SE515509C2 - Adaptive air interface - Google Patents
Adaptive air interfaceInfo
- Publication number
- SE515509C2 SE515509C2 SE9601617A SE9601617A SE515509C2 SE 515509 C2 SE515509 C2 SE 515509C2 SE 9601617 A SE9601617 A SE 9601617A SE 9601617 A SE9601617 A SE 9601617A SE 515509 C2 SE515509 C2 SE 515509C2
- Authority
- SE
- Sweden
- Prior art keywords
- air interface
- adaptive air
- interface according
- adaptive
- space
- Prior art date
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B17/00—Monitoring; Testing
- H04B17/30—Monitoring; Testing of propagation channels
- H04B17/309—Measuring or estimating channel quality parameters
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Quality & Reliability (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
- Feedback Control In General (AREA)
Abstract
Description
30 35 40 515 509 ~~~~ ~ 2 fig. 4A till F är diagram över rangfunktioner for utgångsvariabler. 30 35 40 515 509 ~~~~ ~ 2 Fig. 4A to F are diagrams of rank functions for output variables.
DETALJERAD BESKRIVNING AV FÖREDRAGNA UTFÖRINGSFORMER Lufigränssnittet enligt föreliggande uppfinning beskrivs nedan med hän- visning till ett mobilt telekommunikationssystem, men kan på samma sätt tillämpas på andra luftgränssnitt på ett sätt som är självklart for en fackman. Det adaptiva luftgränssnittet innehåller ett antal parametrar och system vilka styrs på ett adaptivt sätt. En del av egenskaperna hos det adaptiva luftgränssnittet är 0 TDMA eller FH-TDMA (frekvenshoppande tidsdelad multipelaccess, Frequency Hopping Time Division Multiple Access) 0 Ramperiod 0,5-2 ms grund, x (1/8, 1/4, 1/2, 2, 4) fastställd på ett adaptivt sätt 0 Snabb effektreglering vid varje skur 0 Mobilstationen (MS) ger returkanalsvar vid varje skur 0 Nätets datahastighet: 32, 64, 128, 144, 192, 384 kb/s 0 Modulationssystem 2-16 PSK, QPSK, 8PSK/2AM, 16QAM, 64QAM 0 FEC och/eller turbokodning 0 Programstyrda parametrar, delvis medelst statistisk logik 0 Understödd modulationsbandbredd 25, 50, 100 och 200 kHz 0 Frekvenshoppfunktion för att förbättra fadningsmotståndet och for att förbättra C/I-prestandan 0 Stödjer 64 kb/s PCM och G722 högkvalitativ talkodare på 20-7000 Hz, och primärhastighet 2B+D 0 Anpassas till 2-20 ms totalt krav på processfordröjning Användare klassificeras i 3 olika kategorier 1. långsam (stationär eller gående) hastighet 2. mellan (snabbt gående, långsam bil) hastighet 3. hög (snabb bil) hastighet Lufigränssnittet enligt uppfinningen möjliggör adaptivitet efter rådande situationer och scenarier. Ett antal möjligheter uppstår nämligen med de följande adaptiva parametrarna i det som kallas utgångsrymden. 0 Ramtid 0 Datahastighet 0 Bandbredd 0 Kodhastighet 0 Intermittensfaktor 0 Mobilstations (MS) effekt 515 509 §¿1j=§:j§-¿=.¿_,= -1 - 3 0 Basstations (BS) effekt Beslutet bakom parametrarna baseras på mätningar, användarbehov, hänsynstagande gentemot operatören och givna resurser med användning av en 5 optimeringsalgoritm. Dessa parameterkrav hämtas in av gränssnittet. Kraven relateras till ingångsdatat eller ingångsrymden som innehåller följande parametrar 0 Mobilhastighet 0 Fördröjning 0 Avstånd 10 0 Fördröjningsvariationer 0 Kapacitet som finns kvar i den mobila stationen 0 BER (bitfelsfrekvens, Bit Error Rate) Ett antal exempel ges och en anordning som är baserad på endera en till- 15 ståndsmaskin eller en lösning med statistisk logik ges för att beräkna parametrarna under varierade förhållanden.DETAILED DESCRIPTION OF PREFERRED EMBODIMENTS The air interface according to the present invention is described below with reference to a mobile telecommunications system, but can be similarly applied to other air interfaces in a manner that is obvious to a person skilled in the art. The adaptive air interface contains a number of parameters and systems which are controlled in an adaptive manner. Some of the features of the adaptive air interface are 0 TDMA or FH-TDMA (Frequency Hopping Time Division Multiple Access) 0 Frame period 0.5-2 ms basis, x (1/8, 1/4, 1/2, 2, 4) determined in an adaptive manner 0 Fast power control at each burst 0 Mobile station (MS) provides return channel response at each burst 0 