DE69332468T2

DE69332468T2 - Verfahren und einrichtung zur steuerung der sendeleistung

Info

Publication number: DE69332468T2
Application number: DE69332468T
Authority: DE
Inventors: Roland Bodin; Robin Chambert; Magnus Lindroth
Original assignee: Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Current assignee: Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Priority date: 1992-09-04
Filing date: 1993-08-11
Publication date: 2003-05-15
Anticipated expiration: 2013-08-12
Also published as: RU2115241C1; EP0611499B1; CN1086945A; AU672628B2; CN1054952C; TW226505B; FI942033A; WO1994006218A1; AU4988393A; JPH07504077A; FI942033A0; HK1014309A1; DE69332468D1; EP0611499A1; ATE227479T1; US5887245A; NZ255617A

Description

Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft die Anwendung von Leistungsregelungsverfahren in Mobilfunktelefonkommunikation, und insbesondere eine periodische und nicht periodische Leistungsregulierung von Signalstärken, die an einer Empfangsstation empfangen werden.

Hintergrund

Um eine Interferenz zwischen unterschiedlichen Transmittern in einem Mobilfunktelefonsystem zu minimieren, wird die Übertragungsleistung der Mobilstation und in einigen Systemen die Übertragungsleistung der Basisstation in Intervallen geregelt. Bei einer Leistungsregelung ist es ein Ziel, sicherzustellen, dass nur die Leistung, die für ein Aufrechterhalten einer zufriedenstellenden Übertragung eines Gesprächs zwischen einer Mobilstation und einer Basisstation absolut notwendig ist, verwendet wird. Durch Regeln der Leistung von Mobilübertragungen auf niedrige Pegel mit ausreichender Übertragungsqualität wird die Wahrscheinlichkeit einer Interferenz zwischen Mobilübertragungen reduziert.
Ein weiterer Grund zum Halten der Leistung von Mobilübertragungen auf dem niedrigsten möglichen Pegel ist es, die an der Mobilstation verbrauchte Energie zu reduzieren. Demzufolge werden die für eine Energieversorgung portabler Mobilstationen verwendeten Batterien eine geringere Kapazität erfordern. Eine entsprechende Reduktion der Größe der erforderlichen Batterie ist die Folge, wodurch die tragbaren Mobilstationen kleiner gemacht werden können.
In existierenden analogen zellularen Systemen wird die Sendeleistung einer Mobilstation durch eine Anweisung von der Basisstation nur dann geregelt, wenn dies absolut notwendig ist. Das aktive Gespräch wird gestört, wenn eine Leistungsregelungsanweisung gesendet wird, was ein Stummschalten eines Verkehrskanals ergibt. Daher tritt eine Leistungsregelung nur dann auf, wenn der Pegel des in der Basisstation empfangenen Signals außerhalb eines durch einen oberen und einen unteren Schwellwert definierten Bereichs liegt.
In solchen Systemen des Standes der Technik, beispielsweise wie dies im US Patent Nr. 4,485,486 von Webb et al gezeigt ist, wird eine Leistungsregelung erzielt durch eine Messung der Empfangssignalstärke von Übertragungen von einer Mobilstation an der entsprechenden Basisstation, ein Vergleichen der Signalstärke mit einem oberen und einem unteren Schwellwert, die einen erwünschten Signalstärkepegelbereich für einen geeigneten Empfang anzeigen, und Ausgeben einer Leistungseinstellungsanweisung von der Basisstation zur Mobilstation, falls dies durch das Vergleichsergebnis angezeigt ist. Das Überwachen wird mit relativ infrequenten Intervallen durchgeführt, typischer Weise in der Größenordnung von einmal jede fünf Sekunden, und die Regelung wird nur ausgeführt, wenn dies als notwendig angezeigt ist.
Obwohl digitale Modemsysteme für eine Leistungsregelung geeignet sind, kann eine Systemleistungseigenschaft weiter verbessert werden. Während die Interferenzmenge gegenüber regulierten analogen Systemen reduziert ist, stellt eine Interferenz immer noch ein Problem dar.
Die europäische Patentanmeldung Nr. 462 952 offenbart ein Verfahren zum Steuern einer Übertragungsleistung bei einer Funkkommunikation zwischen einer Mobilstation und einer Basisstation eines digitalen mobilen Funksystems. Die Übertragungsleistung wird zur Erzielung eines erwünschten Empfangsqualitätsniveaus innerhalb bestimmter Leistungsbegrenzungen geregelt.
Die vorliegende Erfindung liefert eine Leistungsregelung für Aufwärts- und/oder Abwärtsübertragungen bereit, die Empfangssignalstärkewerte näher als bei bekannten Systemen an dem erwünschten Idealwert hält. Weiter ist die vorliegende Erfindung an Modemzellularsysteme angepasst, insbesondere digitale Systeme, wobei Anweisungen auf von Sprache getrennten Kanälen übertragen werden. Demzufolge kann die Notwendigkeit zur Stummschaltung von Sprache während einer Leistungsanweisungsübertragung vermieden werden, und höher frequente Einstellungen von Leistungspegeln können implementiert werden.

