beträgt, wird der Wert β auf 0 eingestellt.
Tabelle 1 zeigt im folgenden empfohlene Parameterwerte für das Verfahren zur Einteilung des SCH des CDMA-2000-Systems gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Tabelle 1
Für die Beschreibung der Paketkanal-Zuordnung und der Einteilungstechnik wird die Ausführungsform der vorliegenden Erfindung im Bezug auf das Basisstationssystem (BSS) betrachtet, das in die BSC und das BTS unterteilt ist. Darüber hinaus wird die Ausführungsform unter Bezugnahme auf eine Umgebung beschrieben, in der die BSC und das BTS in zahlreichen Prozessoren logisch eingesetzt werden. Damit soll eine klare Beschreibung der vorliegenden Erfindung gegeben werden. In der Praxis jedoch, können die zahlreichen Prozessoren in einem Prozessor enthalten sein, und die BSC sowie das BTS können ebenfalls in einer einzigen Basisstationssystemvorrichtung enthalten sein. Insbesondere wird die Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf lediglich jene Prozessoren erläutert, die erforderlich sind, wenn der Funkpaket-Datendienst unterstützt wird.
Zunächst erfolgt eine Beschreibung der BSCs 111–11M, die in 3 dargestellt sind.
Ein Haupt-Mediensteuerprozessor (MMCP) ist ein Mediensteuerprozessor, der eine Funktion der Steuerung eines Pfades zum Senden und Empfangen der tatsächlichen Paketdaten unterstützt und eine Fehlersteuerfunktion unterstützt. Im CDMA-2000-System stellt der MMCP eine Schnittstelle mit einer RLP-(Funkverbindungsprotokoll-)Schicht, einer MAC-(Medienzugriffssteuer-)Schicht und einem drahtgebundenen Internetnetzwerk bereit. Der MMCP versorgt einen RMCP (Funkmedien-Steuerprozessor) mit den Paketdaten, die zu den jeweiligen Benutzern gesendet werden sollen, unter Verwendung der Flusssteuerfunktion.
Ein Hauptanrufsteuerprozessor (MCCP) ist ein Anrufsteuerprozessor, der eine prinzipielle Funktion des Verarbeitens der Signalnachrichten zwischen der Mobilstation und dem Basisstationssystem bereitstellt, und eine Funktion des Sendens und Empfangens einer Funkverkehrskanal-Zuordnungsnachricht. Darüber hinaus unterstützt der MCCP eine Funktion des Sammelns von Informationen über eine Pilotstärke, die von der Mobilstation empfangen wird, und des Zuführens der gesammelten Pilotstärkeinformationen zum MMCP.
Zweitens folgt eine Beschreibung des Aufbaus der BTSs 101–10N, die in 3 gezeigt sind.
Ein Funkressourcen-Verwaltungsprozessor (RRMP) unterstützt eine Funktion der Zuordnung die Funkverkehrskanals zu bestimmten Benutzern durch Berücksichtigung der Funkkanalinformationen zusammen mit Funkmedien-Steuerprozessor-(RMCP-)Informationen der BSC. Der RRMP ist ein Prozessor zum Ausführen der Einteilungsfunktion, um den Funkverkehrskanal tatsächlich zuzuweisen. Das heißt, der RRMP hat eine SCH-Einteilungsfunktion gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Ein Funkinformations-Messprozessor (RIMP) führt eine Funktion des Sammelns der Funkkanalinformationen und des Zuführens der gesammelten Funkkanalinformationen zur BSC und zum RRMP aus.
Ein Funkmedien-Steuerprozessor (RMCP) puffert die Paketdaten der entsprechenden Benutzer, die vom MMCP durch die Flusssteuerfunktion empfangen werden, und fragt die Zuordnung des SCH-Funkverkehrskanals durch Versorgen des RRMP mit Informationen über den Umfang des gepufferten Benutzerpaketes ab. Wenn der Funkverkehrskanal durch den RRMP zugeordnet wird, sendet der RMCP die empfangenen Pakete zum Funkverkehrskanal für die zugeordnete Zeit.
4 zeigt ein Verfahren zum Zuordnen und Einteilen eines Paketverkehrskanals im Drahtlos-Kommunikationsnetzwerk von 3 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Bei der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein Vorgang des Einteilens und Zuordnens des Funkpaket-Verkehrskanals unter Bezugnahme auf das CDMA-2000-Kommunikationssystem beschrieben.
4 zeigt einen Einteilungsvorgang für den Fall, bei dem ein Hochgeschwindigkeits-Funkpaket-Verkehrskanal ein SCH im CDMA-2000-System ist. Unter Bezugnahme auf 4 wird hier ein Vorgang gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung Schritt für Schritt beschrieben. Hier beinhaltet der RRMP eine Funktion einer Sammeleinrichtung zum Sammeln eines SCH-Benutzungsanfragesignals, um den Funkverkehrskanal einzuteilen und zuzuordnen, eine Funktion einer Einteilungseinrichtung zum Einteilen der Verwendung des SCH und eine Funktion einer Nachricht-Erzeugungseinrichtung zum Erzeugen einer Einteilungsnachricht unter Verwendung der eingeteilten Ergebnisse.
In 4 sind die Intervalle t₀–t₁, t₁–t₂, t₂–t₃, t₃–t₄, t₄–t₅, ... Einteilungsintervalle R_{EINTEILUNGS_INTERVALL}, wobei bei der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung jedes Intervall 260 ms lang ist. Bei Schritt 410 sammelt im Intervall t₀–t₁ die Sammeleinrichtung des RRMP die SCH-Benutzungsanfrage. Im Intervall t₁–t₂ wird die Einteilungseinrichtung aktiviert, um den Kanal durch Einteilen der Mobilstationen derart zuzuordnen (Schritt 420), dass diese den SCH in einem Intervall nutzen können, das dem Punkt t₂ folgt, wobei die Nachricht-Erzeugungseinrichtung eine Kanalzuordnungsnachricht (hier eine ESCAM-Nachricht) für die Mobilstationen erzeugt. Hier wird das SCH-Benutzungsanfragesignal, das von der Sammeleinrichtung gesammelt wird, im RMCP des Basisstationssystems erzeugt. Das heißt, die SCH-Einteilung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird dem SCH der Vorwärtsverbindung zugeführt. Demzufolge wird das SCH-Benutzungsanfragesignal erzeugt, wenn es erforderlich ist, Paketdaten auf der Vorwärtsverbindung zu senden. Daher wird das SCH-Benutzungsanfragesignal vom Basisstationssystem erzeugt, wenn das Basisstationssystem Paketdaten zu einer speziellen Mobilstation über den SCH der Vorwärtsverbindung sendet. Wenn darüber hinaus die Kanalzuordnungsnachrichten gleichzeitig zu den kanalzuordnungsbaren Mobilstationen gesendet werden, haben die Paketdaten eine Burst-Eigenschaft infolge der Nachrichten. Demzufolge ist es vorzuziehen, die Kanalzuordnungsnachrichten zu verteilen, wie es bei Schritt 430 von 4 gezeigt ist. Hier enthält die Kanalzuordnungsnachricht Informationen über eine Startzeit des SCH, eine Datenrate des SCH-Kanals und eine Datensendedauer R_DAUER. Anschließend teilen im Intervall t₂–t₃ bei Schritt 400 die Mobilstationen die Funkpaketdaten über den SCH zur eingestellten Startzeit mit der eingestellten Datenrate für die eingestellte Datensendedauer R_DAUER mit. Im Intervall t₂–t₃ des SCH-Kanals sendet das Basisstationssystem (BSS) die Paketdaten für die entsprechenden Mobilstationen in der Datensendedauer R_DAUER des Funkverkehrskanals, wie es mit Bezugszeichen 450 gekennzeichnet ist. Das heißt, das Basisstationssystem kann nacheinander die Paketdaten zu einer Vielzahl von Mobilstationen (3 Mobilstationen in 4) in einem Einteilungsintervall gemäß der Einteilungsreihenfolge senden. Die Mobilstationen schalten anschließend den SCH am Startpunkt der zugeordneten Datensendedauer EIN, um die Paketdaten zu empfangen, und schalten den SCH zu einem Endpunkt der Datensendedauer automatisch AUS.
Zusammenfassend wird im ersten Einteilungsintervall t₀–t₁ das SCH-Benutzungsanfragesignal (bei Schritt 410) gesammelt, wie es in 4 gezeigt ist. Im zweiten Einteilungsintervall t₁–t₂ wird die Einteilungseinrichtung das Basisstationssystems aktiviert (Schritt 420), um den SCH durch Einteilen der Mobilstationen gemäß der gesammelten SCH-Benutzungsanfrage zuzuordnen. Der SCH wird derart zugeordnet, dass die Mobilstationen unterschiedliche Startpunkte des SCH in einer Einteilungsdauer haben (Schritt 430). Anschließend werden die Kanalzuordnungsnachrichten, die Informationen über die zu verwendende Datenrate zum eingestellten Startpunkt und die Sendedauer beinhalten, erzeugt und die erzeugten Kanalzuordnungsnachrichten zu den verteilten Startpunkten zu den entsprechenden Mobilstationen gesendet. Anschließend sendet das Basisstationssystem im dritten Einteilungsintervall t₂–t₃ die Funkpaketdaten zu den Mobilstationen über den SCH zu den eingestellten Startpunkten gemäß den Kanalzuordnungsnachrichten (Schritt 440).
