Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein
verbessertes Verfahren anzugeben, mit dem eine erste Station durch
eine zweite Station zu einer Anpassung ihrer Sendeleistung aufgefordert
werden kann.
Diese Aufgabe wird mit dem Verfahren,
der ersten Station, der zweiten Station und dem Kommunikationssystem
gemäß den unabhängigen Ansprüchen gelöst.
Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen
der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
In dem erfindungsgemäßen Verfahren
zur Sendeleistungssteuerung einer ersten Station in einem Kommunikationssystem
mit einem Zugriffskanal für
einen zufälligen
Zugriff, wobei zum Signalisieren eines Aufbauwunsches für eine Verbindung
zur ersten Station durch weitere Stationen eine Signalfolge aus
einer ersten Gruppe von Signalfolgen auswählbar und in dem Zugriffskanal übertragbar
ist, empfängt
eine zweite Station von der ersten Station ein Signal und wird von
der zweiten Station eine Signalfolge aus einer zweiten Gruppe von
Signalfolgen ausgewählt
und zum Signalisieren einer Anpassung der Sendeleistung des Signals
der ersten Station auf dem Zugriffskanal zur ersten Station übertragen.
Mittels der Erfindung wird eine schnelle
Sendeleistungssteuerung, insbesondere für Broadcast und Multicast-Signale,
ermöglicht.
In einem Zugriffskanal für
eine zufälligen
Zugriff, der in Mobilfunksystemen auch als RACH (Random Access Channel) bezeichnet
wird, werden Signalfolgen der ersten Gruppe üblicherweise ohne Einbeziehung
höherer Schichten
direkt auf der physikalischen Schicht (Layer 1 des ISO/OSI-Referenzmodells) übertragen. Auch
die Signalfolgen der zweiten Gruppe, die zur Steuerung der Sendeleistung
dienen, können
direkt auf der physikalischen Schicht gesendet werden, ohne dass
eine Verarbeitung durch höhere
Schichten erfolgt. Hier liegt ein großer Vorteil der Erfindung,
da in bisherigen Systemen zur Leistungssteuerung von Punkt-zu-Mehrpunkt
Ver bindungen von der zweiten Station Werte an die erste Station übertragen
werden, die einen Wert der Empfangsqualität angeben. Um die Werte an
die erste Station senden und in der ersten Station auswerten zu
können,
ist jedoch eine Verarbeitung dieser Werte durch höhere Schichten sowohl
in der ersten wie in der zweiten Station nötig. Dieser Aufwand kann durch
die Erfindung entfallen. Erfindungsgemäß erfolgt die Sendeleistungssteuerung
durch die Auswahl von Signalfolgen aus der bekannten zweiten Gruppe
von Signalfolgen.
Die Zuordnung der Signalfolgen der
zweiten Gruppe zu bestimmten von der ersten Station übertragenen
Signalen bzw. zu den Signalen entsprechenden Diensten ist in dem
Kommunikationssystem fest vorgegeben oder kann vor und/oder während der Signalübertragung
festgelegt werden. Die Zusammensetzung der zweiten Gruppe von Signalfolgen und
die Zuordnung der Signalfolgen zu Signalen bzw. Diensten ist somit
der ersten und der zweiten Station, zumindest während die zweite Station Signale
von der ersten Station empfängt,
bekannt.
Zur Sendeleistungssteuerung werden
Signalfolgen von der zweiten Station gezielt aus der zweiten Gruppe
ausgewählt
und sofort, d.h. ohne eine weitere Verarbeitung, auf der physikalischen Schicht
im Zugriffskanal an die erste Station übertragen. In der ersten Station
werden die empfangenen Signalfolgen der zweiten Gruppe mit dort
gespeicherten Signalfolgen der zweiten Gruppe verglichen, d. h. eine
Korrelationsmessung wird durchgeführt, um zu erkennen, welche
Signalfolgen von der zweiten Station an die erste Station übertragen
wurden. Von der ersten Station wird diejenige der in der ersten
Station gespeicherten Signalfolgen der zweiten Gruppe als die von
der zweiten Station gesendete Signalfolge identifiziert, die die
größte Ähnlichkeit
mit der von der zweiten Station empfangenen Signalfolge der zweiten
Gruppe aufweist.
Die erste und/oder zweite Gruppe
von Signalfolgen können
selbstverständlich
auch jeweils nur eine einzige Signalfolge aufweisen.
Der Aufbau der Signalfolgen der beiden Gruppen
ist bereits vor der Auswahl festgelegt und wird von der zweiten
Station nicht verändert.
Vorteilhafterweise signalisieren
alle Signalfolgen der zweiten Gruppe entweder eine Erhöhung oder
eine Erniedrigung der Sendeleistung der ersten Station um eine bestimmte
Schrittweite.
In einer anderen Ausgestaltung der
Erfindung besteht die zweite Gruppe vorteilhafterweise aus wenigsten
zwei Signalfolgen, und durch Übertragung
einer ersten Signalfolge der zweiten Gruppe wird eine Erhöhung der
Sendeleistung der ersten Station und durch Übertragung einer zweiten Signalfolge
der zweiten Gruppe wird eine Erniedrigung der Sendeleistung der
ersten Station um eine bestimmte Schrittweite signalisiert.
