DE60122740T2

DE60122740T2 - Schnelle adaptive leistungssteuerung für ein multirate-kommunikationssystem

Info

Publication number: DE60122740T2
Application number: DE60122740T
Authority: DE
Inventors: W. John Baldwin HAIM
Original assignee: InterDigital Technology Corp
Current assignee: InterDigital Technology Corp
Priority date: 2000-07-26
Filing date: 2001-07-12
Publication date: 2007-09-06
Anticipated expiration: 2021-07-13
Also published as: CN101047411A; KR20080033432A; US6832095B2; TWI228355B; KR101325309B1; MY142942A; CN1223112C; DE20121861U1; KR100926810B1; CN1941656B; JP2004505494A; CN100589338C; KR100759296B1; CA2417242A1; ATE338387T1; JP2008054349A; CN1734971A; DE01952673T1; US6868278B2; US7542777B2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft die Leistungssteuerung für drahtlose Kommunikationssysteme und insbesondere ein schnelles adaptives Leistungssteuerungssystem und Verfahren für ein Kommunikationssystem mit mehreren veränderlichen Geschwindigkeiten.
Hintergrund
Verschiedene Verfahren für die Leistungssteuerung für drahtlose Kommunikationssysteme sind auf dem Fachgebiet wohlbekannt. Ein Beispiel für ein Sendersystem mit Vorwärtsleistungssteuerung bzw. mit einem offenen Regelkreis für eine einzige Geschwindigkeit ist in 1 dargestellt. Ein Beispiel für ein Sendersystem mit Rückkopplungsleistungssteuerung bzw. mit einem geschlossenen Regelkreis für eine einzige Geschwindigkeit ist in 2 dargestellt.
Der Zweck beider Systeme ist, die Senderleistung bei Vorhandensein eines Schwundausbreitungskanals und zeitlich veränderlicher Interferenz schnell zu verändern, um die Senderleistung zu minimieren, während sichergestellt wird, daß Daten an dem entfernten Ende mit annehmbarer Qualität empfangen werden. Typischerweise wird die Senderleistung in einer digitalen Implementierung, zum Beispiel im Gegensatz zur Veränderung der Verstärkung eines HF-Verstärkers, verändert, indem auf die digitalen Daten ein veränderlicher Skalenfaktor angewendet wird.
In Kommunikationssystemen nach Stand der Technik, wie etwa Zeitmultiplexduplex- (TDD) und Frequenzmultiplexduplex- (FDD) Systemen des Partnerschaftsprojekts der dritten Generation (3G) werden für die Übertragung mehrere Kanäle mit veränderlichen Datengeschwindigkeiten kombiniert. 3 und 4 stellen jeweils Übertragungssysteme mit Vorwärts- und Rückkopplungsleistungssteuerung des bisherigen Stands der Technik dar. Hin tergrundspezifikationsdaten für derartige Systeme sind in 3GPP-TS 25.223 v.3.3.0, 3GPP-TS 25.222 v3.2.0, 3GPP-TS 25.224 v3.6 und Band 3-Spezifikationen der Luftschnittstelle für 3G-Mehrfachsysteme, Version 1.0, Überarbeitung 1.0 durch die Association of Radio Industries Businesses (ARIB) zu finden.
Derartige Vorwärts- und Rückkopplungsleistungssteuerungssysteme für drahtlose Kommunikationssysteme mit mehreren veränderlichen Geschwindigkeiten reagieren relativ langsam auf Änderungen der Datengeschwindigkeit, was zum Beispiel hinsichtlich überhöhter Senderleistung und Empfangssignalen minderer Qualität zu einer weniger guten Leistungsfähigkeit führt. Es wäre wünschenswert, ein schnelles Verfahren und System für die Leistungssteuerungsanpassung an Datengeschwindigkeitsänderungen zur Verfügung zu stellen, das zu einer optimaleren Leistungsfähigkeit führt.
US-A-6 067 458 offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Bereitstellung einer verbesserten Leistungssteuerung, wenn sich die Geschwindigkeit ändert, mit der Daten in einem Kommunikationssystem gesendet werden.
Zusammenfassung
Die Erfindung stellt ein Verfahren zur Steuerung der Senderleistung in einem drahtlosen Kommunikationssystem zur Verfügung, wobei Benutzerdaten als ein Multirate-Signal mit einer Geschwindigkeit N(t) verarbeitet werden und wobei das Benutzerdatensignal mit der Geschwindigkeit N(t) für die Übertragung in ein Übertragungsdatensignal mit einer schnelleren Geschwindigkeit M(t) umgewandelt wird. Die Sendeleistung wird auf einer relativ langsamen Basis auf der Basis der Qualität der von einem Empfänger der übertragenen Daten empfangenen Qualität angepaßt. Die Senderleistung wird als eine Funktion von N(t)/M(t) derart bestimmt, daß eine Änderung der Datengeschwindigkeit in dem Benutzerdatensignal oder der Geschwindigkeit des Übertragungsdatensignals im voraus durch eine datenqualitätsbasierte Anpassung kompensiert wird, welche mit einer derartigen Datengeschwindigkeitsänderung verbunden ist. Bevorzugt wird das Benutzerdatensignal mit der Geschwindigkeit N(t) durch Wiederholen ausgewählter Datenbits in das Übertragungsdatensignal mit der schnelleren Geschwindigkeit M(t) um gewandelt, wodurch das Verhältnis von Energie pro Bit zur Rauschspektrumsdichte in dem Übertragungsdatensignal erhöht wird.
Das Verfahren ist entweder auf ein Vorwärts- oder ein Rückkopplungsleistungssteuerungssystem bzw. ein System mit offenem oder geschlossenem Regelkreis anwendbar, wobei ein Skalenfaktor angewendet wird, um die Senderleistung zu steuern. Bei der Implementierung der Erfindung in einem Sender entweder eines Vorwärts- oder eines Rückkopplungssystems wird auf den Skalenfaktor bevorzugt √(N(t)/M(t)) angewendet.
Das Verfahren ist entweder auf ein Vorwärts- oder ein Rückkopplungsleistungssteuerungssystem anwendbar, wobei der Empfänger ein Referenzsignal, Referenzsignalleistungsdaten, gemessene Interferenzleistungsdaten und Zielsignal-Interferenzverhältnisdaten (SIR) empfängt, wobei die SIR-Daten auf relativ langsam gesammelten Empfangssignalqualitätsdaten basieren. Der Sender mißt das Referenzsignal, um die empfangene Referenzsignalleistung zu bestimmen, und berechnet auf der Basis der empfangenen Referenzsignalleistungsdaten und der bestimmten Referenzsignalleistung eine Funkfelddämpfung. Der Sender berechnet dann auf der Basis der berechneten Funkfelddämpfung, der empfangenen gemessenen Interferenzleistungsdaten, der Ziel-SIR-Daten und √(N(t)/M(t)) den Skalenfaktor.
Das Verfahren ist auch auf ein Rückkopplungssteuerungssystem anwendbar, wobei der Sender von dem Empfänger erzeugte Aufwärts-/Abwärtsschrittdaten verwendet und den Skalenfaktor auf der Basis der Aufwärts-/Abwärtsschrittdaten und von √(N(t)/M(t)) berechnet. Bevorzugt werden die Aufwärts-/Abwärtsschrittdaten von dem Empfänger erzeugt, indem die gemessenen Interferenzleistungsdaten des von dem Sender empfangenen Signals mit Zielsignal-Interferenzverhältnisdaten (SIR) kombiniert werden, welche zumindest teilweise auf relativ langsam gesammelten Empfangssignalqualitätsdaten basieren. Die Ziel-SIR-Daten werden bevorzugt berechnet, indem nominelle Ziel-SIR-Daten auf der Basis relativ langsam gesammelter Empfangssignalqualitätsdaten mit einem Faktor N(t)/M(t) multipli ziert werden, so daß die Ziel-SIR-Daten schnell angepaßt werden, wenn eine Änderung der Datengeschwindigkeit auftritt.
Die Erfindung stellt auch einen Sender für ein drahtloses Kommunikationssystem zur Verfügung, wobei Benutzerdaten als ein Multirate-Signal mit einer Geschwindigkeit N(t) verarbeitet werden und wobei das Benutzerdatensignal mit der Geschwindigkeit N(t) für die Übertragung in ein Übertragungsdatensignal mit einer schnelleren Geschwindigkeit M(t) umgewandelt wird. Die Senderleistung wird auf einer relativ langsamen Basis durch Anwenden eines Skalenfaktors auf die Sendeleistung auf der Basis der Qualität der von einem Empfänger der übertragenen Daten empfangenen Qualität angepaßt. Der Sender umfaßt einen Datensignalgeschwindigkeitswandler, der die Benutzerdatensignalgeschwindigkeit N(t) auf eine höhere Datenübertragungsgeschwindigkeit M(t) erhöht, und einen Prozessor, um einen Sendeleistungsskalenfaktor teilweise auf der Basis von durch den Empfänger erzeugten mit der Qualität der empfangenen Daten zusammenhängenden Daten zu berechnen. Der Datensignalgeschwindigkeitswandler ist mit dem Prozessor verbunden, so daß der Prozessor den Sendeleistungsskalenfaktor als eine Funktion von N(t)/M(t) berechnet, wobei eine Änderung der Datengeschwindigkeit des Benutzerdatensignals oder der Geschwindigkeit des Übertragungsdatensignals im voraus durch eine datenqualitätsbasierte Anpassung kompensiert wird, die mit einer derartigen Datengeschwindigkeitsänderung verbunden ist.
Bevorzugt wandelt der Datensignalgeschwindigkeitswandler das Benutzerdatensignal mit der Geschwindigkeit N(t) durch Wiederholen ausgewählter Datenbits in das Übertragungsdatensignal mit der schnelleren Geschwindigkeit M(t) um, wodurch das Verhältnis von Energie pro Bit zur Rauschspektrumsdichte in dem Übertragungsdatensignal erhöht wird.
Der Sender ist als Teil eines Vorwärtsleistungssteuerungssystems konfigurierbar, wobei der Sender von dem Empfänger der übertragenen Daten empfängt: ein Referenzsignal, Referenzsignalleistungsdaten, gemessene Interferenzleistungsdaten und Zielsignal-Interferenzverhältnisdaten (SIR), wobei die SIR-Daten auf relativ langsam gesammelten Empfangssignalqualitätsdaten basieren. Der Sender als solches umfaßt eine Signalmeßvorrichtung, die die empfangene Referenzsignalleistung mißt, und eine Funkfelddämpfung-Verarbeitungsschaltungsanordnung zum Berechnen einer Funkfelddämpfung auf der Basis der empfangenen Referenzsignalleistungsdaten und der gemessenen empfangenen Referenzsignalleistung. Der Senderprozessor berechnet den Sendeleitungsskalenfaktor auf der Basis der berechneten Funkfelddämpfung, der empfangenen gemessenen Interferenzleistungsdaten, der Ziel-SIR-Daten und von √(N(t)/M(t)) .
Der Sender ist auch als Teil eines Rückkopplungsleistungssteuerungssystems konfigurierbar, wobei der Sender von dem Empfänger der übertragenen Daten Aufwärts-/Abwärtsschrittdaten empfängt. Der Sender an sich berechnet den Sendeleistungsskalenfaktor auf der Basis der empfangenen Aufwärts-/Abwärtsschrittdaten und von √(N(t)/M(t)) berechnet.
