DE69330621T2

DE69330621T2 - Duplexleistungsregelung in einem zellularen Mobil-Funktelefonsystem

Info

Publication number: DE69330621T2
Application number: DE69330621T
Authority: DE
Inventors: Paul W. Dent
Original assignee: Ericsson Inc
Current assignee: Ericsson Inc
Priority date: 1992-04-10
Filing date: 1993-04-01
Publication date: 2002-06-13
Anticipated expiration: 2013-04-02
Also published as: FI935523A0; AU664751B2; KR940701608A; EP0565505B1; JPH06511129A; ES2161710T3; MX9301959A; AU4026893A; CA2111008A1; HK1014313A1; SG48846A1; KR100263290B1; EP0565505A2; WO1993021700A1; US5345598A; JP3369176B2; NZ251899A; EP0565505A3; CA2111008C; BR9305476A

Description

GEBIET DER ERFINDUNG

Die Erfindung, die hier beschrieben wird, betrifft Funkkommunikationssysteme und insbesondere Duplexleistungs- Steuersysteme für zellulare Funktelefonsysteme.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Ein zellulares Funktelefonsystem teilt ein geographisches Gebiet in Zellen auf, wobei die benachbarten Zellen im allgemeinen unterschiedlichen Betriebsfrequenzen zugeordnet sind, um so eine Störung zu vermeiden. Wegen der Kommunikationsübertragungen mit relativ niedriger Leistung mit einer bestimmten Zelle kann eine andere Zelle, die zwei oder eine größere Anzahl von Zellen entfernt angeordnet ist, typischerweise die gleichen Frequenzen erneut verwenden. Je weiter entfernt die Zellen angeordnet werden, die ähnliche Frequenzen neu verwenden, desto geringer ist der Störungspegel zwischen ihnen. Das Frequenzwiederverwendungs-/Zellenmuster ist bei der Bestimmung des gewünschten Signals-zu-Führungsverhältnisses (C/I) in einer Zelle wichtig.
Wenn die Gesamtanzahl von unterschiedlichen Frequenzen, die zum Konstruieren eines Zellenmusters benötigt werden, um ein gewünschtes C/I Verhältnis zu erzielen, zunimmt, nimmt die Anzahl von Frequenzen, die zur Verwendung innerhalb einer Zelle verfügbar sind, ab. Wenn zum Beispiel insgesamt 420 Frequenzen verfügbar sind und ein Muster mit 21 Zellen benötigt wird, bevor eine Frequenzwiederverwendung zugelassen wird, beträgt die Anzahl von Frequenzen, die in jeder Zelle verwendet werden können, 420/21 = 20. Demzufolge besteht eine Vorgehensweise zur Erhöhung der Kapazität darin, eine Übertragungstechnik zu verwenden, die bei einem verringerten C/I arbeitet.
Gegenwärtige zellulare Telefonsysteme bevorzugen eine digitalisierte Sprachübertragung im Vergleich mit der Übertragung von analogen Sprachwellenformen, weil eine digitalisierte Übertragung eine größere Störung toleriert. Somit ermöglicht eine digitalisierte Sprachübertragung ein kleineres Frequenz-Wiederverwendungsmuster mit einer resultierenden Erhöhung der Systemkapazität. Wenn Digitalübertragungstechniken verwendet werden, wird oft eine Fehlerkorrekturcodierung verwendet, um eine Störungstoleranz zu erhöhen. Unglücklicherweise verbreitert eine Fehlerkorrekturcodierung effektiv die übertragene Signalfrequenzbandbreite, wobei die Anzahl von verfügbaren Frequenzkanälen verringert wird. Eine zusätzliche Störungstoleranz, die eine erhöhte Wiederverwendung von Frequenzen zulässt, muss mit einer Verringerung der Anzahl von verfügbaren Frequenzen ins Gleichgewicht gebracht werden.
Die Beziehung zwischen der Systemkapazität gegenüber dem Betrag der Fehlercodierung ist nicht monoton und umfasst mehrere Maxima und Minima, wenn der Betrag der Fehlercodierung zunimmt. In einer extremen Situation ist der Betrag der Fehlercodierung so groß, dass Störungspegel, die gleich oder größer als der Leistungspegel des gewünschten Signals sind, toleriert werden können. In dieser Situation ist eine Überlappung zwischen Signalen zulässig und das System ist als ein Codemultiplex-Vielfachzugriff (CDMA) System bekannt.
In CDMA Systemen mit vielen überlappenden sich störenden Signalen kann ein Faktor 2 einer Erhöhung in der Systemkapazität erzielt werden, indem vorübergehend Teilnehmersender während der Ruhemomente während einer Zweiparteien-Konversation abgeschaltet werden. Es ist gut dokumentiert, dass 50% oder mehr der Zeit während einer Anrufverbindung zwischen zwei Teilnehmern tatsächlich ruhig ist. Demzufolge kann die Anzahl von Konversationen verdoppelt werden, bevor eine Störung problematisch wird. Eine diskontinuierliche Übertragung (Discontinuous Transmission, DTX) nutzt dieses Merkmal aus und wird in herkömmlichen zellularen Zugriffssystemen verwendet, beispielsweise dem Zeitmultiplex-Vielfachzugriff (TDMA), dem Pan-Europäischen Digitalen Zellularen System, welches als GSM bekannt ist. DTX verringert effektiv die vorherrschende Störung von sämtlichen Signalen bezüglich jedes Signals.
Eine andere Technik zum Verringern einer Störung zwischen Signalen in benachbarten Zellen auf der gleichen Frequenz besteht darin, die Übertragungsleistungsverteilung einer Zelle über sämtlichen Mobilstationen innerhalb einer Zelle in Übereinstimmung mit dem Abstand jeder Mobilstation von ihrer jeweiliger Zellenkante zu konfigurieren. Die Leistung, die von einer Basisstation in der Mitte der Zelle an eine Mobilstation auf der Zellenkante abwärts übertragen wird, sollte am größten sein. In anderen Mobilstations-Orten, die weiter von der Zellenkante und Nähe zu der Basisstation sind, sollte der Leistungspegel einem Radiusgesetz vierter Potenz auf Grundlage des Abstands oder des Radius der Mobilstationen von der Zellenmitte, wo die Basisstation typischerweise angeordnet ist, folgen. In der Aufwärtsrichtung von der Mobilstation zu der Basisstation sollte die Übertragungsleistung der Mobilstation ebenfalls in Übereinstimmung mit einem Radiusgesetz vierter Potenz eingestellt werden, um die Signalstärken, die an der Basisstation empfangen werden, auszugleichen und zu verhindern, dass diejenigen Mobilstationen, die der Basisstation am nächsten liegen, unnötige Leistungspegel verwenden, die eine wesentliche Störung verursachen würden.
Unglücklicherweise gibt es keine direkte Technik entweder für die Basisstation oder die Mobilstation, um den Abstand zwischen ihnen zu bestimmen. Demzufolge ist der Radius, der zum Konstruieren eines Gesetzes vierter Potenz notwendig ist, nicht bekannt. Das Problem wird in herkömmlichen Systemen unter Verwendung einer Technik, die als dynamische Leistungssteuerung bekannt ist, umgangen, bei der ein Befehl von der Basisstation an die Mobilstation gesendet wird, um ihre Leistung zu verringern, wenn die Signalstärke, die durch die Basisstation von dieser Mobilstation empfangen wird, unnötig hoch ist. In ähnlicher Weise sendet die Mobilstation eine Nachricht an die Basisstation, die eine Messung der von der Basisstation empfangenen Signalstärke umfasst. Die Basisstation verwendet diese Messung zum Regeln ihrer gesendeten Leistung an diese Mobilstation. Die dynamische Leistungssteuerungstechnik weist den Nachteil auf, dass sie wegen der mühsamen bidirektionalen Nachrichten, die zwischen der Basisstation und der Mobilstation benötigt werden, in der Reaktion langsam ist. Die bidirektionale Signalisierung verringert auch die Kapazität oder Qualität des Verkehrskanals.
Die internationale Patentanmeldung Nr. WO 91/07037 ist auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Steuern einer Übertragungsleistung in einem CDMA Zellularmobiltelefonsystem gerichtet. Dieses Dokument beschreibt, dass die gesendete bzw. übertragene Leistung an der Mobileinheit durch Übertragungsleistungs-Steuereinheiten in einer entgegengesetzten Weise in Bezug auf Erhöhungen und Erniedrigungen in der empfangenen Signalleistung eingestellt wird.
Es würde wünschenswert sein, ein zellulares Leistungssteuersystem zur Verfügung zu haben, welches eine erhöhte Systemkapazität im Hinblick auf eine Frequenzwiederverwendung aufweist, die aber Effekte von irgendwelcher erhöhten Störung minimiert. Ferner würde es wünschenswert sein, diese Ziele zu erreichen, indem die von der Basisstation an die Mobilstation übertragene Leistung und die von jeder Mobilstation an ihre Basisstation übertragene Leistung effizient und genau geregelt wird, ohne die Notwendigkeit von bidirektionalen Leistungssteuernachrichten zwischen der Basisstation und den Mobilstationen.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