Der oben erwähnte SCH-Einteilungs- und Zuordnungsvorgang wird kontinuierlich ausgeführt. Das heißt, wenn der SCH verwendet wird, wie es in 4 gezeigt ist, sammelt die Sammeleinrichtung die SCH-Benutzungsanfragesignale, die die Mobilstationen a, c und d beinhalten, im Intervall t₀–t₁.
Im Intervall t₁–t₂ wird die Einteilungseinrichtung aktiviert, um die Mobilstationen a, c und d zu einteilen, die den SCH-Kanal benutzen sollen, wobei die Nachricht-Erzeugungseinrichtung die SCH-Zuordnungsnachricht gemäß der eingeteilten Ergebnisse erzeugt und die erzeugte Nachricht sendet. In diesem Augenblick sammelt die Sammeleinrichtung die SCH-Benutzungsanfragesignale, die die Mobilstationen b, g und w enthalten.
Im Intervall t₂–t₃ sendet der RMPC die Funkpaketdaten zu den SCH-zugeordneten Mobilstationen a, c und d über den SCH für die eingestellte Datensendedauer R_DAUER. Darüber hinaus wird die Einteileinrichtung aktiviert, um die Mobilstationen b, g und w einzuteilen, wobei die Nachricht-Erzeugungseinrichtung die SCH-Zuordnungsnachricht gemäß den eingeteilten Ergebnissen erzeugt und die erzeugte Nachricht sendet. In diesem Augenblick sammelt die Sammeleinrichtung die SCH-Benutzungsanfragesignale, die die Mobilstationen a, c und h beinhalten.
Wie es oben erläutert wurde, wird darauf hingewiesen, dass die SCH-Benutzungsanfrage, die Zuordnung des SCH-Kanals und die Sendung der Funkpaketdaten durch den zugeordneten SCH in jedem Einteilungsintervall gleichzeitig ausgeführt werden. Darüber hinaus geht aus der vorangehenden Beschreibung hervor, das die Zuordnung und Freigabe des SCH in den Einteilungsintervallen ausgeführt wird. Daher wird der SCH-Kanal schnell zugeordnet und freigegeben, wodurch es möglich wird, die Verwendungseffizienz des SCH zu maximieren.
Die detaillierte Beschreibung des obigen Vorgangs erfolgt nun.
Wenn das Basisstationssystem über Paketdaten verfügt, die zu den Mobilstationen gesendet werden sollen, erzeugt in Schritt 410 von 4 der RMPC zunächst ein SCH-Benutzungsanfragesignal, und die Sammeleinrichtung im RRMP sammelt die SCH-Benutzungsanfrageinformationen.
Beschreibt man den Vorgang von Schritt 410 genauer, so werden die Verkehrseinheiten, die vom drahtgebundenen Paketdatennetzwerk empfangen werden, vom MMCP in der BSC gepuffert, wobei der MMCP das BTS mit Informationen über die Ankunft des Paketes und den Umfang des empfangenen Verkehrs informiert. In diesem Fall können die Informationen, die dem BTS zugeführt werden, lediglich die Puffergrößeninformationen des MMCP enthalten, oder das aktuelle RLP-Paket kann dem RMCP des BTS durch die Flusssteuerfunktion zwischen dem RMCP und dem MMCP zugeführt werden. Die Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf einen Fall beschrieben, bei dem der tatsächliche Verkehr dem RMCP zugeführt wird. Der RMCP führt die Datenumfangsinformationen des RMCP-Puffers dem RRMP im BTS zu. Als ein Verfahren zum Informieren des RRMP über die Puffergröße stellt der RMCP periodisch entweder die gesamten MS-Informationen im RMCP oder die Puffergrößeninformationen der einzelnen MS bereit, so dass der RRMP die Informationen sammelt.
Zweitens wird in Schritt 420 von 4 die Einteilungseinrichtung aktiviert, um den SCH für die Mobilstationen zuzuordnen, die den SCH beim nächsten Einteilungsintervall benutzen sollen.
Beschreibt man insbesondere einen Vorgang des Schrittes 420 genauer, so wird der SCH-Kanalzuordnungsalgorithmus des RRMP bei jedem Einteilungsintervall R_{EINTEILUNGS_INTERVALL} aktiviert. Für den klugen Einsatz der QoS (Quality-of-Service) im RRMP ist es möglich, einen PFQ-(Pseudo-Fair-Queuing-)Algorithmus anzuwenden. Der RRMP ordnet Informationen über eine SCH-Codenummer, eine Startzeit und eine Datensendedauer R_DAUER des Funkverkehrskanals der entsprechenden MS gemäß dem SCH-Kanalzuordnungsalgorithmus zu. Der RRMP führt eine SCH-Zuordnungsnachricht dem MCCP gemäß den zugeordneten Informationen zu. Der RRMP führt die SCH-Zuordnungsnachricht dem RMCP zu, um die Pufferung und die Startzeit zu verarbeiten.
Drittens werden in Schritt 430 von 4 die SCH-Kanalzuordnungsnachrichten, die in Schritt 420 zugeordnet wurden, gestreut zu den Mobilstationen gesendet.
Beschreibt man einen Vorgang des Schrittes 430 genauer, so tauscht der MCCP Signalnachrichten mit den Mobilstationen gemäß den empfangenen SCH-Zuordnungsnachrichten aus. Die Startpunkte, an denen das BSS beginnt, die Signalnachrichten für die SCH-Zuordnung auszutauschen, sind über das Einteilungsintervall R_{EINTEILUNGS_INTERVALL} gemäß dem Startpunkt verteilt, der den entsprechenden Mobilstationen zugeordnet ist.
Viertens übermitteln in Schritt 440 von 4 die entsprechenden Mobilstationen die RLP-Paketdaten zum Basisstationssystem über den SCH-Kanal zum eingestellten Startpunkt für die eingestellte Sendedauer.
Beschreibt man einen Vorgang des Schrittes 440 genauer, führt der MMCP das RLP-Paket dem RMCP durch die Flusssteuerfunktion gemäß der Datenrate und der Datensendedauer des Funkverkehrskanals zu, wobei der RMCP den Verkehr zur zugeordneten Startzeit mit der eingestellten Datenrate für die Datensendedauer R_DAUER des Funkverkehrskanals sendet.
Fünftens werden in Schritt 450 von 4 die RLP-Paketdaten tatsächlich über den SCH-Kanal zwischen dem Basisstationssystem und den Mobilstationen in der Einteilungsdauer gesendet.
Beschreibt man einen Vorgang von Schritt 450 genauer, können sich die Startzeit und die Datenrate zur Sendung des Funkpaketes, die im RRMP zugeordnet werden, für die jeweiligen Teilnehmer unterscheiden. In Schritt 450 wird davon ausgegangen, dass die Zahl der SCH-Kanäle Eins ist. Die Zahl der Kanäle kann jedoch größer als Eins sein. Die Sendestartzeit des Funkpaketverkehrs, der über dem SCH-Kanals gesendet wird, kann sich für die jeweiligen Teilnehmer im nächsten Einteilungsintervall R_{EINTEILUNGS_INTERVALL} unterscheiden. Bei Schritt 450 wird davon ausgegangen, dass die Paketverkehrsdaten-Sendedauer R_DAUER auf einen speziellen Wert von beispielsweise 80 ms fixiert ist. Die Sendedauer R_DAUER kann jedoch gemäß den Teilnehmern variabel eingestellt werden.
Das heißt, bei der Funkpaket-Datenkanal-Kommunikationsvorrichtung für das Basisstationssystem im mobilen Kommunikationssystem gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung führt der RRMP eine Funktion der Sammeleinrichtung zum Sammeln der SCH-Benutzungsanfragesignale, eine Funktion der Einteilungseinrichtung zum Einteilen der Verwendung des SCH-Kanals und eine Funktion der Nachricht-Erzeugungseinrichtung zum Erzeugen von Nachrichten gemäß den eingeteilten Ergebnissen aus. Beschreibt man zunächst einen Betrieb der Steuereinheit, so empfängt der RMCP die Funkpaket-Datenkanal-Benutzungsanfragesignale, die von den Mobilstationen gesendet werden, und sendet die empfangenen Kanalbenutzungs-Anfragesignale zum RRMP, worauf die Sammeleinrichtung im RRMP die Kanalbenutzungs-Anfragesignale vom RMCP sammelt. Beschreibt man zweitens einen Vorgang der Einteilungseinrichtung genauer, so wählt der RRMP wenigstens eine der Mobilstationen, die die Verwendung das Funkpaket-Datenkanals angefragt hat, um so den Funkpaket-Datenkanal einzuteilen, worauf die gewählte Mobilstation die Datenrate, die Datensendedauer, in der der Funkpaket-Datenkanal verwendet werden kann, und die Startzeit der Datensendedauer ermittelt. Beschreibt man drittens einen Vorgang der Nachricht-Erzeugungseinrichtung, sendet der RRMP die ermittelten SCH-Zuordnungsinformationen zum RMCP, sendet der RMCP die Kanalzuordnungsnachricht zum MMCP der BSC durch den bandinternen Pfad und sendet der MMCP die empfangene Kanalzuordnungsnachricht zum MCCP. Der MCCP erzeugt anschließend die Funkpaket-Datenkanal-Zuordnungsnachrichten einschließlich der SCH-Zuordnungsinformationen.
