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In dem Dokument ETSI TR 25.858 V1.0.0. (2001-12) „Technical Specification Group Access Network; High Speed Downlink Packet Access, Physical Layer Aspects” werden von in einer Zelle befindlichen Mobilstationen gemeinsam benutzte Kontrollkanäle beschrieben, über die eine Signalisierung für eine Packetdatenübertragung eines Hochgeschwindigkeitskanals stattfindet. In der Offenlegungsschrift
DE 102 37312 A1 wird offenbart, Steuerinformation über einen gemeinsam genutzten Steuerkanal im Rahmen eines HSDPA (High Speed Downlink Packet Access) Dienstes zu übertragen.
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Informationsübertragung zwischen mindestens einer Sendeeinheit und mindestens einer Empfangseinheit, wobei sich mehrere Sende- und/oder Empfangseinheiten eine vorgegebene Anzahl von bereitgestellten spezifischen Kontrollkanälen teilen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Weg aufzuzeigen, wie zwischen mindestens einer Sende- und mindestens einer Empfangseinheit ein Informationsaustausch in effektiver und zuverlässiger Weise über mindestens einen spezifischen Kontrollkanal durchgeführt werden kann.
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Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass von der jeweiligen Sende- und/oder Empfangseinheit für eine aktuell durchzuführende Informationsübertragung jeweils ein noch freier spezifischer Kontrollkanal aus der Gruppe der bereitgestellten spezifischen Kontrollkanäle nach mindestens einer Rangliste belegt wird, in der alle bereitgestellten spezifischen Kontrollkanäle in der Reihenfolge ihrer bevorzugten Vergabe klassifiziert worden sind. Wird für eine Sende- und/oder Empfangseinheit also eine Informationsübertragung gewünscht, so wird ein freier spezifischer Kontrollkanal aus der Gruppe der bereitgestellten spezifischen Kontrollkanäle nach einer Rangliste ausgewählt, in der diese nach dem Grad ihrer bevorzugten Vergabe sortiert sind. Dadurch wird ein spezifischer Kontrollkanal mit höherem Rang mit größerer Wahrscheinlichkeit als ein spezifischer Kontrollkanal mit niedrigerem Rang vergeben. Bei Kenntnis dieser erhöhten Wahrscheinlichkeit in der jeweiligen Empfangseinheit, an die die Informationsübertragung von einer zugeordneten Sendeeinheit gerichtet ist, kann die Information sicherer sowie effektiver in der Empfangseinheit detektiert werden.
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Die Erfindung betrifft weiterhin ein Funkkommunikationsgerät sowie eine Basisstation, die jeweils zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgebildet sind.
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Sonstige Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen wiedergegeben.
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Die Erfindung und ihre Weiterbildungen werden nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert.
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Es zeigen:
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1 in schematischer Darstellung verschiedene Funkkanäle, die beim HSDPA-Übertragungsverfahren (High Speed Downlink Packed Access) in UMTS (Universal Mobile Telecommunication System) auf der Luftschnittstelle zwischen einer Basisstation und einer Vielzahl von Funkkommunikationsgeräten in deren Funkzelle verwendet werden,
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2 in schematischer Darstellung im komplexen Signalraum HI(= HSDPA-Indikator)-Symbole, mit denen dem jeweiligen Funkkommunikationsgerät über die Luftschnittstelle nach 1 mitgeteilt wird, welcher spezifische Kontrollkanal (SHCCH = Shared Control Chanel) einer Gruppe von mehreren, bereitgestellten Kontrollkanälen ihm zur Informationsübertragung aktuell zugeordnet wird,
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3 eine Tabelle, in der die HI-Symbole nach 2 vier verschiedenen SHCCH-Kontrollkanälen zugeordnet sind,
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4 Ranglisten, nach denen für die Funkkommunikationsendgeräte beispielhaft beim HSDPA-Übertragungsverfahren nach 1 jeweils ein bevorzugter SHCCH-Kontrollkanal gemäß dem erfindungsgemäßen Prinzip vergeben wird,
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5 weitere Ranglisten für vier SHCCH-Kontrollkanäle in Reihenfolge ihrer Bevorzugung und Zuordnung zu vier HI-Symbolen, und
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6 die Ranglisten nach 5 für weniger als vier SHCCH-Kontrollkanäle in Reihenfolge ihrer Bevorzugung und Zuordnung zu den vier HI-Symbolen.