In der vorliegenden Erfindung regelt eine einzige Steuer- bzw. Regelschleife die von der Basisstation an ihre zugehörige Mobilstation übertragene Leistung und die von diesen Mobilstationen an die Basisstation übertragene Leistung. Die Basisstation überwacht die Leistung jedes mobilen Senders durch Messen der Signalstärke von Signalen, die von jeder Mobilstation empfangen werden. Wenn ein Leistungspegel einer Mobilstation zugenommen oder abgenommen hat, stellt die Basisstation diesen Bruchteil ihrer gesamten Senderleistung, die für Übertragungen zu dieser Mobilstation zur Verfügung stehen, ein, um die Leistungspegeländerung auszugleichen. Die Mobilstation erfasst wiederum diesen eingestellten Leistungspegel und erhöht (oder verkleinert) ihre Übertragungsleistung in Übereinstimmung mit der erfassten Leistung.
Jede Mobilstation misst die Signalstärke desjenigen Abschnitts des gesamten Basisstationssignals, der speziell für diese Mobilstation vorgesehen ist, und vergleicht diesen Signalstärkewert mit entweder der gesamten Basisstationssignalleistung oder in einer relativen Weise mit einer kumulativen Rangordnung von Basisstations- Signalstärken, die für andere Mobilstationen vorgesehen sind. Aus diesem Vergleich erhöht oder verkleinert die Mobilstation ihre Sendeleistung. Der Vergleich jeder Mobilstation der relativen Signalstärke von empfangenen Signalen von der Basisstation zu dem Signalstärkevergleich von Signalen, die von anderen Mobilstationen von der gleichen Basisstation empfangen werden, beseitigt den Einfluss eines Mehrwegeschwunds auf den Basisstations-Mobilstations- Signalpfad, weil sämtliche Signale mehr oder weniger gleichermaßen einem Schwund ausgesetzt sind. Infolgedessen verursacht ein Schwund in der Abwärtsrichtung von der Basisstation an die Mobilstation keine schädlichen Veränderungen, wie die Mobilstation ihre Sendeleistung bestimmt.
Die vorliegende Erfindung erzielt im wesentlichen eine Duplexleistungsregelung für sowohl Aufwärts- als auch Abwärtskommunikationen im wesentlichen gleichzeitig unter Verwendung einer Steuerungs- bzw. Regelschleife. Diese Regelschleife ist effizienter als die herkömmlichen Techniken, die einen Austausch von Leistungssteuerungs- Datennachrichten zwischen den Mobilstationen und der Basisstation erfordern, und sie kompensiert auch Mehrwege- Schwundbeeinflussungen, die in Systemen des Standes der Technik nicht berücksichtigt werden.
Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform ist die vorliegende Erfindung auf ein Duplexleistungs-Steuersystem zur Verwendung in einem Zellularkommunikationssystem mit wenigstens einer Basisstation und einer Vielzahl von Mobilstationen zum Kommunizieren mit der wenigstens einen Basisstation gerichtet, wobei die Basisstation eine Leistungsmesseinrichtung zum Messen der Signalleistung in Kommunikationssignalen, die von der Basisstation empfangen werden, umfasst und jede der Mobilstationen eine Leistungsmesseinrichtung zum Messen einer Signalleistung in Kommunikationssignalen, die von den jeweiligen Mobilstationen empfangen werden, umfasst. Jede Mobilstation umfasst einen Mobilstations-Empfänger zum Empfangen eines zusammengesetzten Signals, welches aus Signalen gebildet ist, die von der Basisstation an alle der Vielzahl von Mobilstationen übertragen werden, wobei jedes übertragene Signal für eine der Mobilstationen vorgesehen ist, und zum Bestimmen von entsprechenden Signalstärkewerten für jedes empfangene Signal in dem zusammengesetzten Signal. Jede Mobilstation umfasst auch eine Leistungspegel-Steuereinrichtung, die mit dem Mobilstations-Empfänger verbunden ist, zum Berechnen eines gewünschten Mobilstationssender-Leistungspegels aus den Signalstärkewerten. Die Basisstation umfasst einen Basisstations-Empfänger zum Empfangen von Signalen, die von der Vielzahl von Mobilstationen gesendet werden, und zum Messen von deren entsprechenden Signalstärkewerten. Die Basisstation umfasst auch eine Leistungssteuereinheit zum Modifizieren von Leistungspegeln von Signalübertragungen an die Mobilstationen auf Grundlage der gemessenen Signalstärkewerte, so dass jeder der Mobilstations-Empfänger sein beabsichtigtes Signal mit im wesentlichen einer gleichen Signalqualität empfängt und der Basisstations-Empfänger, die von der Mobilstation gesendete Signale mit im wesentlichen einer gleichen Signalqualität empfängt.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Diese und andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich einem Durchschnittsfachmann aus der folgenden geschriebenen Beschreibung, gelesen im Zusammenhang mit den Zeichnungen. In den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 ein Funktionsblockdiagramm einer Basisstation gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 ein Funktionsblockdiagramm einer Mobilstation gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 3 ein ausführliches Funktionsblockdiagramm einer Mobilstation zum Implementieren der vorliegenden Erfindung in einem CDMA Zellularsystem;
Fig. 4 ein Funktionsblockdiagramm eines CDMA Signalgenerators zum Implementieren der vorliegenden Erfindung; und
Fig. 5 eine graphische Simulation einer nicht linearen Leistungssteuerfunktion, die verwendet werden kann, um eine optimale Beziehung zwischen einer aufwärts gerichteten und abwärts gerichteten relativen Leistung zu erzielen.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Die Erfindung wird auf Funkkommunikationssysteme zwischen Basisstationen und einer Vielzahl von Mobilstationen angewendet, bei denen die von jeder Mobilstation und von der Basisstation gesendeten Leistungspegel gesteuert werden können, um optimale Signalleistungspegel bereitzustellen, um eine Störung in umliegenden Zellen zu verringern. Nur für den Zweck der Beschreibung wird die vorliegende Erfindung im Hinblick auf diskrete und kontinuierliche Übertragungen von Mobilstationen an Basisstationen und Basisstationen an Mobilstationen beschrieben.
Gemäß Fig. 1 ist eine Basisstation 100 mit Sendern (16a, 16b, 16c ...) zum Senden von verschiedenen Datensignalen an eine Vielzahl von Mobilstationen über einen Senderverstärker 17 und eine Antenne 18 ausgerüstet. Der relative Leistungspegel jedes gesendeten Signals wird durch eine Leistungssteuerungseinheit 14 bestimmt. Wie nachstehend mit näheren Einzelheiten beschrieben wird bestimmt die Leistungssteuerungseinheit 14 die Leistungspegel für Signalübertragungen, die jeder Mobilstation zur zugeteilt werden, auf Grundlage der relativen Leistungspegel, die von den Empfängern 11, 12a, 12b, 12c ... von den Signalen gemessen werden, die von jeder jeweiligen Mobilstation über eine Antenne 10 empfangen werden, und stellt diese ein, Die Summe von sämtlichen Signalen, die von der Basisstation 100 gesendet werden, definieren in Kombination ein zusammengesetztes Signal.