Daraufhin sendet ein Kanalsender für die physikalische Schicht des BTS die Funkpaket-Kanaldaten-Zuordnungsnachricht zur Mobilstation. Anschließend sendet der Kanalsender Daten über den Funkpaket-Datenkanal zum eingeteilten Startpunkt für die bestimmte Sendedauer und gibt den SCH-Kanal zur Mobilstation an einem Sendeendpunkt frei.
5 zeigt einen Verkehrskanal-Zuordnungsalgorithmus gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Der RRMP führt die Funkverkehrskanalzuordnung und den Einteilungsvorgang im Einteilungsintervall R_{EINTEILUNGS_INTERVALL} aus.
Unter Bezugnahme auf 5 sammelt in Schritt 511 der RRMP der BTS periodisch die SCH-Benutzungsanfragesignale von den Mobilstationen und aktiviert ein Programm zum Zuordnen und Einteilen des Funkverkehrskanals. Da im CDMA-2000-System der Funkverkehrskanal auf den SCH-Kanal abgestimmt ist, wird ein Modul zum Zuordnen und Einteilen des Funkverkehrskanals SCH-Einteilungseinrichtung genannt. in Schritt 513 wählt die Einteilungseinrichtung die Mobilstationen, die den SCH-Kanal verwenden können, aus den Mobilstationen, die eine Verwendung des SCH-Kanals angefragt haben. Bei der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird davon ausgegangen, dass die SCH-Einteilungseinrichtung zunächst 5 Mobilstationen aus den Mobilstationen wählt, die die Verwendung des SCH-Kanals angefragt haben, und anschließend 3 Mobilstationen aus den 5 gewählten Mobilstationen wählt. Daher wird bei der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung davon ausgegangen, dass 3 Mobilstationen den SCH in einem Einteilungsintervall verwenden können. Für das Verfahren zum Auswählen der 5 in Frage kommenden Mobilstationen bei Schritt 513 besteht die Möglichkeit, ein kluges QoS-Unterstützungsschema, wie etwa den PFQ-Algorithmus anzuwenden, wobei infolgedessen die in Frage kommenden Teilnehmer gewählt werden, denen der SCH zugeordnet werden soll. Hier können die QoS-Parameter die Teilnehmerklasse, die Nachrichtenklasse und die Datengröße beinhalten. Anschließend wählt in Schritt 515 die SCH-Einteilungseinrichtung schließlich die Mobilstationen, bei denen es keine Frame-Offset-Kollision in der Umgebung gibt, in der der SCH den Frame-Offset verwendet, auf der Basis der 5 in Frage kommenden Mobilstationen. Die Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf einen Fall beschrieben, bei dem die Zahl der schließlich gewählten Mobilstationen 3 ist. Anschließend berechnet in Schritt 517 die Einteilungseinrichtung die Datenrate des SCH-Kanals, den Startpunkt des SCH-Kanals und den Endpunkt des SCH-Kanals (d.h. einen Endpunkt der Datensendedauer) für die jeweiligen Teilnehmer.
In den Schritten 519 und 521 aktualisiert die Einteilungseinrichtung eine Einteilungsdatenbank unter Verwendung der zuletzt berechneten Informationen und sendet anschließend dem MCCP eine Anfrage zum Austauschen der SCH-Zuordnungsnachricht mit der Mobilstation. In diesem Augenblick sendet der MCCP der BSC gestreut die SCH-Zuordnungsnachrichten auf der Basis der SCH-Zuordnungsstartzeit für die entsprechenden Mobilstationen. Dadurch ist es möglich, einen Anstieg des Rauschens zu unterdrücken, das auftritt, wenn die SCH-Zuordnungsnachrichten gleichzeitig über den Funkkanal gesendet werden. Darüber hinaus ist es durch gestreutes Senden der SCH-Zuordnungsnachrichten möglich, ein Problem zu lösen, dass die SCH-Zuordnungsnachricht, die der Mobilstation im vorherigen Einteilungsintervall zugeordnet wurde, mit der aktuellen SCH-Zuordnungsnachricht durcheinander gerät. Das heißt, wenn im CDMA-2000-Mobilkommunikationssystem, auf das die vorliegende Erfindung angewendet wird, die SCH-Zuordnungsnachricht im vorherigen Einteilungsintervall empfangen wird und eine neue SCH-Zuordnungsnachricht im nächsten Einteilungsintervall vor dem Senden und Empfangen von Daten über den zugeordneten SCH empfangen wird, bringt die Mobilstation die beiden SCH-Zuordnungsnachrichten durcheinander. In diesem Fall verwirft die Mobilstation die erste SCH-Zuordnungsnachricht. Wenn die SCH-Zuordnungsnachrichten gestreut gesendet werden, wie es oben beschrieben wurde, empfängt die Mobilstation somit die nächsten SCH-Zuordnungsnachricht an dem Punkt (oder nach dem Punkt), an dem die Nachricht über den zuvor zugeordneten SCH-Kanal gesendet wird, wodurch das Problem des Durcheinandergeratens gelöst ist.
Anschließend wartet in den Schritten 523 und 525 das Basisstationssystem auf den Startpunkt, bei dem die Mobilstation die RLP-Daten über den zugeordneten SCH-Kanal übermittelt und bei dem sie auf die SCH-Zuordnungsnachricht trifft. Am Startpunkt tauscht das Basisstationssystem die RLP-Daten mit der Mobilstation über den SCH in den Schritten 527 und 529 aus. Wenn die RLP-Paketsendungsdauer R_DAUER (80 ms bei dieser Ausführungsform) abläuft, gibt in der Zwischenzeit das Basisstationssystem den eingeteilten SCH-Kanal an die Mobilstation frei und sendet anschließend die RLP-Daten zur nächsten Mobilstation über den SCH in den Schritten 523 bis 529. Der oben beschriebene Vorgang wird dreimal wiederholt.
Es besteht die Möglichkeit, dass das Schema, das bei der Erfindung vorgeschlagen wird, Einschränkungen infolge des Frame-Offsets des SCH im aktuellen CDMA-2000-Standard hat. Eine Lösung dieses Problems ist in 6 dargestellt. Wie es mit Bezugszeichen 640 dargestellt ist, kennzeichnet "[1]" einen Punkt, an dem die Einteilungseinrichtung eine Entscheidung trifft, "[2]" einen Punkt, an dem der SCH der Mobilstation zugeordnet wird, "[3]" einen Punkt, an dem die Mobilstation bereit ist, den SCH zu verarbeiten, und "[4]" einen Punkt, an dem sich der SCH zur Startzeit öffnet.
Unter Bezugnahme auf 6 werden, wie es mit Bezugszeichen 610 dargestellt ist, die SCH-Nachrichten an den Startpunkten jeder Sendedauer gestreut ausgetauscht. Wie es mit dem Bezugszeichen 602 dargestellt ist, werden die Benutzer auf der Basis des Frame-Offsets und der vorherigen Einteilungsintervall-Informationen gewählt. Das heißt, wenn der Frame-Offset des SCH so zugeordnet wird, dass er gleich dem Frame-Offset des FCH/DCCH ist, werden die Benutzer, die dem aktuellen Einteilungsintervall R_{EINTEILUNGS_INTERVALL} zugeordnet sind, aus den Benutzern gewählt, die durch den PFQ-Algorithmus auf der Basis der folgenden Kriterien gewählt werden. Fünf in Frage kommende Teilnehmer, die dem SCH im PFQ-Algorithmus zugeordnet werden, werden zuerst gewählt, worauf die Einteilungseinrichtung 3 Teilnehmer, die keine Frame-Offset-Kollision aufweisen, aus den Teilnehmern wählt, die als Ergebnis des PFQ gewählt wurden. Wenn in diesem Fall der Teilnehmer, dem die letzte RLP-Frame-Datensendedauer R_DAUER im vorherigen Einteilungsintervall zugeordnet wurde, als in Frage kommend vom PFQ im aktuellen Einteilungsintervall R_{EINTEILUNGS_INTERVALL} gewählt wird, wird der gewählte, in Frage kommende Teilnehmer der letzten Datensendungsdauer R_DAUER des aktuellen Einteilungsintervalls R_{EINTEILUNGS_INTERVALL} zugeordnet, um die Kollision zwischen den Datensendedauern R_DAUER des Funkverkehrskanals infolge der Einstellungseinstellzeit (SS_Time) zu vermeiden. Tritt weiterhin eine Frame-Offset-Kollision auf, wird ein weiterer Teilnehmer der letzten Datensendedauer zugeordnet.