Network data rate: 32, 64, 128, 144, 192, 384 kb/s 0 Modulation system 2-16 PSK, QPSK, 8PSK/2AM, 16QAM, 64QAM 0 FEC and/or turbo coding 0 Program-controlled parameters, partly by statistical logic 0 Supported modulation bandwidth 25, 50, 100 and 200 kHz 0 Frequency hopping function to improve fading resistance and for to improve C/I performance 0 Supports 64 kb/s PCM and G722 high quality speech coder of 20-7000 Hz, and primary rate 2B+D 0 Adapts to 2-20 ms total process delay requirement Users are classified into 3 different categories 1. slow (stationary or walking) speed 2. medium (fast walking, slow car) speed 3. high (fast car) speed The air interface according to the invention enables adaptability to prevailing situations and scenarios. A number of possibilities arise with the following adaptive parameters in what is called the output space. 0 Frame time 0 Data rate 0 Bandwidth 0 Code rate 0 Duty cycle 0 Mobile station (MS) power 515 509 §¿1j=§:j§-¿=.¿_,= -1 - 3 0 Base station (BS) power The decision behind the parameters is based on measurements, user needs, consideration towards the operator and given resources using an optimization algorithm. These parameter requirements are retrieved by the interface. The requirements are related to the input data or input space which contains the following parameters 0 Mobile speed 0 Delay 0 Distance 10 0 Delay variations 0 Capacity remaining in the mobile station 0 BER (Bit Error Rate) A number of examples are given and an arrangement based on either a state machine or a solution with statistical logic is given to calculate the parameters under varied conditions.
I fig. 1 visas ett blockdiagram av transformeringen av ingångsrymden till utgångsrymden. Ingångsrymden behandlas medelst en logikstyrbox som innefattar regler för transforrneringen. 20 Ett sätt att genomföra transformeringen är med hjälp av en tillståndsmaskin.In Fig. 1 a block diagram of the transformation of the input space to the output space is shown. The input space is processed by means of a logic control box which includes rules for the transformation. One way of carrying out the transformation is by means of a state machine.
En tillståndsmaskin har ett ändli gt antal tillstånd hos ingångsvariablerna vilka transformeras medelst logiska regler till utgångsvariabler. Nedan är ett exempel på logiska regler i en tillståndsmaskin med ändliga tillstånd.A state machine has a finite number of states of the input variables which are transformed by means of logical rules into output variables. Below is an example of logical rules in a state machine with finite states.
OM 25 {Mobil hastighet=Stationär OCH F ördröjning < 6 ms OCH Avstånd < 8 km 30 OCH Fördröjningsvariationer < 1 us OCH Återstående kapacitet > 0,4 OCH 35 BER < l0-6-6} DÅ {Ramtid = 2ms OCH 40 Datahastigheten = 144 kb/s . i ~ . - r 10 15 20 25 30 35 40 . | - . n u 515 509 . . - = - » n OCH Bandbredden = 100 kHz OCH Kodhastighet = 0,8 OCH Intermittensfaktom = 45% OCH BS effekt = 22 dBm OCH MS effekt = 6 dBm} Ett annat sätt är att genomföra transforrneringen med hjälp av en styrenhet med statistisk logik. I motsats till tillståndsmaskinen, fiingerar styrenheten med statistisk logik med ett antal rangfunktioner u. För varje variabel är ett antal rang- fimktioner definierade. Rangfunktionerna kan anta olika värden som sträcker sig från noll till ett och inte bara de diskreta talen noll och ett.IF 25 {Mobile speed=Stationary AND Delay < 6 ms AND Distance < 8 km 30 AND Delay variations < 1 us AND Remaining capacity > 0.4 AND 35 BER < l0-6-6} THEN {Frame time = 2ms AND 40 Data rate = 144 kb/s . i ~ . - r 10 15 20 25 30 35 40 . | - . n u 515 509 . . - = - » n AND Bandwidth = 100 kHz AND Code rate = 0.8 AND Duty factor = 45% AND BS power = 22 dBm AND MS power = 6 dBm} Another way is to perform the transformation using a controller with statistical logic. In contrast to the state machine, the controller with statistical logic operates with a number of rank functions u. For each variable, a number of rank functions are defined. The rank functions can take on different values ranging from zero to one and not just the discrete numbers zero and one.
