Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet der Ermittlung der Kanalqualität
im Umfeld der kabellosen Funkkommunikation.
Hintergrund und Stand der Technik
In kabellosen Funkkommunikationsnetzwerken wie beispielsweise UMTS-Netzwerken
können adaptive Modulations- und adaptive Codierungsschemata wie auch umfangreiche
Multicode-Operationen sowie Strategien zur schnellen und spektraleffizienten Neuübertragung
eingesetzt werden, um eine höhere Spektraleffizienz für die Paketdatenübertragung
zwischen einer Basisstation und Benutzereinrichtungen (User Equipment, UE) eines
Kommunikationsnetzwerks zu erzielen. Insbesondere HSDPA (High-Speed Downlink Packet
Access) dient als Erweiterung des UMTS-Standards zur Nutzung adaptiver Modulations-
und Codierungsschemata für die Optimierung des Datendurchsatzes.
Die Auswahl geeigneter Modulations- und Codierungsschemata durch einen
Packet Scheduler der Basisstation, d. h. des Knotens B, wird normalerweise durchgeführt
durch Verwendung der Rückmeldungsinformationen, die von mobilen Endgeräten
oder Benutzereinrichtungen an die Basisstation übertragen werden. Auf der Basis
dieser Rückmeldungsinformationen kann der Packet Scheduler des Knotens B exakt
ermitteln, an welches Endgerät ein Datenpaket übertragen werden soll und
mit welcher Datenrate. Außerdem kann der Packet Scheduler die Sendeleistung
in Abhängigkeit von den Rückmeldungsinformationen ändern.
Rückmeldungsinformationen werden normalerweise über ein
Kanalqualitätskennzeichen (Channel Quality Indicator, CQI) bereitgestellt,
das angibt, welche geschätzte Transportblockgröße, welcher Modulationstyp
und welche Anzahl paralleler Codes für eine bestimmte Sendeleistung von einer
Mobilstation entlang der Abwärtsverbindung korrekt empfangen werden kann. Ein
solches Kanalqualitätskennzeichen (Channel Quality Indicator, CQI) in Abwärtsrichtung
kann über einen dedizierten physischen Hochgeschwindigkeits-Steuerkanal in
Aufwärtsrichtung („High-Speed Dedicated Physical Control Channel", HS-DPCCH)
an die Basisstation übertragen werden; dieser Kanal kann wiederum eine weitere
ACK/NACK-Übertragung unterstützen, die die Ergebnisse einer zyklischen
Redundanzprüfung (Cyclic Redundancy Check, CRC) nach dem Decodieren und Kombinieren
des Pakets widerspiegelt.
Die Verwendung von CQIs in Aufwärtsrichtung erlaubt die Implementierung
eines Mechanismus zur Leistungssteuerung für einen Hochgeschwindigkeitskanal
in Abwärtsrichtung, z. B. für den gemeinsamen Hochgeschwindigkeitskanal
in Abwärtsrichtung („High-Speed Downlink Shared Channel", HS-DSCH),
der für schnelle Datenübertragungen in HSDPA verwendet wird. Somit wird
zur Übertragung von Datenpaketen in einem Kanal in Abwärtsrichtung nur
die erforderliche Sendeleistung verwendet. Das CQI gibt die Kanalqualität an,
die beispielsweise die erforderliche Sendeleistung bestimmt wie auch die Auswahl
eines geeigneten Modulations- und Codierungsschemas.
Es ist daher sehr wichtig, dass die vom CQI bereitgestellten Informationen
exakt sind und den aktuellen Status des Kanals in Abwärtsrichtung widerspiegeln.
Die Genauigkeit der CQI-Berichte kann jedoch auf verschiedene Arten verringert werden.
Die CQI-Werte werden mithilfe der Benutzereinrichtungen ermittelt auf der Basis
einer kurzfristigen Messung eines verrauschten empfangenen Signals. Diese Ermittlung
unterliegt daher inhärent einer unvermeidlichen Messungsungenauigkeit. Da die
CQI-Berichte mithilfe der Basisstation ausgewertet, also zunächst an die Basisstation
übertragen werden müssen, liegt zwangsläufig implizit eine Verzögerung
zwischen der CQI-Ermittlung und der CQI-Auswertung vor. Darüber hinaus werden
die CQI-Berichte eventuell nicht sofort an die Basisstation übertragen. Die
CQI-Übertragung basiert z. B. normalerweise auf einem festen Zeitmuster in
periodischer oder nicht-periodischer Weise. Bei UTRA-FDD (UMTS Terrestrial Radio
Access-Frequency Division Duplex) wird ein CQI beispielsweise periodisch gesendet,
und der Rückmeldungszyklus beträgt zwischen 2 ms und 160 ms.
Außerdem kann eine Mobilstation eine Bewegung mit hoher Geschwindigkeit,
z. B. über 50 km/h, erfahren. In einem solchen Fall kann ein an der Basisstation
empfangener CQI-Bericht von einer Mobilstation nicht als Maß für die aktuelle
Kanalqualität verwendet werden, da die Kanalqualität wesentlich von der
Position der Mobilstation abhängt und mit wechselnder Position der Mobilstation
erheblich variieren kann.
Das Dokument WO 2004/042982
zum Stand der Technik beschreibt ein Verfahren zur Qualitätsvorhersage für
kabellose Kommunikationssysteme, wobei eine kabellose Benutzereinrichtung durch
lineare Vorhersage aus zurück liegenden und aktuellen Messungen zu Übertragungen
in Abwärtsrichtung eine Prognose für das CQI ableitet und diese an die
Basisstation sendet zur Aktualisierung der Übertragungsparameter. Ein solcher
Ansatz weist besonders bei einer hohen Geschwindigkeit der Benutzereinrichtung eine
unzureichende Leistung auf.
Innerhalb des Third Generation Partnership Project
(3 GPP) gibt es Ansätze, die Genauigkeit der Informationen zur Qualität
des Übertragungskanals in der Basisstation zu verbessern. Ein erster als CQI-Interpolierung
bezeichneter Ansatz nutzt relativ selten erhaltene CQI-Berichte, die interpoliert
oder extrapoliert werden können mithilfe von Informationen zur Sendeleistung
des entsprechenden dedizierten Kanals. Dieses CQI-Interpolierungsschema ist besonders
vorteilhaft zum Kompensieren der Berichtsverzögerungen in Szenarien, in denen
beispielsweise die Geschwindigkeit einer Mobilstation ausreichend niedrig ist. Wenn
sich eine Mobilstation jedoch mit hoher Geschwindigkeit bewegt, bietet das CQI-Interpolierungsschema
keine ausreichende Leistung, und die Anwendung dieses Schemas ist eher nachteilig.
Der zweite Ansatz basiert auf der so genannten CQI-Durchschnittsbildung.