Das heißt, bei der Datensendedauer (d.h. den Datensendedauern der Benutzer G und H), bevor ein Benutzer A die Paketdaten über den zugeordneten SCH-Kanal in einem Intervall T₁–T₂ von 6 sendet, sollte die SCH-Zuordnungsnachricht, die vom Benutzer A im nächsten Intervall T₂–T₃ verwendet wird, nicht gesendet werden. Wenn darüber hinaus, wie mit Bezugszeichen 630 gekennzeichnet, lediglich eine Mobilstation (d.h. der Benutzer A in einem Intervall T₃–T₄ von 6) beabsichtigt, den SCH zu verwenden, kann die RRMP-Einteilungseinrichtung die gesamte Datensendedauer R_DAUER (d.h. ein Intervall T₄–T₅ von 6) des Funkverkehrskanals im Einteilungsintervall einer einzigen Mobilstation zuordnen, wie beim SCH-Zuordnungsvorgang für den Benutzer A in 6.
7 zeigt einen Anrufverarbeitungsvorgang zum Zuordnen und Einteilen eines Funkpaket-Verkehrskanals im CDMA-2000-System gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In der grundlegenden Umgebung sendet die RRMP-Einteilungseinrichtung das RLP-Paket zum RMCP, und der RMCP puffert die RLP-Pakete, die er von der BSC empfängt und sendet eine SCH-Zuordnungsanfrage zum RRMP. In 7 bezieht sich BTS-A auf ein gewähltes BTS und BTS-B auf ein altes BTS.
Unter Bezugnahme auf 7 sendet der MCCP der BSC Pilotstärkeinformationen der entsprechenden Mobilstation (MS) zum MMCP in Schritt 701. Wenn in diesem Zusammenhang ein Berichtsintervall (oder eine Sendedauer) einer PSMM (Pilot stärke-Messungsnachricht)/PSMMM (Pilotstärke-Messungsmininachricht) der Mobilstation gleich jenem der PMRM (Leistungsmessungs-Berichtsnachricht) ist, wird die Rückwärtsverbindungsqualität verringert. Demzufolge ist es in diesem Fall vorzuziehen, dass die Mobilstation die Sendezeit zur Frame-Ebene asynchron gestaltet.
In Schritt 702 und 703 sendet der RIMP des BTS-A Informationen über die verfügbare Leistung für den SCH zum RRMP und zum RMCP. Mit der Sendung der Informationen bezüglich verfügbarer Leistung vom RIMP zum RRMP wird die Datenrate des SCH bestimmt, und mit der Sendung der Informationen bezüglich verfügbarer Leistung vom RIMP zum RMCP wird ein Zweig gewählt. Anschließend sendet in Schritt 704 der RMCP die Informationen bezüglich verfügbarer Leistung, die er vom RIMP empfangen hat, und die letzte RLP-Sequenz zum MMCP durch den bandinternen Pfad. Hier besteht der Grund, warum der RMCP die Sequenzzahl der letzten gesendeten RLP zur Mobilstation sendet, darin, dass die DTX-Funktion unterstützt wird. Das heißt, bei der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung steuert das BTS die Sendung des RLP-Frames gemäß der Umgebung der Kanalverbindung. Insbesondere Puffert das BTS die internen RLP-Frame-Informationen und steuert anschließend die Sendung der gepufferten RLP-Frame-Informationen gemäß der Kanalumgebung. Somit sendet das BTS keine RLP-Neusendungsanfrage zur BSC, und sendet anstelle dessen die letzte Zahl des aktuell gesendeten RLP-Frames zur BSC. Da der BSC die Größe des RLP-Frames bekannt ist, der vom BTS gesendet wird, kann die BSC den RLP-Frame-Sendestatus des BTS gemäß der RLP-Frame-Zahl bestimmen, die vom BTS mitgeteilt wird.
Bei Empfang der Informationen bezüglich verfügbarer Leistung und der letzten gesendeten RLP-Sequenzzahl vom RMCP sendet der MMCP die Pilotstärkeinformationen der entsprechenden Mobilstation, die er in Schritt 701 empfangen hat, zum RMCP durch den bandinternen Pfad in Schritt 705. Anschließend sendet der RMCP in Schritt 706 die Pilotstärkeinformationen der Mobilstation, die er vom MMCP empfangen hat, zum RRMP.
In den Schritten 712 bis 716 sendet das BTS-B die verfügbare Leistung für den SCH und die zuletzt gesendete RLP-Frame-Zahl zur BSC im selben Vorgang, wie er in den Schritten 702 bis 706 vom BTS-A ausgeführt wurde. Hier werden das BTS-A und das BTS-B zu Zweigen für eine spezielle Mobilstation.
Gibt es zwei Zweige für eine spezielle Mobilstation, wie es oben beschrieben wurde, führt der MMCP einen Zweig-Auswahlalgorithmus in Schritt 750 durch. Eine detaillierte Beschreibung des Zweig-Auswahlalgorithmus erfolgt später unter Bezugnahme auf 8. Wird der Zweig durch den Zweig-Auswahlalgorithmus geändert, sendet der MMCP eine Hand-Off-Kennzeichungsnachricht zum RMCP-B (oder zum alten RMCP) durch den bandinternen Pfad in Schritt 717. Bei Empfang der Hand-Off-Kennzeichnungsnachricht, löscht der RMCP-B den Puffer nach dem Senden des RLP-Paketes bis zur zugeordneten Datensendedauer, sofern die Zuordnung des SCH zur Mobilstation nicht abgeschlossen ist. Die Paketsequenz, die zuletzt vom RMCP-B gesendet wurden, wird zum MMCP mit demselben Verfahren gesendet, wie es in Schritt 704 ausgeführt wurde.
In Schritt 758 sendet der MMCP den RLP-Frame zum RMCP-A des BTS, das dem SCH zur entsprechenden Mobilstation zugeordnet werden soll. Die Sendung des RLP-Frames wird durch einen Flussteuerungsalgorithmus zwischen dem MMCP und dem RMCP-A ausgeführt, wobei der Sendeumfang derart bestimmt wird, dass eine Pufferkapazität des RMCP-A für die Mobilstation eine spezielle Grenze beibehalten sollte. Anschließend sendet in Schritt 759 der RMCP-A periodisch oder separat SCH-Zuordnungsanfragenachrichten einschließlich der RLP-Q-Größeninformationen der Mobilstationen zum RRMP.
In Schritt 760 führt der RRMP-A eine SHC-Einteilung mit demselben Verfahren aus, wie es in 5 beschrieben wurde. Anschließend sendet in Schritt 770 der RRMP-A SCH-Zuordnungsinformationen für die Mobilstation zum RMCP-A gemäß den Einteilungsergebnissen, die von der Einteilungseinrichtung bestimmt wurden. In Schritt 771 sendet der RMCP-A anschließend die SCH-Zuordnungsinformationen zum MMCP durch den bandinternen Pfad gemäß den Einteilungsergebnissen, die von der Einteilungseinrichtung bestimmt wurden. In Erwiderung des SCH-Zuordnungsnachricht sendet der MMCP einen SCH- Zuordnungsbefehl zum MCCP in Schritt 772. Der MCCP führt anschließend einen Vorgang zum Senden und Empfangen von SCH-Zuordnungsnachrichten für die Mobilstation in Schritt 773 durch. In diesem Fall wird eine Neusendungsfunktion von L2 (Schicht-2) nicht auf die ESCAM angewendet. Bei Empfang der ESCAM, die vom MCCP gesendet wird, kann die Mobilstation zusätzlich ein Bestätigungssignal ACK für die ESCAM in Schritt 774 senden.
Anschließend sendet in Schritt 775 der RMCP-A das RLP-Paket zur Mobilstation zur Startzeit für die Datensendedauer, wobei im DZX-Modus der RMCP-A eine Sendung des RLP-Paketes aufschiebt. Weiterhin sendet der RMCP-A eine Sequenzzahl des letzten gesendeten RLP-Frames zum MMCP durch den bandinternen Pfad, wie bei Schritt 704. Darüber hinaus wird die RLP-Sendung infolge des Auftretens eines RLP-Frame-Fehlers zwischen dem MMCP der BSC und dem RLP der Mobilstation bei Schritt 776 ausgeführt.
Wenn es beim Zweig-Auswahlvorgang von Schritt 750 zwei oder mehr Zweige für die Mobilstation gibt, führt der MMCP einen Vorgang des Auswählens eines Zweigs für die Mobilstation durch Aktivieren des Zweig-Auswahlalgorithmus aus. Weiterhin wird der SCH-Einteilungsvorgang von Schritt 760 ausgeführt, wie es in 5 beschrieben ist, wobei bei diesem Vorgang der RRMP die Mobilstation, die dem SCH gemäß dem PFQ-Algorithmus zugeordnet werden soll, auf der Basis der RLP-Puffergröße ausführt, die vom RMCP mitgeteilt wird, und einen Startpunkt des zugeordneten SCH sowie einen Endpunkt der Datensendedauer des Funkverkehrskanals berechnet.