Von Vorteil ist es, wenn jede Signalfolge
der beiden Gruppen aus einer individuellen Basissequenz erzeugt
wird. Unter Basissequenzen ist dabei eine festgelegte Bitfolge zu
verstehen, die beispielsweise eine Präambel Signatur (preamble signature) sein
kann, wie sie für
einen Zugriffskanal in einem UMTS-FDD System (FDD: Frequency Division
Duplex) im UMTS-FDD
Standard beschrieben wird (ETSI TS 125 213 V5.2.0 (2002-09) Kap. 4.3.3.3).
Die Erzeugung einer Signalfolge aus einer individuellen Basissequenz
ermöglicht,
dass zwei Signalfolgen, insbesondere zwei Signalfolgen die zu verschiedenen Gruppen
gehören,
nahezu vollständig
orthogonal zueinander gewählt
werden können.
Ruf diese Weise werden beim Empfang von Signalfolgen durch die erste
Station Interferenzen weitgehend vermieden. Weiterhin kann die zweite
Gruppe von Signalfolgen derart gebildet werden, dass einige der
bisher für
einen Verbindungsaufbau vorgesehene Signalfolgen der ersten Gruppe
umfunktioniert und der zweiten Gruppe von Signalfolgen zugeordnet
werden. Von den im UMTS-FDD Standard für einen Verbindungsaufbau auf
dem Zugriffskanal RACH (Random Access Channel) festgelegten 16 Signalfolgen,
die dort Präambel
Codes (preamble codes) genannt werden, können beispielsweise 6 Signalfolgen
zu einer Sendeleistungssteuerung umfunktioniert werden.
In einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung der
Erfindung werden eine Signalfolge der ersten Gruppe und eine Signalfolge
der zweiten Gruppe aus der gleichen Basissequenz erzeugt und die
beiden Signalfolgen unterscheiden sich dadurch, dass die Basissequenz
zur Erzeugung der Signalfolge der ersten Gruppe mit einem anderen
Verwürfelungscode
(engl.: scrambling code) verwürfelt
wird, als zur Erzeugung der Signalfolge der zweiten Gruppe. Werden
gleiche Basissequenzen zur Erzeugung von Signalfolgen der ersten
und der zweiten Gruppe verwendet, so können die Signalfolgen in günstiger
Weise aus bereits zur Erzeugung von Signalfolgen, die einem Verbindungsaufbau
dienen, verwendeten Basissequenzen erzeugt werden. In dem Kommunikationssystem
müssen
keine neuen Basissequenzen eingeführt werden und die Anzahl der
Signalfolgen der ersten Gruppe bleibt erhalten. In einem Kommunikationssystem
nach dem UMTS-FDD
Standard gibt es dann beispielsweise die bisher verwendeten 16 Signalfolgen
zum Verbindungsaufbau und bis zu 16 zu sätzliche Signalfolgen zur Sendeleistungssteuerung
pro weiterem Verwürflungscode.
Die Signalfolgen der zweiten Gruppe
werden auf effiziente Weise genutzt, wenn unterschiedlichen Signalfolgen
der zweiten Gruppe unterschiedlichen von der ersten Station zur
Verfügung
gestellten Diensten zugeordnet sind. Ein von der ersten Station übertragenes
Signal betrifft einen der Dienste, so dass von der zweiten Station
eine Signalfolge für
diesen Dienst ausgewählt
werden kann. Die Signalisierung einer Anpassung der Sendeleistung
kann daher gezielt für
einen bestimmten Dienst erfolgen.
Eine weitere Steigerung der Effizienz
bei der Signalisierung einer Anpassung der Sendeleistung von Signalen
der ersten Station wird dadurch erreicht, dass die zweite Station
wenigstens zwei der Signalfolgen der zweiten Gruppe zeitgleich zu
der ersten Station überträgt. Auf
diese Weise kann z.B. die Sendeleistung für mehrere Dienste gleichzeitig gesteuert
werden.
In einer vorteilhaften Weiterbildung
der Erfindung erfolgt durch die wenigstens zwei zeitgleich übertragenen
Signalfolgen eine Codierung einer bestimmten Schrittweite der Anpassung
der Sendeleistung oder eine Codierung eines bestimmten Dienstes,
für den
die Sendeleistung angepasst werden soll. Im ersten Fall kann so
der ersten Station eine gewünschte
Schrittweite durch die zweite Station vorgegeben werden, die insbesondere
an die tatsächliche
Empfangsqualität
in der zweiten Station angepasst werden kann. Mit dieser Weiterbildung
der Erfindung können
mehr Dienste bzw. Schrittweiten unterschieden werden, als Signalfolgen
in der zweiten Gruppe von Signalfolgen enthalten sind.
In einer besonders bevorzugten Weiterbildung
der Erfindung erfolgt die Codierung derart, dass jede Signalfolge
der zweiten Gruppe eine Stelle einer Binärzahl darstellt, und durch
das Übertragen
einer Signalfolge ein erster logischer Wert für die jeweilige Stelle festgelegt
wird, während
durch das Nicht-Übertragen
einer Signalfolge ein zweiter logischer Wert für die jeweilige Stelle festgelegt
wird. Diese Art der Codierung ermöglicht es, eine besonders große Anzahl
von Diensten bzw. Schrittweiten zu unterscheiden. Die Verwendung
einer Binärzahl ermöglicht es,
2 hoch Anzahl der Stellen Dezimalzahlen darzustellen und somit können eine
entsprechende Anzahl Dienste bzw. Schrittweiten unterschieden werden.