Die Erfindung stellt auch ein Rückkopplungsleistungssteuerungssystem für ein drahtloses Kommunikationssystem zur Verfügung, wobei Benutzerdaten als ein Multirate-Signal mit einer Geschwindigkeit N(t) verarbeitet werden, wobei das Benutzerdatensignal mit der Geschwindigkeit N(t) für die Übertragung in ein Übertragungsdatensignal mit einer schnelleren Geschwindigkeit M(t) umgewandelt wird und wobei die Sendeleistung ansprechend auf die Aufwärts-/Abwärtsschrittdaten durch Anwenden eines Skalenfaktors angepaßt wird. Das System umfaßt einen Empfänger, der das Übertragungsdatensignal mit der Geschwindigkeit M(t) empfängt und die Aufwärts-/Abwärtsschrittdaten erzeugt. Der Empfänger hat bevorzugt einen Datensignalgeschwindigkeitswandler, der die Datengeschwindigkeit der empfangenen Übertragungsdaten M(t) verringert, um ein Benutzerdatensignal mit einer niedrigeren Datengeschwindigkeit N(t) zu erzeugen, eine Datenqualität-Meßvorrichtung zum Messen der Datenqualität des Benutzerdatensignals und eine Schaltungsanordnung zum Berechnen der Aufwärts-/Abwärtsschrittdaten teilweise auf der Basis der gemessenen Datenqualität des Benutzerdatensignals. Der Datensignalgeschwindigkeitswandler ist mit der Schaltungsanordnung verbunden, um Geschwindigkeitsdaten zu liefern, so daß die Schaltungsanordnung die Auf wärts-/Abwärtsschrittdaten als eine Funktion von N(t)/M(t) berechnet, wobei eine Änderung der Benutzerdatensignalgeschwindigkeit oder der Geschwindigkeit des Übertragungsdatensignals im voraus durch eine datenqualitätsbasierte Anpassung kompensiert wird, welche mit einer derartigen Datengeschwindigkeitsänderung verbunden ist.
Das System umfaßt bevorzugt auch einen Sender mit einem Datensignalgeschwindigkeitswandler, der das Benutzerdatensignal mit der Geschwindigkeit N(t) durch Wiederholen ausgewählter Datenbits in das Übertragungsdatensignal mit einer schnelleren Geschwindigkeit M(t) umwandelt, wodurch das Verhältnis von Energie pro Bit zur Rauschspektrumsdichte in dem Übertragungsdatensignal erhöht wird.
In einer bevorzugten Ausführungsform hat der Empfänger eine Interferenz-Meßvorrichtung zum Messen der Leistung eines Interferenzsignals, das mit dem Übertragungsdatensignal mit der Geschwindigkeit M(t) empfangen wird: Die Datenqualität-Meßvorrichtung gibt auf der Basis relativ langsam gesammelter Empfangsdatenqualitätsdaten nominelle Ziel-SIR-Daten aus. Die Empfängerschaltungsanordnung berechnet die Aufwärts-/Abwärtsschrittdaten, indem sie gemessene Interferenzleistungsdaten des von dem Sender empfangenen Signals mit Zielsignal-Inteferenzverhältnisdaten (SIR) kombiniert, welche berechnet werden, indem die nominellen Ziel-SIR-Daten mit einem Faktor N(t)/M(t) multipliziert werden, so daß die Ziel-SIR-Daten schnell angepaßt werden, wenn eine Änderung der Datengeschwindigkeit auftritt.
Andere Aufgaben und Vorteile werden für Leute mit gewöhnlichen Kenntnissen der Technik basierend auf der folgenden Beschreibung von gegenwärtig bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung offensichtlich.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist ein schematisches Diagramm eines herkömmlichen Vorwärtsleistungssteuerungssystems für die drahtlose Kommunikation mit einer einzigen Datengeschwindigkeit.
2 ist ein schematisches Diagramm eines herkömmlichen Rückkopplungsleistungssteuerungssystems für die drahtlose Kommunikation mit einer einzigen Datengeschwindigkeit.
3 ist ein schematisches Diagramm eines herkömmlichen Vorwärtsleistungssteuerungssystems für die drahtlose Kommunikation mit mehreren veränderlichen Datengeschwindigkeiten.
4 ist ein schematisches Diagramm eines herkömmlichen Rückkopplungsleistungssteuerungssystems für die drahtlose Kommunikation mit mehreren veränderlichen Datengeschwindigkeiten.
5 ist ein Blockschaltbild der Aufwärtswandlung der Datengeschwindigkeit von 6 auf 8 Bits pro Block unter Verwendung von Wiederholung.
6 ist ein Blockschaltbild der Abwärtswandlung der Datengeschwindigkeit von wiederholten Daten von 8 auf 6 Bits pro Block.
7 ist ein schematisches Diagramm eines schnellen adaptiven Vorwärtsleistungssteuerungssystems für ein drahtloses Kommunikationssystem mit mehreren veränderlichen Datengeschwindigkeiten, das gemäß den Lehren der vorliegenden Erfindung hergestellt ist.
8 ist ein schematisches Diagramm eines schnellen adaptiven Rückkopplungsleistungssteuerungssystems für ein drahtloses Kommunikationssystem mit mehreren veränderlichen Datengeschwindigkeiten, das gemäß den Lehren der vorliegenden Erfindung hergestellt ist.
Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform(en)
Herkömmliche Leistungssteuerungsverfahren für drahtloses Systeme, wie etwa 3GPP verwenden sogenannte innere und äußere Schleifen. Auf das Leistungssteuerungssystem wird, je nachdem, ob die innere Schleife offen oder geschlossen ist, entweder als Vorwärts- oder Rückkopplungssteuerungssystem Bezug genommen. Die äußeren Schleifen beider Systemarten sind geschlossene Schleifen.
Einschlägige Teile eines Vorwärtssteuerungssystems mit einer „sendenden" Kommunikationsstation 10 und einer „empfangenden" Kommunikationsstation 30 sind in 1 gezeigt. Bei de Stationen 10,30 sind Transceiver. Typischerweise ist eine eine Basisstation und die andere eine Art von Benutzergerät UE. Der Deutlichkeit halber sind nur ausgewählte Bestandteile dargestellt.
Die Sendestation 10 umfaßt einen Sender 11 mit einer Datenleitung 12, die ein Benutzerdatensignal für die Übertragung transportiert. Das Benutzerdatensignal wird mit einem gewünschten Leistungspegel bereitgestellt, der durch Anwenden eines Sendeleistungsskalenfaktors von einem Ausgang 13 eines Prozessors 15 angewendet wird, um den Sendeleistungspegel anzupassen. Die Benutzerdaten werden von einem Antennensystem 14 des Senders 11 gesendet.
Ein drahtloses Funksignal 20, das die übertragenen Daten enthält, wird von der Empfangsstation 30 über ihr Empfangsantennensystem 31 empfangen. Das Empfangsantennensystem empfängt auch interferierende Funksignale 21, welche die Qualität der empfangenen Daten beeinflussen. Die Empfangsstation 30 umfaßt eine Interferenzleistung-Meßvorrichtung 32, in die das Empfangssignal eingegeben wird, wobei die Vorrichtung 32 gemessene Interferenzleistungsdaten ausgibt. Die Empfangsstation 30 umfaßt auch eine Datenqualität-Meßvorrichtung 34, in die das Empfangssignal ebenfalls eingegeben wird, wobei die Vorrichtung 34 ein Datenqualitätssignal erzeugt. Die Datenqualität-Meßvorrichtung 34 ist mit einer Verarbeitungsvorrichtung 36 verbunden, welche die Signalqualitätsdaten empfängt und basierend auf einem über einen Eingang 37 empfangenen benutzerdefinierten Qualitätsstandardparameter Zielsignal-Interferenzverhältnisdaten (SIR) berechnet.
Die Empfangsstation 30 umfaßt auch einen Sender 38, der mit der Interferenz-Meßvorrichtung 32 und dem Ziel-SIR-Erzeugungsprozessor 36 verbunden ist. Der Sender 38 der Empfangsstation umfaßt auch Eingänge 40, 41, 42 jeweils für Benutzerdaten, ein Referenzsignal und Referenzsignalsendeleistungsdaten. Die Empfangsstation 30 sendet ihre Benutzerdaten und die steuerungsbezogenen Daten und das Referenzsignal über ein zugehöriges Antennensystem 39.
Die Sendestation 10 umfaßt einen Empfänger 16 und ein zugehöriges Empfangsantennensystem 17. Der Empfänger 16 der Sendestation empfängt das von der Empfangsstation 30 übertragene Funksignal, welches die Benutzerdaten 44 der Empfangsstation und das Steuersignal und von der Empfangsstation 30 erzeugte Daten 45 umfaßt.
Der Sendestationsprozessor 15 ist mit dem Empfänger 16 der Sendestation verbunden, um den Sendeleistungsskalenfaktor zu berechnen. Der Sender 11 umfaßt auch eine Vorrichtung 18 zum Messen der empfangenen Referenzsignalleistung, wobei die Vorrichtung 18 mit einer Funkfelddämpfung-Berechnungsschaltungsanordnung 19 verbunden ist.
Um den Sendeleistungsskalenfaktor zu berechnen, empfängt der Prozessor 15 Daten von einem Ziel-SIR-Dateneingang 22, der die von dem SIR-Erzeugungsprozessor 36 der Empfängerstation erzeugten Ziel-SIR-Daten befördert, einem Interferenzleistungsdateneingang 23, der die von der Interferenzleistung-Meßvorrichtung 32 der Empfangsstation erzeugten Interferenzdaten befördert, und einem Funkfelddämpfungsdateneingang 24, der ein Funkfelddämpfungssignal befördert, das von der Funkfelddämpfung-Berechnungsschaltungsanordnung 19 ausgegeben wird. Das Funkfelddämpfungssignal wird von der Funkfelddämpfung-Berechnungsschaltungsanordnung 19 erzeugt aus Daten, die empfangen werden über einen Referenzsignal-Sendeleistungsdateneingang 25, der die von der Empfangsstation 30 stammenden Referenzsignal-Sendeleistungsdaten befördert, und einen Meßreferenzsignalleistungseingang 26, der die Ausgabe der Referenzsignal-Leistungsmeßvorrichtung 18 des Senders 11 befördert. Die Referenzsignal-Meßvorrichtung 18 ist mit dem Empfänger 16 der Sendestation verbunden, um die Leistung des Referenzsignals zu messen, wie es von dem Sender 38 der Empfangsstation empfangen wird. Die Funkfelddämpfung-Berechnungsschaltungsanordnung 19 bestimmt die Funkfelddämpfung bevorzugt basierend auf der Differenz zwischen der von dem Eingang 25 übermittelten bekannten Referenzsignalstärke und der von dem Eingang 26 übermittelten gemessenen Empfangssignalstärke.
Interferenzleistungsdaten, Referenzsignalleistungsdaten und Ziel-SIR-Werte werden mit einer Geschwindigkeit an die Sendestation 10 signalisiert, die erheblich geringer als die zeitveränderliche Geschwindigkeit des Ausbreitungskanals und der Interferenz ist. Die „innere" Schleife ist der Teil des Systems, der auf die gemessene Schnittstelle angewiesen ist. Das System wird als „offene Schleife" betrachtet, weil es keine Rückkopplung mit einer Geschwindigkeit an den Algorithmus gibt, welche der zeitveränderlichen Geschwindigkeit des Ausbreitungskanals und der Interferenz vergleichbar ist, und die anzeigt, wie gut die Schätzungen der minimalen erforderlichen Senderleistung sind. Wenn sich der erforderliche Sendeleistungspegel schnell ändert, kann das System nicht entsprechend reagieren, um den Skalenfaktor zeitgerecht anzupassen.
