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Hintergrund
der Erfindung
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Technisches
Gebiet
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Die
vorliegende Erfindung betrifft allgemein drahtlose Kommunikationssysteme
und insbesondere Leistung der Vorwärtsstrecke in drahtlosen Kommunikationssystemen.
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Allgemeiner
Stand der Technik
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Drahtlose
Kommunikationssysteme verwenden CDMA-Modulationstechniken ("CDMA"), um einer großen Anzahl
von Systembenutzern die Kommunikation miteinander zu gestatten.
Die Funktionsfähigkeit
eines solchen Systems basiert auf dem Umstand, daß jedes
Signal mit Spreizsequenzen, wie zum Beispiel Sequenzen von Pseudozufallsrauschen
("PN"), und orthogonalen
Spreizsequenzen, wie zum Beispiel Walsh-Codes codiert wird. Diese
Codierung gestattet Signaltrennung und Signalrekonstruktion im Empfänger. Bei
typischen CDMA-Systemen
wird die Kommunikation durch Verwendung einer verschiedenen Spreizsequenz
für jeden
Kanal erzielt. Dies hat zur Folge, daß sich mehrere gesendete Signale
dieselbe Bandbreite teilen. Bestimmte gesendete Signale werden aus
dem Kommunikationskanal abgerufen, indem durch Verwendung einer bekannten
Benutzerentspreizungssequenz, die mit der im Sender implementierten
Spreizsequenz in Beziehung steht, ein Signal aus allen Signalen
entspreizt wird.
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1 zeigt
das CDMA-System 10. Das von dem CDMA-System 10 versorgte geographische
Gebiet ist in mehrere räumlich
distinkte Gebiete unterteilt, die als "Zellen" bezeichnet werden. Obwohl die Zellen 2, 4, 6 als
ein Sechseck in einem Wabenmuster dargestellt sind, weist jede Zelle
tatsächlich
eine unregelmäßige Form
auf, die von der Topographie des die Zelle umgebenden Terrains abhängt. Jede
Zelle 2, 4, 6 enthält eine Basisstation 12, 14 bzw. 16.
Jede Basisstation 12, 14 und 16 enthält Geräte zur Kommunikation
mit der Mobilvermittlungszentrale ("MSC") 18,
die mit einem Orts- und/oder Fernübertragungsnetz 20,
wie zum Beispiel einem öffentlichen
Fernsprechwählnetz
(PSTN) verbunden ist. Jede Basisstation 12, 14 und 16 enthält außerdem Funkgeräte und Antennen,
mit denen die Basisstation mit den mobilen Endgeräten 22, 24 kommuniziert.
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Wenn
eine Verbindung in einem CDMA-System aufgebaut wird, kommunizieren
eine Basisstation und ein mobiles Endgerät über eine Vorwärtsstrecke
und eine Rückwärtsstrecke.
Die Vorwärtsstrecke
enthält
Kommunikationskanäle
zum Senden von Signalen von der Basisstation zu dem mobilen Endgerät, und die
Rückwärtsstrecke
enthält
Kommunikationskanäle
zum Senden von Signalen von dem mobilen Endgerät zu der Basisstation. Die
Basisstation sendet bestimmte Arten von Steuerinformationen über einen
Kommunikationskanal, der hier als Vorwärtssteuerkanal bezeichnet wird
und in der Technik auch als Vorwärts-Overheadkanal
bekannt ist, zu dem mobilen Endgerät. Zu Vorwärtssteuerkanälen gehören der
Pilot-, der Paging- und Synchronisationskanal sowie weitere Steuerkanäle. Die
Basisstation sendet Sprache oder Daten und bestimmte Arten von Steuerinformationen über einen
Kommunikationskanal, der hier als Vorwärtsverkehrskanal bezeichnet wird.
Die Signale auf den Kommunikationskanälen werden in Zeitdauern organisiert,
die hier als Rahmen bezeichnet werden. Rahmen sind in der Regel
20 Millisekunden (ms) lang. Die über
die Steuerkanäle
gesendeten Signale werden hier als Steuersignale bezeichnet, und
die über
die Verkehrskanäle
gesendeten Signale als Verkehrssignale.