Um den Empfang der von der zweiten
Station an die erste Station übertragenen
Signalfolgen der zweiten Gruppe sicherzustellen, werden in einer
weiteren bevorzugten Weiterbildung der Erfindung die Signalfolgen
der zweiten Gruppe bei der ersten Aussendung mit einer bestimmten
Sendeleistung übertragen
und solange wiederholt gesendet, bis die erste Station den Empfang
der jeweiligen Signalfolge bestätigt
hat, wobei die Sendeleistung bei jeder Aussendung schrittweise erhöht wird.
Auf diese Weise lässt
sich vermeiden, dass Signalfolgen von der zweiten Station derart
an die erste Station übertragen werden,
dass die erste Station die Signalfolgen nicht empfängt und
dementsprechend auch keine Anpassung ihrer Sendeleistung durchführt.
Die erste und die zweite Station
und das Kommunikationssystem sind mit den für die Durchführung des
Verfahrens notwendigen Komponenten ausgestattet.
Die Erfindung wird im folgenden anhand
von in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es
zeigen:
1 eine
erste und eine zweite Station, die das erfindungsgemäße Verfahren
durchführen,
2 ein
erfindungsgemäßer zeitlicher
Verlauf der Sendeleistung eines ersten Signals,
3 ein
erfindungsgemäßer zeitlicher
Verlauf der Sendeleistung eines zweiten Signals,
4 eine
erste erfindungsgemäße Erzeugung
von Signalfolgen einer zweiten Gruppe,
5 eine
zweite erfindungsgemäße Erzeugung
von Signalfolgen einer zweiten Gruppe,
6 eine
erfindungsgemäße Codierung von
Sendeleistungsänderungen
durch Signalfolgen,
7 eine
erfindungsgemäße Codierung von
Signalen bzw. Diensten durch Signalfolgen,
8 ein
erfindungsgemäßer zeitlicher
Ablauf einer Übertragung
von Signalfolgen.
Im folgenden wird die Erfindung anhand
von Ausführungsbeispielen
in einem UMTS-Mobilfunknetz (UMTS: Universal Mobile Telecommunications System)
beschrieben. Selbstverständlich
ist die Erfindung auch in anderen Funksystemen wie einem GSM- Mobilfunknetz (GSM:
Global System for Mobile communications) oder in drahtlosen lokalen
Netzwerken (WLANs: Wireless Local Area Networks) anwendbar.
Gleiche Bezugszeichen in den Figuren
bezeichnen gleiche Gegenstände.
In der schematischen Darstellung
in 1 ist eine erste
Station BS eines Kommunikationssystems dargestellt. Die erste Station
BS übermittelt
ein erstes Signal S1 und ein zweites Signal
S2 mittels einer Sendeeinheit TX an eine
zweite Station MS1. Durch die Schreibweise S1(P1) bzw. S2(P2) ist ausgedrückt, dass das erste Signal
S1 mit einer Sendeleistung P1 und
das zweite Signal P2 mit einer Sendeleistung
P2 an die zweite Station MSl übertragen
werden. Unter Signalen S1, S2 sind,
ohne die Erfindung auf diese Beispiele festzulegen, insbesondere
Broadcast- oder Multicast-Signale zu verstehen. Unter anderem kann es
sich um Video- oder Software-Übertragungen, Übertragungen
auf einem Werbe- oder Nachrichtenkanal oder andere Dienste handeln.
Unter der ersten Station BS ist in
der Terminologie eines UMTS-Mobilfunknetzes eine Basisstation zu
verstehen, während
die zweite Station MS1 sowie die weitere Stationen MS2 in dieser
Terminologie als Mobilstationen MS1, MS2 bezeichnet werden. Selbstverständlich kann
die erste Station BS in einem anderen Kommunikationssystem auch
eine Mobilstation bzw. eine mobile Stationen sein.
Über
einen durch das in 1 dargestellte Kommunikationssystem
zur Verfügung
gestellten Zugriffskanal RACH für
einen zufälligen
Zugriff signalisiert eine weitere Station MS2 einen Aufbauwunsch für eine Verbindung
zur ersten Station BS.
Hierzu wählt die weitere Station MS2
eine Signalfolge SF1 aus einer ersten Gruppe G1 von Signalfolgen
frei aus. Mittels dieser, auch als Präambel bezeichneten, Signalfolge
SF1 wird der Aufbauwunsch für
eine Verbindung der weiteren Station MS2 zur ersten Station BS auf
dem Zugriffskanal RACH eingeleitet. Nachdem die erste Station BS
die Signalfolge SF1 der ersten Gruppe G1 mit einer Empfangseinheit
RX empfangen und in einer Auswerteeinrichtung E1 verarbeitet hat,
bestätigt
die erste Station der weiteren Station MS2 den Empfang der Signalfolge
SF1 der ersten Gruppe G1. Die zweite Station übermittelt daraufhin eine als
Zufallszugriffs-Nachricht (random access message) bezeichnete Signalfolge
an die erste Station BS, damit die erste Station BS die gewünschte Verbindung
aufbaut. Die Zufallszugriffs-Nachricht enthält alle Informationen, die
die erste Station BS benötigt,
um der weiteren Station MS2 eine Verbindung zuzuweisen und besteht
aus einem Daten-Teil (data part) und einem Kontroll-Teil (control
part), die zeitgleich übertragen
werden.