Bezüglich der äußeren Schleife des Vorwärtsleistungssteuerungssystems von 1 wird an einer entfernten Empfängerstation 30 die Qualität der Empfangsdaten über die Meßvorrichtung 34 ausgewertet. Typische Metriken für die digitale Datenqualität sind die Bitfehlerrate und die Blockfehlerrate. Die Berechnung dieser Metriken erfordert, daß Daten über Zeitspannen angesammelt werden, die erheblich länger als die Periode des zeitlich veränderlichen Ausbreitungskanals und der Interferenz sind. Für jede gegebene Metrik gibt es eine theoretische Beziehung zwischen der Metrik und dem empfangenen SIR. Wenn in dem entfernten Empfänger genug Daten angesammelt wurden, um die Metrik zu bewerten, wird sie in dem Prozessor 36 berechnet und mit der Wunschmetrik (welche eine gewünschte Dienstqualität darstellt) verglichen, und dann wird ein aktualisiertes Ziel-SIR ausgegeben. Das aktualisierte Ziel-SIR ist der Wert (theoretisch), der in der inneren Schleife des Senders angewendet bewirken würde, daß die gemessene Metrik auf den gewünschten Wert konvergiert. Schließlich wird das aktualisierte Ziel-SIR über den Sender 38 der Empfangsstation und den Empfänger 16 der Sendestation für die Verwendung in seiner inneren Schleife an den Sender 11 geleitet. Die Aktualisierungsgeschwindigkeit des Ziel-SIR ist durch die Zeit, die erforderlich ist, um die Qualitätsstatistik anzusammeln, und praktische Grenzen für die Signalisierungsgeschwindigkeit an den leistungsgesteuerten Sender begrenzt.
Unter Bezug auf 2 wird ein Kommunikationssystem mit einer Sendestation 50 und einer Empfangsstation 70 darge stellt, das ein Rückkopplungsleistungssteuerungssystem verwendet.
Die Sendestation 50 umfaßt einen Sender 51 mit einer Datenleitung 52, die ein Benutzerdatensignal für die Übertragung transportiert. Das Benutzerdatensignal wird mit einem gewünschten Leistungspegel bereitgestellt, der durch Anwenden eines Sendeleistungsskalenfaktors von einem Ausgang 53 eines Prozessors 55 angepaßt wird, um den Sendeleistungspegel anzupassen. Die Benutzerdaten werden über ein Antennensystem 54 des Senders 51 gesendet.
Ein drahtloses Funksignal 60, das die übertragenen Daten enthält, wird von der Empfangsstation 70 über ihr Empfangsantennensystem 71 empfangen. Das Empfangsantennensystem empfängt auch interferierende Funksignale 71, welche die Qualität der empfangenen Daten beeinflussen. Die Empfangsstation 70 umfaßt eine Interferenzleistung-Meßvorrichtung 72, in die das Empfangssignal eingegeben wird, wobei die Vorrichtung 72 gemessene SIR-Daten ausgibt. Die Empfangsstation 70 umfaßt auch eine Datenqualität-Meßvorrichtung 73, in die das Empfangssignal ebenfalls eingegeben wird, wobei die Vorrichtung 73 ein Datenqualitätssignal erzeugt. Die Datenqualität-Meßvorrichtung 73 ist mit einem Prozessor 74 verbunden, der die Signalqualitätsdaten empfängt und basierend auf einem über einen Eingang 75 empfangenen benutzerdefinierten Qualitätsstandardparameter Zielsignal-Interferenzverhältnisdaten (SIR) berechnet.
Ein Kombinator 76, bevorzugt ein Subtrahierer, vergleicht die gemessenen SIR-Daten von der Vorrichtung 72 mit den berechneten Ziel-SIR-Daten von dem Prozessor 74, um bevorzugt durch Subtrahieren ein SIR-Fehlersignal auszugeben. Das SIR-Fehlersignal von dem Kombinator 76 wird in die Verarbeitungsschaltungsanordnung 77 eingegeben, welche basierend darauf Aufwärts-/Abwärtsschrittbefehle erzeugt.
Die Empfangsstation 70 umfaßt auch einen Sender 78, der mit der Verarbeitungsschaltungsanordnung 77 verbunden ist. Der Sender 78 der Empfangsstation umfaßt auch einen Eingang 80 für Benutzerdaten. Die Empfangsstation 70 sendet ihre Benut zerdaten und die steuerungsbezogenen Daten über ein zugehöriges Antennensystem 79.
Die Sendestation 50 umfaßt einen Empfänger 56 und ein zugehöriges Empfangsantennensystem 57. Der Empfänger 56 der Sendestation empfängt das von der Empfangsstation 70 übertragene Funksignal, welches die Benutzerdaten 84 der Empfangsstation und die von der Empfangsstation erzeugten Steuerdaten 85 umfaßt.
Der Skalenfaktorprozessor 55 der Sendestation hat einen Eingang 58, der mit dem Empfänger 56 der Sendestation verbunden ist. Der Prozessor 55 empfängt das Aufwärts-/Abwärtsbefehlsignal über den Eingang 58 und berechnet basierend darauf den Sendeleistungsskalenfaktor.
Bezüglich der inneren Schleife des Rückkopplungsleistungssteuerungssystems stellt der Sender 51 der Sendestation seine Leistung auf der Basis von Hochgeschwindigkeits-„Aufwärtsschritt"- und „Abwärtsschritt"-Befehlen ein, die von der entfernten Empfangsstation 70 erzeugt werden. An der entfernten Empfangsstation 70 wird das SIR der Empfangsdaten von der Meßvorrichtung 72 gemessen und über einen Kombinator 76 mit einem von dem Prozessor 74 erzeugten Ziel-SIR-Wert verglichen. Das Ziel-SIR ist der Wert (theoretisch), der, vorausgesetzt, daß die Daten mit diesem Wert empfangen werden, zu einer gewünschten Dienstqualität führt. Wenn das gemessene empfangene SIR niedriger als das Ziel-SIR ist, wird von der Verarbeitungsschaltungsanordnung 77 über den Sender 78 der Empfangsstation und den Empfänger 56 der Sendestation ein „Abwärtsschrittbefehl" an den Sender 51 ausgegeben, andernfalls wird ein „Aufwärtsschrittbefehl" ausgegeben. Das Leistungssteuerungssystem wird aufgrund der Hochgeschwindigkeitsrückkopplung der „Aufwärtsschritt"- und „Abwärtsschrittbefehle", die in Echtzeit auf den zeitveränderlichen Ausbreitungskanal und die Interferenz reagieren kann, als „geschlossene Schleife" betrachtet. Wenn sich der erforderliche Sendeleistungspegel aufgrund von zeitveränderlicher Interferenz und Ausbreitung ändert, reagiert es schnell und paßt die Sendeleistung entsprechend an.
Bezüglich der äußeren Schleife des Rückkopplungsleistungssteuerungssystems wird die Qualität der Empfangsdaten in der Empfangsstation 70 durch die Meßvorrichtung 73 ausgewertet. Typische Metriken für die digitale Datenqualität sind die Bitfehlerrate und die Blockfehlerrate. Die Berechnung dieser Metriken erfordert, daß Daten über Zeitspannen angesammelt werden, die erheblich länger als die Periode des zeitlich veränderlichen Ausbreitungskanals und der Interferenz sind. Für jede gegebene Metrik gibt es eine theoretische Beziehung zwischen der Metrik und dem empfangenen SIR. Wenn in dem entfernten Empfänger genug Daten angesammelt wurden, um die Metrik zu bewerten, wird sie von dem Prozessor 74 berechnet und mit der Wunschmetrik (welche eine gewünschte Dienstqualität darstellt) verglichen, und dann wird ein aktualisiertes Ziel-SIR ausgegeben. Das aktualisierte Ziel-SIR ist der Wert (theoretisch), der in dem Empfängeralgorithmus angewendet bewirken würde, daß die gemessene Metrik auf den gewünschten Wert konvergiert. Das aktualisierte Ziel-SIR wird dann in der inneren Schleife verwendet, um die Richtung der Aufwärts-/Abwärtsschrittbefehle zu bestimmen, die an den Leistungsskalenfaktor-Erzeugungsprozessor 55 für die der Sendestation gesendet werden, um die Leistung des Senders 51 zu steuern.
1 und 2 stellen Leistungssteuerungssysteme für Datenübertragungen mit einer einzigen Geschwindigkeit dar. In einem digitalen Kommunikationssystem können Daten jedoch in Blöcken mit einer gegebenen Bitrate und einer gegebenen Blockgröße oder alternativ einer gegebenen Anzahl von Bits pro Block und einer gegebenen Blockrate verarbeitet werden. In derartigen Systemen, zum Beispiel 3GPP-FDD- und TDD-Systemen, kann zu jeder gegebenen Zeit mehr als eine Datengeschwindigkeit in dem Kommunikationssystem vorhanden sein, und derartige Datengeschwindigkeiten können sich über die Zeit ändern. 3 stellt ein modifiziertes Vorwärtsleistungssteuerungssystem dar, und 4 stellt ein modifiziertes Rückkopplungsleistungssteuerungssystem für drahtlose Systeme dar, die mehrere Datenkanäle mit veränderlichen Datengeschwindigkeiten übermitteln.
Um Mehrkanal-Datenübertragungen mit veränderlicher Geschwindigkeit Rechnung zu tragen, wird das in 1 dar gestellte Vorwärtsleistungssteuerungssystem, wie in 3 gezeigt, modifiziert, um einen Aufwärtswandler 27 in der Sendestation 10 und einen Abwärtswandler 47 in der Empfangsstation 30 aufzunehmen.
Die Benutzerdaten werden für die Übertragung in ein Signal mit einer Datengeschwindigkeit N(t) kombiniert. Der Datenstrom mit der Geschwindigkeit N(t) wird von dem Datenaufwärtswandler 27, der einen Ausgang 28 hat, welcher das Übertragungsdatensignal mit einer Geschwindigkeit M(t) befördert, in einen Datenstrom mit der höheren Geschwindigkeit M(t) umgewandelt.
An der Empfangsstation 30 wird das Benutzerdatensignal mit der Geschwindigkeit M(t) empfangen und von dem Wandler 47 in die ursprüngliche Geschwindigkeit N(t) abwärtsgewandelt. Die Interferenzleistung-Meßvorrichtung 32 mißt die Interferenz des Signals, wie es mit dessen höherer Datengeschwindigkeit M(t) empfangen wird. Die Datenqualität-Meßvorrichtung 34 ist mit dem Benutzerdaten-Abwärtswandler 47 verbunden und mißt die Qualität von Daten, nachdem sie auf die Geschwindigkeit N(t) abwärtsgewandelt wurden.
Um Mehrkanal-Datenübertragungen mit veränderlicher Geschwindigkeit Rechnung zu tragen, wird das in 2 dargestellte Rückkopplungsleistungssteuerungssystem, wie in 4 gezeigt, modifiziert, um einen Aufwärtswandler 67 in der Sendestation 50 und einen Abwärtswandler 87 in der Empfangsstation 70 aufzunehmen. Die Benutzerdaten werden für die Übertragung in ein Signal mit einer Datengeschwindigkeit N(t) kombiniert. Der Datenstrom mit der Geschwindigkeit N(t) wird von dem Datenaufwärtswandler 67, der einen Ausgang 68 hat, welcher das Übertragungsdatensignal mit einer Geschwindigkeit M(t) befördert, in einen Datenstrom mit der höheren Geschwindigkeit M(t) umgewandelt.
An der Empfangsstation 70 wird das Benutzerdatensignal mit der Geschwindigkeit M(t) empfangen und von dem Wandler 87 in die ursprüngliche Geschwindigkeit N(t) abwärtsgewandelt. Die Interferenzleistung-Meßvorrichtung 72 mißt die Interferenz des Signals, wie es mit dessen höherer Datengeschwindigkeit M(t) empfangen wird. Die Datenqualität-Meßvorrichtung 73 ist mit dem Benutzerdaten-Abwärtswandler 87 verbunden und mißt die Qualität von Daten, nachdem sie auf die Geschwindigkeit N(t) abwärtsgewandelt wurden.
In beiden Arten von Mehrkanal-Übertragungssystemen mit veränderlicher Geschwindigkeit wird die Datengeschwindigkeit der in dem Sender 11, 51 für die Übertragung an den entfernten Empfänger 30, 70 eingegebenen Benutzerdaten mit N(t) bezeichnet, und die Benutzerdaten werden von dem entfernten Empfänger mit dieser gleichen Geschwindigkeit ausgegeben. Die Datengeschwindigkeit N(t) kann aus mehreren Datengeschwindigkeiten verschiedener Datenkanäle zusammengesetzt sein, die für die Übertragung über einen gemeinsamen Träger gemultiplext wurden. Daß N eine Funktion von (t) ist, zeigt an, daß die Geschwindigkeit sich ändern kann, das heißt, von Zeit zu Zeit oder von Block zu Block verschieden sein kann. Gründe für diese Änderung umfassen die Hinzunahme und/oder das Löschen von Datenkanälen und tatsächliche Datengeschwindigkeitsänderungen in vorhandenen Kanälen, wie es für Paketdienste typisch ist.