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Elemente mit gleicher Funktion und Wirkungsweise sind in den 1 mit 6 jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen.
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Im Mobilfunksystem UMTS (= Universal Mobile Telecommunication System) lassen sich Paketdaten in der sogenannten Vorwärtsstrecke (downlink) HR einer Basisstation BS über mindestens eine Funkstrecke bzw. Luftschnittstelle LS zum jeweiligen Funkkommunikationsgerät MSi per sogenanntem HSDPA – Verfahren (= High Speed Downlink Packet Access) mit besonders hohen Datenraten übertragen. Dies ist in 1 schematisch dargestellt. Dort halten sich in der Funkzelle der strichpunktiert umrahmt angedeuteten Basisstation BS mehrere Funkkommunikationsgeräte MS1, MS2, ... MSi, insbesondere Mobilfunkgeräte auf. Die Übertragung per HSDPA unterscheidet sich dabei von der normalen UMTS-Funkübertragung insbesondere durch:
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- – Automatische Wiederholungsanfrage (HARQ = Hybrid Automatic Repeat Request)
- – Adaptive Modulation und Kodierung (AMCS = Adaptive Modulation and Coding Scheme)
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Detailierte Angaben und Spezifizierungen zu Funktion und Wirkungsweise des HSDPA-Verfahren in UMTS sind insbesondere in 3GPP technical document R1-01-989, ”TR 25.858 v 0.0.4 – High Speed Downlink Packet Access: Physical Layer Aspects” gemacht.
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Die eigentlich zu übertragenden Paketdaten werden auf einem speziell hierfür vorgesehenen Hochgeschwindigkeits-Kanal, dem sogenannten HS-DSCH (= High Speed Downlink Shared CHannel) übertragen. Zugehörige Kontroll-Informationen (wie z. B. Transport-Format, HARQ-Informationen, UE-Id = User Equipment Identifier) werden der jeweiligen Mobilstation (= MS) zeitlich vorher auf einem speziellen Kontrollkanal (SHCCH = Shared Control CHannel) mitgeteilt. Es kann dabei gleichzeitig mehrere SHCCHs geben. Deren Anzahl ist in der Praxis vorzugsweise geringer als die Anzahl der Mobilstationen, die sich in einer Funkzelle aufhalten und mit deren Basisstation kommunizieren wollen. Die SHCCHs sind vorzugsweise mit verschieden orthogonalen CDMA-Codes (code division multiple access) beaufschlagt und dadurch unterscheidbar gemacht. In der 1 sind beispielhaft drei Kontrollkanäle SHCCHk mit k = 1 bis 3 parallel nebeneinander eingezeichnet. Ein bestimmter SHCCHk wird zweckmäßigerweise immer nur einer bestimmten Mobilstation MSi in eindeutiger Weise während derselben Zeitdauer TTI zugeordnet, d. h. es wird pro kommunizierender Mobilstation lediglich eine Einzelbelegung eines spezifischen Kontrollkanals vorgenommen und nicht eine Doppel- oder Mehrfachbelegung desselben spezifischen Kontrollkanals durch mehrere Mobilstationen gleichzeitig. Die auf einem SHCCH übertragene UE-Id gibt an, zu welcher Mobilstation der jeweilige SHCCH gehört. Damit es für die jeweilige Mobilstation MSi nicht erforderlich ist, alle SHCCHs zu dekodieren, um ihren zugehörigen SHCCHk zu finden, wird der Mobilstation auf einem nur ihr zugeordneten dedizierten Kanal (DPCH = Dedicated Physical CHannel) signalisiert, welcher spezifische Kontrollkanal SHCCHk aus der Vielzahl von SHCCHs ihr speziell für eine bestimmte Informations- bzw. Datenübertragung über die Luftschnittstelle LS zugeordnet ist.