Gemäß Fig. 2 ist eine Mobilstation 200 mit einem Empfänger 22 ausgerüstet, der in einer herkömmlichen Weise arbeitet, um ein Signal von der Antenne 20 zu filtern, zu verstärken und zu demodulieren. Ein erster Decoder 24 ist zum selektiven Empfangen und Decodieren des für ihn vorgesehenen Signals, welches von der Basisstation 100 gesendet wird, und zum Messen dessen Signalstärke vorgesehen. Datensignale, die in dem ersten Decoder 24 demoduliert werden, werden als Ausgangsdatensignale für eine nachfolgende Verwendung erzeugt. Andere Signale, die von der Basisstation 100 gesendet werden und für andere Mobilstationen innerhalb ihrer Zelle vorgesehen sind, werden in einem zweiten Decoder 26 empfangen und decodiert, wo deren jeweilige Signalstärken gemessen werden. Ein Signalstärkenrechner 28 empfängt die Signalstärkemessungen von sowohl dem ersten als auch dem zweiten Decoder 24 und 26 und berechnet eine Übertragungsleistung für die Mobilstation 200 zur Verwendung bei Übertragungen an die Basisstation 100. Die Dateneingangssignale, die von der Mobilstation 200 an die Basisstation 100 übertragen werden sollen, werden in einem Modulator 34 empfangen. Ein Sender 32 empfängt das modulierte Signal. Auf Grundlage der Sendeleistung, die von dem Signalstärkerechner 28 berechnet wird, verwendet eine Leistungspegel-Steuereinrichtung 30 die Leistung des Senders 32 zur Übertragung eines Mobilstations-Ausgangssignals.
Der Betrieb der Steuerungs- bzw. Regelschleife der vorliegenden Erfindung wird nun beschrieben. Wenn die Leistungssteuereinheit 14 der Basisstation 100 bestimmt, dass eine Signalstärke einer bestimmten Mobilstation größer (oder schwächer) als Signalstärken ist, die von den anderen Mobilstationen empfangen werden, verringert die Leistungssteuereinheit 14 der Basisstation 100 die Leistung eines entsprechenden Senders, z.B. des Senders 16a. Diese Leistungsverringerung wird nicht als eine momentane Änderung, sondern im Gegensatz dazu als eine graduelle, d.h. allmähliche Änderung von dem gegenwärtigen Leistungswert in Richtung auf den neuen Zielwert über eine Zeitperiode von z.B. 20 ms implementiert.
Nachdem die Mobilstation 200 die empfangene Signalstärke in dem ersten Decoder 24 misst, bestimmt der Signalstärkerechner 28, dass die Stärke des Signals von der Basisstation 100 zu der Mobilstation 200 relativ zu der vorher empfangenen Signalstärke verringert worden ist. Die tatsächliche Leistungsverringerung wird bestimmt, indem entweder das Verhältnis des Signalstärkewerts, der von dem Mobilstations- Decoder 24 empfangen wird, zu dem Mittelwert der gesamten Signalleistung, die an sämtliche Mobilstationen in der Zelle übertragen wird, bestimmt wird oder indem die Position des Signals, das von der Mobilstation 200 empfangen wird, in einer relativen Signalstärke-Rangordnung mit Signalen von anderen Mobilstationen innerhalb der Zelle bestimmt wird.
Wenn zum Beispiel die empfangene Signalstärke der Mobilstation 200 vorher an fünfter Stelle in einer Signalstärkereihenfolge von sämtlichen Zellemobilstationen eingeordnet war und nun als an sechster Stelle stehende bestimmt wird, ist klar, dass die zugewiesene Signalleistung von der Basisstation an diese Mobilstation 200 verringert worden ist. Somit ändert die Leistungspegel-Steuereinrichtung 30 der Mobilstation den Zielleistungspegel für den Sender 32 der Mobilstation von einem Leistungswert P5 auf einen niedrigeren Leistungszielwert P6. Diese Leistungswerte P1, P2, P3 ... können in einem Speicher in einem vorgegebenen Tabellenformat gespeichert werden. Die Leistungspegel- Steuereinrichtung 30 verkleinert dann den tatsächlichen Wert der gesendeten Mobilstationsleistung über eine vorgegebene Zeitperiode PS in Richtung auf P6 hin. Wenn am Ende dieser Zeitperiode die übertragene Leistung der Mobilstation nur irgendeinen Zwischenwert Pi erreicht hat und neue Signalstärkemessungen zu einem neuen Zielwert Pn führen, dann wird der Leistungspegel allmählich von dem gegenwärtigen Wert Pi in Richtung auf den Zielwert Pn hin allmählich verändert.
Wenn alternativ eine tatsächliche Signalstärke an Stelle der relativen Signalstärke-Ordnung zum Bestimmen von Leistungspegeländerungen verwendet wird, dann berechnet die Leistungspegel-Steuereinrichtung der Mobilstation ein Verhältnis r = So/Sm, wobei So die Signalstärke von demjenigen Abschnitt des Basisstationssignals, welches für eine spezifische Mobilstation 200 vorgesehen ist, bezeichnet und Sm den mittleren Signalstärkewert der Basisstationssignale, die für andere Mobilstationen vorgesehen sind, bezeichnet. Aus diesem Verhältnis wird ein neuer Zielleistungspegel in Übereinstimmung mit einer nicht linearen Funktion P(r), die von dem Verhältnis r abhängt, gewählt. Die exakte Art der nicht linearen Funktion P(r) hängt von dem bestimmten Kommunikationsszenarium, wie der Anzahl von Mobilstationen, die von jeder Zelle unterstützt werden, dem Typ der Modulation, dem Frequenzwiederverwendungsmuster, der Verteilung von Mobilstationen in der Zelle, der physikalischen Geographie innerhalb der Zelle, dem gewünschten C/I Verhältnis etc., ab und kann durch eine vorgegebene Nachschlagtabelle spezifiziert werden.
Somit umfasst die Steuerschleife im wesentlichen die Basisstationserfassung von Leistungspegeländerungen von einzelnen Mobilstationen in ihrer Zelle, wenn sich diese Mobilstationen weiter weg oder näher heran, hinter Gebäuden etc. bewegen, und eine Einstellung des Leistungspegels des Basisstationssenders, der jeder Mobilstation zugeordnet ist, um den Einfluss derartiger Leistungspegeländerungen zu minimieren. Sobald eine Mobilstation diese Änderung in dem Basisstations-Sendeleistungspegel, der dieser Mobilstation zugeordnet ist, erfasst, modifiziert sie ihren Sendeleistungspegel, um der erfassten Änderung angepasst zu sein. Keine bidirektionalen Nachrichten oder eine Signalisierung zwischen der Basisstation und den Mobilstationen wird benötigt.
Eine Mobilstation 200 zum Implementieren dieser bevorzugten Ausführungsform ist in Fig. 3 dargestellt. Ein Duplexer 52 ermöglicht sowohl einem Empfangsverstärker 54 als auch einem Sender 70 eine Verbindung mit einer Antenne 50 gleichzeitig. Der Verstärker 54 verstärkt ein empfangenes zusammengesetztes Signal, welches Signale von der Basisstation an sämtliche Mobilstationen innerhalb ihrer Zelle sowie eine Störung umfasst. Ein Filter 56 filtert das Verstärkerausgangsignal zum Entfernen von zusätzlichem Rauschen. Das Ausgangssignal des Filters 56, das aus einem codierten Block von überlagerten CDMA Signalen von der entsprechenden Basisstation 100 besteht, wird in seine Real- und Imaginär- (Quadratur oder I, Q) Komponenten aufgeteilt und in einem Dual-Kanal-A-zu-D Wandler 58 digitalisiert.