Die Ausführungsform der vorliegenden Erfindung stellt den Zweig-Auswahlalgorithmus bereit, wobei der Fall berücksichtigt wird, bei dem die Mobilstation einen Hand-Off durch den FCH und den DCCH ausführt. In diesem Fall befindet sich die Mobilstation in dem Zustand, in dem die Mobilstation mit zwei BTSs kommuniziert (d.h. in einem Hand-Off-Zustand, in dem zwei BTSs mit einer Mobilstation durch den FCH und/oder den DCCH verbunden sind). Somit sind zwei Zweige mit der BSC für das alte BTS und ein neues BTS verbunden. Da der SCH einen Fat-Pipe-Aufbau hat, bei dem ein Kanal oder eine geringe Zahl von Kanälen verwendet werden, verwendet der SCH eine sehr geringe Sendeleistung im Vergleich mit dem FCH oder dem DCCH. Wenn der SCH mit zwei oder mehr Zweigen im Hand-Off-Zustand verbunden ist, tritt somit starkes Rauschen auf. Somit ist es vorzuziehen, dass der SCH selbst im Hand-Off-Zustand mit einem Zweig verbunden ist.
Zunächst beträgt als Informations-Sammelzeiteinheit ein PMRM-Berichtsintervall mindestens 180 ms, wobei 260 ms, 280 ms, 340 ms, 360 ms, 420 ms, 440 ms und 480 ms (5·2 + 4·k Frames) für das PMRM-Berichtsintervall zur Verfügung stehen. Die PSMM und die PSMMM sind nicht periodisch. Für die Periodische PSMM-Größenordnung ist die minimale Periode 800 ms. Wenn darüber hinaus die PSMM-Sendedauer der Mobilstation identisch mit der PMRM-Sendedauer ist, wird die Qualität der Rückwärtsverbindung beeinträchtigt. Somit ist es vorzuziehen, Daten zwischen den Mobilstationen mit der Frame-Ebene asynchron zu senden.
Ein Betätigungspunkt des Zweig-Auswahlalgorithmus ist durch den MMCP definiert.
Im Hinblick auf ein Betriebsintervall des Zweig-Auswählalgorithmus' sind die Zweig-Auswahl-Frames für die jeweiligen Benutzer nicht miteinander synchronisiert (Frames sind asynchron). Bei der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das PMRM-Intervall für den Datenaufruf auf 260 ms eingestellt. Weiterhin werden die Zweig-Auswahlergebnisse dem RRMP durch den RMCP zugeführt.
In diesem Fall gibt es zwei Typen von Informationen, die für die Zweig-Auswahl vom BTS für die entsprechenden Zweige erforderlich sind, wie es in 7 gezeigt ist. Was die ersten Informationen angeht, senden die entsprechenden BTSs die Informationen über die verfügbare Leistung für den SCH zur BSC, wie es in 7 gezeigt ist. Da es hier keinen direkten Pfad vom RRMP zum MMCP gibt, sendet das BTS die Informationen über verfügbare Leistung zur BSC durch einen verkehrsinternen (oder bandinternen) Pfad vom RMCP zum MMCP. Die zweiten Informationen sind die Pilotstärkeinformationen. Für die Pilotstärkeinformationen verwendet der MCCP den letzten Wert, den man durch Verarbeiten der PMRM, der PSMM oder der PSMMM erhält.
8 zeigt einen Algorithmus zum Auswählen eines Zweigs im BSC unter Verwendung der obigen Informationen.
Unter Bezugnahme auf 8 wird in Schritt 811 ein Soft-Hand-Off für einen zugewiesenen Kanal (FCH/DCCH im CDMA-System; im folgenden "FDCH" genannt) zum Senden von Steuerinformationen ausgeführt (FDCH-Soft-Hand-Off-Start). In Schritt 813 wird bestimmt, ob der FDCH-Soft-Hand-Off beendet ist. Ist der FDCH-Soft-Hand-Off beendet, wählt die BSC den FDCH-Zweig in Schritt 831.
Ist der FDCH-Soft-Hand-Off in Schritt 813 nicht beendet, empfängt die BSC andernfalls die Pilotstärkeinformationen von der PMRM, PSMM oder PSMMM in Schritt 815. Anschließend findet die BSC einen Zweig zum Maximieren eines Ratenindikators in Schritt 817. Hier kann der gefundene Zweig entweder der aktuell verbundene Zweig oder ein neuer Zweig sein. Nach Auffinden des Zweigs bestimmt die BSC in Schritt 819, ob er gefundene Zweig ein alter Zweig ist. Ist der gefundene Zweig der alte Zweig, bedeutet dies, dass der aktuelle Zweig einen besseren Zustand als der neue Zweig hat. Somit wählt die BSC den gefundenen Zweig als alten Zweig in Schritt 821.
Ist der aufgefundene Zweig in Schritt 819 nicht der alte Zweig, bestimmt die BSC in Schritt 825, ob ein Ratenindikator des neuen Zweigs größer ist als die Summe des Ratenindikators des alten Zweigs und eines Hysteresewertes (LEG_Sel_Hysteresis), der für die Zweig-Auswahl eingestellt ist. Das heißt, bei der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird der neue Zweig als alter Zweig gewählt, wenn der Ratenindikator des neuen Zweigs größer ist als der Ratenindikator des alten Zweigs und der eingestellte Hysteresewert. Wenn die obige Bedingung in Schritt 825 nicht erfüllt ist, schreitet somit die BSC zu Schritt 821 fort, um den alten Zweig zu wählen. Wenn die Bedingung erfüllt ist, stellt die BSC andererseits den neuen Zweig in Schritt 827 ein.
Nach der Auswahl des Zweigs in Schritt 821 oder 827 ermittelt die BSC den gewählten Zweig als alten Zweig in Schritt 823 und kehrt zu Schritt 813 zurück. Dadurch wählt die BSC das BTS, das die höhere Datenrate hat, aus den zwei oder mehr BTSs, die mit der Mobilstation im Soft-Hand-Off-Zustand verbunden sind.
Der Zweig-Auswahlalgorithmus wird detaillierter beschrieben.
Wenn ein Zweig durch Aktivieren des Zwei-Algorithmus' gewählt wird, empfängt der MMCP der Basisstations-Steuereinheit (BSC) die Pilotstärke vom MCCP und Werte verfügbarer Leistung für den SCH vom RIMP jedes BTS. Der MMCP berechnet zuerst eine Datenrate, die in jedem Zweig für die Mobilstation bereitgestellt werden kann, und wählt anschließend das BTS, das die höchste Datenrate aus den Datenraten unterstützt, die für die zwei oder mehr Zweige berechnet wurden.
Eine Beschreibung der Erfindung erfolgt unter Bezugnahme auf eine erste Ausführungsform, in der die verfügbare SCH-Leistung (LEG) jedes Zweigs zunächst berechnet und anschließend der Zweig mit der höchsten Rate (Rate_achiev) gewählt wird, und eine zweite Ausführungsform, bei der verfügbare Ratenindikatoren (Rate_indicator) jedes Zweigs berechnet werden und anschließend der Zweig mit dem höchsten Ratenindikatorwert gewählt wird. Hier sind die Begriffe, die in der ersten und der zweiten Ausführungsform definiert sind, wie folgt. Unter Bezugnahme auf die erste Ausführungsform bezeichnet erstens eine verfügbare SCH-Leistung eine Leistung, die von der Basisstation gemessen und an die BSC ausgegeben wird. Eine Pilotleistung bezeichnet eine Pilotleistung, deren Wert in der BSC ermittelt wird und die in der Basisstation erzeugt wird. "Req MS power" bezeichnet eine Leistung, die in einer Mobilstation erforderlich ist (hier bezieht sie sich auf Eb/Nt; erforderliches Eb/Nt). Eine Empfangsstärke eines Pilots bezeichnet ein Signal, das von der Mobilstation gemessen und and die BSC ausgegeben wird (hier bezieht sie sich auf Pilot Ec/Io) und Pilot_strength_dB der zweiten Ausführungsform entspricht. Unter Bezugnahme auf die zweite Ausführungsform bezeichnet eine Pilotstärke (pilot_strength_dB) ein Signal, das von der Mobilstation gemessen und an die BSC ausgegeben wird und Pilot Ec/Io der ersten Ausführungsform entspricht, wie es oben beschrieben wurde. Eine verfügbare SCH-Leistung (available_SCH_power) bezeichnet ein Signal, das in der Basisstation gemessen und and die BSC ausgegeben wird.
Zunächst erfolgt eine Beschreibung der ersten Ausführungsform zum Wählen des Zweigs, der die höchste Rate_achiev hat, nachdem die verfügbaren Raten Rate_achiev der entsprechenden Zweige berechnet wurden.
Die verfügbaren Raten Rate_achiev in jedem Zweig für den Benutzer werden wie folgt unter der Voraussetzung berechnet, das die gesamte verfügbare SCH-Leistung vom Benutzer verwendet wird. Hier wird davon ausgegangen, dass die Pilotleistung (Pilot Power (LEG)) dem MMCP bekannt ist, da die BSC einen statischen Wert für die Pilotleistung verwendet.