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In 1 sind diese für das HSDPA-Verfahren relevanten Kanäle DPCH, SHCCHk, HS-DSCH und ihre zeitlichen Verhältnisse zueinander schematisch dargestellt. Pro Zeitintervall TTI werden über den DPCH drei Zeitschlitze, d. h. slots, SL1 mit SL3 übertragen. Der für die jeweilige Mobilstation MSi verwendete SHCCHk wird durch einen speziellen HSDPA-Indikator (HI = HSDPA Indikator) mitgeteilt. Dieser wird nach dem HSDPA-Verfahren im ersten Slot SL1 des jeweiligen Zeitintervalls TTI angezeigt, falls für die jeweilige Mobilstation MSi ein bestimmter SHCCHk für den Empfang von Datenpaketen der Basisstation allokiert ist. Der HI-Indikator HI im DPCH verweist also als eine Art Zeiger auf denjenigen SHCCHk, der von der jeweiligen Mobilstation MSi zum Empfang von Kontroll-Informationen über Datenpakete, die von der Basisstation BS im downlink HR zeitlich später über den HS-DSCH gesendet werden, verwendet werden soll. Der Indikator HI wird im vorliegenden Ausführungsbeispiel jeweils durch eines der Symbole P0 mit P4 gebildet, das einen von fünf verschiedenen Werten (0, 0), (1, 1), (–1, –1), (1, –1), (–1, 1) annehmen kann. 2 zeigt die möglichen Werte der HI-Symbole P0 mit P4 im komplexen Signalraum KSR. Die HI-Symbole P1 mit P4 werden vorzugsweise mit Hilfe einer QPSK-Modulation (quadrature Phase shift key) in der Basisstation BS erzeugt.
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Die Tabelle von 3 zeigt eine bespielhafte Zuordnung der maximal vier SHCCHs, d. h. SHCCHk mit k = 1–4 zu den Symbolen P1 mit P4. Im einzelnen ist dort dem Kontrollkanal SHCCH1 das Symbol P1, dem Kontrollkanal SHCCH2 das Symbol P2, dem Kontrollkanal SHCCH3 das Symbol P3, sowie dem Kontrollkanal SHCCH4 das Symbol P4 zugeordnet. Dem Symbol PO ist kein SHCCH zugewiesen.
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Allgemein ausgedrückt wird für eine möglichst zuverlässige und effektive Informationsübertragung zwischen mindestens einer Sendeeinheit wie z. B. BS und mindestens einer Empfangseinheit wie z. B. MSi nun in vorteilhafter Weise folgendes Kanalvergabeprinzip durchgeführt, wobei sich mehrere Sende- und/oder Empfangseinheiten wie z. B. MSi eine vorgegebene Anzahl (k = 1 bis 4) von bereitgestellten spezifischen Kontrollkanälen wie z. B. SHCCHk, k = 1 bis 4 teilen:
Von der jeweiligen Sende- und/oder Empfangseinheit wie z. B. MSi wird für eine aktuell durchzuführende Informationsübertragung jeweils ein noch freier spezifischer Kontrollkanal wie z. B. SHCCHk aus der Gruppe der bereitgestellten spezifischer Kontrollkanälenach einer Rangliste belegt, in der alle bereitgestellten spezifischer Kontrollkanäle in der Reihenfolge ihrer bevorzugten Vergabe klassifiziert worden sind.
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Speziell beim HSDPA-Verfahren kann dieses Kanalauswahlprinzip dahingehend durchgeführt werden, bestimmte SHCCHs an bestimmte Mobilstationen bevorzugt zu vergeben. Vorteilhaft ist dabei, dass die den bevorzugten SHCCHs zugeordneten HI-Symbole mit erhöhter Wahrscheinlichkeit übertragen werden. Bei Kenntnis der erhöhten Wahrscheinlichkeit in der jeweiligen Mobilstation, die von der Basisstation Datenpakete erhalten soll, kann diese Mobilstation das HI-Symbol in vorteilhafter Weise sicherer als zuvor ohne das erfindungsgemäße Kanalauswahlprinzip detektieren.
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Die Detektions-Sicherheit in der jeweiligen Mobilstation (MS) kann in vorteilhafter Weise weiter erhöht werden, wenn zur Signalisierung der für eine MS wahrscheinlichsten SHCCHs möglichst weit auseinanderliegende Symbole gewählt werden.