Ein CDMA Signalprozessor 60 und ein Signalstärke-Verfolger und Sortierer 62 bilden einen CDMA Demodulator 63. Der CDMA Prozessor 60 demoduliert das stärkste Signal aus dem zusammengesetzten Signal und subtrahiert das demodulierte Signal aus dem zusammengesetzten empfangenen Signal in einem iterativen Demodulationsprozess, bis sämtliche codierten Mobilstations-Signale von der Basisstation 100 demoduliert sind. Die Signalstärkewerte von jedem demodulierten Signalcodeblock werden in dem Signalstärke-Verfolger und Sortierer 62 in der Reihenfolge des stärksten zu dem schwächsten Signalstärkewert sortiert und verwendet, um die relativen Stärken der Signale für den nächsten Codeblock vorherzusagen.
Die Position in der Signalstärke-Ordnung von diesem Abschnitt des Basisstationssignals, das für eine bestimmte Mobilstation vorgesehen ist, wird einem relativen Leistungspegelwert durch den Signalstärke-Verfolger und Sortierer 62 zugewiesen und in einer Speichernachschlagtabelle 64 gespeichert. Der Signalstärke-Verfolger und Sortierer 62 weist Leistungspegel in Übereinstimmung mit der relativen Signalstärke-Ordnung zu.
Eine höhere relative Signalstärke würde zum Beispiel einem größeren Leistungspegelwert und umgekehrt entsprechen.
Jedem Leistungspegel in der relativen Leistungspegel-Ordnung ist eine bestimmte Mobilstation zugewiesen und der Leistungspegel jeder Mobilstation wird an ihre jeweilige Leistungs-Steuereinrichtung 66 gesendet. Wenn der Leistungspegel, der dieser bestimmten Mobilstation zugeordnet ist, sich seit der letzten Iteration verändert hat, dann regelt die Leistungs-Steuereinrichtung 66 die Ausgangsleistung dieses Mobilstations-Senders 70 in Richtung auf den neuen Leistungspegelwert hin. Die Leistungs- Steuereinrichtung 66 prägt eine Zeitkonstante auf die Änderung von der gegenwärtigen Leistung auf den neu bestimmten Leistungspegel auf, so dass die Basisstation 100 keine plötzlichen Stufenänderungen in dem empfangnen Leistungspegel von dieser Mobilstation wahrnimmt. Zum Beispiel könnte die Leistungs-Steuereinrichtung 66 den Leistungspegel von dem gegenwärtigen Wert auf den gewünschten Wert bei einer begrenzten Rate auf einer Rampe einstellen, so dass er sich nicht mehr als 0,10 Dezibel zwischen aufeinanderfolgenden Codeblöcken ändert. Wenn ein Codeblock eine typische Dauer von 0,5 ms aufweist, kann die Rate einer Leistungsänderung 200 dB pro Sekunde sein. Diese Rate ist ausreichend hoch, um teilweise die Effekt eines Signalschwunds zu minimieren.
In einer alternativen Ausführungsform wird anstelle einer Verwendung der Position der Mobilstation in der Signalstärke- Ordnung zum Wählen der Senderleistung in diskreten Stufen das Verhältnis "r" der Leistung von diesem Abschnitt des Basisstationssignals So, der für eine Mobilstation vorgesehen ist, geteilt durch die Gesamtleistung von sämtlichen Mobilstations-Signalen innerhalb der Zelle Sm als eine kontinuierliche Leistungssteuervariable verwendet. Diese kontinuierliche Variable wird durch die nicht lineare Funktion P(r) transformiert, um den neuen gewünschten Wert der Senderleistung der Mobilstation zu ermitteln. Die nicht lineare Funktion P(r) kann durch numerisches Approximieren der kontinuierlichen Variablen "r" auf eine bestimmte Anzahl von Bits, z.B. auf 8 Bits und durch Verwendung davon zum Adressieren einer Nachschlagtabelle, die z.B. 256 Stellen aufweist, implementiert werden. Die Nachschlagtabelle, die P(r) darstellt, ist vorgegeben, so dass für jeden der 256 "r" Werte ein entsprechender Wert P(r) adressiert und zurückgeholt wird. Eine größere Genauigkeit wird durch Erhöhen der Anzahl von Bits, die das Verhältnis "r" darstellen, erreicht, z.B. 10 Bits erzeugt 1024 Werte, die in der Nachschlagtabelle gespeichert sind. Wenn natürlich "r" echt kontinuierlich wäre, würde eine Nachschlagtabelle unendlich groß sein.
Es geht über den Umfang dieser Beschreibung hinaus, ausführliche Einzelheiten bezüglich der Bestimmung der nicht linearen Funktion bereitzustellen, die zum Erzeugen der Inhalte der Nachschlagtabelle verwendet wird. Eine derartige Bestimmung erfordert komplexe Situationen des gesamten Duplex-Kommunikationssystems. Jedoch werden die verschiedenen Kriterien, die nachstehend aufgeführt sind, einen Durchschnittsfachmann in die Lage versetzen, eine geeignete, nicht lineare Funktion zu entwickeln. Das Verhältnis "r" kann entweder als ein Leistungsverhältnis, ein Spannungsverhältnis oder in dB's, d.h. auf einer logarithmischen Skala ausgedrückt werden. Eine Simulation einer nicht linearen Funktion P(r) zum Erzielen einer optimalen Beziehung zwischen einer aufwärts gerichteten (Uplink) und abwärts gerichteten (Downlink) relativen Leistung ist graphisch in Fig. 5 dargestellt. Es wird angenommen, dass die Zelle 24 aktive Mobilstationen, die mit 1-24 nummeriert sind, entlang der horizontalen Achse bei der Erhöhung des Abstands von der Basisstation enthält. X = 24 entspricht der Mobilstation, die von der Basisstation am weitesten entfernt ist; X = 1 entspricht den Mobilstationen, die zu der Basisstation am nächsten liegen.
Während die Leistungspegel, die in der Aufwärtsrichtung von der Mobilstation zu der Basisstation benötigt werden, um gleiche Leistungspegel an der Basisstation bereitzustellen, durch das voranstehend beschriebene Ausbreitungsgesetz vierter Potenz bestimmt wird, z.B. sind die Leistungspegel umgekehrt proportional zu der vierten Potenz der Abstände von jeder Mobilstation zu ihrer Basisstation, muss das Ausbreitungsgesetz, welches die Leistungspegel diktiert, die für die Abwärtsrichtung benötigt werden, um eine gleiche Signalqualität bei jeder Mobilstation bereitzustellen, die Störung von benachbarten Zellen berücksichtigen. Es ist genau der Unterschied zwischen den Aufwärts- und Abwärts- Ausbreitungsgesetzen, verursacht durch die Störung von benachbarten Zellen, warum eine nicht lineare Funktion benötigt wird, um eine relative Signalstärke für Abwärts- Übertragungen in eine benötigte Senderleistung auf Aufwärts- Übertragungen zu übersetzen.