In dem Ausführungsbeispiel aus 1 sendet die erste Station
BS die Signale S1, S2 mittels
der Sendeeinheit TX zunächst
jeweils mit einer Sendeleistung P1, P2. Um festzustellen, ob die jeweilige Sendeleistung
P1, P2 der ersten
Station BS ausreicht, ermittelt die zweite Station MSl für die von
der Empfangseinheit RX' empfangenen
Signale S1, S2 mit
Hilfe eines Prozessors PU jeweils einen Wert der Empfangsqualität Q1, Q2.
Bei den Werten der Empfangsqualität Q1, Q2 kann es sich beispielsweise
um eine Fehlerrate der übertragenen
Daten (BER: Bit Error Rate, BLER: Block Error Rate) oder ein Signal-zu-Interferenz-Verhältnis handeln.
In Abhängigkeit
von den ermittelten Werten der Empfangsqualität Q1, Q2, d. h. insbesondere
durch einen Vergleich der Werte der Empfangsqualität Q1, Q2
mit einem Sollwert, bestimmt die zweite Station MSl mittels einer
Auswerteeinheit AW, ob sie die erste Station BS auffordert, die Sendeleistungen
P1, P2 zu erhöhen. Hierzu
wählt die zweite
Station MSl aus einer zweiten Gruppe G2 von Signalfolgen mittels
der Auswerteeinheit AW diejenigen Signalfolgen SF5, SF6 aus, die
den Signalen S1, S2 bzw.
den durch die Signale übertragenen
Diensten zugeordnet sind und überträgt diese
Signalfolgen SF5, SF6 mit einer Sendeeinheit TX' auf dem Zugriffskanal RACH für einen
zufälligen
Zugriff an die erste Station BS. In der ersten Station BS empfängt die
Empfangseinheit RX die Signalfolgen SF5, SF6 und leite diese an
die Auswerteeinheit E1 weiter. Nach Auswertung der Signalfolgen
SF5, SF6 wird entsprechend dem Ergebnis der Auswertung in der Steuereinheit
E2 die Sendeleistung der Signale S1, S2 angepasst. Zur Auswertung der Signalfolgen
SF5, SF6 sind in der ersten Station die Signalfolgen der zweiten
Gruppe G2 gespeichert und werden mit den empfangenen Signalfolgen
verglichen, d. h. es wird eine Korrelationsmessung zwischen den
empfangenen und den gespeicherten Signalfolgen durchgeführt.
Ein Sollwert der Empfangsqualität kann selbstverständlich für jedes
Signal S1, S2 individuell festgelegt
werden.
In 1 werden
Signalfolgen SFl der ersten Gruppe G1 und Signalfolgen SF5, SF6
der zweiten Gruppe G2 zeitgleich von verschiedenen Stationen MSl,
MS2 übertragen
und in der ersten Station BS ausgewertet. Selbstverständlich können sowohl
die zweite Station MSl als auch die weitere Station MS2 in diesem
Ausführungsbeispiel
Signalfolgen SFl, SF2, SF6 beider Gruppen G1, G2 übertragen,
so dass auch Signalfolgen SF5, SF6 der zweiten Gruppe G2 gleichzeitig
von verschiedenen Stationen MSl, MS2 an die erste Station BS übertragen
werden können.
Insbesondere kann die gleiche Signalfolge SF5 zeitgleich von verschiedenen
Stationen MSl, MS2 zur Signalisierung einer Anpassung der Sendeleistung P1 desselben Signals S1 übertragen
werden.
In 2 zeigt
die Ordinate die Sendeleistung P1 des ersten
Signals S1 und die Abszisse den zeitlichen
Verlauf der Sendeleistung P1. Die erste
Station BS beginnt in diesem Ausführungsbeispiel mit einer hohen
Sendeleistung P1, um sicherzustellen, dass das
erste Signal S1 die zweite Station erreicht.
Während
der weiteren Übertragung
des ersten Signals S1 erniedrigt die erste
Station automatisch die Sendeleistung P1 sukzessiv,
um Energie zu sparen und die Störung
anderer Signale zu reduzieren. Ist die Sendeleistung P1 des
ersten Signals S1 jedoch zu gering, um einen
einwandfreien Empfang am Ort der zweiten Station MSl zu gewährleisten,
sendet die zweite Station MSl die Signalfolge SF5, die dem ersten
Signal S1 zugeordnet ist, an die erste Station
BS. Nach Empfang und Auswertung der Signalfolge SF5 erhöht die erste
Station die Sendeleistung P1 um eine bestimmte
Schrittweite SW. Die Schrittweite SW der Erhöhung der Sendeleistung ist
in diesem Ausführungsbeispiel
in der ersten Station BS vorgegeben. Erhält die erste Station BS für das Signal
S1 nach einer Erhöhung der Sendeleistung keine
weitere Signalfolge SF5 der zweiten Gruppe G2, so erniedrigt sie
wiederum die Sendeleistung P1 dieses Signals
S1, bis sie erneut eine Signalfolge SF5
aus der zweiten Gruppe G2 empfängt,
die sie zu einer Erhöhung
der Sendeleistung auffordert. Um die Sendeleistung entsprechend
für mehrere
Signale bzw. Dienste zu erhöhen,
sendet die zweite Station MS1 Signalfolgen der zweiten Gruppe G2
zeitgleich. Dabei ist jede Signalfolge SF5, SF6 der zweiten Gruppe
G2 einem Signal S1, S2 bzw.