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An die Basisstation BS von 1 sind besipielhaft 8 Mobilstationen MSi mit i = 1 bis 8 MS zur HSDPA-Übertragung im Downlink angemeldet. Bei der Anmeldung zur HSDPA-Übertragung wurden den Mobilstationen MSi mit i = 1–8 die nach der Tabelle RA1 von 4 gezeigten Bevorzugungen in Form von Ranglisten RALi mit i = 1–8 von SHCCHs zugewiesen und mitgeteilt. Die Reihenfolge der Ziffern 1 mit 4 in den Ranglisten repräsentiert dabei die Bevorzugung, mit der die Symbole P1 mit P4 stellvertretend für die Kontrollkanäle SHCCH1 mit SHCCH4 der jeweiligen Mobilstation zugeordnet werden. Beispielsweise ordnet die Rangliste RAL1 von 4 für die Mobilstation MS1 die vier Kontrollkanäle SHCCH1 mit SHCCH4 mit folgender abfallender Priorisierung: SHCCH1, SHCCH2, SHCCH3, SHCCH4. Die Rangliste RAL2 von 4 für die Mobilstation MS2 hingegen weist den vier Kontrollkanälen SHCCH1 mit SHCCH4 (repräsentiert durch ihre zugeordneten Symbole P1 mit P4) folgende abfallende Rang- bzw. Priorisierungsabfolge zu: SHCCH4, SHCCH3, SHCCH1, SHCCH2. Entsprechend variieren die Bevorzugungen der vier Kontrollkanäle nach den weiteren Ranglisten RAL3 mit RAL8 von 4.
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Alternativ oder zusätzlich hiervon kann die Zuordnung der bevorzugten SHCCHs zu einzelnen Mobilstationen auch anhand eines bekannten anderen Parameters in der jeweiligen Mobilstation und Basisstation BS berechnet werden, was weiter unter näher ausgeführt wird.
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Sollen an eine MS Daten per HSDPA übertragen werden, so wird vorzugsweise zunächst solange gewartet, bis mindestens einer der vier SHCCHs nicht für andere MSs verwendet wird. Dann wird der von der betrachteten Mobilstation MSi am stärksten bevorzugte SHCCH entsprechend der zuhehörigen Rangliste RALi für diese Mobilstation MSi vergeben, wenn er nicht für andere MSs verwendet wird. Wenn der SHCCH bereits für andere MSs verwendet wird, so wird der am zweit stärksten bevorzugte SHCCH gewählt, usw.
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Von allen möglichen HI-Symbolen wird also das dem am stärksten bevorzugten SHCCHk zugeordnete Symbol am häufigsten übertragen. Seien die a priori Wahrscheinlichkeiten p
i, i = 1, ..., 5 der fünf möglichen HI-Symbole in der jeweiligen MS bekannt (z. B. aus Erfahrungswerten). Diese a priori Wahrscheinlichkeit gibt an, mit welcher Wahrscheinlichkeit das jeweilige Symbol P1 mit P4 von der Basisstation zur jeweiligen Mobilstation übertragen wird, die Datenpakete empfangen soll. Seien außerdem die bedingten Wahrscheinlichkeiten dafür, dass das HI-Symbol x empfangen wird unter der Bedingung, dass das i-te Symbol gesendet wurde, am Empfänger bekannt. p(x|i) ist dabei in der Praxis im allgemeinen gaußverteilt. Die zugehörige Standardabweichung und der Mittelwert können in vorteilhafter Weise durch Leistungs- und Interferenz-Messungen durch die jeweilige MS bestimmt werden. Aus p(x|i) und p
i kann nun das HI-Symbol i
max mit der größten a posteriori Wahrscheinlichkeit p(i
max|x) bestimmt werden:
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Dieser (optimale) MAP-Detektor (= Maximum A Posteriori-Detektor) (Einzelheiten dazu finden sich im Buch von K. D. Kammeyer: „Nachrichtenübertragung”, 2. Aufl., Reihe Informationstechnik, Teubner, Stuttgart, 1996) detektiert umso weniger fehlerhaft, je stärker sich die a priori Wahrscheinlichkeiten pi voneinander unterscheiden. Diese Bedingung wird nun gerade durch die erfindungsgemäße Bevorzugung bestimmter übertragener Symbole erreicht. Daher führt das erfindungsgemäße Kanalvergabeprinzip zu besonders wenig fehlerhafter Übertragung der HI-Symbole.
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Um Kollisionen zwischen mehreren MSs bei der Vergabe bevorzugter SHCCHs zu vermeiden, werden die Bevorzugungen nach den Ranglisten RALi des verschiedenen MSs zweckmäßigerweise so vergeben, dass möglichst alle SHCCHs gleich oft bevorzugt werden. Dies wird im gegebenen Bsp. durch die Festlegungen der Bevorzugungsliste nach der Tabelle von 4 erreicht.
