Technisches Umfeld
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Funkkommunikationssystem
und weiterhin auf primäre und sekundäre Stationen zur Verwendung in einem
derartigen System sowie auf ein Verfahren zum Betrieb eines derartigen Systems.
Obwohl die vorliegende Spezifikation ein System unter besonderer Bezugnahme auf
das aufkommende Universal Mobile Telecommunication System (UMTS) beschreibt, versteht
es sich, dass derartige Verfahren gleichermaßen für die Verwendung in
anderen Mobilfunksystemen geeignet sind.
Hintergrund zum Stand der Technik
Es gibt zwei grundlegende Arten von Kommunikation, die in einem Funkkommunikationssystem
zwischen einer Basisstation (BS) und einer Mobilstation (MS) benötigt werden.
Die erste ist der Benutzerverkehr, zum Beispiel Sprach- oder Paketdaten. Die zweite
sind die Steuerinformationen, die erforderlich sind, um verschiedene Parameter des
Übertragungskanals einzustellen und zu überwachen, um die BS und die MS
in die Lage zu versetzen, den erforderlichen Benutzerverkehr auszutauschen.
Bei vielen Kommunikationssystemen besteht eine der Funktionen der
Steuerinformationen darin, eine Leistungsregelung zu ermöglichen. Die Leistungsregelung
der von einer MS an die BS übertragenen Signale ist erforderlich, damit die
BS Signale von unterschiedlichen MS mit ungefähr dem gleichen Leistungspegel
empfängt, während die von jeder MS erforderliche Sendeleistung minimiert
wird. Die Leistungsregelung der von der BS an die MS übertragenen Signale ist
erforderlich, damit die MS Signale von der BS mit einer geringen Fehlerrate empfängt,
während die Sendeleistung minimiert wird, um Interferenzen mit anderen Zellen
und Funksystemen zu reduzieren. Bei einem Zweiwege-Funkkommunikationssystem erfolgt
die Leistungsregelung normalerweise in einem geschlossenen Regelkreis, bei dem die
MS die erforderlichen Änderungen an der Übertragungsleistung von der BS
bestimmt und der BS diese Änderungen signalisiert, und umgekehrt.
Ein Beispiel eines kombinierten zeit- und frequenzgesteuerten Mehrfachzugriffssystems
(engl. time and frequency division multiple access system) mit Leistungsregelung
ist das Globale System für Mobilkommunikation (GSM), bei dem die Sendeleistung
von sowohl BS- als auch MS-Sendern in Schritten von 2 dB geregelt wird. Auf ähnliche
Weise ist die Implementierung der Leistungsregelung in einem System mit Spreizspektrum-CDMA-(Code
Division Multiple Access) Verfahren in dem Dokument US-A-5 056 109 beschrieben.
Ein Problem bei diesen bekannten Verfahren besteht darin, dass die
Leistungsregelkreise zu Beginn einer Übertragung oder nach einer Unterbrechung
der Übertragung etwas Zeit benötigt, um zufriedenstellend zu konvergieren.
Bis eine derartige Konvergenz erreicht ist, ist es wahrscheinlich, dass übertragene
Daten in einem beschädigten Zustand empfangen werden, wenn der Leistungspegel
der Übertragung zu niedrig ist, oder dass zusätzliche Störungen erzeugt
werden, wenn der Leistungspegel zu hoch ist.
In der US-amerikanischen Patentschrift Nr. 5.487.180 wird ein Verfahren
zum Bestimmen einer anfänglichen Übertragungsleistung eines von einer
Basisstation übertragenen Sprechkanals beschrieben, bei dem der Empfangspegel
eines von der Basisstation übertragenen Steuerkanals an der Mobilstation gemessen
wird und die Anfangsleistung des Sprechkanals ausgehend von der Messung bestimmt
wird.
Beschreibung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung hat zur Aufgabe, das oben beschriebene Problem
zu lösen.