dem zugehörigen
Dienst zugeordnet, so dass die erste Station BS anhand der empfangenen Signalfolgen
SF5, SF6 der zweiten Gruppe G2 erkennt, für welches Signal S1,
S2 sie die Sendeleistung erhöhen soll.
Auf diese Weise ist die Anzahl der Signale bzw. Dienste, für die eine
derartige Sendeleistungssteuerung erfolgen kann, proportional zur
Anzahl der Signalfolgen der zweiten Gruppe.
Die erfindungsgemäße Sendeleitungssteuerung kann
selbstverständlich
auch so angewandt werden, wie in 3 am
Beispiel des zweiten Signals S2 dargestellt
wird. (Für
das erste Signal S1 kann die Sendeleistungssteuerung
selbstverständlich ebenso
erfolgen.) Die erste Station BS sendet das zweite Signal S2 zunächst
mit einer geringen Sendeleistung P2. Auf
diese Weise werden weitere Signale schon mit der ersten Übertragung
des zweiten Signals S2 minimal oder gar
nicht gestört.
Die Sendeleistung P2 des zweiten Signals
wird während
der weiteren Übertragung
schrittweise erhöht,
um so eine gewünschte
Empfangsqualität
des Signals zu erreichen. Ist dieser Wert erreicht bzw. um einen
bestimmten Wert überschritten,
signalisiert die zweite Station MS1 der ersten Station BS mittels Übertragung
einer aus der zweiten Gruppe G2 ausgewählten Signalfolge SF6, die
dem zweiten Signals S2 zugeordnet ist, dass
die Sendeleistung P2 des zweiten Signals
erniedrigt werden soll. Nach Empfang und Auswertung der Signalfolge
SF6 erniedrigt die erste Station BS die Sendeleistung P2 um
eine bestimmte Schrittweite SW. Die Schrittweite SW der Erhöhung der
Sendeleistung ist in diesem Ausführungsbeispiel in
der ersten Station BS vorgegeben. Erhält die erste Station BS für das Signal
S2 nach einer Erniedrigung der Sendeleistung
P2 keine weitere Signalfolge SF6 der zweiten
Gruppe G2, so erhöht
sie wiederum die Sendeleistung P2 dieses
Signals S2, bis sie erneut eine Signalfolge
SF6 aus der zweiten Gruppe G2 empfängt, die sie zu einer Erniedrigung
der Sendeleistung P2 auffordert.
Die zweite Station wählt die
Sendeleistung gleichzeitig übertragener
Signalfolgen der zweiten Gruppe so, dass bei einer Übertragung
der Signalfolgen sichergestellt ist, dass alle gleichzeitig übertragenen
Signalfolgen von der ersten Station empfangen werden oder dass keine
Signalfolge empfangen wird. Dies ist insbesondere dadurch zu erreichen, dass
alle Signalfolgen mit der gleichen Sendeleistung von der zweiten
Station an die erste Station übertragen
werden.
Die Ausführungsbeispiele von 2 und 3 unterscheiden sich also durch die Information,
die durch eine Signalfolge SF5, SF6 der zweiten Gruppe G2 signalisiert
wird. Im Fall der 2 wird
eine Erhöhung
der Sendeleistung signalisiert, während in 3 eine Erniedrigung der Sendeleistung
signalisiert wird. Die Schrittweite SW, um die die Sendeleistung
erhöht
bzw. erniedrigt wird, kann in der ersten Station BS fest vorgegeben
sein, vor und/oder während
der Signalübertragung
der ersten Station BS von der zweiten Station MSl signalisiert werden
oder der ersten Station BS von einer weiteren Einrichtung des Kommunikationssystems
vor und/oder während der
Signalübertragung
signalisiert werden.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel ist ebenfalls
der 2 unter zusätzlicher
Betrachtung der in Klammern dargestellten Bezugszeichen zu entnehmen.
In diesem Ausführungsbeispiel
sind jeweils zwei Signalfolgen SF5, SF6 der zweiten Gruppe G2 dem
ersten Signal S1 zugeordnet. Die eine Signalfolge
SF5 signalisiert der ersten Station BS eine Erhöhung der Sendeleistung P1, während
die andere Signalfolge SF6 der ersten Station BS eine Erniedrigung der
Sendeleistung P1 signalisiert. Eine automatische Erniedrigung
wie in dem ersten Ausführungsbeispiel zu 2 beschrieben ist in diesem
Ausführungsbeispiel
nicht mehr nötig
bzw. sinnvoll. Mit dieser Art der Sendeleistungssteuerung ist die
Anzahl der Signale bzw. Dienste, für die eine derartige Sendeleistungssteuerung
erfolgen kann, proportional zur Anzahl der Signalfolgen der zweiten
Gruppe G2 dividiert durch zwei.