Die Kurve in Fig. 5 zeigt die nicht lineare Entsprechung zwischen einer Verteilung der Basisstationsleistung an Mobilstationen auf der Abwärtsverbindung und der Senderleistung der Mobilstation, die in der Aufwärtsrichtung an die Basisstation benötigt wird. Die Kurve, die mit Leistungsteilung bezeichnet ist, zeigt für das bestimmte System, welches simuliert wird, den Anteil der Gesamtbasisstations-Senderleistung, den jede Mobilstation empfangen sollte (in dB unter einer gesamten gesendeten Basisstationsleistung), um eine Gleichheit in der Signalqualität an jeder Mobilstation zu erzielen. Demzufolge empfängt die Mobilstation 1 -42 dB der Gesamtleistung, während die Mobilstation 24 -8 dB empfängt, eine Differenz von 34 dB. Andererseits ist die Mobilstation 24 24 mal weiter entfernt als die Mobilstation 1, wenn eine gleichförmige Bereichsverteilung von Mobilstationen angenommen wird, und auf Grundlage des Radiusgesetztes dritter Potenz, auf welches voranstehend Bezug genommen wurde, muss die Mobilstation 24 (24)² mal so viel Leistung wie die Mobilstation 1 senden, was äquivalent zu 28 dB ist. Genauso erhält die Mobilstation 10 22 dB mehr Basisstationsleistung als die Mobilstation 1, sollte aber 20 dB mehr an die Basisstation zurücksenden, etc. Somit stellt jede Mobilstation ihre Senderleistung im Ansprechen auf Änderungen der Signalstärke, die für diese Mobilstation vorgesehen und von der Basisstation empfangen wird, in Übereinstimmung mit der nicht linearen Funktion P(r) ein.
Ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung bei der Einstellung der Mobilstations-Senderleistung besteht darin, gleiche Signal-zu-Störungs-Verhältnisse (C/I) an der Basisstation für sämtliche Mobilstationen gleichzeitig mit gleichen Signal-zu-Störungs-Verhältnissen (C/I) an sämtlichen Mobilstationen in Bezug auf Signale von der Basisstation zu erreichen. Ein Problem, welches eine Erzielung dieses Ziels beeinflusst, ist, dass sich die momentanen Signalstärken von sämtlichen Mobilstationen wegen eines Mehrwege- oder Rayleigh-Schwunds auf ihren jeweiligen nicht korrelierten Signalpfaden verändern. In Systemen, die eine subtraktive CDMA Demodulation verwenden, weisen Signale von Mobilstationen in der Nähe der Basisstation, die einen einzelnen dominanten Ausbreitungspfad (geringe Echos) aufzeigen, die stärksten Signalstärken auf und sollten deshalb aus dem zusammengesetzten Signal zuerst demoduliert und entfernt werden. Signale von weiter entfernten Mobilstationen, bei denen es wahrscheinlicher ist, dass sie über mehrere Pfade empfangen werden (verzögerte Echos von Reflektionen von Bergen, Gebäuden etc.) sollten danach entfernt werden. Demzufolge stellt in der subtraktiven CDMA Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Basisstation eine Zielsignalstärke über dem Mittelwert für Mobilstationen, bei denen es wahrscheinlich ist, dass sie mehrere Pfade aufweisen, und eine zweite Zielsignalstärke unterhalb des Mittelwerts für diejenigen Mobilstationen, bei denen es weniger wahrscheinlich ist, dass sie mehrere Pfade aufweisen, ein.
Betrachtet man die unvorhersagbare Art der Störung und der Mehrwege-Schwundprobleme, die voranstehend beschrieben wurden, müssen die Inhalte der Nachschlagtabelle 64 für die nicht lineare Leistungsfunktion, die auf theoretische Berechnungen gestützt wird, angesichts der praktischen Erfahrung für optimale Ergebnisse oft modifiziert werden. Die vorliegende Erfindung ermöglicht, dass die Nachschlagtabelle 64 durch einen Befehl von der Basisstation, der in den Daten enthalten ist, die von der Mobilstation empfangen werden, als eine digitale Steuernachricht geändert wird. Während die Modifikation ein gesamter Skalierungsfaktor im einfachsten Fall sein könnte, könnte sie auch die selektive Modifikation von bestimmten Elementen oder ein vollständiges Neuschreiben der gesamten Tabelle beinhalten. In Situationen, bei denen Zielsignalstärken von der Basisstation nicht spezifiziert werden oder nicht erforderlich sind, kann auch eine voreingestellte Nachschlagtabelle (Default-Nachschlagtabelle) in jeder Mobilstation vorgesehen werden.
Wenn eine diskontinuierliche Übertragung (DTX) im Zusammenhang mit dem Duplexleistungs-Steuersystem der vorliegenden Erfindung verwendet wird, sendet normalerweise gerade nur der Mobilstations-Sender, der zu dem aktiven Sprecher gehört. Während eines großen Teils einer normalen Sprachkonversation existiert eine Kommunikationsstrecke deshalb nur in einer Richtung und die Leistungsregelschleife der vorliegenden Erfindung zwischen der Mobilstation und der Basisstation ist unterbrochen. Natürlich ist es möglich, dass eine Mobilstation ihre Senderleistung auf Grundlage von vergangenen Signalstärkemessungen von vorangehenden Übertragungen von der Basisstation formuliert, aber diese Messungen können zu alt sein, um von Nutzen zu sein, und keine Kompensation eines Rayleigh-Schwunds oder eines Lognormalen Schwunds wird erhalten.
Die Verwendung der DTK in Kombination mit der vorliegenden Erfindung in dem in Fig. 3 dargestellten System wird nachstehend mit näheren Einzelheiten im Zusammenhang mit Fig. 4 beschrieben. Der CDMA Signalgenerator 68, der entweder in der Basisstation 100 oder in jeder Mobilstation 200 verwendet wird, verwendet einen Sprachcodierer 80 zum Codieren der Spracheingangswellenform in typischerweise 20 ms Blöcken in einem codierten Block von typischerweise 280 Datenbits. Jeder 20 ms Block, der von dem Sprachcodierer 80 erzeugt wird, enthält entweder Sprachinformation oder eine Ruhe (keine Sprache). Ein Orthogonalblock-Codierer 82 codiert eine Gruppe von Bits, typischerweise sieben Bits, des codierten Blocks in Codewörter, die typischerweise 128 Bits lang sind. Ein Verschachteler 84, der einen einzigartigen Code für jede Mobilstation verwendet, stellt sicher, dass sich Codewort-Sequenzen für jede Mobilstation unterscheiden.
Von zweiundvierzig Codewörtern, die pro 20 ms übertragen werden, stellen typischerweise vierzig Codewörter einen Sprachblock dar. Die Codewörter in jedem Block werden von einem Codewort-Generator 86 mit einem Codewortabstand gestaffelt, um zwischen den Signalen, die für verschiedene Mobilstationen bestimmt sind, zu unterscheiden. Der Vorteil der Staffelung besteht darin, dass die abgestuften Codewörter für jedes Mobilstations-Signal bei unterschiedlichen Zeitpositionen auftreten und Signalstärkemessungen zwischen jeder Mobilstation und der Basisstation während ansonsten ruhigen Übertragungsperioden aufrecht erhalten. Ferner werden Spitzen in der Empfängeraktivität zum Demodulieren und Decodieren der Codewörter vermieden.
zu Zeiten, bei denen keine Sprache zur Übertragung aufgrund einer Ruheperiode vorhanden ist, werden nur zwei (oder ein irgendeine kleine Anzahl von) Codewörtern in einer vorgegebenen Position innerhalb des 40-Wort Blocks übertragen. Wenn die Basisstation oder der Empfänger der Mobilstation diese anfänglichen Codewörter, die einen Ruheblock anzeigen, erfasst, ignoriert der Empfänger den Rest des Blocks. In dieser Weise werden beträchtliche Signalverarbeitungsressourcen eingespart. Zusätzlich versieht diese Übertragungstechnik mit abgestuften Codewörtern den Empfänger der Mobilstation und der Basisstation mit wenigstens einem Abtastwert der Signalstärke für jedes Signal bei jeweils 20 ms, wodurch ermöglicht wird, dass die Leistungsregelschleife der vorliegenden Erfindung in einem kontinuierlichen Betrieb bleibt.