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Die Übertragungsqualität lässt sich weiter verbessern, indem die am häufigsten übertragenen HI-Symbole einer MS möglichst weit auseinander liegend gewählt werden, weil dadurch Verwechslungen zwischen diesen Symbolen vermieden werden. Dies wird in vorteilhafter Weise durch die Ranglisten RALi der Tabelle von 4 erreicht, da dort die am stärksten bevorzugten SHCCHs Symbolen P1 mit P4 zugeordnet sind, die besonders weit auseinanderliegen, beispielsweise die diagonal gegenüberliegenden Symbole P1 und P2 oder P3 und P4 im komplexen Signalraum von 2.
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Bei 4 SHCCHs ergeben sich nach den obigen beiden Kriterien also 4 Möglichkeiten für den am höchsten priorisierten SHCCHs. Der zweithöchste SHCCHS ist damit ebenfalls festgelegt. Für den dritten gibt es dann noch zwei Möglichkeiten, danach ist der 4-te wieder festgelegt. Es gibt also insgesamt 4·2 = 8 Möglichkeiten, die alle in der Tabelle RA1 von 4 gezeigt sind.
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Alternativ oder zusätzlich zu einer Übertragung der Zuordnung der bevorzugten SHCCHs zu einzelnen MS kann diese auch anhand eines bekannten anderen Parameters in der jeweiligen Mobilstation und Basisstation berechnet werden. Dieser Parameter kann beispielsweise eine MS Identität oder eine temporäre Identität MS-ID sein, im weiteren MS-ID genannt. Solche Identitäten werden ohnehin zur Identifizierung der MS benötigt. Man kann also davon ausgehen, dass sie bereits zugeteilt sind. Dabei können die Bevorzugungen von SHCCHs durch einen festgelegten Algorithmus aus der MS-ID berechnet werden. Ein solcher Algorithmus kann beispielsweise dadurch realisiert werden, dass eine Tabelle (oder Zuordnungsvorschrift) ähnlich der Tabelle RA1 von 4 definiert wird, welche einem Index bevorzugte SHCCHs zuordnet. Aus der MS-ID wird dann durch einen festgelegten Algorithmus dieser Index berechnet und daraus werden die bevorzugten SHCCHs abgeleitet. Im einfachsten Fall kann der Index insbesondere als MS-ID modulo der Anzahl der in der Tabelle enthaltenen Einträge berechnet werden.
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Es kann natürlich geschehen, dass zufälliger Weise zwei MS angesprochen werden sollen, denen beiden der gleiche bevorzugte SHCCH zugeteilt ist. In diesem Fall wird einem dieser MS zweckmäßigerweise ein weniger bevorzugter SHCCH zugeteilt. Bei einer festen (expliziten oder impliziten) Zuordnung kann dies für längere Zeit geschehen, wenn an diese beiden MS häufig Daten übertragen werden sollen. Um dies zu vermeiden, kann der o. g. Algorithmus dahingehend erweitert werden, dass nicht nur aus der MS-ID der Index ermittelt wird, sondern darin auch weitere zeitvariante Größen eingehen, z. B. eine System-Rahmen-Nummer (SFN = System-Frame-Number) oder Übertragungs-Zeitintervall-Nummer (TTI = Transmission Time Interval). Damit lässt sich die Zuordnung der MS zu Indizes (und damit bevorzugten SHCCHs) zeitlich verwürfeln (scrambeln), so dass eine Kollision nicht wiederholt (permanent) auftritt. Mit anderen Worten ausgedrückt kann es also zweckmäßig sein, die Zuordnung der Ranglisten RALi zu den Mobilstationen MSi zeitlich zu variieren.
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Es besteht in UMTS der Vorschlag, dass einer Mobilstation, wenn ihr in einem TTI ein SHCCH zugeordnet wurde, und sie auch im nächsten TTI einen SHCCH erhält, dann immer dieser SHCCH zugeteilt wird, was eine Komplexitätseinsparung erlaubt. Wird das im vorigen Abschnitt beschriebene zeitliche Verwurfeln der Ranglisten angewandt, so kann zweckmäßigerweise beim nächsten TTI ebenfalls der gleiche SHCCH zugeordnet werden, also nicht der beim nächsten TTI nach der Verwürfelungsvorschrift zuzuordnende SHCCH. Wenn die jeweilige MS den ersten TTI dann überhört, so wird sie beim zweiten TTI allerdings nicht mehr auf dem bevorzugten SHCCH angesprochen, d. h. sie hat es etwas schwerer, wieder Tritt zu fassen. Dies wird aber dadurch ausgeglichen, dass sie beim ersten TTI eine verbesserte Wahrscheinlichkeit hatte, den korrekten SHCCH zu erkennen. Als weitere Optimierung kann man bei der Verwürfelungsvorschrift außerdem darauf achten, dass der bei einem TTI bevorzugte SHCCH nicht im nächsten TTI eine besonders schlechte Priorität erhält (z. B. der viert- wahrscheinlichste Rang).