Mittels oben beschriebener Sendeleistungssteuerung
wird eine schnelle Sendeleistungsregelung, insbesondere für Broadcast
und Multicast-Signale, realisiert. Die Signalfolgen, die zur Steuerung der
Sendeleistung dienen, werden direkt auf der physikalischen Schicht
(Layer 1 des ISO/OSI-Referenzmodells) gesendet, ohne dass
eine Verarbeitung durch höhere
Schichten erfolgt.
In 4 und 5 sind beispielhaft zwei
Möglichkeiten
dargestellt, wie Signalfolgen der ersten Gruppe G1 und der zweiten
Gruppe G2 gebildet werden können.
In 4 wird
jede Signalfolge SF1, SF2, SF3, SF4, SF5, SF6, SF7, SF8 aus unterschiedliche Basissequenzen
BSQ1, BSQ2, BSQ3, BSQ4, BSQ5, BSQ6, BSQ7, BSQ8 gebildet, d. h. jede
Signalfolge SF1,..., SF8 aus den beiden Gruppen G1, G2 hat eine
individuelle Basissequenz BSQ1,..., BSQ8. Zur Erzeugung der Signalfolgen
SF1,..., SF8 werden die Basissequenzen BSQ1, ..., BSQ8 jeweils mit
einem Verwürflungscode
SC1 verwürfelt.
Die erste Gruppe G1 wird von den Signalfolgen SFl,..., SF4 und die zweite
Gruppe G2 von den Signalfolgen SF5,..., SF8gebildet. Die Erzeugung
einer beliebigen Signalfolge SFx einer der Gruppen G1, G2 ist schematisch unterhalb
der Auflistung der beiden Gruppen G1, G2, gezeigt. Eine Basissequenz
BSQx wird mit dem Verwürflungscode
SC1 verwürfelt,
so dass als Ergebnis die Signalfolge SFx aus der Basissequenz BSQx
erzeugt wird. Die erste Station BS und die zweite Station MS1 sind
selbstverständlich
so konstruiert, dass sie Signalfolgen SF1,..., SF8 beider Gruppen
G1, G2 entsprechend ihres Verwendungszwecks, d. h. Aufbauwunsch
für eine
Verbindung oder Sendeleistungssteuerung, anwenden können.
In 5 ist
eine andere Möglichkeit
zur Unterscheidung der Signalfolgen SFl,..., SF8 beider Gruppen
G1, G2 dargestellt. Die Signalfolgen SF1,..., SF8 der Gruppen G1,
G2 sind hier aus den gleichen Basissequenzen BSQ1, BSQ2, BSQ3, BSQ4
gebildet. Vier Basissequenzen BSQ1,..., BSQ4 bilden die Grundlage
für vier
Signalfolgen SFl,..., SF4 der ersten Gruppe G1 und die gleichen
vier Basissequenzen BSQ1,..., BSQ4 bilden ebenfalls die Grundlage
für vier
Signalfolgen SF5,..., SF8 der zweiten Gruppe G2. Zur Unterscheidung
der Signalfolgen SFl, ..., SF8 der beiden Gruppen G1, G2 werden
die Basissequenzen BSQ1,..., BSQ4 zur Erzeugung der Signalfolgen
SFl,..., SF4 der ersten Gruppe G1 mit einem Verwürflungscode SC1 verwürfelt und
zur Erzeugung der Signalfolgen SF5,..., SF8 der zweiten Gruppe G2 mit
einem anderen Verwürflungscode
SC2 verwürfelt.
Die Erzeugung einer beliebigen Signalfolge SFx einer der Gruppen
G1, G2 ist in gleicher Form wie in 4 schematisch
unterhalb der Auflistung der beiden Gruppen G1, G2, gezeigt. Eine
Basissequenz BSQx wird mit einem Verwürflungscode SCx verwürfelt, so
dass als Ergebnis eine Signalfolge SFx aus der Basissequenz BSQx
erzeugt wird. Die Wahl des Verwürflungscodes
SCx bestimmt dabei die Zugehörigkeit
zu einer der beiden Gruppen G1, G2.
Selbstverständlich können Basissequenzen zur Erzeugung
von Signalfolgen zusätzlich
zu einer Verwürflung
mit einem Verwürflungscode
auch noch mit einem Spreizcode gespreizt werden. Für Signalfolgen
verschiedener Gruppen können
dann unterschiedliche Spreizcodes verwendet werden.
Unter einer Gruppe G1, G2 von Signalfolgen ist
im Sinne der Erfindung auch eine Menge von Signalfolgen zu verstehen,
die aus einer einzigen Signalfolge besteht.
Für
die im folgenden beschriebenen funktionellen Unterschiede der beiden
Gruppen von Signalfolgen ist es unwesentlich, ob die Signalfolgen
gemäß dem Beispiel
aus 4 oder aus 5 erzeugt werden.