Das CQI-Durchschnittsbildungsschema ermittelt im Prinzip einen Wert, der eine durchschnittliche
Kanalqualität angibt, die von einer Mobilstation ermittelt wurde. Dies ist
insbesondere nützlich bei einer hohen Geschwindigkeit der Mobilstationen, führt
jedoch zu einer ziemlich verschwenderischen Einplanung in Abwärtsrichtung bei
niedrigen oder mittleren Geschwindigkeiten der Mobilstation.
Das Dokument 3GPP TS 25.214 V6.2.0 („3rd Generation
Partnership Project; Technical Specification Group Radio Access Network"; Juni 2004)
zum Stand der Technik beschreibt eine Benutzereinrichtung (UE), die einen CQI-Wert
meldet, der abgeleitet ist aus Messungen zur Empfangsleistung auf der Basis eines
unbegrenzten Beobachtungsintervalls, wobei keine bestimmten Maßnahmen getroffen
wurden hinsichtlich der universellen Anwendbarkeit unabhängig von der Geschwindigkeit
der Benutzereinrichtung.
Mit der vorliegenden Erfindung wird daher beabsichtigt, ein Verfahren
bereitzustellen zum Abschätzen der Übertragungsqualität eines Datenübertragungskanals
in Abwärtsrichtung, das universell und unabhängig von der Geschwindigkeit
der Benutzereinrichtung anwendbar ist. Auf diese Weise verbessert die Erfindung
die adaptive Modulation und die adaptive Codierung sowie die adaptiven Leistungssteuerungsmechanismen
einer Basisstation eines kabellosen Funkkommunikationsnetzes.
Zusammenfassung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung schafft ein Verfahren zur Abschätzung
der Kanalqualität eines kabellosen Übertragungskanals durch Verwendung
von Kanalqualitätskennzeichen (CQIs), die von einer Mobilstation an eine Basisstation
eines Funkkommunikationsnetzes übertragen werden. Das Verfahren umfasst den
Empfang mindestens eines ersten Kanalqualitätskennzeichens von der Mobilstation,
das die Kanalqualität zu einem ersten Zeitpunkt angibt. Auf der Basis von mindestens
den empfangenen ersten Kanalqualitätskennzeichen wird ein Abschätzungsverfahren
ausgewählt, das die Kanalqualität adaptiv ein zweites Mal abschätzen
kann. Nach der Auswahl eines geeigneten Abschätzungsverfahrens wird das ausgewählte
Abschätzungsverfahren ein zweites Mal zum Abschätzen der Kanalqualität
verwendet. Nachdem die Kanalqualität zu einem zweiten Zeitpunkt geschätzt
wurde, wird die geschätzte Kanalqualität normalerweise dem Packet Scheduler
der Basisstation bereitgestellt.
Durch die Nutzung mindestens eines ersten empfangenen Kanalqualitätskennzeichens
kann ein geeignetes Abschätzungsverfahren ausgewählt und für die
Abschätzung einer aktuellen Kanalqualität angewandt werden in einer Weise,
die bevorzugt anzuwenden ist für Übertragungsbedingungen, die vom ersten
Kanalqualitätskennzeichen angegeben wurden. Eine Gruppe von an der Basisstation
empfangenen Kanalqualitätskennzeichen kann beispielsweise indirekt einen Hinweis
auf die Geschwindigkeit der Mobilstation darstellen. Daher kann im Prinzip zumindest
eine Schätzung der Geschwindigkeit der Mobilstation abgeleitet werden aus der
Analyse der Gruppe der empfangenen Kanalqualitätskennzeichen. Auf der Basis
der Informationen, die aus mindestens dem ersten empfangenen Kanalkennzeichen extrahiert
wurden, können eine oder mehrere aus mindestens zwei Abschätzungsverfahren
für eine genaue Abschätzung der Kanalqualität zu einem zweiten Zeitpunkt
ausgewählt werden. Außerdem können auch weitere Parameter wie die
Sendeleistung, Leistungssteuerungsbefehle für beispielsweise den zugeordneten
dedizierten Kanal in Abwärtsrichtung oder die Übertragungsfehlerrate erhalten
und zur Auswahl eines für die aktuellen Übertragungsbedingungen geeigneten
Abschätzungsverfahrens ausgewertet werden.
Die Erfindung bietet daher ein adaptives Abschätzungsschema für
die Abschätzung einer Kanalqualität hinsichtlich einer Vielzahl von Parametern,
die sich auf die Genauigkeit und die Verzögerung der Kanalqualitätskennzeichen
auswirken, z. B. die Geschwindigkeit einer Mobilstation, die Übertragungsfrequenz
der CQIs, die Messungsungenauigkeit einer Mobilstation und die inhärente Verzögerung
einer Mobilstation.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung umfasst das Abschätzungsverfahren ein Verfahren zur Interpolierung
der Kanalqualität, das mindestens das erste Kanalqualitätskennzeichen
verwendet. Zusätzlich kann das Verfahren zur Interpolierung der Kanalqualität
auch Informationen zur Sendeleistung von beispielsweise dem zugeordneten dedizierten
Kanal in Abwärtsrichtung nutzen. Außerdem kann das Verfahren
zur Interpolierung der Kanalqualität des Weiteren eine Vielzahl sukzessiv empfangener
Kanalqualitätskennzeichen verwenden. Auf diese Weise kann das Verfahren zur
Interpolierung der Kanalqualität so angepasst werden, dass es eine Extrapolierung
der Kanalqualität durchführt, d. h. es kann eine aktuelle oder sogar zukünftige
Kanalqualität ermitteln auf der Basis von nicht-aktuellen Qualitätsindikatoren,
d. h. von Kanalqualitätskennzeichen, die sich auf die Kanalqualität in
der Vergangenheit beziehen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung
umfasst das Abschätzungsverfahren des Weiteren ein Verfahren zur Bildung des
Durchschnittswerts der Kanalqualität, der mindestens das erste Kanalqualitätskennzeichen
verwendet. Bevorzugt wird bei der Bildung des Durchschnittswert der Kanalqualität
eine Vielzahl sukzessiv erhaltener Kanalqualitätskennzeichen genutzt, um einen
Durchschnittswert zu bilden, der die durchschnittliche Kanalqualität angibt,
die von einer bestimmten Mobilstation ermittelt wurde. Darüber hinaus kann
das Verfahren zur Bildung des Durchschnittswerts der Kanalqualität zusätzliche
Eingabeinformationen wie die anzusetzende Dauer für die Durchschnittsbildung
verwenden.