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird
eine Funkstation zur Verwendung in einem Funkkommunikationssystem mit einem Kommunikationskanal
zwischen der Funkstation und einer weiteren Station geschaffen, wobei der Kanal
einen Uplink- und einen Downlink-Steuerkanal zur Übertragung von Steuerinformationen
und einen Datenkanal zur Übertragung von Daten umfasst, wobei geschlossene
Leistungsregelkreismittel vorgesehen sind, um die Leistung des Steuer- und des Datenkanals
zu regeln, gekennzeichnet durch Mittel zum Verzögern der Anfangsübertragung
des Datenkanals, bis die Anfangsübertragung der Steuerkanäle stattgefunden
hat, wobei die geschlossenen Leistungsregelkreismittel während dieser Verzögerung
so funktionieren, dass sie die Leistung des Steuerkanals justieren.
Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird
ein Verfahren zum Betrieb einer Funkstation in einem Funkkommunikationssystem mit
einem Kommunikationskanal zwischen der Funkstation und einer weiteren Station geschaffen,
wobei der Kanal einen Uplink- und einen Downlink-Steuerkanal zur Übertragung
von Steuerinformationen und einen Datenkanal zur Übertragung von Daten umfasst,
wobei das Verfahren das Justieren der Leistung des Steuer- und des Datenkanals mittels
eines geschlossenen Leistungsregelkreises umfasst und gekennzeichnet ist durch Verzögern
der Anfangsübertragung des Datenkanals, bis die Anfangsübertragung
der Steuerkanäle stattgefunden hat, wobei die Leistungsregelung im geschlossenen
Leistungsregelkreis während dieser Verzögerung so funktioniert, dass sie
die Leistung des Steuerkanals justiert.
Der Datenkanal kann entweder ein Uplink- oder ein Downlink-Datenkanal
sein (oder beides im Fall der bidirektionalen Datenübertragung). Die Verzögerung
in der Übertragung des Datenkanals kann entweder vorgegeben sein oder dynamisch
so gewählt werden, dass die Verzögerung in der Übertragung des Datenkanals
ausreicht, um es dem Leistungsregelungsmittel zu ermöglichen, die Differenz
zwischen Anfangsleistungspegel und Zielleistungspegel in den Steuerkanälen
im Wesentlichen korrigiert zu haben.
Die Verwendung von mehr als einer Leistungsregelungsschrittgröße
ist zum Beispiel aus dem Dokument JP-A-10224294 bekannt. Ihre Verwendung in dieser
Literaturstelle beschränkt sich jedoch auf Situationen, in denen die Leistungsregelung
bereits aufgebaut ist, die Ausbreitungsbedingungen aber schnell schwanken. Diese
Literaturstelle geht nicht auf das Problem des Erreichens einer schnellen Konvergenz
der Leistungsregelung am Anfang oder nach einer Unterbrechung einer Übertragung
ein.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden
beispielhaft unter Bezugnahme auf die begleitende Zeichnung beschrieben. Es zeigen:
1 ein schematisches Blockschaltbild eines Funkkommunikationssystems;
2 ein herkömmliches Modell zum Aufbau einer Kommunikationsverbindung;
3 ein Modell zum Aufbau einer Kommunikationsverbindung
mit verzögertem Beginn der Datenübertragung;
4 einen Ablaufplan, der ein Verfahren zur Durchführung
von Leistungsregelungsoperationen mit einer variablen Schrittgröße veranschaulicht;
5 einen Graphen der empfangenen Signalleistung (P)
in dB in Abhängigkeit von der Zeit (T) in ms für verschiedene Leistungsregelungsalgorithmen,
wobei die durchgezogene Linie Ergebnisse ohne Leistungsregelung angibt, die Strich-Punkt-Linie
Ergebnisse bei einer Leistungsregelung mit einer einzelnen Schrittgröße
angibt und die gestrichelte Linie Ergebnisse bei einer Leistungsregelung mit zwei
Schrittgrößen angibt; und
6 einen Graphen der empfangenen Signalleistung (P)
in dB in Abhängigkeit von der Zeit (T) in ms für verschiedene Leistungsregelungsalgorithmen,
wobei die durchgezogene Linie Ergebnisse ohne Leistungsregelung angibt, die Strich-Punkt-Linie
Ergebnisse bei einer Leistungsregelung mit einer einzelnen Schrittgröße
angibt und die gestrichelte Linie Ergebnisse bei einer Leistungsregelung mit drei
Schrittgrößen angibt.
In der Zeichnung sind übereinstimmende Merkmale mit den gleichen
Bezugszeichen bezeichnet.