ZUSAMMENFASSUNG

Messungen von einer Mobilstations-Signalstärke, die an der Basisstation empfangen wird, werden verwendet, um den Anteil der Leistung zu bestimmen, die von der Basisstation an eine bestimmte Mobilstation gesendet werden soll. Jede einer Vielzahl von Mobilstationen misst die relative Stärke des Basisstationssignals, welches speziell für diese Mobilstation vorgesehen ist. Die relative Stärke wird mit entweder der Gesamtbasiss^1tations-Signalleistung oder mit einer kumulativen Rangordnung der Leistung von Signalen, die für andere Mobilstationen vorgesehen sind, verglichen. Dieser Vergleich wird verwendet, um zu bestimmen, ob die Mobilstation ihre Leistung erhöhen oder verkleinern sollte.
(Fig. 1)

Claims

1. Duplexleistungs-Steuersystem zur Verwendung in einem zellularen Kommunikationssystem mit wenigstens einer Basisstation (100) und einer Vielzahl von Mobilstationen (200) zum Kommunizieren mit der wenigstens einen Basisstation (100), wobei die Basisstation (100) eine Leistungsmesseinrichtung zum Messen einer Signalleistung in Kommunikationssignalen, die von der Basisstation empfangen werden, umfasst und jede der Mobilstationen (200) eine Leistungsmesseinrichtung zum Messen einer Signalleistung in Kommunikationssignalen, die von der jeweiligen Mobilstation (200) empfangen werden, umfasst, wobei das Duplexleistungs-Steuersystem dadurch gekennzeichnet ist, dass:

jede Mobilstation (200) umfasst:

einen Mobilstations-Empfänger (22) zum Empfangen eines zusammengesetzten Signals, welches aus Signalen gebildet ist, die von der Basisstation (100) an alle der Vielzahl von Mobilstationen (200) übertragen werden, wobei jedes übertragene Signal für eine der Mobilstationen (200) vorgesehen ist, und zum Bestimmen von entsprechenden Signalstärkewerten für jedes empfangene Signal in dem zusammengesetzten Signal, und

eine Leistungspegel-Steuereinrichtung (30), die mit dem Mobilstations-Empfänger (22) verbunden ist, zum Berechnen eines gewünschten Mobilstations- Senderleistungspegels aus den Signalstärkewerten, und

wobei die Basisstation (100) umfasst:

einen Basisstations-Empfänger (12a, 12b, 12c) zum Empfangen von Signalen, die von der Vielzahl von Mobilstationen (200) gesendet werden, und zum Messen von deren entsprechenden Signalstärkewerten, und

eine Leistungssteuereinheit (14) zum Modifizieren von Leistungspegeln von Signalübertragungen an die Mobilstationen (200) auf Grundlage der gemessenen Signalstärkewerte, so dass jeder der Mobilstations- Empfänger (22) sein beabsichtigtes Signal mit im wesentlichen einer gleichen Signalqualität empfängt und der Basisstations-Empfänger (12a, 12b, 12c) die von den Mobilstationen gesendeten Signale mit im wesentlichen einer gleichen Signalqualität empfängt.

2. System nach Anspruch 1, wobei die Leistungspegel- Steuereinrichtung (30) den gewünschten Leistungspegel für jeden Mobilstations-Sender (32) aus einer relativen Rangordnung der bestimmten Signalstärkewerte von der größten zu der schwächsten Signalstärke berechnet.

3. System nach Anspruch 2, wobei die Leistungspegel- Steuereinrichtung (30) umfasst:

eine Einrichtung zum Erfassen von Änderungen in einem Leistungspegel von Übertragungen, die für die Mobilstation (200) vorgesehen sind, auf Grundlage von Änderungen in der relativen Rangordnung;

eine Einrichtung zum Erhöhen des Sendesignal- Leistungspegels der Mobilstation, wenn die relative Rangordnung zunimmt; und

eine Einrichtung zum Verkleinern des Sendesignal- Leistungspegels, wenn die relative Rangordnung der Mobilstation abnimmt.

4. System nach Anspruch 1, wobei die Leistungspegel- Steuereinrichtung (30) den gewünschten Leistungspegel für ihre jeweilige Mobilstation (200) als eine Funktion eines Verhältnisses des bestimmten Signalstärkewertes im Zusammenhang mit der jeweiligen Mobilstation (200) zu einem Mittelwert der bestimmten Signalstärkewerte im Zusammenhang mit den anderen Mobilstationen (200) berechnet.

5. System nach Anspruch 4, wobei die Leistungspegel- Steuereinrichtung (30) umfasst:

eine Einrichtung zum Erfassen von Änderungen in Leistungspegeln von übertragenen Signalen, die für die Mobilstation vorgesehen sind, auf Grundlage von Änderungen in dem Verhältnis;

eine Einrichtung zum Erhöhen des Sender-Leistungspegels der Mobilstation, wenn das Verhältnis zunimmt; und

eine Einrichtung zum Verkleinern des Sender- Leistungspegels der Mobilstation, wenn das Verhältnis abnimmt.