Bevorzugt nutzt das Verfahren zur Durchschnittsbildung geeignete Filterfunktionen
mit entsprechenden „Vergessens"-Faktoren. Das Verfahren zur Durchschnittsbildung
lässt sich typischerweise anwenden auf Szenarien, in denen sich die Mobilstation
mit hoher Geschwindigkeit bewegt. Das Abschätzen einer aktuellen Kanalqualität
durch Verwendung eines Durchschnittsbildungsverfahrens erfordert die Bestimmung
eines durchschnittlichen CQI-Werts auf der Basis einer Vielzahl zuvor abgerufener
CQI-Berichte. Dieser Durchschnittswert kann daher nur für ein abgelaufenes
Zeitintervall repräsentativ sein. Der Durchschnittswert, der sich aus dem Verfahren
zur Durchschnittsbildung ergibt, stellt daher nur einen Näherungswert einer
aktuellen Kanalqualität mit begrenzter Genauigkeit dar.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung gibt die zweite Zeit einen aktuellen Zeitpunkt oder einen
zukünftigen Zeitpunkt an. Insbesondere wenn das Abschätzungsverfahren
das Verfahren zur Interpolierung der Kanalqualität umfasst, stellt die geschätzte
Kanalqualität eine aktuelle Kanalqualität dar oder sogar eine Kanalqualität,
die für einen Zeitpunkt in der Zukunft geschätzt wird. Alternativ dazu
und insbesondere bei Verwendung des Verfahrens zur Durchschnittsbildung kann die
zweite Zeit auch auf einen Zeitpunkt verweisen, der nicht genau dem aktuellen Zeitpunkt
entspricht. In diesem Fall bezieht sich die zweite Zeit auf einen Zeitpunkt, der
geringfügig früher liegt als der aktuelle Zeitpunkt.
Zusätzlich zu den tatsächlich abgerufenen Kanalqualitätskennzeichen
können auch weitere Parameter, die die allgemeine Qualität oder Zuverlässigkeit
des Datenübertragungskanals angeben, beispielsweise die Übertragungsfehlerrate,
die sich aus der Relation von ACK/NACK-Bestätigungsmeldungen ergibt, für
die Auswahl eines geeigneten CQI-Abschätzungsverfahrens herangezogen werden.
Die Übertragungsfehlerrate oder Paketfehlerrate lässt sich auf der Basis
der ACK/NACK-Informationen, die die Ergebnisse der zyklischen Redundanzprüfung
bei der Paketcodierung und – kombination darstellen, bestimmen.
Bevorzugt kann die empfangene Übertragungsfehlerrate bzw. die
Paketfehlerrate des Weiteren zur Bestimmung der Kanalqualität in Abwärtsrichtung
und zur Bestimmung der Qualität des Kanalqualitätskennzeichens selbst
genutzt werden. Durch den Vergleich mindestens des ersten CQI mit einer entsprechenden
Paketfehlerrate kann die Zuverlässigkeit und Genauigkeit mindestens des ersten
CQI im Prinzip von der Basisstation ermittelt werden. Informationen über die
Qualität, d. h. die Genauigkeit und Zuverlässigkeit eines empfangenen
CQI können des Weiteren für eine Auswahl des Abschätzungsverfahrens
genutzt werden.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung umfasst das Verfahren zur Abschätzung der Übertragungsqualität
des Weiteren ein Kalibrierungsverfahren, das die Kontrolle und Kalibrierung der
Paketeinplanung der Basisstation erlaubt. Als Erstes wird ein Messwert für
die Übertragungsqualität des Datenübertragungskanals ermittelt und
analysiert. Dieser ermittelte Qualitätsmesswert bietet einen Hinweis auf die
Qualität des Datenübertragungskanals und kann über eine Datenübertragungs-Fehlerrate
angegeben werden, die wiederum aus den ACK/NACK-Bestätigungen, die von der
Mobilstation an die Basisstation erneut übergeben wurden, abgeleitet werden
kann. Im Folgenden wird dieser Qualitätsmesswert als Übertragungsqualitätsmesswert
bezeichnet. Er gibt die Übertragungsqualität an und hat insofern nur einen
indirekten Bezug zur Kanalqualität.
Das Kanalqualitätsmaß kann jedoch einen Bezug zum Übertragungsqualitätsmesswert
haben. 3GPP definiert den CQI beispielsweise als einen Wert zwischen 0 und 30 und
kennzeichnet damit ein Transportformat für die Paketübertragung, das als
Anzahl der Bits des Datenpakets, Anzahl der Parallelcodes und Modulationstyp ausgedrückt
wird, sodass für eine bestimmte Sendeleistung ein Datenpaket, das entsprechend
dem für den Übertragungskanal gemeldeten CQI formatiert wurde, eine durchschnittliche
Paketfehlerrate von 10% erreicht.
Im Kalibrierungsverfahren wird der ermittelte, d.
h. der tatsächlich gemessene Übertragungsqualitätsmesswert mit einem
vordefinierten Übertragungsqualitätsmesswert verglichen. Falls der vordefinierte
oder Zielqualitätsmesswert nicht mit dem tatsächlich gemessenen oder ermittelten
Qualitätsmesswert übereinstimmt, erzeugt das Kalibrierungsverfahren ein
Versatzsignal, das dem Packet Scheduler der Basisstation bereitgestellt wird. Dieses
Versatzsignal dient wiederum zur Steuerung des Packet Scheduler in einer Weise,
dass die Abweichung zwischen geschätztem und vordefiniertem Messwert des Datenübertragungskanals
eliminiert oder zumindest minimiert wird.
Das Versatzsignal kann zur direkten Steuerung des Packet Scheduler
über das Versatzsignal verwendet werden. Alternativ dazu kann das Versatzsignal
auch verwendet werden, um den geschätzten CQI-Wert, der dem Packet Scheduler
auf irgend eine Weise bereitgestellt wird, zu modifizieren. Im letzteren Fall dient
das Kalibrierungsverfahren zum Hoch- oder Herunterzählen eines abgerufenen
CQI-Werts, und es übergibt diesen modifizierten CQI-Wert an den Packet Scheduler.
Dieses Kalibrierungsverfahren stellt eine effektive Umsetzung eines
iterativen Regelkreises dar. Es erlaubt den Vergleich eines tatsächlichen gemessenen
Übertragungsqualitätsmesswerts mit einem vordefinierten Messwert. Auf
diese Weise kann eine Abweichung zwischen dem tatsächlich gemessenen Wert und
dem Zielwert für die Übertragungsqualität minimiert werden.
Das Versatzsignal wird bevorzugt auf das geschätzte Kanalqualitätskennzeichen
angewandt. Wenn über das Kalibrierungsverfahren eine Abweichung erkannt wird,
kann somit vor der Übergabe an den Packet Scheduler ein geschätzter CQI
hochgezählt oder heruntergezählt werden.