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Wenn
eine Verbindung zu einer Zelle hinzugefügt wird, nimmt der Rauschpegel
in der Zelle und in den umgebenden Zellen zu. Wenn in einer bestimmten
Zelle 4 eine große
Anzahl von Verbindungen vorliegt, wird es für das mobile Endgerät 24 schwierig,
den Piloten und/oder das Vorwärtsstreckenverkehrssignal
deutlich zu erhalten, insbesondere wenn sich das mobile Endgerät 24 am
Rand einer Zelle befindet. Wenn das mobile Endgerät 24 keinen
klaren und kontinuierlichen Piloten und/oder das Vorwärtsstreckenverkehrssignal
erhalten kann, kann es zu Problemen mit der Verbindung zwischen
dem mobilen Endgerät 24 und
der Basisstation 14 kommen. Diese Probleme können damit
anfangen, daß ein
Rahmen nicht entspreizt werden kann, was zu einem falschen Rahmen
führt,
bis hin zu dem Fall, daß der
Benutzer des mobilen Endgeräts 24 anstelle
der gesendeten Sprache oder Daten Rauschen oder Stille hört, was
für den
Benutzer unangenehm ist. Wenn das mobile Endgerät 24 keinen klaren
und kontinuierlichen Piloten und/oder das Vorwärtsstreckenverkehrssignal für eine längere Zeitdauer
wie zum Beispiel mehrere Sekunden nicht erhalten kann, kann die
Verbindung fallen gelassen werden, was für den Benutzer unangenehm ist
und einen Umsatzverlust darstellt.
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Wenn
die Zelle 4 stark mit Verbindungen belastet ist, können die
Geräte
der Basisstation 14 möglicherweise
nicht alle Verbindungen in der Zelle abwickeln. Dazu kann es kommen,
wenn die von der Basisstation gesendete Leistung den Leistungspegel übersteigt,
für dessen
Aufrechterhaltung die Geräte
der Basisstation über
eine größere Zeitdauer
ausgelegt sind. In bestimmten drahtlosen Kommunikationssystemen 10 leitet
die Basisstation 14 eine Überlaststeuerung ein, wenn
viele Verbindungen vorliegen. Die Basisstation 14 implementiert
die Überlaststeuerung
durch Verwendung einer von mehreren Abhilfen. Zu diesen Abhilfen
gehören in
der Regel: a) das Verweigern des Zugangs für jegliche neue Verbindungsanforderungen,
was hier als Verbindungsblockierung bezeichnet wird; b) Beschränken gesendeter
Signale auf ihre aktuellen Pegel; oder c) sogar Klippen gesendeter
Signale. Die Erfinder haben entdeckt, daß dies auch dann auftreten
könnte,
wenn andere Zellen 2 und 6 neue Verbindungen annehmen können. Diese
Situation führt
zu einem Kapazitätsverlust des
gesamten drahtlosen Kommunikationssystems 10.
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US-A-5,715,526
lehrt eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Regelung einer Endsendeleistung
y einer Basisstation in einem zellularen Kommunikationssystem, das
mehrere Kanäle
aufweist. Die Basisstation besitzt eine Sendeleistungs-Verfolgungsverstärkung y' und eine Hochfrequenzsendeleistung
w. Die Vorrichtung umfaßt
Kanalelemente zum Berechnen erwarteter Leistungen Pk,a-Pk,i,
die jeweils einem Kanal entsprechen. Die Vorrichtung umfaßt außerdem eine
Sender-/Empfängersystemsteuerung
(BTSC) zum Erzeugen einer gewünschten
Ausgangsleistung yd der Basisstation, einschließlich eines
Addierers zum Summieren der erwarteten Leistungen. Die Vorrichtung
enthält
außerdem
einen Sendeleistungsdetektor zur Messung von y, um die gemessene
Sendeleistung zu erhalten. Die Vorrichtung umfaßt ferner eine Hochfrequenzschnittstellenkarte (RFIC)
zum Erzeugen von y'.
Schließlich
enthält
die Vorrichtung eine Verstärkungseinheit
zum Verarbeiten von y' und
w, um die letztendliche Sendeleistung y zu erhalten.
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EP-A-0887947
lehrt ein Verfahren zum Regeln der Sendeleistung mehrerer Basisstationen
in Assoziation mit einer Mobileinheit in einem CDMA-Zellularsystem.
Die Mobileinheit in dem System kommuniziert mit einer Basisstation
der mehreren Basisstationen. Die Leistung jedes der jeweils von
den mehreren Basisstationen gesendeten Pilotsignale wird in der
Mobileinheit gemessen. Dann werden Informationen über einen
gemessenen Leistungswert jedes der Pilotsignale zu der einen Basisstation
gesendet. Danach wird in der einen Basisstation ein erster Leistungsregelkoeffizient
bestimmt. Der Koeffizient ist ein Verhältnis von Gesamtpilotleistungswerten
der mehreren Basisstationen außer
der Hauptbasisstation zu einem Pilotleistungswert der einen Basisstation.
Danach wird die Sendeleistung jeder der mehreren Basisstationen
unter Verwendung des ersten Leistungsregelkoeffizienten geregelt.