6. System nach Anspruch 1, wobei die Leistungspegel- Steuereinrichtung (30) umfasst:

einen Speicher (64) zum Speichern einer nicht linearen Leistungsverteilungsfunktion in einer Tabellenform; und

eine Einrichtung (66) zum Bestimmen des gewünschten Leistungspegels auf Grundlage der nicht linearen Leistungsverteilungsfunktion.

7. System nach Anspruch 6, wobei die Basisstation (100) umfasst:

eine Einrichtung zum Erzeugen und Übertragen eines Modifikationsbefehls; und

wobei jede Mobilstation (200) ferner eine Einrichtung, die auf den Modifikationsbefehl anspricht, zum Ändern der Speichereinrichtung in der Mobilstation zum Anpassen der nicht linearen Funktion umfasst.

8. System nach Anspruch 1, wobei jede Mobilstation (200) ferner umfasst:

einen Sender (32) zum Senden eines Mobilstations-Signals von der Mobilstation, und

eine Einrichtung, die mit der Leistungspegel- Steuereinrichtung (30) verbunden ist, zum allmählichen Ändern der Leistung der Sendeeinrichtung auf Grundlage des berechneten gewünschten Mobilstations- Senderleistungspegels.

9. System nach Anspruch 1, wobei die Leistungssteuereinheit (14) Leistungspegel von Signalübertragungen an Mobilstationen (200) mit relativ kleineren gemessenen Signalstärkewerten erhöht und Leistungspegel an Mobilstationen mit relativ größeren gemessenen Signalstärkewerten verkleinert.

10. System nach Anspruch 1, wobei die Leistungspegel- Steuereinrichtung (30) umfasst:

einen Sortierer zum Sortieren der bestimmten Signalstärkewerte in einer Reihenfolge von einem größten zu einem kleinsten Signalstärkewert, und

einen Wähler zum Wählen des gewünschten Mobilstations- Senderleistungspegels aus einer vorgegebenen Nachschlagtabelle, die in einem Speicher gespeichert ist, auf Grundlage der Position des bestimmten Signalstärkewerts der Mobilstation in der sortierten Reihenfolge.

11. System nach Anspruch 1, wobei der Mobilstations- Empfänger (22) und der Basisstations-Empfänger (12a, 12b, 12c) jeweils einen Codeteilungs-Vielfachzugriff- Empfänger (63) umfassen.

12. System nach Anspruch 1, wobei der Mobilstations- Empfänger (22) ein Codemultiplex-Vielfachzugriff-(CDMA)- Demodulator (63) ist, umfassend:

einen subtraktiven CDMA-Signalprozessor (60) zum Demodulieren des zusammengesetzten Signals in eine Vielzahl von demodulierten Signalen, die den gesendeten Signalen an jede der Vielzahl von Mobilstationen entsprechen;

einen Signalstärkeverfolger und Sortierer (62), um die demodulierten Signale in einer Reihenfolge von einer größten zu einer schwächsten Signalstärke in eine Rangordnung einzureihen; und

wobei der CDMA-Signalprozessor (60) die demodulierten Signale aus dem zusammengesetzten Signal in der Reihenfolge demoduliert und subtrahiert.

13. System nach Anspruch 12, ferner umfassend einen Speicher (64) zum Speichern der demodulierten Signalstärken in einem Tabellenformat.

14. System nach Anspruch 12, wobei jede Mobilstation (200) ferner umfasst:

einen CDMA Signalgenerator (68), der mit der Leistungspegel-Steuereinrichtung (66) verbunden ist, zum Erzeugen von codierten Blöcken von CDMA Datensignalen und zur zeitlichen Staffelung der Übertragung der codierten Blöcke.

15. Sendeleistungssystem nach Anspruch 1, wobei jede Mobilstation (200) umfasst:

eine Einrichtung zum Erfassen von Ruheperioden in Kommunikationen von der Basisstation an irgendeine Mobilstation, und

eine Einrichtung zum Deaktivieren einer Demodulation eines Signals, welches als in Ruhe befindlich erfasst wird.

16. Duplexleistung-Steuersystem zur Verwendung in einem Zellularkommunikationssystem mit wenigstens einer Basisstation (100) und einer Vielzahl von Mobilstationen (200) zum Kommunizieren mit der wenigstens einen Basisstation (100), wobei die Basisstation (100) eine Leistungsmesseinrichtung zum Messen einer Signalleistung in Kommunikationssignalen, die von der Basisstation empfangen werden, umfasst und jede der Mobilstationen (200) eine Leistungsmesseinrichtung zum Messen einer Signalleistung in Kommunikationssignalen, die von der jeweiligen Mobilstation (200) empfangen werden, umfasst, wobei das Duplexleistungs-Steuersystem dadurch gekennzeichnet ist, dass:

jede Mobilstation (200) einen Sender (32) aufweist; und die Basisstation (100) eine Leistungssteuereinheit (14) zum Ändern einer Basissenderleistung, die an jede Mobilstation (200) übertragen wird, aufweist, um für jede Mobilstation (200) eine entsprechende Basisstations-Senderleistung zu erzeugen, die ein gewünschter Anteil der Gesamtbasissenderleistung ist, und um dadurch jede Mobilstation anzuweisen, ihre Mobilstations-Senderleistung zu regeln,

wobei eine Erhöhung in der entsprechenden Basisstations- Senderleistung proportional zu einer Gesamtbasissenderleistung an einer entsprechenden Mobilstation anzeigt, dass die entsprechende Mobilstation ihre Mobilstations-Senderleistung erhöhen soll.

17. Duplex-Leistungssteuersystem nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Leistungssteuereinheit (14) eine Einrichtung zum Bestimmen, für jede Mobilstation (200), des gewünschten Anteils, der Signalleistungspegel, die an der Basisstation von jeder der Mobilstationen empfangen werden, ausgleichen wird, umfasst.

18. Leistungssteuersystem nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass jede Mobilstation (200) ferner gekennzeichnet ist durch:

einen Signalstärkerechner (28) zum Erfassen von Änderungen in einer empfangenen Signalstärke eines entsprechenden Signals, welches an die Mobilstation (200) übertragen wird, proportional zu einer Gesamtsignalstärke von allen Signalen, die von der Basisstation (100) empfangen werden, und eine Leistungspegel-Steuereinrichtung (30) zum Ändern der Mobilstations-Senderleistung auf Grundlage der erfassten Änderungen.

19. Leistungssteuersystem nach Anspruch 18, wobei die Leistungspegel-Steuereinrichtung (30) die Mobilstations- Senderleistung als eine Funktion eines Verhältnisses eine Stärkewerts eines Signals, welches für die Mobilstation (200) vorgesehen ist, zu einem Mittelwert von Stärkewerten von Signalen, die für andere Mobilstationen (200) vorgesehen sind, ändert.

20. Leistungssteuersystem nach Anspruch 18, wobei der Signalstärkerechner (28) eine Einrichtung umfasst, um sämtliche Signale, die an Mobilstationen gesendet werden, von größten zu geringsten Signalstärkewerten in eine Rangordnung einzureihen, und wobei die Leistungspegel-Steuereinrichtung (30) die Mobilstations- Senderleistung erhöht, wenn ihre relative Rangordnung zunimmt, und die Mobilstations-Senderleistung verkleinert, wenn ihre relative Rangordnung abnimmt.