Arten zur Ausführung der Erfindung
Bezug nehmend auf 1 umfasst ein Funkkommunikationssystem,
das in einem FDD-Modus (frequency division duplex mode) arbeiten kann, eine primäre
Station (BS) 100 und eine Vielzahl von sekundären Stationen (MS)
110. Die BS 100 umfasst einen Mikrocontroller (&mgr;C)
102, Transceiver-Mittel (Tx/Rx) 104, die mit Antennenmitteln
106 verbunden sind, Leistungsregelungsmittel (PC) 107 zum Verändern
des Sendeleistungspegels, und Verbindungsmittel 108 für die Verbindung
mit dem Festnetz oder einem anderen geeigneten Netzwerk. Jede MS 110 umfasst
einen Mikrocontroller (&mgr;C) 112, Transceiver-Mittel (Tx/Rx)
114, die mit Antennenmitteln 116 verbunden sind, und Leistungsregelungsmittel
(PC) 118 zum Verändern des Sendeleistungspegels. Die Kommunikation
von der BS 100 zur MS 110 erfolgt auf einem Downlink-Frequenzkanal
122, während die Kommunikation von der MS 110 zur BS
100 auf einem Uplink-Frequenzkanal 124 erfolgt.
Eine Ausführungsform eines Funkkommunikationssystems nutzt ein
Modell, wie es in 2 in vereinfachter Form dargestellt
ist, um eine Kommunikationsverbindung zwischen MS 110 und BS
100 aufzubauen. Die Verbindung wird dadurch initiiert, dass die MS
100 auf dem Uplink-Kanal 124 eine Ressourcenanforderung
202 (REQ) überträgt. Wenn die BS 100 die Anforderung
empfängt und Ressourcen zur Verfügung stehen, sendet sie auf dem Downlink-Kanal
122 eine Quittierung 204 (ACK), die die erforderlichen Informationen
für den Aufbau der Kommunikation liefert. Nachdem die Quittierung
204 gesendet wurde, werden zwei Steuerkanäle (CON) aufgebaut, ein
Uplink-Steuerkanal 206 und ein Downlink-Steuerkanal 208, und es
wird ein Uplink-Datenkaanl 210 für die Datenübertragung von der
MS 110 an die BS 100 aufgebaut. Bei einigen UMTS-Ausführungsformen
kann es eine zusätzliche Signalisierung zwischen der Quittierung
204 und dem Aufbau der Steuer- und Datenkanäle geben.
Bei diesem Modell arbeiten sowohl im Uplink-Kanal 124 als
auch im Downlink-Kanal 122 separate Leistungsregelkreise, die jeweils einen
inneren und einen äußeren Regelkreis umfassen. Der innere
Regelkreis justiert die empfangene Leistung so, dass sie mit einer Zielleistung
übereinstimmt, während der äußere Regelkreis die Zielleistung
auf den Mindestpegel justiert, bei dem die erforderliche Dienstequalität (d.h.
Bitfehlerrate) aufrecht erhalten bleibt. Dieses Modell hat jedoch das Problem, dass
zu Beginn von Übertragungen auf den Steuerkanälen 206,
208 und dem Datenkanal 210 die Anfangsleistungspegel und das Qualitätsziel
von Messungen des offenen Regelkreises abgeleitet werden, die eventuell nicht genau
genug sind, weil die Kanäle, auf denen die Messungen durchgeführt wurden,
wahrscheinlich andere Eigenschaften haben als die neu initiierten Kanäle. Die
Folge hiervon ist, dass zu Beginn des Datenkanals 210 übertragene
Daten wahrscheinlich in einem beschädigten Zustand empfangen werden, wenn sie
mit einem zu geringen Leistungspegel übertragen werden, oder zusätzliche
Interferenzen verursachen, wenn sie mit einem zu hohen Leistungspegel übertragen
werden.
Eine bekannte Teillösung für dieses Problem besteht darin,
dass die BS 100 den Leistungspegel der empfangenen Anforderung
202 misst und die MS 110 innerhalb der Quittierung 204
bezüglich eines angemessenen Leistungspegels für die Uplink-Datenübertragung
210 anweist. Dies verbessert die Lage, jedoch können immer noch Fehler
durch den zeitlichen Abstand zwischen der Anforderung 202 und dem Beginn
der Uplink-Datenübertragung 210 eingeführt werden.