Auch wird in beiden in 3 und 4 dargestellten Systemen die Datengeschwindigkeit in dem Übertragungsdatenweg von N(t) auf M(t) geändert und in dem entfernten Empfänger zurück auf N(t) geändert. Die Datengeschwindigkeit N(t) ist die Benutzerdatengeschwindigkeit, und die Datengeschwindigkeit M(t) ist die Datengeschwindigkeit über die Luft, welche ziemlich unabhängig voneinander sein können.
In einem 3GPP-TDD-System ist M(t) zum Beispiel die Anzahl von Bits pro 10 ms-Rahmen in einer gegebenen Anzahl von Zeitschlitzen und orthogonalen veränderlichen Spreizfaktorcodes bei gegebenen Spreizfaktoren. Daß M eine Funktion von (t) ist, zeigt an, daß die Geschwindigkeit sich ändern kann, das heißt, von Zeit zu Zeit und insbesondere von Rahmen zu Rahmen verschieden sein kann. Das sich verändernde M ist äquivalent zur Änderung der Spreizfaktoren und/oder der Anzahl von pro Rahmen verwendeten physikalischen Kanälen, das sich verändernde N ist äquivalent zu einer Änderung der Datengeschwindigkeit in einem oder mehreren Transportkanälen. Die Geschwindigkeit M(t) ist äquivalent zu N_Datenj Bits pro 10 ms-Rahmen, und N(t) ist äquivalent zu
Bits pro 10 ms-Rahmen während der Zeit t, wenn TFCj gilt, wobei, wie in 3GPP definiert:

N_ij: die Anzahl von Bits in einem Funkrahmen vor der Geschwindigkeitsanpassung auf den TrCH i mit der Transportformatkombination j ist.
RM_i: das halbstatische Geschwindigkeitsanpassungsattribut für den TrCH i ist, das von höheren Schichten signalisiert wird.
PL: die Durchbruchgrenze ist, wobei dieser Wert die Durchbruchmenge begrenzt, die angewendet werden kann, um die Anzahl physikalischer Kanäle zu begrenzen und die von höheren Schichten signalisiert wird.
N_Datenj: die Gesamtzahl von Bits ist, die für einen codierten zusammengesetzten TrCH in einem Funkrahmen mit der Transportformatkombination j verfügbar ist.
TF_i(j): das Transportformat des TrCH i für die Transportformatkombination j ist.
TB: oder der Transportblock als die Grunddateneinheit definiert ist, die zwischen der L1 und MAC ausgetauscht wird. Ein äquivalenter Begriff für Transportblock ist "MAC-PDU".
TBS: oder der Transportblocksatz als ein Satz von Transportblöcken definiert ist, der zwischen der Schicht 1 und der MAC ausgetauscht wird, wobei in dem gleichen Zeitmoment der gleiche Transportkanal verwendet wird.
TrCH: oder als Transportkanal die Kanäle bezeichnet werden, die der Schicht 2 von der physikalischen Schicht für den Datentransport zwischen den Partnereinheiten der Schicht 1 geboten werden. Verschiedene Arten von Transportkanälen werden dadurch definiert, wie und mit welchen wesentlichen Eigenschaften Daten auf der physikalischen Schicht übertragen werden, z.B. ob dedizierte oder gemeinsame physikalische Kanäle verwendet werden.
TF: oder Transportformat als ein Format definiert ist, das der MAC von der Schicht 1 für die Zustellung eines Transportblocksatzes während eines Sendezeitintervalls auf einem Transportkanal geboten wird. Das Transportformat besteht aus zwei Teilen – einem dynamischen Teil und einem semistatischen Teil.
TFC: oder eine Transportformatkombination als die Kombination aktuell gültiger Transportformate auf allen Transportkanälen definiert ist, d.h. sie enthält ein Transportformat von jedem Transportkanal.
TFCS: oder Transportformatkombinationssatz als ein Satz von Transportformatkombinationen definiert ist.
MAC: oder die Medienzugriffssteuerung eine Teilschicht der Funkschnittstellenschicht 2 ist, die einen unquittierten Datenübertragungsdienst auf logischen Kanälen und den Zugriff auf Transportkanäle bietet.
PDU: oder die Protokolldateneinheit eine Einheit von Daten ist, die in einer (N)-Protokollschicht spezifiziert sind und aus N(N)-Protokollsteuerinformationen und möglicherweise (N)-Benutzerdaten bestehen.

Die Umwandlung von der Geschwindigkeit N(t) auf die Geschwindigkeit M(t) wird in der Sendestation 10, 50 in dem Wandler 26, 67 durchgeführt, der die Aufwärtswandlung um den Faktor M(t)/N(t) anzeigt. Die Umwandlung von der Geschwindigkeit M(t) zurück auf die Geschwindigkeit N(t) wird in der entfernten Empfangsstation 30, 70 in dem Wandler 47, 87 durchgeführt, der die Abwärtswandlung um den Faktor N(t)/M(t) anzeigt.
In beiden in 3 und 4 dargestellten Systemen ist die Geschwindigkeit M(t) als höher als die Geschwindigkeit N(t) gezeigt. Dies ist Absicht. Eine unbeabsichtigte Wirkung der Aufwärtsgeschwindigkeitswandlung, die Abschwächung dessen, was eine Aufgabe der Erfindung ist, passiert nur für den Fall der Aufwärtswandlung durch Wiederholung in dem Sender, was weiter unten beschrieben wird. Diese Wirkung passiert nicht, wenn N(t) = M(t), und die Wirkung ist anders, wenn N(t) > M(t), was nicht der Gegenstand dieser Erfindung ist.
Die Aufwärtswandlung einer Datengeschwindigkeit kann durch Wiederholung implementiert werden, d.h. durch Wiederholen ausgewählter Bits in einem Block der Geschwindigkeit N, bis er die gleiche Anzahl von Bits enthält wie ein Block mit der Geschwindigkeit M, und die Abwärtswandlung wird durch numerisches Kombinieren der empfangenen wiederholten "weichen" Bits durchgeführt. Die Aufwärtswandlung durch Wiederholung ist in einem in 5 gezeigten Beispiel dargestellt, wobei B_i das i-te "harte" Bit, das heißt ±1, in der Eingangsfolge für den vereinfachten Fall, daß die Datengeschwindigkeit von sechs auf acht Bits pro Block erhöht wird, ist. In dem Beispiel werden zwei Bits, 2 und 5 wiederholt, wobei die Blockgröße von sechs auf acht geändert wird. In 6, wo b_j + n_j ein "weiches" Bit, das heißt eine digitale Abtastung in dem Empfänger des übertragenen Bit B_i plus Rauschkomponente n_j zur Zeit j ist, ist das Abwärtswandlungsverfahren mit einem Eingang, der aus acht "weichen" Bits besteht, dargestellt. Die empfangenen "weichen" Bits 2 und 3 werden numerisch summiert, um eine skalierte Version der Originalbits 2 und 3 zu bilden; ebenso werden die empfangenen "weichen" Bits 6 und 7 numerisch summiert, um eine skalierte Version des Originalbits 5 zu bilden.
Die in dem Beispiel verwendeten bestimmten wiederholten Bits stellen die gleichmäßige Verteilung wiederholter Bits dar, was in Verbindung mit einer Verschachtelungsvorrichtung ein bestimmtes in einem 3GPP-System verwendetes Modell ist. Die Wahl der Bits, die wiederholt werden sollen, ist jedoch für die Erfindung nicht von Belang.
Das weiter oben beschriebene Verfahren für die Umwandlung der Datengeschwindigkeit ist ein Bestandteil der sogenannten "Geschwindigkeitsanpassung", die Wiederholungsfunktionen verwendet, welche in den 3GPP-TDD- und FDD-Systemen verwendet werden. Es hat gegenüber dem zu simplen Verfahren, (in dem Beispiel zwei) Leerbits zu senden, um die Datengeschwindigkeit zu ändern, den Vorteil, daß die Energiedifferenz zwischen dem ursprünglichen kürzeren und dem übertragenen längeren Block ausgenutzt werden kann, um die Signalqualität zu verbessern. Zur Veranschaulichung haben die empfangenen Bits 2 und 5 in dem Beispiel das zweifache Verhältnis von Energie pro Bit zur Rauschspektrumsdichte (Eb/Eo) der anderen empfangenen Bits. Dies führt zu einer Gesamtverbesserung der Bitfehler- und Blockfehlerraten des Empfangssignals im Vergleich zu dem, wie diese Qualitätsmetriken gewesen wären, wenn die Bits nicht wiederholt worden wären und statt dessen zwei Leerbits gesendet worden wären. Natürlich wurden acht Energieeinheiten verwendet, um die Daten zu übertragen, die nur sechs Energieeinheiten benötigen. Es gibt als Ergebnis die Wirkung der unbeabsichtigten aber logischen Erhöhung der Übertragungsenergie und die Wirkung der verbesserten Empfangsdatenqualität. Diese Wirkungen werden durch die vorliegende Erfindung behandelt.
Die in 3 und 4 gezeigten Vorwärts- und Rückkopplungsleistungssteuerungssysteme bzw. Systeme mit offenem oder geschlossenem Regelkreis für Daten mit mehreren veränderlichen Geschwindigkeiten sind nahezu die gleichen wie die in 1 und 2 für eine einzige Datengeschwindigkeit gezeigten. 3 und 4 stellen Vorwärts- und Rückkopplungsleistungssteuerungssysteme für ein 3GPP-TDD-Kommunikationssystem dar. Jedoch ist sowohl das Vorwärts- als auch das Rückkopplungsleistungssteuerungssystem weniger als optimal für die Behandlung der Auswirkungen der Geschwindigkeitsänderungen für Daten mit mehreren veränderlichen Geschwindigkeiten.
In dem Vorwärtssteuerungssystem von 3 wird sich das Ziel-SIR bei N(t) gleich M(t) im stationären Zustand und bei Ignorierung der Streuung eines Schwundkanals oder jeglicher veränderlichen Interferenz auf einem Ruhepunkt ansiedeln, der die gewünschte Datenqualität ergibt. Diese Bedingung ist äquivalent zu dem Beispiel mit einer einzigen Geschwindigkeit von 1. In einem Mehrkanalsystem mit veränderlicher Geschwindigkeit ändern sich jedoch zu irgendeiner Zeit t, N und/oder M. Wie weiter oben, wo dies zu einer Verbesserung der gemessenen Datenqualitätsmetrik führt, beschrieben, wird mehr Energie als tatsächlich erforderlich ist übertragen. Die äußere Schleife, die mit einer relativ niedrigen Geschwindigkeit arbeitet, wird schließlich die verbesserte Signalqualität erkennen und dann das Ziel-SIR für die innere Schleife senken, um die Senderleistung zu verringern, um zu kompensieren, was sie als zu hohe Signalqualität wahrnimmt. In der Zwischenzeit wird der Sender 11 mehr Energie verwenden als tatsächlich notwendig ist, um die Daten zu übertragen (damit sie mit der erforderlichen Qualität empfangen werden). In dem Fall einer vorwärtsleistungsgesteuerten Sendestation, die eine batteriebetriebene Mobileinheit ist (wie es in einem 3GPP-System der Fall sein kann), wird unnötig Batterieleistung aufgewendet.