Signalfolgen SFl,..., SF4 der ersten
Gruppe G1 und Signalfolgen SF5,..., SF8 der zweiten Gruppe G2 werden
auf dem Zugriffskanal RACH für
einen zufälligen
Zugriff übertragen
und unterscheiden sich, neben oben angegebenen Unterschieden im
Aufbau, auch in ihrer Funktion. Während Signalfolgen SF1, ...,
SF4 der ersten Gruppe G1 als Präambeln
vor der Übertragung
eines Datenteils gesendet werden und gemeinsam mit diesem Datenteil
zum Aufbau einer Verbindung dienen, beispielsweise einer Verbindung der
weiteren Station MS2, wird nach dem Senden ebenso wie nach dem Empfang
von Signalfolgen SF5, ..., SF8 der zweiten Gruppe G2 kein Datenteil übertragen.
Signalfolgen SF5,..., SF8 der zweiten Gruppe G2 geben der ersten
Station BS beim Empfang an, ob die erste Station BS für von ihr übertragenen
Signale die Sendeleistung anpassen, d. h. erhöhen bzw. erniedrigen soll.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel
in 6 dienen, wie schon
im zweiten Ausführungsbeispiel
zu 2, zwei Signalfolgen
SF5, SF6 der zweiten Gruppe G2 zur Sendeleistungssteuerung eines Signals
S1, das von der ersten Station an die zweite Station
MS1 übertragen
wird. Allerdings können
diese beiden Signalfolgen SF5, SF6 gleichzeitig übertragen werden und die erste
Station BS ist dementsprechend so ausgelegt, dass sie zur Sendeleistungssteuerung
immer beide Signalfolgen SF5, SF6 gleichzeitig auswertet. Die erste
Station BS unterscheidet somit die vier Zustände:
beide Signalfolgen
SF5, SF6 empfangen
keine Signalfolge SF5, SF6 empfangen
ausschließlich die
erste Signalfolge SF5 empfangen
ausschließlich die zweite Signalfolge
SF6 empfangen.
Mit diesen beiden Signalfolgen SF5,
SF6 der zweiten Gruppe G2, die von der ersten Station BS als ein
2 Bit-Signal interpretiert werden, können somit vier verschiedene
Vorgehensweisen für
die erste Station BS codiert werden. Dabei gibt der Empfang keiner
Signalfolge SF5, SF6 der zweiten Gruppe G2 an, dass aus Sicht der
ersten Station BS keine Anpassung der Sendeleistung von der zweiten
Station MS1 signalisiert wird.
Der Empfang beider Signalfolgen SF5,
SF6 signalisiert eine Erhöhung
der Sendeleistung um eine Schrittweite B, während der Empfang einer ersten
Signalfolge SF5 der beiden Signalfolgen SF5, SF6 bei gleichzeitigem
Nicht-Empfang der zweiten Signalfolge SF6 eine Erhöhung der
Sendeleistung um eine Schrittweite A signalisiert. Wird hingegen
die erste Signalfolge SF5 nicht empfangen, während die zweite Signalfolge
SF6 empfangen wird, so wird eine Erniedrigung der Sendeleistung
um die Schrittweite A signalisiert. Selbstverständlich stellt die in 6 dargestellte Zuordnungstabelle
nur eine von vielen Möglichkeiten
einer Zuordnung dar, wobei eine Anpassung der Zuordnungstabelle
an die jeweiligen gewünschten
Eigenschaften einer Sendeleistungssteuerung vom einem Fachmann leicht
vorgenommen werden kann.
Auch in einem weiteren in 7 dargestellten Ausführungsbeispiel
wird eine Änderung
der Sendeleistung für
ein be stimmtes von der ersten Station BS übertragenes Signal bzw. einen
Dienst nicht direkt durch die Wahl einer einzelnen, bestimmten Signalfolge
SF5,..., SF8 der zweiten Gruppe G2 angesprochen sondern durch die
simultane Übertragung mehrerer
Signalfolgen SF5,..., SF8 der zweiten Gruppe G2 durch die zweite
Station MSl. In diesem Beispiel wird durch die Übertragung einer Signalfolge SF5,
SF6 der zweiten Gruppe G2 eine dieser Signalfolge SF5, SF6 zuvor
zugeordnete Stelle einer Binärzahl
BIN mit einem ersten logischen Wert, insbesondere einer Eins, belegt,
während
die Nicht-Übertragung
einer Signalfolge SF7, SF8 der zweiten Gruppe G2 einen zweiten logischen
Wert, insbesondere eine Null, für
die ihr zugeordnete Stelle festlegt. Jede Binärzahl BIN kann so einem Signal
oder Dienst zugeordnet werden. Auf diese Weise lässt sich mit N Signalfolgen
in der zweiten Gruppe für
2N verschiedene Signale bzw. Dienste die
Sendeleistung steuern.
In 7 sind
die Signalfolgen, die den ersten beiden Stellen der Binärzahl BIN
zugeordnet sind durch die zweite Station MS1 übertragen worden. Die den letzten
beiden Stellen zugeordneten Signalfolgen SF7, SF8 wurden nicht übertragen.
Die so signalisierte Binärzahl
BIN entspricht einer 12 im Dezimalsystem, so dass durch den Empfang
dieser Binärzahl BIN
beispielsweise das der 12 zugeordnete Signal gesteuert wird. Mit
einer vierstellige Binärzahl
lassen sich somit 29 = 16 verschiedene Signale bzw. Dienste codieren
und in ihrer Sendeleistung steuern. Bei einer Anwendung der Erfindung
in einem Zugriffskanal eines UMTS-FDD Systems mit 16 Präambeln bzw.
