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Dokumentenidentifikation DE69935715T2 27.12.2007
EP-Veröffentlichungsnummer 0001062743
Titel FUNKKOMMUNIKATIONSSYSTEM
Anmelder Koninklijke Philips Electronics N.V., Eindhoven, NL
Erfinder BAKER, Matthew P., NL-5656 AA Eindhoven, NL;
MOULSLEY, Timothy J., NL-5656 AA Eindhoven, NL;
HUNT, Bernard, NL-5656 AA Eindhoven, NL
Vertreter Volmer, G., Dipl.-Ing., Pat.-Anw., 52066 Aachen
DE-Aktenzeichen 69935715
Vertragsstaaten DE, FR, GB, IT
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 24.12.1999
EP-Aktenzeichen 999646821
WO-Anmeldetag 24.12.1999
PCT-Aktenzeichen PCT/EP99/10420
WO-Veröffentlichungsnummer 2000042716
WO-Veröffentlichungsdatum 20.07.2000
EP-Offenlegungsdatum 27.12.2000
EP date of grant 04.04.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 27.12.2007
IPC-Hauptklasse H04B 7/005(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, EP

Beschreibung[de]
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


Anspruch[de]
Funkstation (100, 110) zur Verwendung in einem Funkkommunikationssystem mit einem Kommunikationskanal zwischen der Funkstation (100, 110) und einer weiteren Station (100, 110), wobei der Kanal einen Uplink- und einen Downlink-Steuerkanal zur Übertragung von Steuerinformationen und einen Datenkanal zur Übertragung von Daten umfasst, wobei geschlossene Leistungsregelkreismittel (107, 118) vorgesehen sind, um die Leistung des Steuer- und des Datenkanals zu regeln, gekennzeichnet durch Mittel (102, 112) zum Verzögern der Anfangsübertragung des Datenkanals, bis die Anfangsübertragung der Steuerkanäle stattgefunden hat, wobei die geschlossenen Leistungsregelkreismittel (107, 118) während dieser Verzögerung so funktionieren, dass sie die Leistung des Steuerkanals justieren. Funkstation (100, 110) nach Anspruch 1, wobei die Verzögerung in der Übertragung des Datenkanals vorgegeben ist. Funkstation (100, 110) nach Anspruch 1, wobei die Verzögerung in der Übertragung des Datenkanals dynamisch bestimmt wird. Verfahren zum Betrieb einer Funkstation (100, 110) in einem Funkkommunikationssystem mit einem Kommunikationskanal zwischen der Funkstation (100, 110) und einer weiteren Station (100, 110), 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. Verfahren zum Betrieb einer Funkstation (100, 110) nach Anspruch 4, wobei die Verzögerung in der Übertragung des Datenkanals vorgegeben ist. Verfahren zum Betrieb einer Funkstation (100, 110) nach Anspruch 4, wobei die Verzögerung in der Übertragung des Datenkanals dynamisch bestimmt wird.






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