Zusammenfassung

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Leistung unter Systemstandards (z. B. der GSM Spezifikation) geregelt, indem ein optimaler Korrekturwert berechnet wird, wodurch der empfangene Signalpegel so nahe wie möglich an dem vorgesehenen Idealwert gehalten wird.
Leistungsregelungsanweisungen werden periodisch getätigt, z. B. zweimal pro Sekunde, und nicht nur dann, wenn das empfangene Signal aus einem durch zwei Schwellwerte definierten Bereich herausfällt. Nach der vorliegenden Erfindung kann, falls zu einem bestimmten Zeitpunkt keine Korrektur erforderlich ist, eine Anweisung ausgegeben werden, auf dem gleichen festgelegten Pegel zu übertragen, oder es kann die Anweisung unterdrückt werden.
Um optimale Korrekturwerte bereitzustellen kann der neue Sendepegel berechnet werden, indem der Pfadverlust zwischen Sender und Empfänger zu dem vorgegebenen Empfangspegel hinzuaddiert wird. Der Pfadverlust kann berechnet werden, indem der alte Sendepegel minus dem alten Empfangspegel bestimmt wird. Die Pfadverlustberechnung liefert eine verbesserte Stabilität mit nur geringen Oszillationen um den vorgegebenen Wert. Typischer Weise werden Berechnungen in dB-Pegeln durchgeführt, wonach der Schritt einer Addition oder Differenzbildung auf dB-Pegel Bezug nehmen kann.
In einem Mobilfunkkommunikationssystem gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren bereitgestellt zum Regeln der Übertragungsleistung zwischen einer Mobilstation und einer Basisstation und umfasst die Schritte zum Messen eines Empfangsleistungspegels von einer Übertragungsstation, Berechnen eines neuen Übertragungsleistungspegels unter Verwendung eines vorgegebenen Empfangsleistungspegels, eines bekannten Übertragungsleistungspegels und des gemessenen Empfangsleistungspegels, und ein Anweisen der übertragenden Station, auf dem neuen Übertragungsleistungspegel zu übertragen. In einem Ausführungsbeispiel umfasst der Schritt zum Berechnen weiter die Schritte zum Bestimmen eines Pfadverlusts zwischen der Basisstation und der Mobilstation, wobei der Pfadverlust eine Differenz zwischen dem bekannten Übertragungsleistungspegel und dem gemessenen Empfangsleistungspegel entspricht, und ein Kombinieren des Pfadverlustes mit dem vorgegebenen Empfangsleistungspegel, um den neuen Übertragungsleistungspegel zu bestimmen. Der Pfadverlaust kann an der übertragenden Station oder der empfangenden Station bestimmt werden.
Der vorgegebene Empfangsleistungspegel kann als eine beliebige Funktion definiert sein, oder kann eine Konstante sein. In einem Ausführungsbeispiel ist er beispielsweise eine Funktion des Pfadverlustes zwischen der übertragenden Station und der empfangenden Station. Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel ist der vorgegebene Leistungspegel eine Funktion des Abstands zwischen der übertragenden Station und der empfangenden Station. Der Abstand kann beispielsweise bestimmt werden durch ein Messen der Hin- und Rückausbreitungsverzögerung von zugeordneten Abwärtsverbindungs-/Aufwärtsverbindungs-TDMA (Zeitunterteilungsvielfachzugriff) Zeitschlitzen.
Nach einem weitern Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung umfasst der Schritt zum Messen weiter ein Abtasten der Empfangsleistungspegelwerte von der übertragenden Station in regelmäßigen Intervallen während einer Messperiode, Filtern der abgetasteten Leistungspegelwerte, und Berechnen eines mittleren Empfangsleistungspegels für die Messperiode.
In noch einem weiteren Ausführungsbeispiel umfasst ein Verfahren zum Regeln einer Übertragungsleistung zwischen einer Mobilstation und einer Basisstation ein Messen der Qualität eines Signals von einer übertragenden Station und Anweisen der übertragenden Station, auf einem neuen Übertragungsleitungspegel zu übertragen, basierend auf der Signalqualität. Der Schritt zum Messen kann ein Bewerten der Bitfehlerrate umfassen, Bitfehlerinhalt oder Sprachqualität (Träger zu Interferenzverhältnis C/I). Weiter kann die übertragende Station angewiesen werden, auf einem neuen niedrigeren Übertragungsleistungspegel zu übertragen, und zwar nur dann, wenn die Signalqualität einen Schwellwert überschreitet.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Die vorliegende Erfindung wird nun detaillierter mit Bezug auf bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung beschrieben, die nur beispielhaft gegeben sind und in den begleitenden Zeichnungen veranschaulicht sind.
Fig. 1 veranschaulicht in einem schematischen Diagramm ein Beispiel eines zellularen Mobilfunksystems, was die Beziehung von unterschiedlichen Elementen des Systems veranschaulicht, einschließlich Zellen, eines Mobilvermittlungszentrums, von Basisstationen und Mobilstationen;
Fig. 2 zeigt ein Flussdiagramm eines beispielhaften Leistungsregelungsverfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 3 zeigt ein beispielhaftes System zum Durchführen einer Leistungsregelung;
Fig. 4a zeigt ein beispielhaftes Blockformat für eine Abwärtsverbindungsübertragung;
Fig. 4 zeigt ein beispielhaftes Blockformat für eine Aufwärtsverbindungsübertragung;
Fig. 5 zeigt ein Flussdiagramm einer Subrutine des Leistungsregelungsverfahrens, das in Fig. 2 veranschaulicht ist; und
Fig. 6 zeigt ein Flussdiagramm einer Subrutine des Leistungsregelungsverfahrens, das in Fig. 2 veranschaulicht ist.