3 zeigt eine Lösung des Problems, bei der der
Beginn der Uplink-Datenübertragung 210 um eine Zeitspanne
302 verzögert wird, die für ein ausreichendes Konvergieren der
Leistungsregelung ausreicht, um einen zufriedenstellenden Empfang von Datenübertragungen
durch die BS 100 zu ermöglichen. Eine Verzögerung von einem oder
zwei Rahmen (10 oder 20 ms) ist wahrscheinlich ausreichend, obwohl längere
Verzögerungen 302 zugelassen werden können, wenn dies erforderlich
ist. Der Zusatzaufwand bei der Übertragung von zusätzlichen Steuerinformationen
auf den Steuerkanälen 206, 208 wird durch einen reduzierten
Eb/No-Wert (Energie pro Bit/Rauschdichte) für die Benutzerdaten ausgeglichen,
die von der BS 100 über den Datenkanal 210 empfangen werden.
Die Verzögerung 302 könnte vorgegeben werden oder dynamisch bestimmt
werden, entweder durch die MS 110 (die die Konvergenz durch Überwachen
der Downlink-Leistungsregelungsinformationen erkennen könnte) oder durch die
BS 100.
4 zeigt einen Ablaufplan, der eine andere Lösung
des Problems veranschaulicht, bei der die Schrittgröße der Leistungsregelung
variabel ist. Da der Leistungsregelungsfehler wahrscheinlich zu Beginn einer Übertragung
oder nach einer Leerlaufperiode am größten ist, wird die optimale Schrittgröße
der Leistungsregelung größer sein als die Schrittgröße, die
für den normalen Betrieb verwendet wird.
Das Verfahren beginnt 402 mit dem Anfang der Übertragungen
der Steuerkanäle 206, 208 und des Datenkanals 210
(oder dem Beginn ihrer erneuten Übertragung nach einer Unterbrechung). Danach
wird bei 404 der Unterschied zwischen der empfangenen Leistung und der
Zielleistung bestimmt. Anschließend wird bei 406 die Schrittgröße
der Leistungsregelung geprüft, um festzustellen, ob sie größer als
das Minimum ist. Wenn dies der Fall ist, wird die Schrittgröße der Leistungsregelung
bei 408 justiert, bevor die Leistung bei 410 justiert wird. Die
Änderung der Schrittgröße könnte deterministisch erfolgen oder
basierend auf vorangegangenen Justierungen der Leistungsregelung oder auf einer
Qualitätsmessung. Danach wird der Leistungsregelkreis beginnend mit
404 erneut durchlaufen.
Bei einem Beispiel wird bevorzugt, die Schrittgröße der
Leistungsregelung anfangs auf einen großen Wert zu stellen und diesen dann
progressiv zu verringern, bis sie den Wert erreicht, der für den normalen Betrieb
eingestellt wurde (der zellen- oder anwendungsspezifisch sein kann). Vorzugsweise
beträgt das Verhältnis zwischen aufeinanderfolgenden Schrittgrößen
nicht mehr als zwei, um Fehler in der Übertragung oder aufgrund anderer Faktoren
korrigieren zu können. Die Schrittgröße der Leistungsregelung könnte
sowohl im Uplink-Kanal 124 als auch im Downlink-Kanal 122 geändert
werden.
Betrachten wir beispielsweise eine Anfangssequenz von Leistungsregelungsschrittgrößen
(in dB) von 3,0, 2,0, 1,5, 1,0, 0,75, 0,75, 0,5, 0,5 0,25, wobei 0,25 dB die kleinste
Schrittgröße ist. Wird diese Sequenz alle 1 ms für Leistungsregelungssignale
verwendet, könnte ein Anfangsfehler von bis zu 10 dB innerhalb eines halben
Rahmens (5 ms) korrigiert werden, im Vergleich zu 2,5 Rahmen bei Verwendung der
Mindest-Leistungsregelungsschrittgröße von 0,25 dB, die normalerweise
benutzt wird. Obwohl die Schrittgrößen wie hier beschrieben symmetrisch
sind (d.h. für Zunahmen oder Abnahmen der Leistung sind die gleichen Schrittgrößen
anwendbar), ist bekannt (zum Beispiel aus dem Dokument US-A-5 056 109), dass dies
nicht immer angemessen ist. Bei einem ähnlichen Beispiel, das einfacher zu
implementieren wäre, wird die Anfangsschrittgröße (z.B. 2 dB) für
eine vorgegebene Anzahl von Leistungsregelungsbefehlen benutzt, und anschließend
wird die Schrittgröße verringert (z.B. auf 1 dB).