Die Erfindung, wie sie für die Vorwärtsleistungssteuerung für Daten mit mehreren veränderlichen Geschwindigkeiten gilt, ist in 7 dargestellt, wo entsprechende Elemente mit den gleichen Bezugszeichen wie in 3 gekennzeichnet sind. Wie in 7 gezeigt, stellt der Wandler 27 der Sendestation eine zusätzlichen Eingabe 29 für den Skalenfaktor-Erzeugungsprozessor 15 bereit. Durch die Eingabe 29 liefert der Wandler ein zu (N(t)/M(t)) äquivalentes Signal als einen Faktor in der Berechnung des Sendeleistungsskalenfaktors an den Prozessor 15. Wenn der veränderte Skalenfaktor auf die übertragenen Daten angewendet wird, bewirkt dies folglich, daß die Sendeleistung um den Faktor von N(t)/M(t) angepaßt wird, um die Geschwindigkeitsänderung von N(t) oder M(t) sofort zu kompensieren.
Der geänderte Skalenfaktor wird in der gleichen Weise angewendet wie der herkömmliche Skalenfaktor, der die Senderleistung festlegt, die abgeleitet wird aus: PSender = SIRZiel + IEmpf + α(L – L0) – L0 + konstanter Wert (1)wobei die additiven Terme in dB ausgedrückte Multiplikationsfaktoren darstellen. Praktischerweise wird der zusätzliche Faktor, der bei der Erzeugung des Skalenfaktors verwendet wird, einfach ein weiterer Term in der obigen Gleichung, welche in der obigen Form wird zu: PSender = SIRZiel + IEmpf + α(L – L0) – L0 + konstanter Wert + N(t)/M(t) (2)wobei:
P_Sender der Sendeleistungspegel der Sendestation in Dezibel ist.
SIR_Ziel in der Empfangsstation bestimmt wird.
I_Empf die Messung des Interferenzleistungspegels an der Empfangsstation ist.
L die Funkfelddämpfungsschätzung in Dezibel für den letzten Zeitschlitz ist, für den die Funkfelddämpfung geschätzt wurde.
L₀, das langfristige Mittel der Funkfelddämpfung in Dezibel, das laufende Mittel der Funkfelddämpfungsschätzung L ist.
Konstanter Wert ist ein Korrekturterm. Der konstante Wert korrigiert Differenzen zwischen Kanälen der Aufwärts- und Abwärtsstrecke, um zum Beispiel Differenzen der Verstärkungen auf der Aufwärts- und der Abwärtsstrecke zu kompensieren. Außerdem kann der konstante Wert eine Korrektur bereitstellen, wenn anstelle der tatsächlichen Sendeleistung der Sendeleistungsreferenzpegel der Empfangsstation gesendet wird.
α ist ein Gewichtungsfaktor, der ein Maß für die Qualität der geschätzten Funkfelddämpfung ist und bevorzugt auf der Anzahl von Zeitschlitzen zwischen dem Zeitschlitz der letzen Funkfelddämpfungsschätzung und dem ersten Zeitschlitz der von der Sendestation übertragenen Kommunikation basiert. Der Wert von α liegt zwischen null und eins. Wenn die Zeitdifferenz zwischen den Zeitschlitzen klein ist, ist die jüngste Funkfelddämpfungsschätzung im allgemeinen ziemlich genau und α wird auf einen Wert nahe eins gesetzt. Wenn die Zeitdifferenz im Gegensatz dazu groß ist, kann die Funkfelddämpfungsschätzung nicht genau sein, und die langfristige Funkfelddämpfungsmessung ist hochwahrscheinlich eine bessere Schätzung für die Funkfelddämpfung. Folglich wird α auf einen Wert näher an eins gesetzt. Die Gleichungen 3 und 4 sind Gleichungen zur Bestimmung von α. α = 1 – (D – 1)/(Dmax – 1) (3) α = max {1 – (D – 1)/(Dmax-zulässig – 1), 0} (4)wobei der Wert D die Anzahl von Zeitschlitzen zwischen dem Zeitschlitz der letzten Funkfelddämpfungsschätzung und dem er sten Zeitschlitz der übertragenen Kommunikation ist, auf welchen als Zeitschlitzverzögerung Bezug genommen wird. Wenn die Verzögerung ein Zeitschlitz ist, ist α eins. D_max ist die maximal mögliche Verzögerung. Ein typischer Wert für einen Rahmen mit fünfzehn Zeitschlitzen ist sieben. Wenn die Verzögerung D_max ist, ist α null. D_{max-zulässig} ist die maximal zulässige Zeitschlitzverzögerung für die Verwendung der Vorwärtsleistungssteuerung. Wenn die Verzögerung D_{max-zulässig} überschreitet, wird die Vorwärtsleistungssteuerung tatsächlich ausgeschaltet, indem α = 0 gesetzt wird.
Da die Datengeschwindigkeiten N(t) und M(t) sich von Zeit zu Zeit ändern, kompensiert das erfinderische System von 7 die Änderung der erforderlichen Leistung im Gegensatz zum Warten auf ein korrigiertes Ziel-SIR, das von der äußeren Schleife bestimmt werden soll, um die Datengeschwindigkeitsänderung zu kompensieren. Auf diese Weise beseitigt die Erfindung für die Vorwärtsleistungssteuerung praktisch die Zeitspanne, in der das übertragene Signal aufgrund einer Datengeschwindigkeitsänderung mit überschüssiger Leistung gesendet wird.
Bezüglich des Rückkopplungssteuerungssystems von 4 wird sich das Ziel-SIR bei N(t) gleich M(t) im stationären Zustand und bei Ignorierung der Streuung eines Schwundkanals oder jeglicher veränderlichen Interferenz auf einem Ruhepunkt ansiedeln, der die gewünschte Datenqualität ergibt. Diese ist äquivalent zu dem Beispiel mit einer einzigen Geschwindigkeit von 2. Bei mehreren veränderlichen Geschwindigkeiten ändern sich jedoch zu irgendeiner Zeit t, N und/oder M. Wie weiter oben, wo dies zu einer Verbesserung der gemessenen Datenqualitätsmetrik führt, beschrieben, wird mehr Energie als tatsächlich erforderlich ist übertragen. Das gemessene SIR ändert sich jedoch nicht mit Änderungen von N und M, weil das SIR vor der Abwärtswandlung mit ihrer gleichzeitigen Zunahme von Eb/No (oder SIR) pro wiederholtem Bit gemessen wird. Da die äußere Schleife mit einer relativ niedrigen Geschwindigkeit arbeitet, werden die an den Sender zurück gesendeten Leistungssteuerungsbefehle kurzfristig nicht mehr genau sein. Die äu ßere Schleife wird jedoch schließlich die verbesserte Signalqualität erkennen und ein niedrigeres Ziel-SIR für die innere Schleife berechnen, um zu kompensieren, was sie als zu hohe Signalqualität wahrnimmt. Wenn dies passiert, wird dieses zu niedrige Ziel-SIR die Aufwärts-/Abwärtsschrittentscheidungen nach unten beeinflussen und auf diese Weise die Senderleistung verringern. Dies wird seinerseits zu einem Signal unterhalb der erforderlichen Qualität an dem Empfänger führen. Schließlich wird die äußere Schleife auf die verschlechterte Signalqualität mit einem höheren Ziel-SIR antworten, und in dem stationären Zustand wird das System schließlich auf den korrekten Leistungspegel konvergieren. Bis dann wird das Empfangssignal verschlechtert sein.
8 stellt die Erfindung dar, wie sie für ein Rückkopplungsleistungssteuerungssystem für Daten mit mehreren veränderlichen Geschwindigkeiten gilt, wobei entsprechende Elemente die gleichen Bezugszeichen wie in 4 haben. In dem Sender 51 der Sendestation 50 liefert der Wandler 67 eine zusätzliche Eingabe 69 an den Skalenfaktor-Erzeugungsprozessor 55. Der Wandler stellt ein zu √(N(t)/M(t)) äquivalentes Signal bereit, so daß der von dem Prozessor 55 über den Ausgang 53 ausgegebene Skalenfaktor, wie weiter oben in Verbindung mit dem Vorwärtssteuerungssystem von 7 beschrieben, eine Funktion von N(t)/M(t) ist.
In dem Empfänger gibt der Wandler 87 ein zu N(t)/M(t) äquivalentes Signal an einen Kombinator 88, bevorzugt einen Multiplizierer, aus. Die Ausgabe des Ziel-SIR-Prozessors 74 wird an den Kombinator 88 umgeleitet. Der Kombinator 88 kombiniert die Geschwindigkeitsänderungsdaten von dem Wandler 87 und die Ziel-SIR-Daten von dem Prozessor 74 und gibt ein angepaßtes Ziel-SIR an den Kombinator 76 aus.
Durch diesen Aufbau gibt der Prozessor 74 tatsächlich ein nominelles Ziel-SIR aus. Durch Anwenden des Faktors N(t)/M(t) auf das aus der gemessenen Signalqualität bestimmte nominelle Ziel-SIR wird eine schnellere Antwort gegeben, um sich an eine aufgrund einer Datengeschwindigkeitsänderung geänderte Empfangsleistung anzupassen.
Wenn sich die Datengeschwindigkeiten N(t) und M(t) von Zeit zu Zeit ändern, kompensiert das System von 8 im Gegensatz zum Warten darauf, daß die äußere Schleife die Datengeschwindigkeitsänderung kompensiert, schnell die Änderung der erforderlichen Leistung in dem Sender und die geänderte erwartete Empfangssignalstärke in dem Empfänger. Auf diese Weise wird die Zeitspanne, in der das Empfangssignal aufgrund einer Datengeschwindigkeitsänderung unter einer annehmbaren Qualität empfangen wird, für das Rückkopplungsleistungssteuerungssystem von 8 verringert.
Obwohl verschiedene Bestandteile in den Sende- und Empfangsstationen getrennt gekennzeichnet wurden, werden Leute mit gewöhnlichen Kenntnissen der Technik erkennen, daß verschiedene Elemente kombiniert werden können. Zum Beispiel kann der Kombinator 88 des Systems von 8 in einem einzigen Prozessor mit dem Prozessor 74 ausgeführt werden. Andere Abwandlungen und Veränderungen in Einklang mit der Erfindung werden von Leuten mit gewöhnlichen Kenntnissen der Technik erkannt.