Detaillierte Beschreibung

Während die folgende Beschreibung im Kontext von zellularen Kommunikationssystemen liegt, was tragbare oder mobile Funktelefone und/oder persönliche Kommunikationsnetzwerke umfasst, versteht es sich für den Fachmann, dass die Erfindung auch auf andere drahtlose Kommunikationsanwendungen angewendet werden kann.
Fig. 1 veranschaulicht in einem schematischen Diagramm zehn Zellen, C1 bis C10, in einem zellularen Mobilfunktelefonsystem. Normalerweise würde das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung in einem zellularen Mobilfunksystem implementiert sein, das viel mehr als zehn Zellen umfasst. Zum Zwecke dieser Beschreibung wird das hierin veranschaulichte System als ein isolierter Bereich eines größeren Systems erachtet, das fragmentiert wurde.
Für jede Zelle C1 bis C10 gibt es eine jeweilige Basisstation B1 bis B10. Fig. 1 veranschaulicht Basisstationen, die in der Nähe der jeweiligen Zellenzentren angeordnet sind und omni-direktionale Antennen aufweisen. Die Basisstationen von benachbarten Zellen können jedoch in der Nähe von Zellengrenzen angeordnet sein und direktionale Antennen aufweisen.
Fig. 1 veranschaulicht weiter neuen Mobilstationen M1 bis M9, die innerhalb einer Zelle und weiter von einer Zelle zu einer anderen beweglich sind. Das Verfahren gemäß der Erfindung kann in einem zellularen Mobilfunksystem implementiert werden, das viel mehr als zehn Mobilstationen umfasst. Insbesondere sind normalerweise viel mehr Mobilstationen als Basisstationen vorhanden.
Weiter ist in Fig. 1 ein Mobilvermittlungszentrum (MSC) veranschaulicht. Das MSC ist mit allen zehn veranschaulichten Basisstation mittels Kabeln verbunden. Das Mobilvermittlungszentrum ist fest verdrahtet verbunden mit einem festen öffentlichen Telefonvermittlungsnetzwerk (PSTN) oder einem ähnlichen festen Netzwerk. Die Kabel von dem MSC zu Basisstationen und Kabel zu dem festen Netzwerk sind nicht veranschaulicht. Weiter können andere Medien als Kabel für Baisstations- zu MSC-Kommunikationen verwendet werden, z. B. feste Funkverbindungen und faseroptische Verbindungen.
Das in Fig. 1 veranschaulichte zellulare Mobilfunksystem umfasst eine Vielzahl von Funkkanälen für eine Kommunikation. Das System kann für eine analoge Information ausgelegt sein, z. B. Sprache; digitalisierte analoge Information, z. B. digitalisierte Sprache; reine digitale Information, z. B. reine digitale Daten; und codierte Information, z. B. codierte digitale Daten.
Die Leistung, die dafür notwendig ist, dass eine Mobilstation effizient zu einer Basisstation mit minimaler Interferenz überträgt, kann durch das Landsystem bestimmt werden, das mit der Basisstation fest verdrahtet verbunden ist, oder lediglich durch die Basisstation unter Verwendung des Pfadverlusts zwischen der Mobilstation und der Basis. Jedes Mal wenn eine Leistungsanweisung von der Basis gesendet wird, wird ein neuer Übertragungsleistungspegel berechnet und zur Mobilstation gesendet. Der berechnete Übertragungsleistungspegel unterscheidet sich nicht notwendiger Weise von einem vorhergehenden