Die verfügbaren Raten Rate_achiev der jeweiligen Zweige werden wie folgt mit Hilfe der verfügbaren SCH-Leistung der Zweige, der Pilotleistung der Zweige, Pilot Ec/Io, das von der Mobilstation zugeführt wird, und einem Eb/Nt-Wert bestimmt, der für das Aufrechterhalten der Leistung notwendig ist. Rate_achiev (LEG) = f(Verfügbare SCH-Leistung (LEG)/Pilotleistung (LEG), Pilot rx Ec/Io (LEG), Req Eb/Nt Tabelle)
Zunächst wird ein SCH-Offset, der ein Verhältnis der Verfügbaren SCH-Leistung zur Pilotleistung ist, unter Verwendung der verfügbaren SCH-Leistung und der Pilotleistung berechnet. SCH-Offset = (Verfügbare SCH-Leistung)/(Pilotleistung)
In diesem Fall wird der maximale Verarbeitungsgewinn (pg), der für die verfügbare SCH-Leistung zugeordnet werden kann, wie folgt berechnet. pg = Req Eb/Nt/(Pilot Ec/Io·SCH_offset)wobei Req Eb/Nt einen Empfangs-Eb/Nt-Wert bei der Mobilstation kennzeichnet, der zuvor durch Simulation bekannt ist, und Pilot Ec/Io einen Pilotempfangs-Ec/Io-Wert kennzeichnet, der von der Mobilstation durch die Signalnachrichten, wie etwa PMRM oder PSMM, zugeführt wird.
Schließlich wird die verfügbare Rate wie folgt bestimmt, da der Verarbeitungsgewinn bei der Rate von 9,6 Kbps 128 ist. Rate_achiev = 128/pg·9,6 kbps
Wenn es zahlreiche Zweige gibt, wählt die BSC das BTS, das die höchste Rate aus den verfügbaren Raten Rate_achiev unterstütz, die für die jeweiligen Zweige berechnet wurden, und führt eine Datensendung auf dem gewählten Zweig aus.
Das Paket wird nicht eingeteilt, solange der gewählte Zweig nicht im RRMP gewählt ist, wenn ein umgekehrter SER (Symbolfehleranteil) größer ist als ein eingestellter Schwellenwert SER_BAD_THRESH, wenn der Rückwärts-FCH zugeordnet ist, oder wenn die rückwärtsgerichtete Pilot Ec/Nt geringer ist als ein Schwellenwert RPICH_BAD_THRESH, wenn der Rückwärts-DCCH zugeordnet ist.
Als nächstes folgt eine Beschreibung der zweiten Ausführungsform zum Auswählen des Zweigs mit dem höchsten Rate_indicator nach dem Berechnen der verfügbaren Ratenindikatoren Rate_indicator der entsprechenden Zweige. Bei dieser Ausführungsform kann der Ratenindikator Rate_Indicator berechnet werden durch Rate_indicator(leg) = Pilot_Strenght_dB(leg) + Available_SCH_Power_dB(leg)
Ein Zweigwählalgorithmus gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist wie folgt mit Hilfe von Rate_indicator gegeben.
In diesem Fall werden die Ratenindikatoren der entsprechenden Zweige mit Hilfe von Pilot Ec/Io, das von der Mobilstation zugeführt wird, und der verfügbaren SCH-Leistung berechnet, worauf der Zweig mit dem höchsten Ratenindikatorwert gewählt wird.
für (jeden Zweig im aktiven Satz) Rate_indicator(leg) = Pilot_Strenght_dB(leg) + Available_SCH_Power_dB(leg); Leg = argmaxleg(Rate_indicator(leg))
Das heißt, der Zweig mit der hohen Empfangspilotleistung an der Mobilstation und mit der hohen verfügbaren SCH-Leistung wird für den Datendienst gewählt.
Um daneben ein Ping-Pong-Phänomen im Hand-Off-Bereich zu vermeiden, wird der Datendienst kontinuierlich im bestehenden Zweig ausgeführt, wenn der Ratenindikatorwert des neu bestimmten Zweigs geringer ist als der Ratenindikatorwert des vorherigen Zweigs plus der Hysteresewert
Das Zweig-Auswahlverfahren gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ausgeführt, wie es beim Vorgang von 8 gezeigt ist, wobei Rate_indicator für Rate_achiev der ersten Ausführungsform verwendet wird. Hier ist Rate_indicator die Pilotstärke (dB) plus die verfügbare SCH-Leistung (dB), wobei die Basisstations-Steuereinheit (BSC) das BTS mit dem höchsten Rate_indicator-Wert wählt, nachdem die Ratenindikatorwerte Rate_indicator der Basissendeempfängersysteme (BTSs) im Hand-Off-Zustand berechnet wurden. Beim Zweig-Auswahlvorgang wird ein neuer Zweig gewählt, wenn der Zustand von Rate_indicator(Leg) > Rate_indicator(Old_Leg) + Leg_Sel_Hysteresis erfüllt ist.
Darüber hinaus wird das Paket nicht eingeteilt, solange der gewählte Zweig nicht im RRMP eingeteilt ist, wenn der umgekehrte SER größer ist als ein eingestellter Schwellenwert SER_BAD_THRESH, wenn der Rückwärts-FCH zugeordnet ist, oder die rückwärtsgerichtete Pilot Ec/Nt geringer ist als ein eingestellter Schwellenwert RPICH_BAD_THRESH, wenn der Rückwärts-DCCH zugeordnet ist.
Wenn es infolge eines Fehlers bei der Zuordnung eines Fingers zu einem zugeordneten Rückwärts-FCH-Kanals nicht möglich ist, Daten zu empfangen, oder wenn ein Rückwärts-FER größer oder gleich einem Schwellenwert ist, kann bei einer weiteren Ausführungsform der RRMP den gewählten Zweig derart einteilen, dass das Paket nicht eingeteilt werden sollte.
Nun folgt eine Beschreibung eines Verfahrens zum Steuern der Leistung eines eingeteilten Funkpaket-Datenkanals in einem drahtlosen Kommunikationssystem. Bei der folgenden Beschreibung wird davon ausgegangen, dass der Funkpaket-Datenkanal ein Zusatzkanal (SCH) des CDMA-2000-Systems ist, wie es oben erwähnt wurde.
Ein Leistungssteuerverfahren für den Funkpaket-Datenkanal wird unterschiedlich insbesondere gemäß eines Vorwärts-Leistungssteuermodus FPC_MODE ausgeführt. In dem Zustand, in dem FPC_MODE = 0 ist, wird ein Schnell-Vorwärts-Leistungssteuer-(FFPC-)Verfahren angewendet, bei dem die Leistung des Funkpaket-Datenkanals gesteuert wird, indem ein relativer Offset im Vorwärts-Grundkanal (F-FCH) oder im zugewiesenen Steuerkanal (DCCH) eingestellt wird. Das FFPC-Verfahren wird als "erstes Leistungssteuerverfahren" bezeichnet. In der folgenden Beschreibung werden der Grundkanal (FCH) und der zugewiesene Steuerkanal (DCCH) als "FDCH" bezeichnet.
Darüber hinaus ist es ebenfalls möglich, die Sendleistung des Funkpaket-Datenkanals mit Hilfe eines PMRM-Leistungssteuer-Algorithmus des 2G-System-Ratensatzes 1 zu steuern. In diesem Fall werden eine Rate und eine Leistung des SCH unter Verwendung einer Pilotstärke bestimmt, wobei die bestimmte Leistung für ein Einteilungsintervall beibehalten wird. Das Leistungssteuerverfahren auf Basis der Pilotstärke wird als "zweites Leistungssteuerverfahren" bezeichnet.
Wenn FPC_MODE = 1 oder 2 ist, wird die Sendeleistung des Funkpaket-Datenkanals getrennt vom FDCH gesteuert. Ein Leistungssteuerverfahren für FPC_MODE = 1 oder 2 wird als "drittes Leistungssteuerverfahren" bezeichnet.
Das Leistungssteuerverfahren des Funkpaket-Datenkanals kann in den folgenden drei Ausführungsformen gemäß dem Leistungssteuerverfahren angewendet werden, das in einem Hand-Off-Zustand verwendet werden soll. Für FPC_MODE = 0 kann die Leistungssteuerung im ersten oder im zweiten Leistungssteuerverfahren angewendet werden, die unten in Tabelle 2 gezeigt sind und ein grundlegendes Leistungssteuerverfahren sind. Für FPC_MODE = 1 oder 2 kann die Leistungssteuerung im dritten Leistungssteuerverfahren angewendet werden, das unten in Tabelle 5 gezeigt ist. Soll die Leistungssteuerung im dritten Leistungssteuerverfahren angewendet werden, besteht die Möglichkeit ein Soll-FER des SCH im Hand-Off-Bereich beizubehalten.