Die Auswahl der Anfangsschrittgröße und die Änderungsgeschwindigkeit
könnten vorgegeben sein oder dynamisch bestimmt werden. Wenn zum Beispiel die
in der Quittierung 204 signalisierte Leistungspegeljustierung groß
ist, könnte die Anfangsschrittgröße vergrößert werden.
Wenn als anderes Beispiel die MS 110 in der Lage ist,
mit anderen Mitteln festzustellen, dass sie eine mäßig hohe Geschwindigkeit
relativ zur BS 100 hat, kann eine größere Schrittgröße
angemessen sein.
Zu Beginn der Übertragung könnte eine feste Leistungsregelungsjustierung
anwendet werden. Dies könnte noch vor dem Empfang eines gültigen Leistungsregelungsbefehls
erfolgen, jedoch könnten die Größe und Richtung vorgegeben sein oder
dynamisch bestimmt werden, indem zum Beispiel Informationen wie die Geschwindigkeit
der Änderung der Kanaldämpfung, abgeleitet von Empfängermessungen,
genutzt werden. Unter einigen Kanalbedingungen führt dies zu einer Verbesserung
des Leistungsvermögens. Ein derartiges Erhöhen der Leistung eignet sich
insbesondere für den Fall des erneuten Beginns einer Übertragung nach
einer Unterbrechung, wo der Zustand des Leistungsregelkreises (z.B. aktueller Leistungspegel)
von vor der Unterbrechung beibehalten werden kann. Eine Unterbrechung ist eine Pause
oder Lücke in der Übertragung, während der ein oder mehrere Steuer-
und Datenkanäle entweder nicht übertragen oder nicht empfangen werden
(oder beides), die logische Verbindung zwischen der BS 100 und der MS
110 jedoch beibehalten bleibt. Sie könnte entweder unabsichtlich,
durch zeitweiligen Signalverlust verursacht oder absichtlich sein, typischerweise
weil die MS 110 oder BS 100 keine zu übertragenden Daten
hat oder eine andere Funktion ausführen möchte, zum Beispiel alternative
Kanäle abtasten möchte.
Bei Kanälen mit sich schnell änderndem Schwund ist die auf
eine Pause in der Übertragung folgende Kanaldämpfung wahrscheinlich unkorreliert
mit der unmittelbar vor der Pause vorhandenen Kanaldämpfung. In einem derartigen
Fall kann argumentiert werden, dass der optimale Wert der Anfangsübertragungsleistung
nach der Lücke gleich ihrem Mittelwert sein wird (wobei andere langsame Schwundeffekte
wie Abschattung unberücksichtigt bleiben). Dies wird dann die Differenz zwischen
dem Anfangswert und dem optimalen Momentanwert aufgrund von Kanalschwankungen minimieren.
In der Praxis wird eine Anordnung der Übertragungsleistung nach der Lücke
anhand eines gewichteten Mittelwerts der Leistung über eine verlängerte
Periode vor der Lücke bestimmt. Eine geeignete Mittelwertperiode würde
von bestimmten Bedingungen abhängen, könnte aber in der Größenordnung
von 20 Schlitzen liegen (d.h. 20 Leistungsregelungszyklen). Auf diesen Anfangsleistungspegel
wird optional ein zusätzlicher Versatz oder eine feste Leistungsjustierung
angewandt. Optimale Werte für derartige Versätze für bestimmte Umstände
könnten empirisch bestimmt werden.