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Zur Zeit ist für das UMTS Funkkommunikationssystem noch nicht sicher, dass der einer MS zugeordnete SHCCH durch einen HI signalisiert wird. Es wird diskutiert, stattdessen sämtliche für eine MS mögliche SHCCHs durch die MS dekodieren, und aufgrund der auf dem SHCCH mitgeschickten MS-ID die MS festzustellen zu lassen, ob und welcher SHCCH ihr zugeordnet ist. Auch in diesem Fall ist es vorteilhaft, die SHCCHs mit bestimmten Bevorzugungen zu vergeben. Dies hat dann insbesondere folgende zwei Vorteile:
- 1. Wenn die Dekodierung der SHCCHs seriell und nicht parallel vorgenommen wird, kann zuerst der am stärksten bevorzugte SHCCH dekodiert werden. Die Wahrscheinlichkeit dafür, dass weitere SHCCHs dekodiert werden müssen, ist dann erniedrigt. Im Mittel müssen weniger SHCCHs dekodiert werden. Als weitere Möglichkeit kann vorgesehen werden, dass die Mobilstation auf den bevorzugten, also wahrscheinlicheren SHCCHs aufwendigere Detektionsverfahren einsetzt, und dafür auf weniger bevorzugten SHCCHs aufwandgünstigere Verfahren einsetzt, um die gleiche (worst-case) Gesamtverarbeitungsdauer zu erreichen. Trotzdem wird man mit dieser Strategie im Durchschnitt eine Performance -Verbesserung erreichen.
- 2. Wenn alle SHCCHs dekodiert werden, können nicht eindeutig empfangene SHCCH-Zuordnungen eindeutig entschieden werden. Wenn z. B. auf zwei SHCCHs dieselbe gewünschte MS-ID festgestellt wird, kann zugunsten des stärker bevorzugten SHCCH entschieden werden. Dieser SHCCH wurde der MS mit größerer Wahrscheinlichkeit zugeordnet. Die Zuordnung wird häufiger richtig sein.
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Eine entsprechende Kanalauswahl durch Bevorzugungslisten bzw. Ranglisten läßt sich selbstverständlich in entsprechender Weise bei HSDPA in Uplink-Richtung (RR) (, d. h. vom jeweiligen Funkkommunikationsgerät zur Basisstation) durchführen.
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Das beispielhaft anhand der HSDPA-Signalisierung des UMTS erläuterte erfindungsgemäße Prinzip läßt sich in vorteilhafter Weise auch für andere Informationsübertragungsverfahren als HSDPA zwischen mindestens einer Sendeeinheit und mindestens einer Empfangseinheit verwenden, wo sich mehrere Sende- und/oder Empfangseinheiten (MSi) eine vorgegebene Anzahl (k = 1 bis 4) von bereitgestellten spezifischen Kontrollkanälen (SHCCHk, k = 1 bis 4)) teilen. Insbesondere kann es dort eingesetzt werden, wo mehrere Empfängern Daten übermittelt werden, die voneinander abhängig sind (wie im vorliegenden Ausführungsbeispiel die Nummern der zu verwendenden SHCCHs).
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Für z. B. vier SHCCHs lassen sich prinzipiell 24 verschiedene Bevorzugungslisten (= 4 Fakultät) definieren. Im obigen Ausführungsbeispiel nach 4 wurde nur eine Untermenge von 8 Bevorzugungslisten verwendet. Grund hierfür ist, dass nur für die 8 angegebenen SHCCHs die beiden am meisten bevorzugten HI-Symbole P1/P2 sowie P3/P4 (siehe 2) am weitesten voneinander entfernt liegen. Dadurch werden Verwechslungsfehler zwischen den beiden wahrscheinlichsten Symbolen vermieden.
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Auf der anderen Seite ist es günstig, möglichst viele verschiedene Bevorzugungslisten zu definieren, um Kollisionen zwischen den Zuordnungen der SHCCHs zu MSs zu vermeiden. Solche Kollisionen könnten nämlich insbesondere dann auftreten, wenn gleichzeitig mehrere Mobilfunkstationen auf eine vordefinierte Anzahl von Bevorzugungslisten zugreifen, die kleiner als die Anzahl zugreifender Mobilfunkstationen ist. Je kleiner die Anzahl der zuteilbaren Ranglisten und je größer die Anzahl der gleichzeitig zugreifenden Mobilstationen ist, umso häufiger kommt es zu Kollisionen.