Übertragungsleistungspegel, hängt jedoch von dem vorhergehenden Übertragungsleistungspegel ab. Der Pfadverlust zwischen der Mobilstation und der Basis ist der alte Übertragungsleistungspegel in der Mobilstation (MSPWRold) minus der gemessenen Empfangssignalstärke (SSfilt) in der Basisstation. SSfilt ist nicht ein momentaner Wert, sondern repräsentiert die gemessene Signalstärke über einer gewissen Zeitperiode. Um einen neuen Mobilstationsübertragungsleistungspegel (MSPWRnew) zu bestimmen, wird eine erwünschte Empfangssignalstärke (Ssdes) zu dem Pfadverlust addiert. Mathematisch wird der neue Mobilstationsübertragungsleistungspegel dargestellt durch:
MSPWRnew = Ssdes + (MSPWRold - SSfilt)
Alternativ kann der Pfadverlust berechnet werden unter Verwendung von Messungen der Mobilstation, die dem Landsystem berichtet werden, und den Leistungspegel des Signal, das durch die Basisstation zur Mobilstation gesendet wird. Die erwünschte Signalempfangsstärke kann eingestellt werden, um einen konstanten Wert zu erzielen, oder um in Übereinstimmung mit einer Funktion in unterschiedlichen Ausführungen der vorliegenden Erfindung zu variieren. Beispielsweise ist in einem Ausführungsbeispiel das erwünschte Empfangssignal eine Funktion des Abstands zwischen der Mobilstation und der Basisstation. In einem weiteren Ausführungsbeispiel ist der erwünschte Signalstärkewert eine Funktion des Pfadverlusts zwischen der Basisstation und der Mobilstation.
Eine beispielhafte Mobilstationsleistungsregelung ist im EP Patent Nr. EP-0462952, veröffentlicht am 27. Dezember 1991 beschrieben.
In Fig. 2 ist ein Flussdiagramm gezeigt, das die Schritte darstellt, die notwendig sind, ein beispielhaftes Leistungsregelverfahren der vorliegenden Erfindung auszuführen. Fig. 3 stellt die betreffenden Elemente eines beispielhaften Systems dar, einschließlich einer übertragenden (Basis oder Mobil) Station und einer empfangenden (Mobil oder Basis) Station zum Durchführen einer Leistungsregelung. Im US Patent Nr. 5,241,690, erteilt am 31. August 1993 sind in den Fig. 2 und 3 dieser Anmeldung die speziellen Elemente einer Mobilstation und einer Basisstation gezeigt und darin beschrieben.
Der Betrieb des beispielhaften Systems der vorliegenden Erfindung wird mit Bezug auf Fig. 3 beschrieben. Die Übertragungseinrichtung 30 der übertragenden Station 10 sendet Hochfrequenzsignale aus und misst den Signalpegel und die Signalübertragungsqualität der empfangenen Signale. Jede dieser Größen wird durch die Empfangseinrichtung 60 an der Empfangsstation 50 gemessen, welche in beispielhaften Ausführungen eine Basisstation oder eine Mobilstation sein kann. Der Signalpegel und eine Signalübertragungsqualität werden zur Verarbeitungseinrichtung 80 gesendet. Die Verarbeitungseinrichtung 80 führt die notwendige Übertragungsleistungsregelung durch. Ein neuer Übertragungsleistungspegel wird die Verarbeitungseinrichtung 80 berechnet. Nachfolgend weist die Übertragungseinrichtung 70 die übertragende Station an, auf dem neuen Übertragungsleistungspegel zu übermitteln. Die Anweisung wird durch die Empfangseinrichtung 40 empfangen, die die Anweisung zur Verarbeitungseinrichtung 30 sendet, welche ihrerseits die Übertragungseinrichtung 30 anweist, auf dem neuen Übertragungsleistungspegel zu übermitteln.