Claims

Verfahren zur Steuerung der Senderleistung in einem drahtlosen Kommunikationssystem, wobei Benutzerdaten als ein Signal mit veränderlicher Geschwindigkeit mit einer Geschwindigkeit N(t) verarbeitet werden, wobei N(t) eine Funktion der Zeit ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Benutzerdatensignal mit der Geschwindigkeit N(t) für die Übertragung durch einen Sender (10, 50) in ein Übertragungsdatensignal mit einer schnelleren Geschwindigkeit M(t) umgewandelt wird und daß die Sendeleistung mit Hilfe eines Sender-Skalenfaktors teilweise basierend auf der Qualität der von einem Empfänger (30, 70) der gesendeten Daten empfangenen Qualität, eingestellt wird, wobei das Verfahren umfaßt: Bestimmen des Sender-Skalenfaktors als eine Funktion von N(t)/M(t), wobei basierend auf diesem eine Änderung der Geschwindigkeit des Benutzerdatensignals oder der Geschwindigkeit des Übertragungsdatensignals im voraus durch eine datenqualitätsbasierte Anpassung kompensiert wird, welche mit einer derartigen Datengeschwindigkeitsänderung verbunden ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Senderleistung durch ein System mit einem offenen Regelkreis gesteuert wird, wobei der Sender (10): von dem Empfänger (30) empfängt: ein Referenzsignal, Referenzsignalleistungsdaten, gemessene Interferenzleistungsdaten und Zielsignal-Interferenzverhältnisdaten (SIR), wobei die SIR-Daten auf gesammelten Empfangssignalqualitätsdaten basieren, das Referenzsignal mißt, um die empfangene Referenzsignalleistung zu bestimmen, auf der Basis der empfangenen Referenzsignalleistungsdaten und der bestimmten Referenzsignalleistung eine Funkfelddämpfung berechnet, und auf der Basis der berechneten Funkfelddämpfung, der empfangenen gemessenen Interferenzleistungsdaten, der Ziel-SIR-Daten und √(N(t)/M(t)) den Skalenfaktor berechnet.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei das Benutzerdatensignal mit der Geschwindigkeit N(t) durch Wiederholen ausgewählter Datenbits in das Übertragungsdatensignal mit der schnelleren Geschwindigkeit M(t) umgewandelt wird, wodurch das Verhältnis von Energie pro Bit zur Rauschspektrumsdichte in dem Übertragungsdatensignal erhöht wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Senderleistung durch ein Rückkopplungssteuerungssystem gesteuert wird, wobei der Sender (50) von dem Empfänger (70) erzeugte Aufwärts-/Abwärtsschrittdaten verwendet und den Skalenfaktor auf der Basis der Aufwärts-/Abwärtsschrittdaten und von √(N(t)/M(t)) berechnet.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei das Benutzerdatensignal mit der Geschwindigkeit N(t) durch Wiederholen ausgewählter Datenbits in das Übertragungsdatensignal mit der schnelleren Geschwindigkeit M(t) umgewandelt wird, wodurch das Verhältnis von Energie pro Bit zur Rauschspektrumsdichte in dem Übertragungsdatensignal erhöht wird.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei die Aufwärts-/Abwärtsschrittdaten von dem Empfänger erzeugt werden, indem die gemessenen Interferenzleistungsdaten des von dem Sender (70) empfangenen Signals mit Zielsignal-Interferenzverhältnisdaten (SIR) kombiniert werden, welche zumindest teilweise auf gesammelten Empfangssignalqualitätsdaten basieren.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei die Ziel-SIR-Daten berechnet werden, indem nominelle Ziel-SIR-Daten auf der Basis gesammelter Empfangssignalqualitätsdaten mit einem Faktor N(t)/M(t) multipliziert werden, so daß die Ziel-SIR-Daten an gepaßt werden, wenn eine Änderung der Datengeschwindigkeit auftritt.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei das Benutzerdatensignal mit der Geschwindigkeit N(t) durch Wiederholen ausgewählter Datenbits in das Übertragungsdatensignal mit der schnelleren Geschwindigkeit M(t) umgewandelt wird, wodurch das Verhältnis von Energie pro Bit zur Rauschspektrumsdichte in dem Übertragungsdatensignal erhöht wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Benutzerdatensignal mit der Geschwindigkeit N(t) durch Wiederholen ausgewählter Datenbits in das Übertragungsdatensignal mit der schnelleren Geschwindigkeit M(t) umgewandelt wird, wodurch das Verhältnis von Energie pro Bit zur Rauschspektrumsdichte in dem Übertragungsdatensignal erhöht wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei mehrere Kanäle für Benutzerdaten mit unabhängigen Geschwindigkeiten, von denen mindestens eine sich zeitlich verändert, in ein Signal mit einer Geschwindigkeit N(t) kombiniert werden, wobei N(t) eine Funktion der Geschwindigkeiten der mehreren Kanäle ist, die für die Übertragung kombiniert werden, wobei das kombinierte Mehrkanalsignal mit der Geschwindigkeit N(t) für die Übertragung durch einen Sender (10, 50) in ein Übertragungsdatensignal mit der schnelleren Geschwindigkeit M(t) umgewandelt wird.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei das kombinierte Mehrkanalsignal mit der Geschwindigkeit N(t) durch Wiederholen ausgewählter Datenbits in das Übertragungsdatensignal mit der schnelleren Geschwindigkeit M(t) umwandelt wird, wodurch das Verhältnis von Energie pro Bit zur Rauschspektrumsdichte in dem Übertragungsdatensignal erhöht wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Senderleistung durch ein System mit einem geschlossenen Regelkreis gesteuert wird, wobei die Senderleistung durch Anwenden des Ska lenfaktors ansprechend auf von einem Empfänger (70) der übertragenen Daten erzeugte Aufwärts-/Abwärtsschrittdaten angepaßt wird, wobei die Aufwärts-/Abwärtsschrittdaten teilweise auf der gesammelten Empfangsdatenqualität des Empfängers (70) der übertragenen Daten basieren, wobei das Bestimmen des Sender-Skalenfaktors als eine Funktion von N(t)/M(t) durch das Bestimmen der Aufwärts-/Abwärtsschrittdaten als eine Funktion von N(t)/M(t) gekennzeichnet ist, wobei basierend auf diesen eine Änderung der Geschwindigkeit des Benutzerdatensignals oder der Geschwindigkeit des Übertragungsdatensignals im voraus durch eine datenqualitätsbasierte Anpassung kompensiert wird, welche mit einer derartigen Datengeschwindigkeitsänderung verbunden ist.
Verfahren nach Anspruch 12, wobei mehrere Kanäle für Benutzerdaten mit unabhängigen Geschwindigkeiten in ein kombiniertes Mehrkanalsignal kombiniert werden, wobei das kombinierte Mehrkanalsignal mit der Geschwindigkeit N(t) durch Wiederholen ausgewählter Datenbits in das Übertragungsdatensignal mit der schnelleren Geschwindigkeit M(t) umgewandelt wird, wodurch das Verhältnis von Energie pro Bit zur Rauschspektrumsdichte in dem Übertragungsdatensignal erhöht wird.
Verfahren nach Anspruch 12, wobei die Aufwärts-/Abwärtsschrittdaten von dem Empfänger (70) erzeugt werden, indem die gemessenen Interferenzleistungsdaten des von dem Sender empfangenen Signals mit Zielsignal-Interferenzverhältnisdaten (SIR) kombiniert werden, welche durch Multiplizieren nomineller Ziel-SIR-Daten auf der Basis gesammelter Empfangssignalqualitätsdaten mit einem Faktor N(t)/M(t) berechnet werden, so daß die Ziel-SIR-Daten angepaßt werden, wenn eine Änderung der Datengeschwindigkeit auftritt.
Verfahren nach Anspruch 14, wobei mehrere Kanäle für Benutzerdaten mit unabhängigen Geschwindigkeiten in ein kombiniertes Mehrkanalsignal kombiniert werden, wobei das kombinierte Mehrkanalsignal mit der Geschwindigkeit N(t) durch Wiederholen ausgewählter Datenbits in das Übertragungsdaten signal mit der schnelleren Geschwindigkeit M(t) umgewandelt wird, wodurch das Verhältnis von Energie pro Bit zur Rauschspektrumsdichte in dem Übertragungsdatensignal erhöht wird.
Verfahren nach Anspruch 14, wobei der Sender (50) den Skalenfaktor auf der Basis der empfangenen Aufwärts-/Abwärtsschrittdaten und von √(N(t)/M(t)) berechnet.
Verfahren nach Anspruch 12 wobei der Sender (50) den Skalenfaktor als eine Funktion der empfangenen Aufwärts-/Abwärtsschrittdaten und von N(t)/M(t) berechnet.
Verfahren nach Anspruch 17, wobei mehrere Kanäle für Benutzerdaten mit unabhängigen Geschwindigkeiten in ein kombiniertes Mehrkanalsignal kombiniert werden, wobei das kombinierte Mehrkanalsignal mit der Geschwindigkeit N(t) durch Wiederholen ausgewählter Datenbits in das Übertragungsdatensignal mit der schnelleren Geschwindigkeit M(t) umgewandelt wird, wodurch das Verhältnis von Energie pro Bit zur Rauschspektrumsdichte in dem Übertragungsdatensignal erhöht wird.
Verfahren nach Anspruch 18, wobei der Sender (50) den Skalenfaktor auf der Basis der empfangenen Aufwärts-/Abwärtsschrittdaten und von √(N(t)/M(t)) berechnet.
Verfahren nach Anspruch 1, das teilweise durch ein Benutzergerät (UE) (70) implementiert wird, um die Senderleistung in dem drahtlosen Kommunikationssystem zu steuern, wobei das Benutzerdatensignal mit der Geschwindigkeit N(t) für die Übertragung an das UE (70) in das Übertragungsdatensignal mit der schnelleren Geschwindigkeit M(t) umgewandelt wird und wobei die Leistung durch ein System mit einer geschlossenen Regelschleife gesteuert wird, in dem die Sendeleistung durch Anwenden des Skalenfaktors ansprechend auf von dem UE (70) erzeugte Aufwärts-/Abwärtsschrittdaten angepaßt wird, wobei die Aufwärts-/Abwärtsschrittdaten teilweise auf einer gesammelten Qualität von durch das UE (70) empfangenen Daten basieren, wo bei die Bestimmung des Sender-Skalenfaktors als eine Funktion von N(t)/M(t) dadurch gekennzeichnet ist, daß die Aufwärts-/Abwärtsschrittdaten als eine Funktion von N(t)/M(t) bestimmt werden, so daß eine Änderung der Benutzerdatengeschwindigkeit oder der Datengeschwindigkeit des Übertragungsdatensignals basierend darauf im voraus durch eine datenqualitätsbasierte Anpassung kompensiert wird, welche mit einer derartigen Datengeschwindigkeitsänderung verbunden ist.
Verfahren nach Anspruch 20, wobei die Aufwärts-/Abwärtsschrittdaten von dem UE (70) erzeugt werden, indem die gemessenen Interferenzleistungsdaten des empfangenen Signals mit Zielsignal-Interferenzverhältnisdaten (SIR) kombiniert werden, welche durch Multiplizieren nomineller Ziel-SIR-Daten auf der Basis gesammelter Empfangssignalqualitätsdaten mit einem Faktor N(t)/M(t) berechnet werden, so daß die Ziel-SIR-Daten angepaßt , werden, wenn eine Änderung der Datengeschwindigkeit auftritt.
Verfahren nach Anspruch 21, wobei das UE (70) das Empfangssignal mit einer schnelleren Geschwindigkeit M(t) durch Summieren wiederholter Datenbits in ein Datensignal mit der Geschwindigkeit N(t) abwärtswandelt.
Verfahren nach Anspruch 1, das teilweise durch eine Basisstation (70) implementiert wird, um die Senderleistung in dem drahtlosen Kommunikationssystem zu steuern, wobei das Benutzerdatensignal mit der Geschwindigkeit N(t) für die Übertragung an die Basisstation (70) in das Übertragungsdatensignal mit der schnelleren Geschwindigkeit M(t) umgewandelt wird und wobei die Leistung durch ein Rückkopplungssteuerungssystem gesteuert wird, in dem die Sendeleistung durch Anwenden des Skalenfaktors ansprechend auf von der Basisstation (70) erzeugte Aufwärts-/Abwärtsschrittdaten angepaßt wird, wobei die Aufwärts-/Abwärtsschrittdaten teilweise auf einer gesammelten Qualität von durch die Basisstation (70) empfangenen Daten basieren, wobei die Bestimmung des Sender-Skalenfaktors als eine Funktion von N(t)/M(t) dadurch gekenn zeichnet ist, daß die Aufwärts-/Abwärtsschrittdaten als eine Funktion von N(t)/M(t) bestimmt werden, so daß eine Änderung der Benutzerdatengeschwindigkeit oder der Datengeschwindigkeit des Übertragungsdatensignals basierend darauf im voraus durch eine datenqualitätsbasierte Anpassung kompensiert wird, welche mit einer derartigen Datengeschwindigkeitsänderung verbunden ist.
Verfahren nach Anspruch 23, wobei die Aufwärts-/Abwärtsschrittdaten von der Basisstation (70) erzeugt werden, indem die gemessenen Interferenzleistungsdaten des empfangenen Signals mit Zielsignal-Interferenzverhältnisdaten (SIR) kombiniert werden, welche durch Multiplizieren nomineller Ziel-SIR-Daten auf der Basis gesammelter Empfangssignalqualitätsdaten mit einem Faktor N(t)/M(t) berechnet werden, so daß die Ziel-SIR-Daten angepaßt werden, wenn eine Änderung der Datengeschwindigkeit auftritt.