Außerdem kann durch Ermitteln und Analysieren des Kanalqualitätsmesswerts
auch die Qualität des Abschätzungsverfahrens selbst, beispielsweise zur
Abschätzung des CQI, kontrolliert werden, um eine Rückmeldung dazu zu
erhalten, ob es sich bei dem ausgewählten Abschätzungsverfahren um eine
gute Wahl handelt und/oder ob ein ausgewähltes Abschätzungsverfahren hinreichende
Ergebnisse liefert. Darüber hinaus erlaubt das Kalibrierungsverfahren ein effektives
Eliminieren eines systematischen Versatzes beispielsweise des Packet Scheduler,
das Kompensieren von Auswirkungen des Versatzes, die sich beispielsweise durch die
inhärente Verzögerung der Basisstation ergeben, oder der wechselnden Weitergabebedingungen,
beispielsweise durch Mehrpfad-Weitergabe und die Bewegung der Benutzereinrichtung.
Das Kalibrierungsverfahren dient daher als Kontrollmechanismus des Packet Scheduler
und/oder des Übertragungsmoduls der Basisstation.
Das Kalibrierungsverfahren wird bevorzugt über ein Kalibrierungsmodul
implementiert, das so angepasst wurde, dass es eine Übertragungs- oder eine
Paketfehlerrate verarbeitet und die tatsächlich gemessenen Werte mit den Ziel-
bzw. den vordefinierten Werten vergleicht.
Auch wenn das Kalibrierungsverfahren im Abschätzungsverfahren
implementiert ist, kann es unabhängig von dem Abschätzungsverfahren ausgeführt
werden. Auf diese Weise kann unabhängig von den geschätzten oder ermittelten
CQI-Informationen eine Kalibrierung des Packet Scheduler durchgeführt werden
auf der Basis beispielsweise einer gemessenen Paketfehlerrate oder ähnlicher
Rückmeldungsinformationen, die von der Benutzereinrichtung über einen
Kanal in Aufwärtsrichtung bereitgestellt wurden.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung umfasst die Auswahl des Abschätzungsverfahrens des Weiteren den Vergleich
der geschätzten Kanalqualität mit einer zweiten Kanalqualität, die
über ein zweites Kanalqualitätskennzeichen, das die Kanalqualität
zum zweiten Zeitpunkt angibt, erhalten wird. Der Vergleich der geschätzten
Kanalqualität mit der zweiten, gemessenen Kanalqualität erlaubt bevorzugt
die Bestimmung der Qualität, Genauigkeit und Zuverlässigkeit des ersten
Kanalqualitätskennzeichens selbst. Wenn die geschätzte Kanalqualität
beispielsweise mithilfe des Interpolierungsverfahrens ermittelt wurde, lässt
sich die geschätzte Kanalqualität mit der später gemessenen entsprechenden
Kanalqualität vergleichen, um die Qualität des Interpolierungsverfahrens
zu bestimmen.
Wenn dieser Vergleich eine erhebliche Abweichung zwischen einer gemessenen
Kanalqualität und einer interpolierten oder extrapolierten Kanalqualität
ergibt, wird bevorzugt das Verfahren zur Durchschnittsbildung für die Abschätzung
der Kanalqualität ausgewählt. Im anderen Fall, wenn der Vergleich zwischen
der interpolierten oder extrapolierten Kanalqualität und der gemessenen Kanalqualität
innerhalb einer Toleranzgrenze liegt, wird bevorzugt das Interpolierungsverfahren
zur Abschätzung der Kanalqualität ausgewählt und angewandt.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung umfasst die Auswahl eines Abschätzungsverfahrens des Weiteren die
Durchführung eines Gewichtungsverfahrens. Dieses Gewichtungsverfahren wird
so angepasst, dass es eine gewichtete durchschnittliche Kanalqualität auf der
Basis von mindestens zwei Kanalqualitäten ermittelt, die mithilfe unterschiedlicher
Abschätzungsverfahren ermittelt wurden. Die beiden Kanalqualitäten können
beispielsweise über Verfahren zur Durchschnittsbildung und die Interpolierung
bzw. Extrapolierung erzeugt worden sein. Statt jetzt entweder das Verfahren zur
Durchschnittsbildung oder die Interpolierung bzw. Extrapolierung auszuwählen,
kann eine gewichtete durchschnittliche Kanalqualität erzeugt werden, die einen
Anteil des Interpolierungs- und des Durchschnittsbildungsverfahren enthält.
Diese Vorgehensweise eignet sich beispielsweise, wenn das erste Kanalqualitätskennzeichen
auf eine Situation hinweist, in der weder das Durchschnittsbildungsverfahren noch
das Interpolierungs- bzw. das Extrapolierungsverfahren eine optimale Abschätzung
des Kanalqualitätskennzeichens ermöglichen.
In einer weiteren Hinsicht bietet die Erfindung eine Basisstation
eines kabellosen Kommunikationsnetzes. Die Basisstation ist so angepasst, dass sie
eine Kanalqualität eines kabellosen Datenübertragungskanals abschätzt
mithilfe von Kanalqualitätskennzeichen, die von einer Mobilstation an die Basisstation
übertragen werden. Die Basisstation umfasst Mittel zum Empfangen von mindestens
einem ersten Kanalqualitätskennzeichen von der Mobilstation. Dieses mindestens
erste Kanalqualitätskennzeichen kennzeichnet die Kanalqualität zu einem
ersten Zeitpunkt. Die Basisstation umfasst des Weiteren Auswahlmittel zur Auswahl
eines Abschätzungsverfahrens auf der Basis mindestens des ersten Kanalqualitätskennzeichens,
wobei das Abschätzungsverfahren so angepasst ist, dass es die Kanalqualität
zu einem zweiten Zeitpunkt abschätzt. Die Basisstation umfasst des Weiteren
eine Verarbeitungseinheit, die zur Ausführung des ausgewählten Abschätzungsverfahrens
angepasst ist zur Abschätzung der Kanalqualität zu einem zweiten Zeitpunkt.
Schließlich umfasst die Basisstation einen Packet Scheduler,
der zur Steuerung einer Übertragung der Datenpakete an die Mobilstation als
Reaktion auf den Empfang der abgeschätzten Kanalqualität angepasst ist.
In einer weiteren Hinsicht bietet die Erfindung ein Computerprogrammprodukt
zur Bestimmung einer Kanalqualität eines kabellosen Datenübertragungskanals
durch Nutzung der Kanalqualitätskennzeichen, die von einer Mobilstation an
eine Basisstation eines kabellosen Kommunikationsnetzes übertragen werden.
Das Computerprogrammprodukt kann verwendet werden, um mindestens ein erstes Kanalqualitätskennzeichen
von der Mobilstation zu empfangen, das die Kanalqualität zu einem ersten Zeitpunkt
angibt. Das Computerprogramm kann des Weiteren zur Auswahl eines Abschätzungsverfahrens
auf der Basis mindestens des ersten Kanalqualitätskennzeichens eingesetzt werden.