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Kim
D et al.: "Forward
Link Power Control for CDMA Cellular Systems", IEICE Transactions on Communications,
Institute of Electronics Information and Comm. Eng. Tokyo, JP, Band
E81-B, Nr. 6, 1.6.1998 (1998-06-01), Seiten 1224–1230, XP000788970 ISSN: 0916-8516
lehrt ein Verfahren zur Vorwärtsstreckenleistungsregelung
für CDMA-Zellularsysteme,
um eine verfügbare
Leistung so vielen mobilen Einrichtungen wie möglich zuzuteilen. Gemäß D3 werden
Pilot- und Verkehrsleistung gemäß den Bedürfnissen
jeder Zelle zugeteilt. Die Pilotleistungsregelung gleicht ungleichförmig auferlegte
Lasten über
das gesamte Netzwerk hinweg aus und hilft folglich bei einer gleichmäßigen Benutzung
der Netzwerkbetriebsmittel.
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Kurze Darstellung
der Erfindung
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Ein
Verfahren gemäß der Erfindung
wird in Anspruch 1 definiert. Bevorzugte Formen werden in den abhängigen Ansprüchen definiert.
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Die
Erfindung löst
die obigen Probleme durch Einstellen des Leistungspegels einer Menge
von Vorwärtsstreckensignalen
einer Basisstation als Reaktion auf die Belastung der Vorwärtsstrecke,
die durch eine Leistungspegelmessung der Signalmenge bestimmt wird.
Der Leistungspegel der Signalmenge wird unabhängig von der individuellen
Leistungsregelung jedes der Vorwärtsstreckensignale
in der Menge eingestellt. Das Einstellen des Leistungspegels der
Signalmenge ermöglicht
einer Zelle, die die Basisstation enthält, zu wachsen, d.h. ein größeres Gebiet
abzudecken, wenn die Belastung der Vorwärtsstrecke niedrig ist. Dadurch
kann eine wenig belastete Zelle Verbindungen von mobilen Endgeräten annehmen,
die ansonsten geographisch auf eine stärker belastete Zelle beschränkt worden
wären,
wodurch die Belastung der stärker
belasteten Zelle vermindert wird. Dadurch können außerdem mobile Endgeräte am Rand
von Zellen Signale klarer empfangen.
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Eine
Leistungspegelmessung ist ein Pilotbruch der Vorwärtsstrecke,
d.h. ein Verhältnis
des Leistungspegels des Piloten zu dem Leistungspegel der Vorwärtsstreckensignale.
Anstelle des Pilotbruchs der Vorwärtsstrecke oder zusätzlich dazu
können
auch andere Leistungspegelmessungen, wie zum Beispiel der Leistungspegel
der Signalmenge alleine oder in Kombination verwendet werden, um
den Leistungspegel der Signalmenge einzustellen. Das Einstellen
des Leistungspegels der Signalmenge unter Verwendung der mehreren
Messungen umfaßt
das Bestimmen, wie der Leistungspegel der Signalmenge auf der Basis
beliebiger der Leistungspegelmessungen eingestellt werden soll,
und das Einstellen des Leistungspegels der Signalmenge, wenn irgendwelche
der Messungen anzeigen, daß der
Leistungspegel eingestellt werden sollte. Alternativ dazu kann der
Leistungspegel eingestellt werden, wenn mehrere der Messungen anzeigen,
daß der
Leistungspegel eingestellt werden sollte.
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Der
Leistungspegel der Menge kann auf beliebige Weise verändert werden,
zum Beispiel durch Skalieren mit einem Skalierungsfaktor oder durch
Erhöhen
des Leistungspegels um einen festen oder variablen Betrag. Die Leistungspegelmessung
der Signalmenge wird während
einer aktuellen Zeitdauer erhalten. Der Skalierungsfaktor, der in
der nächsten
Zeitdauer verwendet werden wird, wird unter Verwendung der Leistungspegelmessung
bestimmt. Bei einer Ausführungsform
der Erfindung kann der Skalierungsfaktor aus einer Nachschlagetabelle
erhalten werden, die auf der Leistungspegelmessung basiert.
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Wenn
die die Basisstation enthaltende Zelle mehrere Sektoren enthält, wird
der Leistungspegel der Signalmenge in einem Sektor eingestellt,
wenn die Leistungspegelmessung in diesem Sektor anzeigt, daß der Leistungspegel
eingestellt werden sollte.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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1 ist
ein Blockschaltbild eines Teils einer herkömmlichen Basisstation; und
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2 ist
ein Blockschaltbild eines Teils einer Basisstation, in dem der Leistungspegel
einer Menge von Vorwärtsstreckensignalen
als Reaktion auf die Belastung der Vorwärtsstrecke, die durch einen
Pilotbruch bestimmt wird, eingestellt wird.