Tabelle 2
Wie es oben bemerkt wurde, zeigt Tabelle 2 das Leistungssteuerverfahren zum Steuern der Leistung des F-SCH für FPC_MODE = 0. Bei diesem Verfahren wird FPC_MODE = 0 für die Leistungssteuerung des Funkpaket-Datenkanals im Nicht-Hand-Off-Zustand verwendet, wohingegen das Leistungssteuerverfahren auf der Basis der Pilotstärke im Hand-Off-Zustand verwendet wird. Wenn die Leistung des Funkpaket-Datenkanals im Leistungssteuerverfahren gesteuert wird, wie es in Tabelle 2 gezeigt ist, sind die zugehörigen Nachrichten und Parameter gegeben, wie es unten in Tabelle 3 gezeigt ist.
Tabelle 3
Der Betrieb jedes Modus' ist wie folgt. Das Leistungssteuerverfahren des F-SCH, das in Tabelle 2 gezeigt ist, arbeitet in einem FFPC-Modus oder einem Modus auf Basis der Pilotstärke gemäß dem Hand-Off. Die detaillierte Beschreibung erfolgt unten.
Zunächst wird ein Betrieb des F-SCH im FFPC-Modus erläutert.
FPC_MODE = 0 wird entweder im Hand-Off-Zustand oder im Nicht-Hand-Off-Zustand verwendet. In diesem Fall arbeitet der F-FDCH (Vorwärts-FDCH) im FFPC-Modus. Weiterhin wird die Outer-Loop-Leistungssteuerung automatisch durch den FFPC-Modus ausgeführt. Die Leistungssteuerung des F-SCH hat einen relativen Offsetwert im Bezug auf die Leistungssteuerung des F-FDCH, wobei die Gewinnsteuerung gemäß einem Leistungssteuerbit (PCB) des F-FDCH durchgeführt wird. 9 zeigt ein Leistungssteuerverfahren im FFPC-Modus.
Unter Bezugnahme auf 9 erfasst das Basisstationssystem ein Leistungssteuerbit (PCB) aus einem empfangenen Signal in Schritt 911 und analysiert das erfasste Leistungssteuerbit in Schritt 913. Wenn das Leistungssteuerbit äquiva lent zu einem Befehl zur Anhebung der Leistung ist (PCB = 1), ermittelt das Basisstationssystem einen erhöhten Leistungswert des Funkpaket-Datenkanals in Schritt 915. Hier wird die Leistung des Funkpaket-Datenkanals durch Addieren eines Leistungssteuerschritt-(PC-Schritt-)Wertes zur Summe der Sendeleistung des FDCH und eines Leistungs-Offsetwertes ermittelt (d.h. SCH_power = FDCH_power + power_offset + pc_step). Ist das Leistungssteuerbit äquivalent zu einem Befehl zur Absenkung der Leistung (PCB = –1) in Schritt 913, bestimmt das Basisstationssystem einen verringerten Leistungswert des Funkpaket-Datenkanals in Schritt 917. Hier wird die Leistung des Funkpaket-Datenkanals durch Subtrahieren eines Leistungssteuer-Schrittwertes von der Summe der Sendeleistung des FDCH und eines Leistungs-Offsetwertes ermittelt (d.h. SCH_power = FDCH_power + power_offset – pc_step). Um die Leistung des Funkpaket-Datenkanals im FFPC-Modus zu steuern (d.h. das erste Leistungssteuerverfahren gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung), wird somit der resultierende Wert des empfangenen Leistungssteuerbits zum Wert addiert, der durch Addieren der Offset-Leistung zur Sendeleistung des FDCH-Kanals im Nicht-Hand-Off-Zustand ermittelt wurde, oder von diesem abgezogen. Der Funkpaket-Datenkanal kann ein Kanal sein, der einer oder mehreren Mobilstationen in einem Einteilungsintervall zugeordnet wird, wie es oben erläutert wurde.
Das Outer-Loop-Leistungssteuerverfahren modifiziert den relativen Offset für den F_FDCH unter Verwendung einer Outer-Loop-Berichtsnachricht (OLRM). Der MCCP sendet dem MMCP einen Wert (F_SCH_SETPT – F_FDCH_SETPT) >> 1 in einem 8-Bit-2-Komplement unter Verwendung eines OLRM-Parameters, und der MMCP sendet diesen Wert zum RMCP. Der RMCP berechnet einen relativen Gewinn-Offset des SCH im Bezug auf den FDCH mit Hilfe des empfangenen Wertes und wendet anschließend den berechneten Gewinn-Offset auf den Gewinn (SCH-Gewinn) des Funkpaket-Datenkanals an. Der RMCP teilt den Gewinn-Offset mit, indem er ihn in eine Nachricht einschließt, die zum RRMP gesendet wird. In diesem Modus werden die PMRM-, die PSMM- und die PSMMM-Nachrichten nicht zur Leistungssteuerung verwendet.
Die Mobilstation muss einen Outer-Loop-Einstellpunkt für den SCH lediglich für die Dauer der Datensendung aktualisieren.
Das erste Leistungssteuerverfahren (d.h. ein Leistungssteuerverfahren für den Modus FPC_MODE = 0) wird durch einen Austausch von Signalnachrichten ausgeführt, wie es in 12 gezeigt ist.
Als nächstes wird ein Vorgang des Modus' auf Basis der Pilotstärke im Hand-Off-Zustand beschrieben. 10 zeigt, wie das Basissteuersystem im Hand-Off-Zustand die Leistung des Vorwärts-Funkpaket-Datenkanals gemäß der Pilotstärke steuert, die von der Mobilstation empfangen wird. Bei Empfang der PMRM-, der PSMM- und der PSMMM-Nachrichten sendet der MCCP vorzeichenlose 6-Bit-Pilotstärkeinformationen und 2-Bit-SCH-Frame-Fehlerinformationen zum RMCP durch den MMCP über die bandinternen Intervalle von 20 ms. Tabelle 4 zeigt die 2-Bit-SCH-Frame-Fehlerinformationen
Tabelle 4
Der SCH-Gewinn wird mit Hilfe eines Modem-DSP (MDSP) unter Verwendung desselben Algorithmus gesteuert, wie er beim PMRM-Leistungssteuerverfahren für den 2G-Ratensatz 1 verwendet wurde. In diesem Fall werden die Rate und die SCH-Leistung unter Verwendung der Pilotstärke ermittelt, wobei die Leistung für ein Einteilungsintervall beibehalten wird. In diesem Modus wird die OLRM-Nachricht nicht verwendet. Weiterhin berechnet der RMCP einen relativen Gewinn-Offset zusätzlich zu einem normalen ratenabhängigen Gewinn-Offset für einen Pilotsendungsgewinn des SCH und teilt anschließend den berechneten Wert mit, indem er ihn in eine Nachricht einschließt, die zum RIMP in Intervallen von 80 ms gesendet wird. Wenn ein Bericht zum RIMP in Intervallen von 80 ms gesendet wird, sendet der RMCP lediglich die Summe der Durchschnittleistung für die FDCH-Leistung und sendet keinen Bericht für die einzelne FDCH-Leistung.
Das zweite Leistungssteuerverfahren (d.h. das Leistungssteuerverfahren auf Basis der Pilotstärke) wird durch einen Austausch der Signalnachrichten ausgeführt, wie es in 12 dargestellt ist.
Bei der zweiten Ausführungsform arbeitet der Funkpaket-Datenkanal (F-SCH) im Modus FPC_MODE = 0 oder im Modus FPC_MODE = 1 oder 2 gemäß dem Hand-Off-Zustand. Tabelle 5 zeigt die Leistungsteuermodi des Funkpaket-Datenkanals für diesen Fall. In Tabelle 5 erfolgt die Leistungssteuerung des Funkpaket-Datenkanals mit Hilfe des ersten Leistungssteuerverfahrens im Nicht-Hand-Off-Zustand, des dritten Leistungssteuerverfahrens im Hand-Off-Zustand oder des dritten Leistungssteuerverfahren ohne Rücksicht auf den Fland-Off-Zustand. Darüber hinaus zeigt Tabelle 6 entsprechende Nachrichtenparameter, die beim ersten und beim dritten Leistungssteuerverfahren verwendet werden. Das erste Leistungssteuerverfahren ist identisch mit dem ersten Leistungssteuerverfahren der ersten Ausführungsform. Daher erfolgt aus Gründen der Einfachheit eine Beschreibung lediglich des dritten Leistungssteuerverfahrens.
Tabelle 5
Tabelle 6
Nun folgt eine Beschreibung eines Vorgangs des dritten Leistungssteuerverfahrens zum Steuern der Leistung des Funkpaket-Datenkanals (F-SCH) in FPC_MODE = 1 oder 2.
Die F-SCH-Leistung wird unabhängig vom F-FDCH in Abhängigkeit eines FFPC-Bits (PCB) entsprechend dem SCH gesteuert. Das heißt, im Modus von FPC_MODE = 1 oder 2 sendet die Mobilstation nicht nur ein Leistungssteuerbit für den FDCH sondern auch ein Leistungssteuerbit zum Steuern der Leistung des Funkpaket-Datenkanals, wobei das Basisstationssystem die Sendeleistung des Funkpaket-Datenkanals durch Erfassen des Leistungssteuerbits steuert, das von der Mobilstation gesendet wird. 11 zeigt das Leistungssteuerverfahren, das im FFPC-Modus durchgeführt wird.