Die Signalstärkewerte (Ssmeas), die während einer Anzahl der letzten Messperioden empfangen wurden, werden in einen Filter mit finiter Impulsantwort (FIR) eingegeben. Die gefilterte Signalstärke SSfilt wird durch die folgende Beziehung dargestellt:
wobei c die Summe aller Gewichte wi ist und i ein jeweiliger Zeitindex, der eine bestimmte Messperiode in der Filterdauer anzeigt, wobei SSi SSmeas für die bestimmte Messperiode und MSPWRi eine zugeordnete Übertragungsleistung ist. Es wird darauf hingewiesen, dass SSmeas auf einer einzelnen Messperiode basiert, während SSfilt auf einer Anzahl von Messperioden basiert, wobei die Anzahl durch die Filterlänge bestimmt ist. Das tatsächliche Filtern wird in einem Pfadverlust durchgeführt, wo die Differenz zwischen empfangener Signalstärke und Übertragungsleistungspegel gefiltert ist. Das Ergebnis wird dann zurück "transformiert" in eine Signalstärke durch Addieren des MSPWRold. Dieses Filterverfahren stellt eine Stabilität des Steueralgorithmus sicher.
Ein neuen Mobilstationsübertragungsleistungspegel MSPWRnew wird unter Verwendung der vorhergehend genannten mathematischen Beziehung berechnet. Nachfolgend wird der neue Übertragungsleistungspegel zur Mobilstation ausgesendet. In diesem Ausführungsbeispiel werden Leistungspegeleinstellanweisungen zu der Mobilstation in regelmäßigen Intervallen ausgesendet, ungeachtet der Größe der Leistungspegeländerung oder möglicherweise auch ob eine Änderung einer Leistung notwendig ist.
Eine Leistungsregelung kann in zwei Phasen aufgeteilt werden, eine anfängliche Leistungsregelung und eine stationäre Leistungsregelung. Eine stationäre Regelung kann nicht gestartet werden, bis der Filter auf eine vorgegebene Länge aufgefüllt ist. In einem beispielhaften Ausführungsbeispiel wird lediglich eine Abwärtsregelung durchgeführt, bis der Leistungspegel gleich oder unterhalb einem vorgegebenen erwünschten anfänglichen zielregelpegel ist. Wenn diese Bedingung erfüllt ist, oder wenn der Signalstärkefilter gefüllt ist, ist eine anfängliche Regelung beendet und eine stationäre Regelung beginnt. Eine stationäre Regelung wurde vorhergehend in der vorhergehenden Beschreibung erläutert.
Der Leistungsbereich der Mobilstation kann durch die Basisstation begrenzt werden. Die folgende Beziehung kann dazu verwendet werden, die Grenzwerte der Leistung einzustellen:
MS_PWR_MAX = MS_PWR = (MS_PWR_MAX - PWR_DYN_RAINGE)
Die maximale Leistungsfähigkeit der Mobilstation wird durch MS_PWR_MAX dargestellt. PWR_DYN_RANGE, der dynamische Leistungsbereich, ist ein Parameter, der durch den Mobilstationsbetreiber definiert ist, wobei:
PWR_DYN_RANGE = (MS_PWR_MAX - MS_PWR_MIN)