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Ausführliche
Beschreibung
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2 zeigt
einen Teil der Basisstation 200, der den Leistungspegel
einer Menge von Vorwärtsstreckensignalen
einer Basisstation als Reaktion auf die Belastung der Vorwärtsstrecke
einstellt, die durch eine Leistungspegelmessung der Vorwärtsstrecke
bestimmt wird. Die in der Basisstation 200 verwendete Leistungspegelmessung
ist ein Pilotbruch der Vorwärtsstrecke,
d.h. ein Verhältnis
des Leistungspegels des Piloten zu dem Leistungspegel der Menge
von Vorwärtsstreckensignalen
der Basisstation 200.
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Obwohl
bei der beispielhaften Ausführungsform
die Basisstation 200 den Pilotbruch zur Einstellung des
Leistungspegels der Signalmenge verwendet, können andere Leistungspegelmessungen
verwendet werden, allein oder in Kombination, anstelle von oder
zusätzlich
zu dem Pilotbruch der Vorwärtsstrecke,
um den Leistungspegel der Signalmenge einzustellen.
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Beispielsweise
kann die Leistungspegelmessung der Leistungspegel der Signalmenge
sein.
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Jedes
der Signale der Basisstation ist das Ausgangssignal eines der Kanalelemente 210, 220.
Die Kanalelemente codieren die Daten mit den Spreizcodes. Die Steuersignale
sind die Ausgangssignale der Steuerkanal-Kanalelemente 210 und
die Verkehrssignale sind die Ausgangssignale der Verkehrskanal-Kanalelemente 220.
Das Ausgangssignal aller Kanalelemente 210 und 220 wird
an den Kombinierer 230 angekoppelt, in dem alle Signale
miteinander kombiniert werden, um ein kombiniertes Basisbandsignal
zu bilden. Die Signale werden in Rahmen organisiert, die wie oben
beschrieben in der Regel Zeitdauern von 20 Millisekunden (ms) sind.
Die momentanen Signalpegel des kombinierten Basisbandsignals werden
während
des gesamten Rahmens gemessen und dann in der Abtast-Quadrier-Integrier-Schaltung 240 gemittelt.
Dieser gemittelte Leistungspegel wird hier als der Leistungspegel
des kombinierten Basisbandsignals für den aktuellen Rahmen bezeichnet.
Die momentanen Signalpegel des Piloten werden auch während des
gesamten aktuellen Rahmens gemessen und dann in der Abtast-Quadrier-Integrier-Schaltung 250 gemittelt.
Dieser gemittelte Leistungspegel wird hier als der Leistungspegel
des Piloten für
den aktuellen Rahmen bezeichnet. Der Leistungspegel des kombinierten
Basisbandsignals und der Leistungspegel des Piloten für den aktuellen
Rahmen sind das Eingangssignal des ersten Mittelungselements 260.
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Das
erste Mittelungselement 260 bestimmt das Verhältnis des
Leistungspegels des Piloten zu dem Leistungspegel des kombinierten
Basisbandsignals des aktuellen Rahmens, das hier als der Pilotbruch
des aktuellen Rahmens PF[n] bezeichnet wird. Das erste Mittellungselement 260 bestimmt
den mittleren Pilotbruch avPF[n] unter Verwendung eines einpoligen rekursiven
(IIR-)Filters. Die Funktionalität
des IIR-Filters
wird in Gleichung 1 beschrieben. Wie in Gleichung 1 gezeigt, basiert
der Wert des mittleren Pilotbruchs avPF[n] auf dem Pilotbruch PF[n]
des aktuellen Rahmens, skaliert mit λ, und dem mittleren Pilotbruch
avPF[n] des vorherigen Rahmens, skaliert mit einem auf λ basierenden
Einstellfaktor. λ steuert,
wie schnell sich der mittlere Pilotbruch avPF[n] als Reaktion auf
Schwankungen des Pilotbruchs des aktuellen Rahmens PF[n] ändert. λ wird so
gewählt,
daß ein
Wunsch, einen Pilotbruch zu erhalten, der den Pilotbruch des aktuellen
Rahmens so gut wie möglich
widerspiegelt, und ein Wunsch, einen sich sanft ändernden Leistungspegel zu
erhalten, ausgewogen werden. Ein typischer Wert für λ kann zwischen
etwa 2 und 200 liegen.