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Weit entfernte bevorzugte HI-Symbole lassen sich mit 24 verschiedenen Bevorzugungslisten kombinieren, wenn das obige, zu 4 angegebene Ausführungsbeispiel in vorteilhafter Weise folgendermaßen modifiziert wird:
Im obigen Ausführungsbeispiel gemäß 4 signalisiert das Symbol Pi, dass der jeweiligen MS der i-te SHCCH zugeordnet ist. Stattdessen soll nun bei dieser vorteilhaften Variante das Symbol P1 bedeuten, dass der bevorzugteste SHCCH zugeordnet ist, P2 bedeutet, dass der zweitbevorzugteste SHCCH zugeordnet ist, usw. Die beiden wahrscheinlichsten (weil bevorzugtesten) Symbole liegen daher jetzt stets am weitesten auseinander (P1 und P1), auch wenn 24 verschiedene Bevorzugungslisten definiert werden. Die Tabelle RA2 in 5 definiert 24 verschiedene Bevorzugungslisten RAL1 mit RAL24. Die HI-Kodierung wird dabei nun ebenfalls durch die Tabelle RA2 definiert. So bedeutet die Rangliste RAL1 mit der Ziffernabfolge 1, 2, 3, 4 beispielsweise, dass der Mobilstation MS0 (Index i = 0) die SHCCHs in der Rangreihenfolge SHCCH1, SHCCH2, SHCCH3, SHCCH4 zugeordnet werden, wobei deren Allokation bzw. Auswahl durch die HI-Symbole P1, P2, P3, P4 (siehe 2) zeitlich vorher der Mobilstation MS0 über die Luftschnittstelle mitgeteilt werden. Entsprechend dazu bedeutet die Rangliste RAL8 mit der Ziffernabfolge 4, 3, 2, 1 beispielsweise, dass der Mobilstation MS7 (Index i = 7) die SHCCHs in der Rangreihenfolge SHCCH4, SHCCH3, SHCCH2, SHCCH1 zugeordnet werden, wobei deren Allokation wiederum durch dieselbe HI-Symbolabfolge P1, P2, P3, P4 (siehe 2) zeitlich vorher der Mobilstation MS7 über die Luftschnittstelle mitgeteilt werden. Allgemein betrachtet heißt dass, dass die HI-Symbole stets mit derselben vordefinierbaren Reihenfolge wie z. B. P1, P2, P3, P4 den SHCCHs der verschiedenen Ranglisten wie z. B. RAL1 mit RAL24 zugeordnet werden. Dabei hat das erste HI-Symbol wie hier P1 den höchsten Rang, das nächste HI-Symbol wie hier P2 den zweithöchsten Rang, usw..
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Analog lassen sich Bevorzugungs- und Kodierungstabellen auch für andere Anzahlen als vier SHCCHs definieren.
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Insbesondere bei weniger als 4 SHCCHs bietet diese Zuteilungsvariante den Vorteil, dass immer die beiden am meisten bevorzugten HI-Symbole wie hier P1/P2 oder P3/P4 am weitesten voneinander entfernt liegen. Würden beispielsweise nur 3 SHCCHs konfiguriert, so gibt es ein HI-Symbol, nämlich das Symbol P3, das keinen gegenüberliegenden Nachbarn hat. Es würde daher eine Performance-Einbuße bedeuten, dieses Symbol bevorzugt zu verwenden, was andererseits aber nötig wäre, um alle Mobilstationen gleichmäßig auf alle Symbole verteilen zu können. Durch die hier vorgestellte Konfiguration ist immer P1 der bevorzugteste Punkt im komplexen Signalraum KSR von 2, gefolgt vom diametral entgegenliegenden Punkt P2.
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Die Bevorzugungs- und Kodierungstabellen für andere Anzahlen als vier SHCCHs lassen sich vorzugsweise folgendermaßen definieren, wobei Ns die Anzahl der SHCCHs sei:
- 1) Die Listen werden derart definiert, dass sie alle Permutationen der Ns SHCCHS umfassen, wobei ggf. eine Konvention bezüglich der Anordnung dieser Konfigurationen getroffen werden muss. So können die Ranglisten der Tabelle RA2 von 5 beispielsweise aufsteigend sortiert werden.