16 Basissequenzen in einem Zugriffskanal RACH, können durch die Verwendung eines
zweiten Verwürflungscodes
SC2 , wie in 5 exemplarisch mit
4 Basissequenzen BSQ1,..., BSQ4 für einen Zugriffskanals RACH
beschrieben ist, 16 Signalfolgen zur Sendeleistungssteuerung erzeugt
werden. Es kön ne
also entweder 16 Signale oder Dienste direkt angesprochen oder 216 = 65536 Signale oder Dienste binär codiert
werden.
Neben der Zuordnung jeder Binärzahl BIN
zu einem Signal oder Dienst, können
aus N Signalfolgen der zweiten Gruppe natürlich auch Untergruppen gebildet
werden, wobei jede Untergruppe einem Dienst zugeordnet wird. Bilden
M Signalfolgen eine Untergruppe, so können 2M Werte
je Signal bzw. Dienst signalisiert werden. Diesen Werte können dann
entsprechend dem Ausführungsbeispiel
aus 6 mittels einer
Zuordnungstabelle verschiedene Vorgehensweise für die Sendeleistungssteuerung
der ersten Station BS zugewiesen werden. Insbesondere können durch
diese Werte unterschiedliche Schrittweiten für die Sendeleistungssteuerung
verwendet werden, so dass sowohl eine Erniedrigung wie eine Erhöhung der
Sendeleistung pro Dienst codiert werden kann.
Selbstverständlich können in allen bisher genannten
Ausführungsbeispielen
der Erfindung die Signalfolgen der zweiten Gruppe G2 auf eine spezielle Art
gesendet werden, die beispielsweise für Signalfolgen der ersten Gruppe
G1 bereits in einem Zugriffskanal RACH eines UMTS-FDD System verwendet
wird. Diese im angelsächsischen
Sprachraum als Power Ramping bezeichnete Art, mit der eine Signalfolge
der ersten Gruppe wiederholt und bei jeder Wiederholung mit höherer Sendeleistung
von der zweiten Station MSl an die erste Station BS übertragen wird,
bis die erste Station BS der zweiten Station MS1 den Empfang der
Signalfolge durch ein spezielles Bestätigungssignal AIS bestätigt, wird
im folgenden anhand von 8 für Signalfolgen
der zweiten Gruppe G2 beschrieben.
In 8 ist
die von der Erfindung bevorzugte Art der Übertragung von Signalfolgen
SF5,..., SF8 der zweiten Gruppe G2 schematisch dargestellt. Das obere
Diagramm zeigt als Ordinate die Leistung PSFy mit
der eine Signalfolge SFy der zweiten Gruppe G2 übertragen wird und als Abszisse
eine Zeitachse für den
Ablauf der Übertragung.
Im unteren Diagramm ist die Abszisse die gleiche Zeitachse wie im
oberen Diagramm, während
die Ordinate die Sendeleistung PAIS eines
Bestätigungssignals
AIS zeigt.
Zum Zeitpunkt t0 sendet die zweite
Station MSl zum ersten Mal eine Signalfolge SFy der zweiten Gruppe
G2 an die erste Station BS mit einer Anfangsleistung P0. Die Anfangsleistung
mit der die zweite Station MS1 die Signalfolge SFy der zweiten Gruppe G2
sendet, kann anhand des von der zweiten Station MSl geschätzten Kanalverlustes
festgelegt werden. Die Anfangsleistung P0 reicht jedoch in diesem
Beispiel nicht aus, so dass die Signalfolge SFy nicht von der ersten
Station BS empfangen wird. Die zweite Station MSl hat nach einer
vorgegebenen Wartezeit, die auch an die Signallaufzeiten angepasst
sein kann, kein Bestätigungssignal
AIS von der ersten Station BS erhalten und sendet zum Zeitpunkt
t1 die Signalfolge SFy der zweiten Gruppe G2 erneut, nun aber mit
einer höheren
Sendeleistung P1. Da wiederum kein Bestätigungssignal AIS von der zweiten
Station empfangen wird, sendet die zweite Station MS1 zum Zeitpunkt
t2 ein drittes Mal mit einer noch höheren Sendeleitung P2. Die
erste Station BS empfängt diesmal
die Signalfolge SFy und bestätigt
zum Zeitpunkt t3 der zweiten Station MSl den Empfang mit einem Bestätigungssignal
AIS, woraufhin die zweite Station MSl die Übertragung der Signalfolge
SFy stoppt.
Das Bestätigungssignal AIS kann beispielsweise über einen
besonderen Kontrollkanal wie den Aquisition Indication Channel (AICH), übertragen werden,
der auch zur Bestätigung
des Emp fangs von Signalfolgen SF1,..., SF4 der ersten Gruppe G1 dient.
Auf diese Weise wird sichergestellt,
dass die erste Station BS die Signalfolge SFy der zweiten Gruppe
G2 empfängt,
ohne dass die zweite Station MSl dazu eine unnötig hohe Sendeleistung verwenden
muss.