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Das
erste Mittelungselement 260 führt den aktuellen mittleren
Pilotbruch avPF[n] der Steuerung 270 zu. Die Steuerung 270 erhält eine
Nachschlagetabelle aus dem Speicher 280. Die Nachschlagetabelle
setzt den mittleren Pilotbruch avPF[n] mit dem Skalierungsfaktor
g[n + 1] in Beziehung. Tabelle 1 ist ein Beispiel für eine Nachschlagetabelle,
die verwendet werden kann. Die Steuerung 270 erhält den Skalierungsfaktor
g[n + 1] aus der Nachschlagetabelle durch Bestimmung des Werts in
der Nachschlagetabelle, der dem mittleren Pilotbruch avPF[n] am
nächsten
kommt. Wenn der Pilotbruch direkt zwischen zwei in der Tabelle aufgelisteten Werten
liegt, kann der Skalierungsfaktor g[n + 1] entweder als der dem
größeren oder
als der dem kleineren Wert zugeordnete gewählt werden, obwohl bevorzugt
wird, den kleineren Wert zu wählen,
um sicherzustellen, daß die
Basisstation 200 den erforderlichen Leistungspegel erzeugen
kann, ohne ihren Verstärker
anzustrengen.
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Die
Skalierungsfaktoren in der Nachschlagetabelle werden so gewählt, daß der Leistungspegel
der Signalmenge so eingestellt wird, daß die Kapazität des Systems
maximiert wird, ohne die Geräte
der Basisstation 200 zu überlasten. Vorzugsweise wird
dem Vollast-Pilotbruch, d.h. dem Pilotbruch, wenn die Basisstation voll
belastet ist, ein Skalierungsfaktor von 1 zugeordnet. In der Regel
liegt der Vollast-Pilotbruch
zwischen 0,1 und 0,25. Außerdem
wird vorzugsweise der größte Skalierungsfaktor
dem Pilotbruch bei keiner Last zugeordnet. Bei keiner Last sendet
die Basisstation in der Regel den Pilot-, Funkruf- und Synch-Kanal.
Der Pilotbruch bei keiner Last ist das Verhältnis des Leistungspegels des
Piloten zu der Summe der Leistungspegel des Piloten, des Paging-Kanals
und des Synch-Kanals. Der Pilotbruch bei keiner Last beträgt in der
Regel etwa 0,78.
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Wenn
der Leistungspegel der Signalmenge mit dem Skalierungsfaktor skaliert
wird, der den Leistungspegel der Signalmenge erhöht, dann vergrößert sich
in der Regel auch das Vorwärtsstreckenabdeckgebiet
der Basisstation 200. Das heißt, nachdem der Leistungspegel
der Signalmenge skaliert wurde, können die Signale mobile Endgeräte erreichen,
die das Signal zuvor nicht erreichen konnte. Die Vorwärtsstreckenverkehrssignale müssen jedoch
keine mobilen Endgeräte
erreichen, die der Pilot nicht erreichen kann. Der Grund dafür besteht darin,
daß, wenn
ein mobiles Endgerät
den Piloten nicht empfängt,
es nicht mit der Basisstation 200 kommunizieren kann und
es deshalb nutzlos ist, wenn das mobile Endgerät das Signal empfängt. Deshalb übersteigt das
Vorwärtsstreckenabdeckgebiet
vorzugsweise nicht ein Gebiet, in dem ein mobiles Endgerät am Rand
des Gebiets den Piloten empfangen kann.
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Danach
erhält
die Steuerung 270 den Skalierungsfaktor g[n + 1], die Steuerung 270 führt den
Skalierungsfaktor als Eingangssignal des Multiplizierers 290 zu.
Das andere Eingangssignal des Multiplizierers 290 ist das
kombinierte Basisbandsignal, d.h. das Ausgangssignal des Kombinierers 230.
Der Multiplizierer 290 multipliziert das kombinierte Basisbandsignal
und den Skalierungsfaktor g[n + 1], um den Leistungspegel P[n +
1] der Signalmenge während
des nachfolgenden Rahmens zu skalieren. Der Leistungspegel der Signalmenge
wird mit dem Skalierungsfaktor g[n + 1] skaliert, der unter Verwendung
des mittleren Pilotbruchs avPF[n] des letzten Rahmens erhalten wird.
Die Verzögerung
zwischen dem Rahmen, dessen Pilotbruch zum Erhalten des Skalierungsfaktors
verwendet wird, und dem Rahmen, dessen Leistungspegel durch den
Skalierungsfaktor skaliert wird, kann jedoch auf der Grundlage der
Geschwindigkeit des ersten Mittelungselements 260 und der
Steuerung 270 größer oder
kleiner gemacht werden. Wenn zum Beispiel die Schaltkreise des ersten
Mittelungselements 260 und der Steuerung 270 schnell
genug sind oder wenn die Signale verzögert werden können, bis
der Skalierungsfaktor erhalten wird, kann der Leistungspegel P[n]
mit dem Skalierungsfaktor g[n] skaliert werden, der unter Verwendung
des mittleren Pilotbruchs avPF[n] des aktuellen Rahmens erhalten
wird. Das Signal kann durch Hinzufügen einer Pipeline- Verzögerung zwischen
dem Kombinierer 230 und dem Multiplizierer 290 verzögert werden.