- 2) Die Listen basieren immer auf der Liste für 4 SHCCHS. Werden aber weniger als 4 SHCCHs konfiguriert, so werden nur die ersten 4 beachtet. Beispielsweise würde die MS mit dem Index i = 0 die Zuordnung 1, 2, 3, 4 treffen, bei nur 3 SHCCHs würde die 4 weggelassen werden was 1, 2, 3 ergibt und bei nur 2 SHCCs würde auch die 3 weggelassen werden, was 1, 2 ergibt. Dies veranschaulicht die Tabelle RA3 von 6:
Für die MS mit Index i = 1 ergeben sich die Ranglisten 3, 4, 1, 2 (4 SHCCHs); 3, 1, 2 (3 SHCCHs) und 1, 2 (2 SHCCHs). Es ergibt sich für die beiden Mobilstationen MS0, MS1 (mit Index 0 und 1) für den Fall von 2 HSCCHs somit die selbe Bevorzugungsliste, bei den Mobilstationen mit Index 0, 1, 3 sogar für 2 und 3 HSCCHs. Dies ist aber nicht nachteilig, vielmehr kann hier ausgenutzt werden, dass mit weniger SHCCHs auch nur weniger Permutationen existieren, und somit weniger unterschiedliche Bevorzugungslisten gebildet werden können. Entweder kann man nur weniger Indizes verwenden, (bei 3 oder 2 statt 4 SHCCHs nur 6 oder 2 statt 24, welche dann nicht durch Berechnung mod 24 sondern nur mod 6 oder mod 2 berechnet würden) oder man akzeptiert, dass jeweils 4 oder 12 Indizes i dieselbe Bevorzugungsliste ergeben. Beides hat aber im Endeffekt dieselbe Wirkung, daher ist unerheblich, welches Verfahren man anwendet. Die Ableitung der Listen für weniger als 4 SHCCHs aus der Liste für 4 SHCCHs hat aber den Vorteil, dass insgesamt weniger Listen in der jeweiligen Mobilstation gespeichert werden brauchen.
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In einer weiteren, vorteilhaften Ausführungsvariante werden in der jeweiligen Mobilstation überhaupt keine Listen benötigt, und die Mobilstation braucht auch keinen Index berechnen. Stattdessen wird von der jeweilig zugeordneten Basisstation jeder Mobilstation in deren Funkzelle individuell eine geordnete Liste der für sie in Frage kommenden SHCCHs signalisiert. Die Basisstation stellt dabei sicher, dass die Listen, welche an die verschiedenen Mobilstationen gesendet werden, unterschiedlich sind, insbesondere, dass möglichst alle möglichen Permutationen gleichmäßig verwendet werden. Die Basisstation kann dabei die bereits beschriebenen Verfahren anwenden, z. B. Permutationen basierend auf der MS-ID oder einem Index verwenden, es können aber auch beliebige andere Verfahren verwendet werden. Jede Mobilstation kennt vorzugsweise nur die eigene Liste und verwendet diese Liste direkt in der gegebenen Reihenfolge. Dieses Verfahren spart Komplexität in der Mobilstation, da der Zwischenschritt der Indizierung entfällt. Ein weiterer Vorteil ist, dass die Basisstation bei der Zuordnung der Bevorzugungslisten freier ist und ggf. weiteres Vorwissen verwenden kann. Ein Nachteil dieses Verfahrens ist, dass die SHCCHs für alle Mobilstationen individuell signalisiert werden, insbesondere kann diese Information nicht über gemeinsam genutzte Kanäle an alle Mobilstationen verteilt werden (wie z. B. BCCH = broadcast control channel). Letzteres ist für HSDPA bei UMTS aber ohnehin nicht vorgesehen. Daher handelt es sich hier nicht wirklich um einen Nachteil, der in der Praxis relevant wäre. Eine Signalisierung ausschließlich über den BCCH ist außerdem schon deshalb nicht zweckmäßig, da ja in der jeweiligen Funkzelle insgesamt mehr als 4 SHCCHs konfiguriert sein könnten, von denen jeder einzelnen Mobilstation aber nur ein Subset (= eine Untermenge) von höchstens 4 SHCCHs zugeordnet wird. Dieser Subset würde zweckmäßigerweise nämlich auf jeden Fall individuell signalisiert werden.