Dieses Abschätzungsverfahren ist so angepasst, dass es die Kanalqualität
zu einem zweiten Zeitpunkt abschätzt. Schließlich kann das Computerprogramm
eingesetzt werden zur Anwendung des ausgewählten Abschätzungsverfahrens
zur Abschätzung der Kanalqualität zu dem zweiten Zeitpunkt und zur Bereitstellung
der abgeschätzten Kanalqualität an einen Packet Scheduler der Basisstation.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
Im Folgenden werden die bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung
mit Bezug auf die Zeichnungen ausführlicher beschrieben, wobei:
1 eine schematische Darstellung eines Blockdiagramms
des kabellosen Kommunikationsnetzes mit einer Basisstation gemäß der Erfindung
zeigt,
2 eine schematische Darstellung eines ausführlichen
Blockdiagramms der Basisstation zeigt,
3 ein Ablaufdiagramm zur Auswahl eines Durchschnittsbildungsverfahrens
oder eines Interpolierungsverfahrens zeigt,
4 ein Ablaufdiagramm zur Durchführung eines Gewichtungsverfahrens
auf der Basis eines CQI-Interpolierungs- und eines CQI-Durchschnittsbildungsverfahrens
zeigt,
5 ein Ablaufdiagramm zur Durchführung einer Qualitätsbestimmung
eines Kanalqualitätsindikators zeigt,
6 ein Ablaufdiagramm zur Durchführung einer Packet
Scheduler-Kalibrierung zeigt.
Ausführliche Beschreibung
1 zeigt ein schematisches Blockdiagramm eines Kommunikationsnetzes
100. Das Kommunikationsnetz 100 umfasst eine Basisstation
102 und mindestens eine Mobilstation 104. Die Basisstation
102 umfasst einen CQI-Empfänger (Channel Quality Indicator, Kanalqualitätskennzeichen)
106, eine CQI-Qualitätsmessungseinheit 108, eine Entscheidungseinheit
110, einen Packet Scheduler 112 sowie eine Verarbeitungseinheit
114. Konkret umfasst die Verarbeitungseinheit 114 ein CQI-Durchschnittsbildungsmodul
116 sowie ein CQI-Interpolierungs- oder Extrapolierungsmodul
118. Die Übertragung von Datenpaketen zwischen der Basisstation
102 und der Mobilstation 104 wird über den Kanal
120 in Abwärtsrichtung und den Kanal 122 in Aufwärtsrichtung
ermöglicht.
Der Packet Scheduler 112 bietet eine adaptive Modulation
und adaptive Codierung der Datenpakete, die über den Kanal 120 in
Abwärtsrichtung an die Mobilstation 104 übertragen werden müssen.
Packet Scheduling kann sich auf die allgemeine Zusammensetzung eines Datenpakets
beziehen, auf die Anzahl der Datenbits innerhalb eines Datenpakets, auf
die Anzahl der parallelen Codes, auf die Sendeleistung eines Datenpakets wie auch
auf die Modulationseigenschaften im Hinblick beispielsweise auf das QPSK-Verfahren
(Quadrature Phase-Shift Keying, Vierphasen-Umtastung) oder die 16-Quadraturamplitudenmodulation
(Quadrature Amplitude Modulation, 16-QAM).
Als Reaktion auf den Empfang von Datenpaketen von der Basisstation
102 überträgt die Mobilstation 104 erneut eine Qualitäts-Rückmeldung,
um der Basisstation 102 Informationen bereitzustellen, die die Pflege von
Übertragungsspezifikationen ermöglichen zur Anpassung der Sendeleistung
sowie der Modulations- und Codierungsschemata der Basisstation 102 an die
momentan erforderlichen Werte. Der Kanal 122 in Aufwärtsrichtung kann
beispielsweise als HS-DPCCH („High-Speed Dedicated Physical Control Channel",
Dedizierter Physischer Hochgeschwindigkeits-Steuerkanal in Aufwärtsrichtung)
implementiert werden mit ACK/NACK-Übertragung und Kanalqualitätskennzeichen
(CQI) in Abwärtsrichtung zur Angabe, welche geschätzte Transportblockgröße,
welcher Modulationstyp und welche Anzahl paralleler Codes in Abwärtsrichtung
korrekt empfangen werden könnten.
Der CQI-Empfänger 106 der Basisstation 102
wurde so angepasst, dass er das Kanalqualitätskennzeichen aus einer Vielzahl
von Signalen oder Datenströmen, die über die Verbindung 122 in
Aufwärtsrichtung in die Basisstation 102 gelangen, extrahiert. Der
CQI-Empfänger gibt die empfangenen CQIs anschließend weiter an die CQI-Qualitätsmessungseinheit
108. Die CQI-Qualitätsmessungseinheit 108 dient der Ermittlung
einer Genauigkeit und/oder Zuverlässigkeit des empfangenen Kanalqualitätskennzeichens.
Die CQI-Qualitätsmessungseinheit 108 kann aktiviert werden, um eine
Geschwindigkeit der Mobilstation 104 zu bestimmen oder abzuschätzen.
Die CQI-Qualitätsmessungseinheit kann die Qualität des CQI direkt auf
der Basis des CQI selbst bestimmen, sie kann jedoch auch weitere Parameter verwenden,
die über die Verbindung 122 in Aufwärtsrichtung von der Basisstation
104 erhalten werden, beispielsweise die Paketfehlerrate oder andere Signale
in Aufwärtsrichtung, die z. B. eine Dopplerfrequenz angeben, über die
sich die Geschwindigkeit der Mobilstation 104 bestimmen lässt.
Basierend auf den Ergebnissen der von der CQI-Qualitätsmessungseinheit
108 durchgeführten Qualitätsmessung kann die Entscheidungseinheit
110 angeben, welches aus der Vielzahl der CQI-Abschätzungsverfahren
angewendet werden muss, um einen exakten und aktuellen CQI-Wert zu erhalten. Die
von der Entscheidungseinheit 110 zu treffende Entscheidung kann beispielsweise
durchgeführt werden mit Blick auf eine bestimmte Geschwindigkeit der Mobilstation
104. Insbesondere bei relativ niedrigen Geschwindigkeiten, etwa unterhalb
von 50 km/h, kann die Entscheidungseinheit 110 angeben, dass ein Interpolierungsverfahren
verwendet werden soll, während bei höheren Geschwindigkeiten ein Durchschnittsbildungsverfahren
für die CQI-Abschätzung verwendet werden muss. Die konkurrierenden Durchschnittsbildungs-
und Interpolierungsverfahren stellen hier lediglich zwei Beispiele aus einer breiten
Palette möglicher Verfahren dar, die zur Abschätzung eines genauen und/oder
aktuellen CQI-Werts verwendet werden können.
Die von der Entscheidungseinheit 110 bereitgestellte Entscheidung
wird an die Verarbeitungseinheit 114 übergeben, die ein Abschätzungsverfahren
auswählt, das über die Entscheidungseinheit 110 angegeben wurde.