21. System nach Anspruch 18, wobei die Leistungspegel- Steuereinrichtung (30) umfasst:

einen Speicher (64) zum Speichern einer nicht linearen Leistungsverteilungsfunktion in einer Tabellenform, und

eine Leistungspegel-Steuereinrichtung (66) zum Bestimmen der geänderten Mobilstations-Senderleistung auf Grundlage der nicht linearen Funktion.

22. System nach Anspruch 21, wobei die Basisstation (100) eine Einrichtung zum Erzeugen und Übertragen eines Modifikationsbefehls umfasst und wobei jede Mobilstation (200) ferner eine Einrichtung umfasst, um den Speicher (64) in jeder Mobilstation (200) zu modifizieren, um die nicht lineare Funktion anzupassen.

23. Duplexleistungs-Steuersystem nach Anspruch 16, wobei jede Mobilstation (200) ferner gekennzeichnet ist durch:

einen Empfänger (22);

eine Einrichtung, die mit dem Empfänger gekoppelt ist zum Erfassen von Ruheperioden in Kommunikationen von der Basisstation an irgendeine Mobilstation; und

eine Einrichtung, die mit der Erfassungseinrichtung und dem Empfänger gekoppelt ist zum Deaktivieren der Verarbeitung durch den Empfänger von irgendeinem Signal, welches als in Ruhe befindlich erfasst wird.

24. Duplexleistungs-Steuersystem nach Anspruch 16, wobei das System ferner gekennzeichnet ist durch

eine Einrichtung zum Erzielen ungefähr der gleichen Signal-zu-Störungs-Verhältnisse an der Basisstation (100) für sämtliche Mobilstationen (200), und

eine Einrichtung zum Regeln der Leistung von Signalübertragungen von der Basisstation (100), um ungefähr die gleichen Signal-zu-Störungs-Verhältnisse an jeder Mobilstation (200) von der Basisstation (100) zu erzielen.

25. Duplexleistungs-Steuersystem zur Verwendung in einem zellularen Kommunikationssystem mit wenigstens einer Basisstation (100) und einer Vielzahl von Mobilstationen (200) zum Kommunizieren mit der wenigstens einen Basisstation (100), wobei die Basisstation (100) eine Leistungsmesseinrichtung zum Messen einer Signalleistung in Kommunikationssignalen, die von der Basisstation empfangen werden, umfasst und jede der Mobilstationen (200) eine Leistungsmesseinrichtung zum Messen einer Signalleistung in Kommunikationssignalen, die von der jeweiligen Mobilstation (200) empfangen werden, umfasst, wobei das Duplexleistungs-Steuersystem dadurch gekennzeichnet ist

dass die Basisstation umfasst:

eine Leistungssteuereinheit (14) zum Regeln der Leistungspegel von Signalübertragungen von der Basisstation (100), um ungefähr die gleichen Signal-zu- Störungs-Verhältnisse an jeder Mobilstation (200) von der Basisstation (100) zu erhalten, und

das jede Mobilstation umfasst:

eine Leistungspegel-Steuereinrichtung (30), die auf die Leistungspegel von Signalübertragungen von der Basisstation (100) anspricht, um den Leistungspegel von Signalen, die von den Mobilstationen (200) an die Basisstation (100) übertragen werden, einzustellen, um ungefähr die gleichen Signal-zu-Störungs-Verhältnisse an der Basisstation (100) für sämtliche Mobilstationen (200) zu erhalten, wobei die Leistungspegel- Steuereinrichtung dafür ausgelegt ist, um den Leistungspegel von Signalen, die von den Mobilstationen (200) an die Basisstation (100) übertragen werden, im Ansprechen auf eine Erhöhung im Leistungspegel von Signalübertragungen von der Basisstation (100) zu erhöhen.

26. Duplexleistungs-Steuersystem nach Anspruch 25, wobei jede Mobilstation (200) ferner gekennzeichnet ist durch einen Empfänger (22);

eine Einrichtung zum Erfassen von Ruheperioden in Kommunikationen von der Basisstation (100) zu irgendeiner Mobilstation (200); und

eine Einrichtung zum Deaktivieren einer Verarbeitung durch den Mobilstations-Empfänger (22) von irgendeinem Signal, welches als in Ruhe befindlich erfasst wird.

27. Duplexleistungs-Steuersystem nach Anspruch 25, wobei jede Mobilstation (200) ferner gekennzeichnet ist durch:

einen Signalstärkerrechner (28) zum Erfassen von Signalstärken von Signalen, die von der Basisstation (100) übertragen werden, vorgesehen für jede Mobilstation (200); und

eine Einrichtung, um die erfasste Signalstärke in der Reihenfolge einer relativen Signalstärke von einer größten zu einer schwächsten Signalstärke in eine Rangordnung einzureihen, wobei die Leistungspegel- Steuereinrichtung (30) den Leistungspegel von Signalübertragungen von jeder Mobilstation (200) auf Grundlage der relativen Signalstärke-Rangordnung einstellt.

28. System nach Anspruch 27, wobei jede Mobilstation (200) ferner umfasst:

einen Sender (32) zum Übertragen eines Mobilstations- Signals von der Mobilstation (200), wobei die Leistungspegel-Steuereinrichtung (30), die mit der Rangordnungseinrichtung verbunden ist, eine Leistung des Senders (32) jeder Mobilstation auf Grundlage der relativen Rangordnung allmählich einstellt.

29. System nach Anspruch 27, wobei die Leistungspegel- Steuereinrichtung (30) von Signalübertragungen von Mobilstationen (200) erhöht, die bestimmen, dass ihre jeweilige Signalstärke, die von der Basisstation (100) empfangen wird, zugenommen hat, und den Leistungspegel von Signalübertragungen von Mobilstationen (200) verkleinert, die bestimmen, dass ihre jeweilige Signalstärke, die von der Basisstation (100) empfangen wird, abgenommen hat.

30. System nach Anspruch 27, wobei die Rangordnungseinrichtung umfasst:

eine Einrichtung zum Sortieren von Werten der erfassten Signalstärke in einer Reihenfolge von dem größten zu dem kleinsten, und

eine Einrichtung zum Wählen von Mobilstations- Übertragungs-Leistungspegeln aus einer vorgegebenen Nachschlagtabelle, die in einem Speicher gespeichert ist, auf Grundlage der Position eines Signalstärkewerts einer Mobilstation in der sortierten Reihenfolge.

31. Duplexleistungs-Steuersystem nach Anspruch 25, wobei die Leistungssteuereinheit (14) ferner gekennzeichnet ist durch

eine Einrichtung zum Berechnen eines Leistungspegels für jede Mobilstation (200) als eine Funktion eines Verhältnisses des Signalstärkewerts jeder Mobilstation zu einem Mittelwert der Signalstärkewerte einer anderen Mobilstation.

32. Duplexleistungs-Steuersystem nach Anspruch 25, wobei jede Mobilstation (200) ferner gekennzeichnet ist durch:

einen Speicher (64) zum Speichern einer nicht linearen Leistungsverteilungsfunktion in einer Tabellenform, und eine Einrichtung zum Bestimmen einer Mobilstations- Senderleistung auf Grundlage der nicht linearen Funktion.

33. System nach Anspruch 32, wobei die Basisstation (100) eine Einrichtung zum Erzeugen und Übertragen eines Modifikationsbefehls umfasst; und

wobei jede Mobilstation (200) eine Einrichtung, die auf den Modifikationsbefehl anspricht, zum Modifizieren der Speichereinrichtung in jeder Mobilstation (200), um die nicht lineare Funktion anzupassen, umfasst.