Bei einer alternativen Anordnung wird die Anfangsleistung anhand einer
gewichteten Summe der Leistungsregelungsbefehle bestimmt statt anhand einer Messung
der übertragenen Leistung. Bei dieser Anordnung könnte die Änderung
der Leistung (in dB), die nach einer Übertragungslücke angewandt werden
müsste, zum Beispiel rekursiv auf folgende Weise berechnet werden:
&Dgr;P(t) = Paus + K1 × (&Dgr;P(t – 1) –
Paus) – K2 × PC(t) × PS(t)
wobei:
&Dgr;P(t) die Leistungsänderung ist, die nach einer Lücke angewandt
würde, rekursiv zum Zeitpunkt t während einer aktiven Übertragung
berechnet;
&Dgr;P(0) auf Null initiiert werden könnte;
Paus ein zusätzlicher Leistungsversatz ist (der Null sein kann);
K1 und K2 empirisch bestimmte Konstanten sind, die gleich
sein könnten, vorzugsweise so dass 0 ≤ K ≤ 1. Die Werte dieser
Konstanten können so gewählt werden, dass sie die effektive Mittelwertbildungsperiode
reflektieren, die bei der Berechnung der Leistungsänderung benutzt wird;
PC(t) der zum Zeitpunkt t angewandte Leistungsregelungsbefehl ist; und
PS(t) die zum Zeitpunkt t verwendete Leistungsregelungsschrittgröße ist.
&Dgr;P(t) ist tatsächlich die Differenz zwischen der aktuellen
Leistung und einer gewichteten gemittelten Leistung und sollte auf eine verfügbare
Leistungsregelungsschrittgröße quantisiert werden, bevor sie benutzt wird.
Bei einem Beispiel, bei dem die Auswahl der Schrittgröße
dynamisch bestimmt wird, wird das Vorzeichen der empfangenen Leistungsregelungsbits
benutzt, um die Schrittgröße zu bestimmen. Wenn die MS 110 beginnt,
Leistungsregelungsbefehle zu empfangen, nutzt sie die größte verfügbare
Schrittgröße und fährt damit fort, diese Schrittgröße zu
nutzen, bis ein Leistungsregelungsbefehl mit umgekehrtem Vorzeichen empfangen wird,
wenn die Schrittgröße reduziert wird. Diese nächste Schrittgröße
wird benutzt, bis das Vorzeichen der Leistungsregelungsbefehle umgekehrt wird, wenn
die Schrittgröße erneut reduziert wird. Dieser Prozess wird fortgesetzt,
bis die minimale Schrittgröße erreicht ist.
5 zeigt einen Graphen, der die Auswirkung dieses Verfahrens
in einem System mit zwei verfügbaren Schrittgrößen darstellt. Der
Graph zeigt, wie die empfangene Signalleistung (P) in dB relativ zu einer Zielleistung
von 0 dB mit der Zeit (T) variiert. Die durchgezogene Linie zeigt die empfangene
Signalleistung ohne Leistungsregelung. Die Veränderung der empfangenen Leistung
könnte zum Beispiel auf die Bewegung der MS 110 zurückzuführen
sein. Die Strich-Punkt-Linie zeigt die empfangene Leistung bei einer Leistungsregelung
mit einer einzelnen Schrittgröße von 1 dB. Die gestrichelte
Linie zeigt die empfangene Leistung bei einer Leistungsregelung gemäß
dem obigen Verfahren.
Bei diesem Verfahren wird beim Einsetzen der Leistungsregelung bei
ca. 4 ms eine größere Schrittgröße von 2 dB verwendet. Anfangs
ist die empfangene Leistung geringer als die Zielleistung, so dass alle Leistungsregelungsbefehle
eine Steigerung der Leistung anfordern und weiterhin eine Schrittgröße
von 2 dB verwendet wird. Schließlich übersteigt bei ca. 6 ms die empfangene
Leistung die Zielleistung. Wenn dies geschieht, kehrt sich das Vorzeichen des Leistungsregelungsbefehls
um, um eine Verringerung der Leistung anzufordern, was auch eine Reduzierung der
Schrittgröße auf die Standard-Schrittgröße von 1 dB bewirkt.
Diese Schrittgröße wird in Reaktion auf nachfolgende Leistungsregelungsbefehle
weiterhin benutzt.
Aus 5 ist ersichtlich, dass die Verwendung
des beschriebenen Verfahrens es möglich macht, dass die empfangene Leistung
ihren Zielwert schneller erreicht als dies bei einer einzelnen Schrittgröße
möglich ist. Nachdem der Zielwert erreicht wurde, ermöglicht die Reduzierung
der Schrittgröße auf die Standard-Schrittgröße die Aufrechterhaltung
einer genauen Leistungsregelung.
Ein derartiges Verfahren ermöglicht eine effiziente Behandlung
von Fällen, bei denen der Anfangsfehler groß ist oder der Kanal sich schnell
ändert, und auch von Fällen, in denen schnell eine Konvergenz erreicht
wird.