Wenn die Entscheidungseinheit 110 beispielsweise wegen der niedrigen Geschwindigkeit
der Mobilstation 104 die Verwendung einer CQI-Interpolierung angibt, wählt
die Verarbeitungseinheit 114 das CQI-Interpolierungsmodul 118
aus und führt das entsprechende Interpolierungsverfahren durch. Als Ergebnis
dieses Interpolierungsverfahrens wird eine geschätzte Kanalqualität ermittelt
und dem Packet Scheduler 112 bereitgestellt. Auf diese Weise erhält
der Packet Scheduler 112 ein Kanalqualitätskennzeichen, das den aktuellen
Status des Kanals 120 in Abwärtsrichtung in hohem Maße widerspiegelt.
Die Modulation und Codierung von Datenpaketen sowie die Abstimmung der entsprechenden
Sendeleistung kann daher präzise an die aktuelle Kanalqualität angepasst
werden.
2 zeigt ein ausführlicheres Blockdiagramm der
Basisstation 102. Im Vergleich zur Darstellung in 1
umfasst die in 2 dargestellte Basisstation
102 des Weiteren ein Sendeleistungsmodul 124, ein Übertragungsfehlermodul
126 und eine Kalibrierungseinheit 128. Außerdem ist die Entscheidungseinheit
110 mit einem Gewichtungsmodul 130 ausgestattet.
Das Sendeleistungsmodul 124 dient der Bereitstellung von
Informationen zur Sendeleistung von der CQI-Qualitätsmessungseinheit
108 an die Kalibrierungseinheit 128 sowie an die CQI-Interpolierungseinheit
118. Die Informationen über die Sendeleistung des dedizierten Kanals
in Abwärtsrichtung können effektiv zur Bestimmung der Qualität eines
abgerufenen CQI-Werts wie auch zur Interpolierung eines aktuellen CQI-Werts genutzt
werden. Zusätzlich oder alternativ hierzu können auch Befehle zur Steuerung
der Sendeleistung eines geschlossenen Leistungs-Regelkreises genutzt werden, die
von den Mobilstationen 104 an die Basisstation 102 gesendet werden.
Das Übertragungsfehlermodul 126 erzeugt eine Paketfehlerrate
auf der Basis einer ACK/NACK-Übertragung, die über die Verbindung 122
in Aufwärtsrichtung von der Mobilstation 104 erhalten wurde. Die Paketfehlerrate
kann beispielsweise erhalten werden als Verhältnis der Anzahl von NACKs zur
Summe der von der Mobilstation 104 empfangenen ACKs und NACKs. Die Paketfehlerrate
stellt somit ein Maß für die Übertragungsqualität dar.
Das Übertragungsfehlermodul 126 stellt bevorzugt die
erzeugte Fehlerrate der CQI-Qualitätsmessungseinheit 108 und der Kalibrierungseinheit
128 zur Verfügung. Auf diese Weise kann die CQI-Qualitätsmessungseinheit
108 Informationen zur Kanalqualität vom CQI-Empfänger
106 wie auch vom Übertragungsfehlermodul 126 empfangen. Durch
den Vergleich dieser gleichzeitig erhaltenen Werte zur Kanalqualität kann die
Qualität, Zuverlässigkeit oder Genauigkeit eines vom CQI-Empfänger
106 erhaltenen CQI ermittelt werden.
Das Gewichtungsmodul 130 der Entscheidungseinheit
110 erlaubt das Erzeugen einer gewichteten durchschnittlichen Kanalqualität
für den Fall, dass die von der CQI-Qualitätsmessungseinheit
108 bereitgestellte CQI-Qualität angibt, dass weder die CQI-Durchschnittsbildung
noch die CQI-Interpolierung eine optimale Wahl zur Bestimmung oder Abschätzung
eines aktuellen CQI-Werts bietet. Das Gewichtungsmodul 130 kann beispielsweise
angeben, dass die gewichtete durchschnittliche Kanalqualität zu 30 Prozent
aus dem Ergebnis der CQI-Durchschnittsbildung und zu 70 Prozent aus dem Ergebnis
des CQI-Interpolierungsverfahrens besteht.
Die Kalibrierungseinheit 128 ist so angepasst, dass sie den
Messwert für die Übertragungsqualität des Datenübertragungskanals
mit einem vordefinierten oder Zielwert vergleicht. Die Kalibrierungseinheit
128 kann diesen Vergleich auf der Basis eines tatsächlichen gemessenen
Qualitätsmesswerts durchführen, beispielsweise auf der Basis einer Daten-
oder Paketübertragungsfehlerrate. Der ermittelte Qualitätsmesswert wird
mit einem vordefinierten Wert verglichen; wird dabei eine Abweichung erkannt, so
wird ein Versatzsignal erzeugt, das zumindest zum Minimieren oder zum Eliminieren
der Abweichung zwischen dem ermittelten und dem vordefinierten Wert dient. Bevorzugt
wird das Versatzsignal zum geschätzten CQI-Wert addiert oder davon subtrahiert.
Der modifizierte CQI-Wert wird daraufhin dem Packet Scheduler bereitgestellt, um
den Qualitätsmesswert des Datenübertragungskanals auf den erforderlichen
bzw. vordefinierten Wert abzustimmen. Alternativ dazu können das Versatzsignal
und der ermittelte oder geschätzte CQI-Wert dem Packet Scheduler separat bereitgestellt
werden.
Die Daten- oder Paketfehlerrate wird normalerweise vom Übertragungsfehlermodul
126 bereitgestellt. Zusätzlich kann die Kalibrierungseinheit auch
Informationen verarbeiten, die aus der CQI-Qualitätsmesseinheit 108
extrahiert wurden.
Darüber hinaus kann der CQI-Qualitätsmesswert das CQI-Interpolierungsverfahren
effektiv nutzen. So kann beispielsweise ein interpolierter CQI-Wert gespeichert
und später mit einem tatsächlich gemessenen zweiten CQI-Wert verglichen
werden, der dem gleichen Zeitpunkt entspricht wie der interpolierte CQI-Wert. Dieser
Vergleich erlaubt eine effektive Ermittlung der Qualität und Zuverlässigkeit
des Interpolierungsverfahrens. Wenn die Qualität des Interpolierungsverfahrens
innerhalb einer bestimmten Toleranzgrenze liegt, kann das Interpolierungsverfahren
zum Abschätzen eines aktuellen CQI-Werts verwendet werden. Zeigt sich dagegen,
dass das Interpolierungsverfahren keine ausreichenden Ergebnisse liefert, kann das
Durchschnittsbildungsverfahren für sukzessiv empfangene CQIs verwendet werden.
3 zeigt ein Ablaufdiagramm zur Auswahl eines CQI-Interpolierungsverfahrens
oder eines CQI-Durchschnittsbildungsverfahrens auf der Basis eines empfangenen CQI.
In einem ersten Schritt 300 empfängt oder extrahiert der CQI-Empfänger
106 ein Kanalqualitätskennzeichen von einem Datenpaket in Aufwärtsrichtung.