I fig. 3A till F illustreras ett antal rangfunktioner för ingångsvariabler. Såsom kan ses i figurerna, har varje invariabel en uppsättning av tre rangfunktioner som antar olika värden för ett specifikt värde på x-axeln. Styrenheten med statistisk logik innehåller regler för att transformera ingångsrangfunktionerna till utgångs- rangfunktioner. Ett exempel på utgångsrangfunktioner illustreras i fi g. 4A till F.In Fig. 3A to F, a number of rank functions for input variables are illustrated. As can be seen in the figures, each invariant has a set of three rank functions that assume different values for a specific value on the x-axis. The statistical logic controller contains rules for transforming the input rank functions into output rank functions. An example of output rank functions is illustrated in Fig. 4A to F.
För varje utgångsvariabel erhålls således ett separat värde for tre utgångs- variabelrangfunktioner. Styrenheten med statistisk logik innefattar även regler för "skärpning" (defuzzification) vilket ger ett skarpt värde på x-axeln for uppsätt- ningen av rangfunktionsvärden.For each output variable, a separate value for three output variable rank functions is thus obtained. The statistical logic controller also includes rules for "sharpening" (defuzzification) which provides a sharp value on the x-axis for the set of rank function values.
Eftersom utgångsvärdena som ska användas i luftgränssnittet bara kan anta fasta värden sker en ytterligare kvantiseringsoperation for erhålla de skarpa ut- gångsvariablerna. Skärpningsoperationen och kvantiseringsoperationen illustreras i fi g. 2.Since the output values to be used in the air interface can only take on fixed values, an additional quantization operation is performed to obtain the sharp output variables. The sharpening operation and the quantization operation are illustrated in Fig. 2.
De logiska reglema för styrenheten med den statistiska logiken, även kallad statistikregelbasen, bestäms genom en detaljerad undersökning av de särskilda problem som föreligger. Det finns kommersiellt tillgängliga datorunderstödda förfaranden for definiering, finjusterin g och optimering av statistikregelbasen.The logical rules for the statistical logic controller, also called the statistical rule base, are determined by a detailed study of the specific problems at hand. There are commercially available computer-aided procedures for defining, fine-tuning, and optimizing the statistical rule base.
Ett exempel på regler for statistisk logik ges nedan.An example of rules for statistical logic is given below.