Unter Bezugnahme auf 11 erfasst das Basissteuersystem ein Leistungssteuerbit aus dem empfangenen Signal in Schritt 1111 und analysiert das erfasste Leistungssteuerbit in Schritt 1113. Das erfasste Leistungssteuerbit dient als Information zum Steuern der Leistung des Funkpaket-Datenkanals. Ist das Leistungssteuerbit äquivalent zu einem Befehl zum Anheben der Leistung (PCB = 1) in Schritt 1113, bestimmt das Basisstationssystem einen erhöhten Leistungswert des Funkpaket-Datenkanals in Schritt 1115. Hier wird die Leistung des Funkpaket-Datenkanals durch Addieren eines Leistungssteuer-Schrittwertes zur vorherigen Sendeleistung des Funkpaket-Datenkanals bestimmt (d.h. SCH_power = SCH_power + pc_step). Wenn andernfalls das Leistungssteuerbit äquivalent zu einem Befehl zur Absenkung der Leistung (PCB = –1) in Schritt 1113 ist, bestimmt das Basisstationssystem einen verringerten Leistungswert des Funkpaket-Datenkanals in Schritt 1117. Hier wird die Leistung des Funkpaket-Datenkanals durch Subtrahieren eines Leistungssteuer-Schrittwertes von der vorherigen Sendeleistung des SCH ermittelt (d.h. SCH_power = SCH_power – pc_step). Um die Leistung des Funkpaket-Datenkanals im dritten Leistungssteuerverfahren zu steuern, wird somit der resultierende Wert des empfangenen Leistungssteuerbits zur Leistung des SCH-Kanals im Dienst addiert oder von dieser abgezogen. Der Funkpaket-Datenkanal kann ein Kanal sein, der einer oder mehreren Mobilstationen in einem Einteilungsintervall zugeordnet wird, wie es oben beschrieben ist.
Um im dritten Leistungsteuerverfahren einen Bericht zum RRMP in Intervallen von 80 ms zu senden, sendet der RMCP lediglich die Summe der Durchschnittsleistung der FDCH-Leistung und sendet keinen Bericht für die einzelne FDCH-Leistung. Wird der SCH zu Beginn zugeordnet, bestimmt der RRMP eine Ausgangsleistung mit Hilfe der Pilotstärke, die aus der PMRM-, der PSMM- oder der PSMMM-Nachricht empfangen wird (durch MCCP → MMCP → RMCP → RRMP). Anschließend berechnet der RMCP einen relativen Gewinn-Offset zusätzlich zu einem normalen ratenabhängigen Gewinn-Offset für einen Pilotsendungsgewinn des SCH und teilt daraufhin den berechneten Wert mit, indem er ihn in eine Nachricht einschließt, die zum RRMP gesendet wird. In diesem Modus wird die OLRM-Nachricht nicht verwendet. Wenn ein Bericht zum RIMP (oder RRMP) gesendet wird, sendet der RMCP lediglich die Summe der Durchschnittsleistung für die FDCH-Leistung und sendet keinen Bericht für die einzelne FDCH-Leistung.
Das dritte Leistungssteuerverfahren (d.h. das Leistungssteuerverfahren für den Modus FPC_MODE = 1 oder 2) wird durch Austauschen von Signalnachrichten ausgeführt, wie es in 12 gezeigt ist.
Wie es oben beschrieben wurde, ist es durch Anwendung des Leistungssteuerverfahrens gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung möglich, wirkungsvoll die Steuerleistung des Funkpaket-Datenkanals zu steuern. Das heißt, die Leistungssteuerung des Funkpaket-Datenkanals erfolgt unter Anwendung des FFPC-Verfahrens im Nicht-Hand-Off-Zustand und unter Anwendung des Steuerverfahrens auf Basis der Pilotstärke im Hand-Off-Zustand. Darüber hinaus erfolgt die Leistungssteuerung des Funkpaket-Datenkanals unabhängig vom FDCH durch Empfangen eines Leistungssteuerbits entsprechend der FFPC im Hand-Off-Zustand. Darüber hinaus kann das neuartige Leistungssteuerverfahren wirkungsvoll auf die Leistungssteuerung des Funkpaket-Datenkanals angewendet werden, der durch die Einteilungstechnik zugeordnet wird.
Wenngleich die Erfindung unter Bezugnahme auf eine bestimmte bevorzugte Ausführungsform derselben dargestellt und beschrieben wurde, wird der Fachmann verstehen, dass zahlreiche Änderungen in Form und Detail an dieser vorgenommen werden können, ohne vom Geltungsbereich der Erfindung abzuweichen, wie er in den beigefügten Ansprüchen definiert ist.

Claims

Verfahren zum Steuern von Leistung eines zweiten Kanals in einem Zustand, in dem eine Basisstations-Steuereinheit Handover einer Mobilstation, die Paketdaten über den zweiten Kanal empfängt, von einem ersten Basisstations-System zu einem zweiten Basisstations-System durchführt, in einem System, in dem die Mobilstation mit dem ersten Basisstations-System und dem zweiten Basisstations-System, das an das erste Basisstations-System angrenzt, über einen ersten Kanal zum Senden einer Steuernachricht kommuniziert und die Mobilstation mit dem ersten Basisstations-System über den zweiten Kanal zum Senden der Paketdaten kommuniziert, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: Erfassen (911) von Leistungssteuerinformationen des ersten Kanals, die von der Mobilstation gesendet werden; Berechnen (915) einer Verkehrskanal-Sendeleistung (SCH_power) des zweiten Kanals durch Addieren einer Summe eines vorgegebenen Leistungswertes (power_offset) und eines Leistungssteuer-Schrittwertes (pc_step) zu einer Verkehrskanal-Sendeleistung (FDCH_power) des ersten Kanals, wenn die erfassten Leistungssteuerinformationen des ersten Kanals ein Befehl zum Anheben der Leistung sind; Berechnen (917) einer Verkehrskanal-Sendeleistung (SCH_power) des zweiten Kanals durch Subtrahieren des Leistungssteuer-Schrittwertes (pc_step) von der Summe des vorgegebenen Leistungswertes (power_offset) und einer Verkehrskanal-Sendeleistung (FDCH_power) des ersten Kanals, wenn die erfassten Leistungssteuerinformationen des ersten Kanals ein Befehl zum Absenken der Leistung sind; und Steuern eines Signals auf dem zweiten Kanal entsprechend der berechneten Verkehrskanal-Sendeleistung (SCH_power).
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der vorgegebene Leistungswert (power_offset) äquivalent zu einem Sendeleistungs-Offsetwert des ersten und des zweiten Kanals ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Leistungssteuerinformationen des ersten Kanals, die durch die Mobilstation gesendet werden, Leistungssteuerinformationen eines Dedicated Control Channel sind.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Leistungssteuerinformationen des ersten Kanals, die durch die Mobilstation gesendet werden, Leistungssteuerinformationen eines Fundamental Channel sind.
Verfahren zum Steuern von Leistung eines zweiten Kanals in einem Zustand, in dem eine Basisstations-Steuereinheit Handover einer Mobilstation, die Paketdaten über den zweiten Kanal empfängt, von einem ersten Basisstations-System zu einem zweiten Basisstations-System durchführt, in einem System, in dem die Mobilstation mit dem ersten Basisstations-System und dem zweiten Basisstations-System, das an das erste Basisstations-System angrenzt, über einen ersten Kanal zum Senden einer Steuernachricht kommuniziert und die Mobilstation mit dem ersten Basisstations-System über den zweiten Kanal zum Senden der Paketdaten kommuniziert, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: Erfassen (1111) von Leistungssteuerinformationen des ersten und des zweiten Kanals, die von der Mobilstation gesendet werden; Berechnen (1115) einer Verkehrskanal-Sendeleistung (SCH_power) des zweiten Kanals durch Addieren eines Leistungssteuer-Schrittwertes (pc_step) zu der Verkehrskanal-Sendeleistung (SCH_power) des zweiten Kanals, wenn die erfassten Leistungssteuerinformationen des zweiten Kanals ein Befehl zum Anheben der Leistung sind; Berechnen (1117) einer Verkehrskanal-Sendeleistung (SCH_power) des zweiten Kanals durch Subtrahieren des Leistungssteuer-Schrittwertes (pc_step) von der Verkehrskanal-Sendeleistung (SCH_power) des zweiten Kanals, wenn die erfassten Leistungssteuerinformationen des zweiten Kanals ein Befehl zum Absenken der Leistung sind; und Steuern eines Signals auf dem zweiten Kanal entsprechend der berechneten Verkehrskanal-Sendeleistung (SCH_power).
Verfahren nach Anspruch 5, wobei der erste Kanal ein Dedicated Control Channel ist.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei der zweite Kanal ein Fundamental Channel ist.