Das Verfahren kann auch bei einer größeren Anzahl von verfügbaren
Schrittgrößen benutzt werden. 6 zeigt das
gleiche Beispiel wie 5 mit der Ausnahme, dass die gestrichelte
Linie die empfangene Leistung bei einer Leistungsregelung mit drei Schrittgrößen,
4 dB, 2 dB und 1 dB, zeigt. Anfangs wird eine Schrittgröße von 4 dB benutzt,
mit dem Ergebnis, dass die Leistung den Zielwert viel schneller erreicht als bei
dem vorhergehenden Beispiel. Wenn sich das Vorzeichen des Leistungsregelungsbefehls
umkehrt, um eine Reduzierung der Leistung anzufordern, wird die Schrittgröße
auf 2 dB reduziert. Wenn sich der Leistungsregelungsbefehl wieder umkehrt, um eine
Erhöhung der Leistung anzufordern, wird die Schrittgröße auf die
Standard-Schrittgröße von 1 dB reduziert, bei der sie bleibt.
Eine Variante des obigen Verfahrens besteht in der fortgesetzten Verwendung
der größeren Schrittgröße für einen Schlitz, nachdem sich
das Vorzeichens des Leistungsregelungsbefehls geändert hat, was dazu beitragen
könnte, eventuelles Überschwingen zu korrigieren. Es ist jedoch unwahrscheinlich,
dass dies eine größere Auswirkung auf das durchschnittliche Leistungsvermögen
des Verfahrens hat.
Es können leicht Kombinationen der oben beschriebenen Verfahren
verwendet werden, um verbesserte Ergebnisse zu erzielen.
Obwohl in der obigen Beschreibung die Datenübertragung auf dem
Uplink-Kanal 124 untersucht wurde, sind die Verfahren gleichermaßen
auf die Datenübertragung auf dem Downlink-Kanal 122 oder auf bidirektionale
Übertragungen anwendbar.
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wurden unter Verwendung
der Spreizspektrum-CDMA-(Code Division Multiple Access) Verfahren beschrieben, wie
sie zum Beispiel in UMTS-Ausführungsformen eingesetzt werden. Es versteht sich
jedoch, dass die Erfindung nicht auf den Einsatz in CDMA-Systemen beschränkt
ist. Auf ähnliche Weise ist die vorliegende Erfindung, obwohl Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung unter der Annahme eines FDD-Modus beschrieben wurden,
nicht auf den Einsatz in derartigen Systemen beschränkt. Sie kann auch auf
andere Duplexverfahren angewandt werden, zum Beispiel auf Time Division Duplex (obwohl
die Leistungsregelungsgeschwindigkeit in einem derartigen System normalerweise auf
einmal pro Übertragungsburst beschränkt wäre).
Aus der Lektüre der vorliegenden Beschreibung werden für
den Fachkundigen weitere Abwandlungen offensichtlich sein. Derartige Abwandlungen
können weitere Merkmale umfassen, die bereits aus Funkkommunikationssystemen
sowie Komponenten davon bekannt sind und die an Stelle von oder zusätzlich
zu den bereits hier beschriebenen Merkmalen verwendet werden können.
In der vorliegenden Spezifikation und den Ansprüchen schließt
das Wort „ein" oder „eine" vor einem Element nicht das Vorhandensein
einer Vielzahl derartiger Elemente aus. Ferner schließen das Wort „umfassen"
und seine Konjugationen nicht das Vorhandensein anderer Elemente oder Schritte als
der erwähnten aus.
Anwendbarkeit in der Industrie
Die vorliegende Erfindung ist auf eine Reihe von Funkkommunikationssystemen
anwendbar, zum Beispiel auf das UMTS.
Text in der Zeichnung
Fig. 4
- Start – Start
- Determine error – Fehler bestimmen
- Stepp > min – Schritt > Minimum?
- Y – Ja
- N – Nein
- Adjust step – Schritt justieren
- Adjust power – Leistung justieren
Fig. 5 und Fig. 6
- No power control – Keine Leistungsregelung
- 1 step power control – Leistungsregelung mit 1 Schrittgröße
- 2 step power control – Leistungsregelung mit 2 Schrittgrößen
- 3 step power control – Leistungsregelung mit 3 Schrittgrößen