OM {Mobil hastighet = låg OCH Fördröjning = Medium OCH 10 15 20 25 30 35 , . « . :v 515 509 Distans = Medium Fördröjningsvariation = liten OCH Återstående kapacitet = Medium OCH BER = Liten} DÅ {Ram-tid = Låg OCH Datahastighet = Hög OCH Bandbredd = låg OCH Kodhastighet = hög OCH Intermittens = Låg OCH BS effekt = medium OCH MS effekt = Medium Kvantiseringsoperationen genomförs enligt exemplet nedan: Låt x kvantiseras enligt x = {x1, x2,.....xn}. Inmatning xc ger xi, där xi Som ett exempel kan utgångsvariablema anta följande värden: 0 Ramtid = {0,5, 1, 2, 4, 8} ms 0 Datahastighet = {16, 32, 64, 128, 144, 192, 388} kb/s 0 Bandbredd = {25, 50, 100, 200} kHz 0 Kodrat = {4/5, 3/4, 2/3, 1/2) 0 Modulationssystem = {QPSK, SPSK, 16QAM, 8CPM/TCM, 640QAM, 32QAM/TCM,...} 0 Funktionsläge = {Normalt, FH} 0 BS effekt = {30, 28, 26,...} dBm Optimering av utgångsvariabler, enligt utvalda kostnadsfimktioner, genom- förs för att t.ex. maximera kvantiteter såsom kapacitet och genomströrrming, minimera effekten från basstationen och den mobila stationen. Optimeringen genomförs på följ ande variabler: 515 509 6 0 Energiförbrukning 0 Spektrumanvändnin g 0 Datahastighet 5 0 Kvalitet uppmätt i BER (bitfelfrekvens) Kostnadsfunktionen CF baseras på följande regel _ prestanda >< kvalitet CF kostnader prestanda = datahastighet 10 kVâlltClI I -lO >< där kostnaden uttrycks som en invertering av spektrumanvändningen x energiförbrukning, dvs 1 spektrumanvändning >< energiförbrukning kostnad ocIF {Mobile speed = low AND Delay = Medium AND 10 15 20 25 30 35 , . « . :v 515 509 Distance = Medium Delay variation = small AND Remaining capacity = Medium AND BER = Small} THEN {Frame time = Low AND Data rate = High AND Bandwidth = low AND Code rate = high AND Intermittency = Low AND BS power = medium AND MS power = Medium The quantization operation is performed according to the example below: Let x be quantized according to x = {x1, x2,.....xn}. Input xc gives xi, where xi As an example, the output variables can take on the following values: 0 Frame time = {0.5, 1, 2, 4, 8} ms 0 Data rate = {16, 32, 64, 128, 144, 192, 388} kb/s 0 Bandwidth = {25, 50, 100, 200} kHz 0 Code rate = {4/5, 3/4, 2/3, 1/2) 0 Modulation system = {QPSK, SPSK, 16QAM, 8CPM/TCM, 640QAM, 32QAM/TCM,...} 0 Operating mode = {Normal, FH} 0 BS power = {30, 28, 26,...} dBm Optimization of output variables, according to selected cost functions, is carried out in order to e.g. maximize quantities such as capacity and throughput, minimize the power from the base station and the mobile station. The optimization is performed on the following variables: 515 509 6 0 Energy consumption 0 Spectrum usage 0 Data rate 5 0 Quality measured in BER (bit error rate) The cost function CF is based on the following rule _ performance >< quality CF costs performance = data rate 10 kVålltClI I -lO >< where the cost is expressed as an inverse of the spectrum usage x energy consumption, i.e. 1 spectrum usage >< energy consumption cost and
Claims (8)
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE9601617A SE515509C2 (en) | 1996-04-29 | 1996-04-29 | Adaptive air interface |
| PCT/SE1997/000498 WO1997041675A1 (en) | 1996-04-29 | 1997-03-24 | Adaptive air interface |
| AU21876/97A AU2187697A (en) | 1996-04-29 | 1997-03-24 | Adaptive air interface |
| EP97914742A EP0898830A1 (en) | 1996-04-29 | 1997-03-24 | Adaptive air interface |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE9601617A SE515509C2 (en) | 1996-04-29 | 1996-04-29 | Adaptive air interface |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SE9601617D0 SE9601617D0 (en) | 1996-04-29 |
| SE9601617L SE9601617L (en) | 1997-10-30 |
| SE515509C2 true SE515509C2 (en) | 2001-08-20 |
Family
ID=20402373
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SE9601617A SE515509C2 (en) | 1996-04-29 | 1996-04-29 | Adaptive air interface |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0898830A1 (en) |
| AU (1) | AU2187697A (en) |
| SE (1) | SE515509C2 (en) |
| WO (1) | WO1997041675A1 (en) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FI973439L (en) * | 1997-08-21 | 1999-02-22 | Nokia Telecommunications Oy | Method for improving air interface performance of a radiotelephone system |
| FI115361B (en) * | 2000-12-28 | 2005-04-15 | Nokia Corp | Procedure for performing link adaptation |
| US7321614B2 (en) | 2003-08-08 | 2008-01-22 | Intel Corporation | Apparatus and methods for communicating using symbol-modulated subcarriers |