Im vorangegangenen Schritt 302 wird die Qualität des empfangenen Kanalqualitätskennzeichens
selbst ermittelt. Die Ermittlung der Qualität eines CQI bezieht sich auf die
Bestimmung oder Abschätzung seiner Genauigkeit, seiner Verzögerung und
seiner Zuverlässigkeit.
Im folgenden Schritt 304 wird geprüft, ob die Qualität
des CQI für das Interpolierungsverfahren ausreicht. Es wird daher geprüft,
ob das Interpolierungsverfahren, das im Allgemeinen bessere Ergebnisse als das Durchschnittsbildungsverfahren
liefert, ausreichend angewandt werden kann. Es kann beispielsweise ein Schwellenwert
für die CQI-Qualität vordefiniert worden sein. Wenn die Qualität
des CQI für die Interpolierung ausreicht, d. h. es wird festgestellt, dass
die ermittelte CQI-Qualität über dem vordefinierten Schwellenwert liegt,
wird das Verfahren mit Schritt 308 fortgesetzt, wobei das CQI-Interpolierungsverfahren
ausgewählt und sukzessiv ausgeführt wird. Im anderen Fall, wenn also die
CQI-Qualität nicht ausreicht und unterhalb eines vordefinierten Schwellenwerts
liegt, wird das Verfahren mit Schritt 306 fortgesetzt und entsprechend
das CQI-Durchschnittsbildungsverfahren ausgewählt und sukzessiv ausgeführt.
Abhängig von der Auswahl des CQI-Abschätzungsverfahrens wird in den Schritten
310 und 312 ein aktueller oder annähernd aktueller CQI-Wert
ermittelt. In Schritt 312 wird der CQI auf der Basis des Interpolierungsverfahrens
ermittelt, und in Schritt 310 wird der CQI auf der Basis des Durchschnittsbildungsverfahrens
ermittelt. In beiden Fällen wird der aktuelle CQI nach dem Ermitteln dem Packet
Scheduler bereitgestellt, der wiederum eine entsprechende Anpassung
des Packet Scheduling vornehmen kann, d. h. er kann das Modulations- und Codierungsschema
für die an die Mobilstation 104 zu übertragenden Datenpakete
anpassen.
4 illustriert ein Ablaufdiagramm, bei dem die CQI-Interpolierung
und das CQI-Durchschnittsbildungsverfahren konkurrierend durchgeführt werden
und bei dem die resultierenden CQI-Werte einem Gewichtungsverfahren unterworfen
werden. Die Schritte 400 und 402 entsprechen daher den Schritten
300 und 302 aus 3. Hier wird ein
Kanalqualitätskennzeichen von einer Mobilstation 104 empfangen, und
es wird die allgemeine Qualität des CQI ermittelt. Statt jetzt eine definitive
Entscheidung zu treffen, ob die CQI-Durchschnittsermittlung oder die CQI-Interpolierung
durchgeführt werden soll, wird in Schritt 404 ein Qualitätsmesswert
QM für das Interpolierungsverfahren bestimmt. Der Qualitätsmesswert QM
ist ein Maß dafür, in wieweit das Interpolierungsverfahren für eine
bestimmte Qualität eines CQI geeignet ist. Der Qualitätsmesswert QM kann
beispielsweise im Bereich zwischen 0 und 1 liegen.
Nach dem Ermitteln des Qualitätsmesswerts QM in Schritt
404 werden die beiden Schritte zur Durchführung eines CQI-Interpolierungsverfahrens
in Schritt 408 und zur Durchführung eines CQI-Durchschnittsermittlungsverfahrens
konkurrierend und schließlich gleichzeitig ausgeführt. Wegen der in den
Schritten 408 und 406 angewandten unterschiedlichen Abschätzungsverfahren
können sich die resultierenden CQI-Werte erheblich unterscheiden. Es werden
jedoch beide konkurrierend erzielten CQI-Werte an Schritt 410 weitergegeben,
in dem eine Gewichtung durchgeführt wird. Das Gewichtungsverfahren kann beispielsweise
den Qualitätsmesswert QM so verwenden, dass durch Multiplizieren des QM mit
dem Ergebnis des interpolierten CQI plus einer Multiplikation des durchschnittlichen
CQI mit einem Faktor (1-QM) ein gewichteter CQI berechnet werden kann.
Nach der Durchführung der Gewichtung, d. h. nach dem Ermitteln
eines gewichteten geschätzten CQI-Werts kann in Schritt 412 der gewichtete
durchschnittliche CQI-Wert dem Packet Scheduler bereitgestellt werden. Auf diese
Weise wird effektiv verhindert, eine definitive Entscheidung darüber zu treffen,
ob das CQI-Interpolierungsverfahren oder das CQI-Durchschnittsermittlungsverfahren
angewandt werden soll.
5 zeigt ein Ablaufdiagramm zur Durchführung einer
Qualitätsermittlung eines empfangenen CQI. Die Qualitätsermittlung basiert
auf einem Vergleich eines geschätzten CQI-Werts, der über das Abschätzungsverfahren
geschätzt wurde. Dieser geschätzte CQI wird in einem ersten Schritt
500 mithilfe eines im Blockdiagramm von 2
nicht dargestellten Speichermoduls gespeichert. Dieser geschätzte CQI bezieht
sich auf einen CQI-Wert entsprechend dem zweiten Zeitpunkt, d. h. einem Zeitpunkt
in der Zukunft. Anschließend wird in Schritt 502 von der Mobilstation
ein zweiter CQI-Wert empfangen. Dieser zweite CQI-Wert stellt einen tatsächlich
gemessenen CQI-Wert dar, der die Kanalqualität zum zweiten Zeitpunkt angibt.
Somit beziehen sich der in Schritt 500 gespeicherte geschätzte CQI
wie auch der in Schritt 502 empfangene zweite CQI auf den gleichen Zeitpunkt.
Im folgenden Schritt 504 werden der zweite CQI und der geschätzte
CQI miteinander verglichen. Dieser Vergleich erlaubt jetzt eine effektive Steuerung
der Zuverlässigkeit des Abschätzungsverfahrens.
Im folgenden Schritt 506 wird das Ergebnis des in Schritt
504 durchgeführten Vergleichs ausgewertet. Wenn eine nicht akzeptable
Abweichung zwischen dem zweiten CQI und dem geschätzten CQI vorliegt, d. h.
wenn der zweite CQI und der geschätzte CQI stark voneinander abweichen, wird
das Verfahren mit Schritt 510 fortgesetzt, indem dem gespeicherten CQI-Wert
eine nicht akzeptable Qualität zugeordnet wird. Als Reaktion auf die Zuordnung
dieser nicht akzeptablen Qualität wählt die Entscheidungseinheit
110 das Durchschnittsbildungsverfahren aus zur Durchführung der Abschätzung
für sukzessive CQI-Werte.