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Der
Multiplizierer 290 multipliziert den Skalierungsfaktor
und das kombinierte Basisbandsignal, das den nachfolgenden Rahmen
bildet, wodurch der Leistungspegel P[n + 1] aller Signale um denselben
Betrag skaliert wird. Das Ergebnis wird dann in den Modulator 300 eingegeben,
in dem das Signal etwas verstärkt
und auf ein Trägersignal
aufmoduliert wird. Das modulierte Signal wird in dem Verstärker 310 verstärkt und
dann über
die Antenne 320 zu den mobilen Endgeräten gesendet.
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Obwohl
bei dieser Ausführungsform
der Pilotbruch die Leistungspegelmessung ist, mit der Skalierungsfaktor
erhalten wird, können
bei alternativen Ausführungsformen
andere Leistungspegelmessungen, wie zum Beispiel der Leistungspegel
der Signalmenge, alleine oder in Kombination, anstelle des Pilotbruchs
der Vorwärtsstrecke
oder zusätzlich
dazu verwendet werden, um den Skalierungsfaktor zu erhalten. Deshalb
können ähnliche
Nachschlagetabellen wie die oben beschriebene für andere Leistungspegelmessungen
erhalten werden. Die Bestimmung des Skalierungsfaktors unter Verwendung
einer der anderen Leistungspegelmessungen wird auf ähnliche
Weise wie für
den Pilotbruch durchgeführt.
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Obwohl
bei dieser Ausführungsform
eine Nachschlagetabelle zum Erhalten des Skalierungsfaktors verwendet
wird, kann bei alternativen Ausführungsformen
zusätzlich
der Skalierungsfaktor auf andere Weisen erhalten werden.
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Die
Einstellungen des Leistungspegels der oben beschriebenen Signalmenge
werden unabhängig
von der herkömmlichen
individuellen Leistungsregelung jedes der Verkehrssignale durchgeführt. Wenn
das mobile Endgerät
ein Verkehrssignal empfängt,
prüft bei
IS-95 entsprechenden CDMA-Systemen das mobile Endgerät deshalb,
ob der empfangene Vorwärtsstreckenverkehrsrahmen
fehlerhaft ist. In einem nachfolgenden Rückwärtsstreckenverkehrsrahmen,
den das mobile Endgerät
sendet, zeigt das mobile Endgerät
der Basisstation 200 an, ob ein Fehler vorlag. Wenn das
mobile Endgerät
ein Verkehrssignal empfängt,
prüft bei
CDMA-2000-Systemen das mobile Endgerät, ob das empfangene Vorwärtsstreckenverkehrssignal
genug Signalstärke
aufweist, um das Rauschen in dem System zu überwinden, und zwar typischerweise
durch Prüfen
des Signal/Rausch-Verhältnisses
des Vorwärtsstreckenverkehrssignals.
Das mobile Endgerät
zeigt der Basisstation 200 dann an, ob die Vorwärtsstreckenverkehrssignalstärke ausreicht.
Nach dem Empfang der Informationen, ob ein Fehler vorlag (in IS-95
entsprechenden CDMA-Systemen) oder ob die Vorwärtsstreckenverkehrssignalstärke ausreicht
(in CDMA-2000-Systemen), von dem mobilen Endgerät bestimmt die Basisstation 200, ob
ihre Vorwärtsstrecke
zu diesem mobilen Endgerät
Fading unterliegt. Die Basisstation 200 stellt dann den Leistungspegel
des Signals zu dem mobilen Endgerät entsprechend ein, bevor das
Signal in dem Kombinierer 230 summiert wird. Vorzugsweise
umfaßt
die individuelle Leistungsregelung jedes der Signale einen maximalen
Leistungspegel, den der Leistungspegel des Signals nicht überschreiten
darf. Wenn der Leistungspegel eines Signals auf diesem maximalen
Leistungspegel steht und das mobile Endgerät, das dieses Verkehrssignal empfängt, der
Basisstation anzeigt, den Leistungspegel dieses Signals zu erhöhen, erhöht die Basisstation den
Leistungspegel dieses Verkehrssignals nicht weiter. Der maximale
Leistungspegel stellt sicher, daß kein Signal signifikant überproportional
viel Leistung verwendet.