| US7394858B2 (en) | 2003-08-08 | 2008-07-01 | Intel Corporation | Systems and methods for adaptive bit loading in a multiple antenna orthogonal frequency division multiplexed communication system |
| US8824582B2 (en) | 2003-08-08 | 2014-09-02 | Intel Corporation | Base station and method for channel coding and link adaptation |
| US7649833B2 (en) | 2003-12-29 | 2010-01-19 | Intel Corporation | Multichannel orthogonal frequency division multiplexed receivers with antenna selection and maximum-ratio combining and associated methods |
| US7333556B2 (en) | 2004-01-12 | 2008-02-19 | Intel Corporation | System and method for selecting data rates to provide uniform bit loading of subcarriers of a multicarrier communication channel |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2592256B1 (en) * | 1985-12-20 | 1988-02-12 | Trt Telecom Radio Electr | DEVICE FOR CONTROLLING THE TRANSMIT POWER OF A RADIO BEAM |
| US5425051A (en) * | 1992-11-09 | 1995-06-13 | Norand Corporation | Radio frequency communication network having adaptive parameters |
| US5446756A (en) * | 1990-03-19 | 1995-08-29 | Celsat America, Inc. | Integrated cellular communications system |
| DE69231437T2 (en) * | 1991-12-26 | 2001-03-01 | Nec Corp., Tokio/Tokyo | System for controlling the transmission power with a constant signal quality in a mobile communication network |
-
1996
- 1996-04-29 SE SE9601617A patent/SE515509C2/en not_active IP Right Cessation
-
1997
- 1997-03-24 WO PCT/SE1997/000498 patent/WO1997041675A1/en not_active Ceased
- 1997-03-24 AU AU21876/97A patent/AU2187697A/en not_active Abandoned
- 1997-03-24 EP EP97914742A patent/EP0898830A1/en not_active Withdrawn
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO1997041675A1 (en) | 1997-11-06 |
| EP0898830A1 (en) | 1999-03-03 |
| SE9601617L (en) | 1997-10-30 |
| SE9601617D0 (en) | 1996-04-29 |
| AU2187697A (en) | 1997-11-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN114269007B (en) | Base station energy saving strategy determination method, device and method storage medium | |
| Hanly et al. | Multiaccess fading channels. II. Delay-limited capacities | |
| Ishikawa et al. | Capacity design and performance of call admission control in cellular CDMA systems | |
| US8699340B2 (en) | Table-based link adaptation for wireless communication network transmissions | |
| CN101635588B (en) | Power control method and device | |
| EP1946577B1 (en) | Selection of radio resources in a radio communications network | |
| KR20150011917A (en) | Selection method for multiple transmission parameters and apparatus for dynamic spectrum selection | |
| SE515509C2 (en) | Adaptive air interface | |
| Jafar et al. | Optimal rate and power adaptation for multirate CDMA | |
| Soleimanipour et al. | Optimal resource management in wireless multimedia wideband CDMA systems | |
| CN113329419B (en) | Online combined control method for power and rate of energy collection communication system | |
| Tinnakornsrisuphap et al. | On the fairness and stability of the reverse-link MAC layer in CDMA2000 1/spl times/EV-DO | |
| Dunlop et al. | Estimation of the performance of link adaptation in mobile radio | |
| CN101471695B (en) | Line management method, device and system | |
| EP1550340B1 (en) | Method of operating a telecommunications system | |
| CN101442782B (en) | Method, apparatus and base station for scheduling code channel | |
| Santucci et al. | Power allocation in a multimedia CDMA wireless system with imperfect power control | |
| Wang et al. | Teletraffic performance analysis of multi-class OFDM-TDMA systems with AMC | |
| Kabamba et al. | Feedforward control of data rate in wireless networks | |
| Wang et al. | Erlang capacity of multi-class TDMA systems with adaptive modulation and coding | |
| WO2019101662A1 (en) | Channel determination device and method for extended wi-fi network | |
| Duan et al. | A dynamic power and rate joint allocation algorithm for mobile multimedia DS-CDMA networks based on utility functions | |
| CN104185265A (en) | Power allocation method and device | |
| Wei et al. | Energy saving spectrum selection in cognitive radio networks using stochastic control theory | |
| Sung et al. | An adaptive fixed-step power control algorithm based on link quality measure |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| NUG | Patent has lapsed |