Verfahren nach Anspruch 24, wobei die Basisstation (70) das Empfangssignal mit einer schnelleren Geschwindigkeit M(t) durch Summieren wiederholter Datenbits in ein Datensignal mit der Geschwindigkeit N(t) abwärtswandelt.
Verfahren nach Anspruch 1, das verwendet wird, um die Senderleistung eines Benutzergeräts (UE) (10, 50) in dem drahtlosen Kommunikationssystem zu steuern, wobei das Benutzerdatensignal mit der Geschwindigkeit N(t) für die Übertragung durch das UE (10, 50) in das Übertragungsdatensignal mit der schnelleren Geschwindigkeit M(t) umgewandelt wird und wobei die Senderleistung des UE (10, 50) durch Anwenden des Skalenfaktors gesteuert wird, wobei das Verfahren ferner gekennzeichnet ist durch: Umwandeln von Benutzerdatensignalen mit der Geschwindigkeit N(t) durch Wiederholen ausgewählter Datenbits in Übertragungsdatensignale mit einer schnelleren Geschwindigkeit M(t), wodurch das Verhältnis von Energie pro Bit zur Rauschspektrumsdichte in den Übertragungsdatensignalen, die es sendet, erhöht wird; Berechnen des Skalenfaktors als eine Funktion von N(t)/M(t); und Kombinieren des berechneten Skalenfaktors mit den Übertragungsdatensignalen für die Übertragung durch das UE (10, 50).
Verfahren nach Anspruch 26, wobei der Skalenfaktor basierend auf Aufwärts/Abwärtsdaten, welche von einer Station (30, 70), an welche das UE (10, 50) sendet, empfangen werden, und von √(N(t)/M(t)) berechnet wird.
Verfahren nach Anspruch 1, das verwendet wird, um die Senderleistung einer Basisstation (10, 50) in dem drahtlosen Kommunikationssystem zu steuern, wobei das Benutzerdatensignal mit der Geschwindigkeit N(t) für die Übertragung durch die Basisstation (10, 50) in das Übertragungsdatensignal mit der schnelleren Geschwindigkeit M(t) umgewandelt wird und wobei die Senderleistung durch Anwenden des Skalenfaktors gesteuert wird, wobei das Verfahren ferner gekennzeichnet ist durch: Umwandeln von Benutzerdatensignalen mit der Geschwindigkeit N(t) durch Wiederholen ausgewählter Datenbits in Übertragungsdatensignale mit einer schnelleren Geschwindigkeit M(t), wodurch das Verhältnis von Energie pro Bit zur Rauschspektrumsdichte in den Übertragungsdatensignalen, die sie sendet, erhöht wird; Berechnen des Skalenfaktors als eine Funktion von N(t)/M(t); und Kombinieren des berechneten Skalenfaktors mit den Übertragungsdatensignalen für die Übertragung durch die Basisstation (10, 50).
Verfahren nach Anspruch 28, wobei der Skalenfaktor basierend auf Aufwärts/Abwärtsdaten, welche von einer Station (30, 70), an welche die Basisstation (10, 50) sendet, empfangen werden, und von √(N(t)/M(t)) berechnet wird.
Drahtlose Station (10, 50) mit einem Sender (11, 51) für die Verwendung in einem Kommunikationssystem, wobei Benutzerdaten als ein Signal mit veränderlicher Geschwindigkeit mit einer Geschwindigkeit N(t) verarbeitet werden, wobei N(t) eine Funktion der Zeit ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Benutzerdatensignal mit der Geschwindigkeit N(t) für die Übertragung durch die drahtlose Station in ein Übertragungsdatensignal mit einer schnelleren Geschwindigkeit M(t) umgewandelt wird und daß die Sendeleistung durch Anwenden eines Skalenfaktors auf die Senderleistung basierend auf der Qualität der von einer Station (30, 70) empfangenen Qualität der Übertragungsdaten angepaßt wird, wobei die Station aufweist: einen Prozessor (15, 55), der den Sendeleistungsskalenfaktor berechnet, und einen mit dem Prozessor (15, 55) verbundenen Datensignalgeschwindigkeitswandler (27, 67), der die Benutzerdatensignalgeschwindigkeit N(t) auf die höhere Datenübertragungsgeschwindigkeit M(t) erhöht, wobei: der Prozessor (15, 55) den Sendeleistungsskalenfaktor teilweise auf der Basis von durch die Empfängerstation (30, 70) erzeugten mit der Qualität der empfangenen Daten zusammenhängenden Daten und als eine Funktion von N(t)/M(t) berechnet, wobei basierend auf diesem eine Änderung der Geschwindigkeit des Benutzerdatensignals oder der Geschwindigkeit des Übertragungsdatensignals im voraus durch eine datenqualitätsbasierte Anpassung kompensiert wird, welche mit einer derartigen Datengeschwindigkeitsänderung verbunden ist.
Drahtlose Station (10, 50) nach Anspruch 30, wobei der Sender (11, 51) mehrere Kanäle für Benutzerdaten mit unabhängigen Geschwindigkeiten, von denen mindestens eine sich zeitlich verändert, in ein Signal mit der Geschwindigkeit N(t) kombiniert, wobei N(t) eine Funktion der Geschwindigkeiten der mehreren Kanäle ist, die für die Übertragung kombiniert werden, und wobei das kombinierte Mehrkanalsignal mit der Geschwindigkeit N(t) für die Übertragung in das Übertragungsdatensignal mit der schnelleren Geschwindigkeit M(t) umgewandelt wird, wobei der Datensignalgeschwindigkeitswandler (27, 57) die Datengeschwindigkeit der kombinierten Mehrkanaldaten N(t) in die höhere Datenübertragungsgeschwindigkeit M(t) erhöht, und der Prozessor (15, 55) den Sendeleistungsskalenfaktor basierend darauf berechnet, welche Änderungen der Datengeschwindigkeit der mehreren Kanäle oder der Geschwindigkeit des Datenübertragungssignals in Verbindung mit der Echtzeitübertragung im voraus durch eine empfangsdatenqualitätsbasierte Anpassung kompensiert werden, welche mit derartigen Datengeschwindigkeitsänderungen verbunden ist.
Drahtlose Station nach Anspruch 31, wobei der Datensignalgeschwindigkeitswandler (27, 57) das kombinierte Mehrkanalsignal mit der Geschwindigkeit N(t) durch Wiederholen ausgewählter Datenbits in das Übertragungsdatensignal mit der schnelleren Geschwindigkeit M(t) umwandelt, wodurch das Verhältnis von Energie pro Bit zur Rauschspektrumsdichte in dem Übertragungsdatensignal erhöht wird.
Drahtlose Station nach Anspruch 31 mit einem System mit einem offenen Regelkreis, wobei die drahtlose Station (10) von der Empfangsstation (30) der übertragenen Daten empfängt: ein Referenzsignal, Referenzsignalleistungsdaten, gemessene Interferenzleistungsdaten und Zielsignal-Interferenzverhältnisdaten (SIR), wobei die SIR-Daten auf gesammelten Empfangssignalqualitätsdaten basieren, ferner gekennzeichnet durch: eine Signalmeßvorrichtung (18), die die empfangene Referenzsignalleistung mißt, eine Funkfelddämpfung-Verarbeitungsschaltungsanordnung (19) zum Berechnen einer Funkfelddämpfung auf der Basis der empfangenen Referenzsignalleistungsdaten und der gemessenen empfangenen Referenzsignalleistung, und dadurch, daß der Prozessor (15) den Sendeleitungsskalenfaktor auf der Basis der berechneten Funkfelddämpfung, der empfangenen gemessenen Interferenzleistungsdaten, der Ziel-SIR-Daten und von √(N(t)/M(t)) berechnet.
Drahtlose Station nach Anspruch 33, wobei der Datensignalgeschwindigkeitswandler (27) das -kombinierte Mehrka nalsignal mit der Geschwindigkeit N(t) durch Wiederholen ausgewählter Datenbits in das Übertragungsdatensignal mit der schnelleren Geschwindigkeit M(t) umwandelt, wodurch das Verhältnis von Energie pro Bit zur Rauschspektrumsdichte in dem Übertragungsdatensignal erhöht wird.
Drahtlose Station nach Anspruch 31 mit einem System mit einem geschlossenen Regelkreis, wobei die drahtlose Station (50) von der Empfängerstation (70) Aufwärts-/Abwärtsschrittdaten empfängt und wobei der Prozessor (55) den Sendeleistungsskalenfaktor auf der Basis der empfangenen Aufwärts-/Abwärtsschrittdaten und von √(N(t)/M(t)) berechnet.
Drahtlose Station nach Anspruch 35, wobei der Datensignalgeschwindigkeitswandler (67) das kombinierte Mehrkanalsignal mit der Geschwindigkeit N(t) durch Wiederholen ausgewählter Datenbits in das Übertragungsdatensignal mit der schnelleren Geschwindigkeit M(t) umwandelt, wodurch das Verhältnis von Energie pro Bit zur Rauschspektrumsdichte in dem Übertragungsdatensignal erhöht wird.
Drahtlose Station 30, die als ein Benutzergerät (UE) (50) aufgebaut ist, mit einer Sendeleistungssteuerung für die Verwendung in dem drahtlosen Kommunikationssystem, wobei der UE-Sender (51) die Sendeleistung durch Anwenden eines Skalenfaktors ansprechend auf Aufwärts-/Abwärtsschrittdaten anpaßt, wobei der Datensignalgeschwindigkeitswandler (67), der die Benutzerdatensignale mit der Geschwindigkeit N(t) durch Wiederholen ausgewählter Datenbits in Übertragungsdatensignale mit der schnelleren Geschwindigkeit M(t) umwandelt, wodurch das Verhältnis von Energie pro Bit zur Rauschspektrumsdichte in gesendeten Übertragungsdatensignalen erhöht wird, ferner durch einen Kombinator gekennzeichnet ist, der den berechneten Skalenfaktor für die Übertragung durch das UE mit den Übertragungsdatensignalen kombiniert.
Drahtlose Station nach Anspruch 37, wobei der Prozessor (55) den Skalenfaktor auf der Basis der von der Emp fangsstation, an welche das UE sendet, empfangenen Aufwärts-/Abwärtsschrittdaten und von √(N(t)/M(t)) berechnet.
Drahtlose Station nach Anspruch 30, die als eine Basisstation (50) aufgebaut ist, mit einer Sendeleistungssteuerung für die Verwendung in dem drahtlosen Kommunikationssystem, wobei die Sendeleistung der Basisstation durch Anwenden eines Skalenfaktors ansprechend auf Aufwärts-/Abwärtsschrittdaten angepaßt wird, wobei der Datensignalgeschwindigkeitswandler (67) Benutzerdatensignale mit der Geschwindigkeit N(t) durch Wiederholen ausgewählter Datenbits in Übertragungsdatensignale mit der schnelleren Geschwindigkeit M(t) umwandelt, wodurch das Verhältnis von Energie pro Bit zur Rauschspektrumsdichte in gesendeten Übertragungsdatensignalen erhöht wird, ferner durch einen Kombinator gekennzeichnet, der den berechneten Skalenfaktor für die Übertragung durch die Basisstation (50) mit den Übertragungsdatensignalen kombiniert.
Drahtlose Station nach Anspruch 39, wobei der Prozessor (55) den Skalenfaktor auf der Basis der von der Empfangsstation (70), an welche die Basisstation (50) sendet, empfangenen Aufwärts-/Abwärtsschrittdaten und von √(N(t)/M(t)) berechnet.