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Nachdem
die Basisstation 200 den Leistungspegel des Signals zu
dem mobilen Endgerät
eingestellt hat, wird das Signal dann mit den Signalen aus anderen Verkehrskanälen kombiniert
und dann gegebenenfalls skaliert.
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Das
Verfahren zum Einstellen des Leistungspegels der Signalmenge auf
der Basis der Leistungspegelmessung der Signalmenge kann mit Verfahren
zur Überlaststeuerung
verwendet werden. Zum Beispiel kann das Verfahren zum Einstellen
des Leistungspegels der Signalmenge mit dem Überlastleistungsregelverfahren
verwendet werden, das aus der EP-Anmeldung Nr. 00305859.1 bekannt
ist.
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Dieses Überlastleistungsregelverfahren ändert den
Leistungspegel einer Menge von Vorwärtsstreckensignalen als Reaktion
auf einen Überlaststeuer-Schwellenleistungspegel,
der auf dem maximalen kontinuierlichen Leistungspegel des Verstärkers basiert,
unabhängig
von der individuellen Leistungsregelung jedes der Vorwärtsstreckensignale
in der Signalmenge. Der Leistungspegel der Signalmenge wird verändert, indem er
mit einem Skalierungsfaktor skaliert wird. Der Gesamtleistungspegel
der Signalmenge wird während
einer aktuellen Zeitdauer erhalten und der Skalierungsfaktor, der
in der nachfolgenden Zeitdauer verwendet wird, wird dann bestimmt.
Der Skalierungsfaktor basiert vorzugsweise auf dem Gesamtleistungspegel
der Signalmenge für
die aktuelle Zeitdauer, einem während
der aktuellen Zeitdauer verwendeten Skalierungsfaktor und dem Überlaststeuer-Schwellenleistungspegel.
Um wieviel der Gesamtleistungspegel den maximalen kontinuierlichen
Leistungspegel des Verstärkers überschreitet,
ist der Überlastbetrag.
Der Skalierungsfaktor wird so gewählt, daß für jede Zeitdauer der Überlastbetrag
um einen Prozentsatz oder einen festen Faktor reduziert wird. Zum
Beispiel kann der Überlastbetrag
für die
aktuelle Zeitdauer um 3% reduziert werden und der Prozentsatz kann
dann für
eine nachfolgende Zeitdauer auf der Basis des Skalierungsfaktors
der aktuellen Zeitdauer und des Überlastbetrags
des nachfolgenden Intervalls verändert
werden.
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Zusätzlich kann
das Verfahren zum Einstellen des Leistungspegels der Signalmenge
mit dem Verfahren zum Einleiten der Verbindungsblockierung verwendet
werden, das aus der EP-Anmeldung Nr. 00305850.0 bekannt ist.
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Dieses
Verfahren leitet die Verbindungsblockierung als Reaktion auf eine
Verbindungsqualitätsmessung
der Vorwärtsstrecke
ein. Die Verbindungsqualitätsmessung
mißt,
wie gut ein mobiles Endgerät
die Vorwärtsstrecke
empfangen kann. Eine Verbindungsqualitätsmessung ist der Pilotbruch
der Vorwärtsstrecke.
Verbindungsblockierung kann eingeleitet werden, wenn der mittlere
Pilotbruch unter einer Pilotbruch-Blockierschwelle liegt. Der Pilotbruch
wird für
die Zeitdauer bestimmt und kann dann zur Bestimmung eines mittleren Pilotbruchs
für die
Zeitdauer verwendet werden. Der mittlere Pilotbruch für die aktuelle
Zeitdauer basiert auf einem Pilotbruch für die aktuelle Zeitdauer, und
einem mittleren Pilotbruch für
eine vorherige Zeitdauer. Wenn der mittlere Pilotbruch unter der
Pilotbruch-Blockierschwelle liegt, wird Verbindungblockierung eingeleitet.
Die Pilotbruch-Blockierschwelle
basiert vorzugsweise auf folgendem: 1) dem Pilotbruch, wenn die
Basisstation voll belastet ist; 2) der Größe, Form und dem Terrain der
Zelle; und 3) der Aggressivität
der Überlaststeuerung.
Bei der bevorzugten Ausführungsform
enthält
die Menge alle von der Basisstation erzeugten Signale, kann aber alternativ
dazu weniger als alle von der Basisstation erzeugten Signale enthalten.
Zum Beispiel kann die Menge mehrere Verkehrssignale enthalten, oder
mehrere Verkehrssignale und ein oder mehrere der Steuersignale.