Im umgekehrten Fall, wenn der zweite CQI-Wert in Schritt
506 mit dem geschätzten CQI-Wert übereinstimmt oder nur leicht
davon abweicht, wird dem CQI-Wert eine akzeptable Qualität zugeordnet; die
Entscheidungseinheit 110 wählt daraufhin das Interpolierungsverfahren
zur Abschätzung des CQI-Werts aus. Somit erfolgt die Qualitätsermittlung
effektiv durch einen Vergleich einer Interpolierung, also einem auf einer Extrapolierung
basierenden geschätzten Wert, mit einem realen Messwert.
6 zeigt ein Ablaufdiagramm zur Durchführung eines
Kalibrierungsverfahrens auf der Basis der Ermittlung einer Paketfehlerrate. In einem
ersten Schritt 600 wird eine Zielpaket- oder Zielübertragungsfehlerrate
eingegeben und gespeichert. Eine solche Zielfehlerrate kann beispielsweise ausgewählt
werden, um den Paketdatendurchsatz des Systems für eine bestimmte Sendeleistung
zu maximieren. Die Zielfehlerrate kann beispielsweise bei 10% liegen.
In einem zweiten Schritt 602 wird eine tatsächliche
Paketfehlerrate gemessen, normalerweise durch Verarbeiten einer Folge von ACK/NACK-Meldungen,
die von der Mobilstation 104 abgerufen werden. Im folgenden Schritt
604 werden die Zielpaketfehlerrate und die tatsächlich gemessene Paketfehlerrate
verglichen, und in Schritt 606 wird eine Entscheidung darüber getroffen,
ob die Abweichungen zwischen der vordefinierten Zielpaketfehlerrate
und der gemessenen Paketfehlerrate innerhalb einer zulässigen Toleranz liegen,
oder ob eine Kalibrierung des Packet Scheduler durchgeführt werden muss, um
die Messabweichung zu kompensieren.
Wenn in Schritt 606 die Abweichungen zwischen der gemessenen
Paketfehlerrate und der Zielpaketfehlerrate über einem bestimmten Schwellenwert
liegen, wird das Verfahren mit Schritt 610 fortgesetzt, in dem ein Versatzsignal
für den Packet Scheduler erzeugt wird. Das Versatzsignal dient der Manipulation
des ermittelten CQI-Werts und der Modifikation des nachfolgenden Packet Scheduling
in einer Weise, die dazu führt, dass die Paketfehlerrate wieder in die zulässige
Toleranz fällt. Zum Abschluss wird in Schritt 612 das erzeugte Versatzsignal
an den Packet Scheduler übertragen. Je nach dem Versatzsignal kann der ermittelte
CQI-Wert hoch- oder heruntergezählt werden, bevor er an den Packet Scheduler
übertragen wird. Alternativ dazu kann dem Packet Scheduler ein nicht modifizierter
geschätzter CQI-Wert bereitgestellt werden, wenn das Versatzsignal separat
an den Packet Scheduler übertragen wird. In diesem Fall wird der Packet Scheduler
zur Verarbeitung des erhaltenen Versatzsignals weiter angepasst.
Im umgekehrten Fall, wenn also die Abweichungen zwischen der gemessenen
Paketfehlerrate und der Zielfehlerrate in Schritt 606 innerhalb der zulässigen
Toleranz liegen, muss keine Kalibrierung angewandt werden, und der geschätzte
CQI-Wert bleibt unverändert. In Schritt 608 wird daher der geschätzte
CQI-Wert an den Packet Scheduler übertragen.
- 100
- Kommunikationsnetz
- 102
- Basisstation
- 104
- Mobilstation
- 106
- CQI-Empfänger
- 108
- CQI-Qualitätsmessungseinheit
- 110
- Entscheidungseinheit
- 112
- Packet Scheduler
- 114
- Verarbeitungseinheit
- 116
- CQI-Durchschnittsbildungsmodul
- 118
- CQI-Interpolierungsmodul
- 120
- Kanal in Abwärtsrichtung
- 122
- Kanal in Aufwärtsrichtung
- 124
- Sendeleistungsmodul
- 126
- Übertragungsfehlermodul
- 128
- Kalibrierungseinheit
- 130
- Gewichtungsmodul
Fig. 1
- 102
- Basisstation
- 104
- Mobilstation
- 106
- CQI-Empfänger
- 108
- CQI-Qualitätsmessungseinheit
- 110
- Entscheidungseinheit
- 112
- Packet Scheduler
- 114
- Verarbeitungseinheit
- 116
- CQI-Durchschnittsbildung
- 118
- CQI-Interpolierung
Fig. 2
- 102
- Basisstation
- 106
- CQI-Empfänger
- 108
- CQI-Qualitätsmessungseinheit
- 130
- Gewichtungsmodul
- 110
- Entscheidungseinheit
- 124
- Sendeleistungsmodul
- 126
- Übertragungsfehlermodul
- 112
- Packet Scheduler
- 128
- Kalibrierungseinheit
- 114
- Verarbeitungseinheit
- 116
- CQI-Durchschnittsbildung
- 118
- CQI-Interpolierung
Fig. 3
- 300
- CQI empfangen
- 302
- Qualität des CQI ermitteln
- 304
- Qualität des CQI für Interpolierung ausreichend?
- Ja
- 308
- CQI-Interpolierung ausführen
- 312
- Aktuelles CQI ermitteln
- Nein
- 306
- CQI-Durchschnittsbildung ausführen
- 310
- Aktuelles CQI ermitteln
- 314
- CQI dem Packet Scheduler bereitstellen
Fig. 4
- 400
- CQI empfangen
- 402
- Qualität des CQI ermitteln
- 404
- Qualitätsmesswert QM für Interpolierung ermitteln
- 408
- CQI-Interpolierung ausführen
- 406
- CQI-Durchschnittsbildung ausführen
- 410
- Gewichtung ausführen: QM * interpoliertes CQI + (1-QM) * Durchschnitts-CQI
- 412
- Ermitteltes CQI dem Packet Scheduler bereitstellen
Fig. 5
- 500
- Geschätztes CQI speichern
- 502
- 2. CQI empfangen
- 504
- 2. CQI und geschätztes CQI vergleichen
- 506
- 2. CQI ≠ geschätztes CQI?
- Ja
- 510
- Inakzeptable Qualität dem CQI zuordnen
- Nein
- 508
- Akzeptable Qualität dem CQI zuordnen
Fig. 6
- 600
- Zielpaketfehlerrate eingeben
- 602
- Tatsächliche Paketfehlerrate messen
- 604
- Tatsächliche und Zielpaketfehlerrate vergleichen
- 606
- Ermittelte ≠ Zielpaketfehlerrate?
- Ja
- 610
- Versatzsignal erzeugen
- 612
- Versatzsignal an Packet Scheduler übertragen
- Nein
- 608
- Geschätztes CQI an Packet Scheduler übertragen