Drahtlose Station (70), die eine Sendeleistungssteuerung mit einem geschlossenen Regelkreis in einem drahtlosen Kommunikationssystem implementiert, in dem Benutzerdaten als ein veränderliches Signal mit einer Geschwindigkeit N(t) verarbeitet werden, wobei N(t) eine Funktion der Zeit ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Benutzerdatensignal mit der Geschwindigkeit N(t) für die Übertragung in ein Übertragungsdatensignal mit einer schnelleren Geschwindigkeit M(t) umgewandelt wird und wobei die Sendeleistung ansprechend auf Aufwärts-/Abwärtsschrittdaten durch Anwenden eines Skalenfaktors angepaßt wird, wobei die drahtlose Station (70) einen Empfänger hat, der das Übertragungsdatensignal mit der Geschwindigkeit M(t) empfängt und die Aufwärts-/Abwärtsschrittdaten erzeugt, wobei der Empfänger aufweist: einen Datensignalgeschwindigkeitswandler (87), der die Datengeschwindigkeit der empfangenen Übertragungsdaten M(t) verringert, um ein Benutzerdatensignal mit der niedrigeren Datengeschwindigkeit N(t) zu erzeugen, eine Datenqualität-Meßvorrichtung (73) zum Messen der Datenqualität des Benutzerdatensignals und eine Verarbeitungsschaltungsanordnung (77) zum Berechnen der Aufwärts-/Abwärtsschrittdaten teilweise auf der Basis der gemessenen Datenqualität des Benutzerdatensignals, wobei: der Datensignalgeschwindigkeitswandler (87) mit der Verarbeitungsschaltungsanordnung (77) verbunden (88) ist, um Geschwindigkeitsdaten zu liefern, basierend auf welchen die Verarbeitungsschaltungsanordnung die Aufwärts-/Abwärtsschrittdaten als eine Funktion von N(t)/M(t) derart berechnet, daß eine Änderung der Benutzerdatensignalgeschwindigkeit oder der Geschwindigkeit des Übertragungsdatensignals im voraus in Verbindung mit Echtzeitempfang durch eine datenqualitätsbasierte Anpassung kompensiert wird, welche mit einer derartigen Datengeschwindigkeitsänderung verbunden ist.
Drahtlose Station nach Anspruch 41, wobei der Empfänger aufweist: eine Interferenz-Meßvorrichtung (72) zum Messen der Leistung eines Interferenzsignals, das mit dem Übertragungsdatensignal mit der Geschwindigkeit M(t) empfangen wird, und die Datenqualität-Meßvorrichtung (73), die mit einer Komponente (74) aufgebaut ist, welche auf der Basis gesammelter Empfangsdatenqualitätsdaten nominelle Ziel-SIR-Daten ausgibt, und die genannte Verarbeitungsschaltungsanordnung (77), welche die Aufwärts-/Abwärtsschrittdaten berechnet, indem gemessene Interferenzleistungsdaten des von dem Sender empfangenen Signals mit Zielsignal-Interferenzverhältnisdaten (SIR) kombiniert (76) werden, welche über einen Multiplizierer (88) berechnet werden, indem die nominellen Ziel-SIR-Daten mit einem Faktor N(t)/M(t) multipliziert werden, so daß die Ziel-SIR-Daten angepaßt werden, wenn eine Änderung der Datengeschwindigkeit auftritt.
Drahtlose Station nach Anspruch 41, die als ein Benutzergerät (UE) (70) aufgebaut ist, um die Rückkopplungssendeleistungssteuerung in dem drahtlosen Kommunikationssystem zu implementieren, wobei der Empfänger ein UE-Empfänger ist, der Übertragungsdatensignale mit der Geschwindigkeit M(t) von einer zweiten Station (50) empfängt und die Aufwärts-/Abwärtsschrittdaten für die zweite Station (50) erzeugt, und wobei der UE-Empfänger den Datensignalgeschwindigkeitswandler (87), die Datenqualität-Meßvorrichtung (73) und die Schaltungsanordnung (77) für die Berechnung der Aufwärts-/Abwärtsschrittdaten umfaßt.
Drahtlose Station nach Anspruch 43, wobei der UE-Empfänger ferner aufweist: eine Interferenz-Meßvorrichtung (72) zum Messen der Leistung eines Interferenzsignals, das mit dem Übertragungsdatensignal mit der Geschwindigkeit M(t) empfangen wird; die Datenqualität-Meßvorrichtung (73), die mit einer Komponente (74) aufgebaut ist, um auf der Basis gesammelter Empfangsdatenqualitätsdaten nominelle Ziel-SIR-Daten auszugeben; und die genannte Schaltungsanordnung (77), welche die Aufwärts-/Abwärtsschrittdaten berechnet und mit einem Kombinator (76) aufgebaut ist, der gemessene Interferenzleistungsdaten des von dem Sender (51) empfangenen Signals mit Zielsignal-Interferenzverhältnisdaten (SIR) kombiniert, welche über einen Multiplizierer (88) berechnet werden, indem die nominellen Ziel-SIR-Daten mit einem Faktor N(t)/M(t) multipliziert werden, so daß die Ziel-SIR-Daten angepaßt werden, wenn eine Änderung der Datengeschwindigkeit auftritt.
Drahtlose Station nach Anspruch 44, wobei das UE ferner aufweist: einen Sender (51) mit einem Datensignalgeschwindigkeitswandler (67), der das Benutzerdatensignal mit der Geschwindigkeit N(t) durch Wiederholen ausgewählter Datenbits in Übertragungsdatensignale mit einer schnelleren Geschwindigkeit M(t) umwandelt, wodurch das Verhältnis von Ener gie pro Bit zur Rauschspektrumsdichte in gesendeten Übertragungsdatensignalen erhöht wird.
Drahtlose Station nach Anspruch 45, wobei der UE-Sender (51) einen Prozessor (55) hat, der einen Skalenfaktor als eine Funktion von Aufwärts-/Abwärtsschrittdaten, die von der zweiten Station empfangen werden, und von N(t)/M(t) berechnet.
Drahtlose Station nach Anspruch 46, wobei der Senderprozessor (55) den Skalenfaktor basierend auf Aufwärts-/Abwärtsschrittdaten, die von der zweiten Station empfangen werden, und von √(N(t)/M(t)) berechnet.
Drahtlose Station nach Anspruch 43, wobei der Datensignalgeschwindigkeitswandler (87) die Datengeschwindigkeit M(t) von empfangenen Übertragungsdaten verringert, um durch Summieren wiederholter Datenbits ein Benutzerdatensignal mit einer niedrigeren Datengeschwindigkeit N(t) zu erzeugen.
Drahtlose Station nach Anspruch 41, die als eine Basisstation (70) mit Sendeleistungssteuerung mit einem geschlossenen Regelkreis in dem drahtlosen Kommunikationssystem aufgebaut ist, wobei der Empfänger ein Basisstationsempfänger ist, der Übertragungsdatensignale mit der Geschwindigkeit M(t) von einer zweiten Station (50) empfängt und die Aufwärts-/Abwärtsschrittdaten für die zweite Station (50) erzeugt, und wobei der Basisstationsempfänger den Datensignalgeschwindigkeitswandler (87), die Datenqualität-Meßvorrichtung (73) und die Schaltungsanordnung (77) für die Berechnung der Aufwärts-/Abwärtsschrittdaten umfaßt.
Drahtlose Station nach Anspruch 49, wobei der Basisstationsempfänger ferner aufweist: eine Interferenz-Meßvorrichtung (72) zum Messen der Leistung eines Interferenzsignals, das mit dem Übertragungsdatensignal mit der Geschwindigkeit M(t) empfangen wird; die Datenqualität-Meßvorrichtung (73), die mit einer Komponente (74) aufgebaut ist, um auf der Basis gesammelter Empfangsdatenqualitätsdaten nominelle Ziel-SIR-Daten auszugeben; und die genannte Schaltungsanordnung (77), welche die Aufwärts-/Abwärtsschrittdaten berechnet und mit einem Kombinator (76) aufgebaut ist, der gemessene Interferenzleistungsdaten des von dem Sender empfangenen Signals mit Zielsignal-Interferenzverhältnisdaten (SIR) kombiniert, welche über einen Multiplizierer (88) berechnet werden, indem die nominellen Ziel-SIR-Daten mit einem Faktor N(t)/M(t) multipliziert werden, so daß die Ziel-SIR-Daten angepaßt werden, wenn eine Änderung der Datengeschwindigkeit auftritt.
Drahtlose Station nach Anspruch 50, wobei die Basisstation ferner aufweist: einen Sender (51) mit einem Datensignalgeschwindigkeitswandler (67), der das Benutzerdatensignal mit der Geschwindigkeit N(t) durch Wiederholen ausgewählter Datenbits in Übertragungsdatensignale mit einer schnelleren Geschwindigkeit M(t) umwandelt, wodurch das Verhältnis von Energie pro Bit zur Rauschspektrumsdichte in gesendeten Übertragungsdatensignalen erhöht wird.
Drahtlose Station nach Anspruch 51, wobei der Sender (51) einen Prozessor (55) hat, der einen Skalenfaktor als eine Funktion von Aufwärts-/Abwärtsschrittdaten, die von der zweiten Station empfangen werden, und von N(t)/M(t) berechnet.
Drahtlose Station nach Anspruch 52, wobei der Senderprozessor (51) den Skalenfaktor basierend auf Aufwärts-/Abwärtsschrittdaten, die von der zweiten Station empfangen werden, und von √(N(t)/M(t)) berechnet.
Drahtlose Station nach Anspruch 49, wobei der Datensignalgeschwindigkeitswandler (87) die Datengeschwindigkeit M(t) von empfangenen Übertragungsdaten verringert, um durch Summieren wiederholter Datenbits ein Benutzerdatensignal mit einer niedrigeren Datengeschwindigkeit N(t) zu erzeugen.
Kommunikationssystem mit einem geschlossenen Regelkreis mit der drahtlosen Station (70) nach Anspruch 41 und einer zweiten Station (50) mit einem Sender (51), auf den eine Leistungssteuerung angewendet wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Sender (51) einen Datensignalgeschwindigkeitswandler (67) hat, der Benutzerdatensignale mit der Geschwindigkeit N(t) durch Wiederholen ausgewählter Datenbits in Übertragungsdatensignale mit der schnelleren Geschwindigkeit M(t) umwandelt, wodurch das Verhältnis von Energie pro Bit zur Rauschspektrumsdichte in dem Übertragungsdatensignal erhöht wird.
Kommunikationssystem mit einem geschlossenen Regelkreis mit der drahtlosen Station (70) nach Anspruch 42 und einer zweiten Station (50) mit einem Sender (51), auf den eine Leistungssteuerung angewendet wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Sender (51) einen Datensignalgeschwindigkeitswandler (67) hat, der Benutzerdatensignale mit der Geschwindigkeit N(t) durch Wiederholen ausgewählter Datenbits in Übertragungsdatensignale mit der schnelleren Geschwindigkeit M(t) umwandelt, wodurch das Verhältnis von Energie pro Bit zur Rauschspektrumsdichte in dem Übertragungsdatensignal erhöht wird.
Rückkopplungssystem nach Anspruch 56, wobei der Sender (51) einen Prozessor (55) zum Berechnen des Skalenfaktors auf der Basis von Aufwärts-/Abwärtsschrittdaten und von √(N(t)/M(t)) umfaßt.
Rückkopplungskommunikationssystem mit der drahtlosen Station (70) nach Anspruch 41 und einer zweiten Station (50) mit einem Sender (51), auf den eine Leistungssteuerung angewendet wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Sender (51) einen Prozessor (55) hat, der den Skalenfaktor als eine Funktion der Aufwärts-/Abwärtsschrittdaten und von N(t)/M(t) berechnet.
Rückkopplungskommunikationssystem nach Anspruch 58, das ferner dadurch gekennzeichnet ist, daß der Sender (51) einen Datensignalgeschwindigkeitswandler (76) hat, der das Benutzerdatensignal mit der Geschwindigkeit N(t) durch Wiederholen ausgewählter Datenbits in das Übertragungsdatensignal mit der schnelleren Geschwindigkeit M(t) umwandelt, wodurch das Verhältnis von Energie pro Bit zur Rauschspektrumsdichte in dem Übertragungsdatensignal erhöht wird.
Rückkopplungssystem nach Anspruch 59, wobei der Senderprozessor (55) den Skalenfaktor auf der Basis der Aufwärts-/Abwärtsschrittdaten und von √(N(t)/M(t)) berechnet.