Wenn die Zelle mehrere Sektoren enthält, wird die Verbindungsblockierung
sektorweise eingeleitet, wenn der mittlere Pilotbruch des Sektors
unter der Pilotbruch-Blockierschwelle liegt.
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Das
obige soll lediglich veranschaulichen. Obwohl bei der beispielhaften
Ausführungsform
die Zeitdauer ein Rahmen ist, kann zum Beispiel eine beliebige Zeitdauer
verwendet werden, während
der eine Leistungspegelmessung der Vorwärtsstrecke genommen werden
kann. Zum Beispiel kann die Zeitdauer mehrere Rahmen betragen, oder
eine oder mehrere Leistungssteuergruppen, wobei es sich um Zeitdauern
mit einer Länge
von 1/16 eines Rahmens handelt.
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Ferner
können,
obwohl bei der beispielhaften Ausführungsform alle Signale in
einem Sektor einer Zelle, die die Basisstation enthält, mit
dem Skalierungsfaktor skaliert werden, bei einer alternativen Ausführungsform
weniger als alle Signale in einem Sektor durch den Skalierungsfaktor
skaliert werden. Zum Beispiel kann die Signalmenge mehrere Verkehrssignale
enthalten, oder mehrere der Verkehrssignale und ein oder mehrere Steuersignale.
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Obwohl
bei der beispielhaften Ausführungsform
das Verfahren in Hardware implementiert wird, kann es weiterhin
auch in Software implementiert werden.
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Obwohl
bei der beispielhaften Ausführungsform
jede Zelle eine Omnisektorzelle ist, kann zusätzlich die Zelle in mehrere
Sektoren unterteilt werden, wobei jeder Sektor seine eigenen Kanalelemente,
Funkgeräte, einschließlich eines
Modulators und eines Verstärkers,
und Antennen, aufweist. In diesem Fall wird die Leistungspegelmessung
sektorweise genommen und zum Erhalten eines Skalierungsfaktors verwendet.
Der Leistungspegel der Signalmenge in einem Sektor wird eingestellt,
wenn die Leistungspegelmessung in diesem Sektor der Zelle anzeigt,
daß der
Leistungspegel eingestellt werden sollte.
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Darüberhinaus
wird bei einer der beispielhaften Ausführungsformen der mittlere Pilotbruch
für die
aktuelle Zeitdauer mit einem IIR-Filter bestimmt. Bei einer alternativen
Ausführungsform
kann zur Bestimmung des mittleren Pilotbruchs ein nichtrekursives
(FIR-)Filter verwendet werden. Das FIR-Filter würde den Pilotbruch für die aktuelle
Zeitdauer verwenden und die Pilotbrüche mehrerer Rahmen, gemittelt über mehrere Rahmen.
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Obwohl
bei der beispielhaften Ausführungsform
die Kanalelemente parallel gezeigt sind, wobei die resultierenden
Signale in einem Kombinierer kombiniert werden, können die
Kanalelemente auch in Reihe eingerichtet werden. In diesem Fall
wird das Signal von jedem Kanalelement mit Signalen aus den vorherigen
Kanalelementen in der Reihe kombiniert.
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Obwohl
bei der beispielhaften Ausführungsform
das kombinierte Basisbandsignal skaliert wird, können bei alternativen Ausführungsformen
ferner die einzelnen Signale skaliert werden. Zum Beispiel wird
der Skalierungsfaktor weiterhin unter Verwendung des kombinierten
Basisbandsignals erhalten. Anstatt das kombinierte Basisbandsignal
in dem Multiplizierer 290 und 350 mit dem Skalierungsfaktor
zu multiplizieren, kann der Skalierungsfaktor jedoch auch Steuerelementen 210 und 220 zugeführt werden,
in denen die einzelnen Signale mit dem Skalierungsfaktor skaliert
werden können.
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Obwohl
bei der beispielhaften Ausführungsform
das drahtlose Kommunikationssystem ein CDMA-System ist, sollte dies
außerdem
nicht als die vorliegende Erfindung auf Basisstationen und Mobilstationen,
die CDMA-Techniken verwenden, einschränkend aufgefaßt werden.
Die vorliegende Erfindung kann genausogut auf Basisstationen und
Mobilstationen anwendbar sein, die andere Mehrfachzugriffstechniken
verwenden, wie zum Beispiel Zeitmultiplex-Mehrfachzugriff ("TDMA") und globales System
für Mobil
(GSM).
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Obwohl
die Erfindung mit Bezug auf eine bevorzugte Ausführungsform beschrieben wurde,
ist für Fachleute
anhand der Spezifikation und Zeichnungen erkennbar, daß verschiedene
Modifikationen und Alternativen möglich sind, ohne von dem Schutzumfang
der Erfindung abzuweichen.