wobei MS_PWR_MIN die minimale Leistungsfähigkeit der Mobilstation darstellt. Wenn die empfangene Signalstärke einen Wert SSmax überschreitet, wird es der Mobilstation erlaubt, auf einem Leistungspegel zu übermitteln, der geringer als MS_PWR_MAX - PWR_DYN_RANGE ist. Demzufolge wird Signalstärke SSdes auf SSmax eingestellt und die Leistungsregelung kann durchgeführt werden, ohne die Leistungsbereichsbegrenzurig anzuwenden.
Die Qualität einer Signalübertragung beeinflusst die Regelung der Leistung. In einem der GSM Spezifikation oder der EIA/TIA IS-54 Spezifikation folgende Mobilfunksystem kann die Signalqualität gemessen werden, indem die Bitfehlerrate/-fehlerinhalt der digitalen Symbole gemessen wird, d. h. die Anzahl von Bits mit Fehler in Bezug auf die gesamte Anzahl von Bits, unter Verwendung einer Gruppe von Verfahren, die im Stand der Technik bekannt sind, beispielsweise dem in einem GSM Dokument mit dem Titel GSM/- wP2 Doc. 17/88 beschriebenen Verfahren.
Es gibt einen akzeptierten Bereich einer Qualität, der aufrecht erhalten werden muss. In GSM Systemen ist das Verhältnis zwischen Qualitätsniveaun und Bitfehlerrate in Tabelle 1 gezeigt. TABELLE 1
Das Verhältnis zwischen Qualitätsniveau und wahrgenommener Sprachqualität variiert mit dem, der die Qualitätsbestimmung vornimmt. Ein Beispiel dieser Beziehung ist in Tabelle 2 dargestellt. Tabelle 2
In einem Ausführungsbeispiel wird der mögliche Qualitätswertebereich in drei Unterbereiche aufgeteilt. Die maximale Schrittgröße mit der die Leistung zu einem gegebenen Zeitpunkt vermindert werden kann, hängt von dem Bereich ab, in den der Qualitätswert hineinfällt. Die erlaubte Abwärtsregelgröße wird durch den gemittelten Qualitätsniveau vorgegeben. Eine Qualität in einem bestimmten Qualitätsbereich liefert eine Regelgrößebegrenzung. Falls beispielsweise die Qualität des empfangenen Signals schlecht ist, wird die maximale Abwärtsregelschrittgröße auf Null gesetzt, d. h. nur erhöhte Leistungspegelanweisungen sind erlaubt, wenn die Qualität schlecht ist. Entsprechend, falls die Qualität der Signalqualität gut ist, ist eine maximale Reduktion einer Leistungsregelung möglich, die auf einer Leistungseinstellung basiert, die durch die Mobilstation während des nächsten Regelintervalls erhalten werden kann. Ein Beispiel eines Systems mit drei Unterbereichen zum Abwärtsregeln aufgrund einer schlechten Qualität ist in Tabelle 3 dargestellt. Natürlich werden andere Systeme andere Bereiche für eine Qualität verwenden. Tabelle 3
Nach dem System der vorliegenden Erfindung werden Leistungsregelanweisungen auf Kanälen übermittelt, die von den Sprachkanälen getrennt sind, wodurch die Notwendigkeit zum Stummschalten einer Sprache während einer Regelungsanweisungsübermittlung vermieden wird. Es gibt einen zugeordneten Steuerkanal für jeden Verkehrskanal, der als der langsame zugeordnete Steuerkanal (SACCH) bezeichnet wird. Der SACCH ist ein kontinuierlicher Signalisierungskanal parallel zum Sprachpfad, der für eine Übermittlung von Steuer- und Überwachungsnachrichten zwischen den Basisstationen und den Mobilstationen verwendet wird. Leistungsregelungsanweisungen können von einer Basis zu einer Mobilstation über den SACCH übermittelt werden.
Die Fig. 4a und 4b stellen beispielhafte SACCH Nachrichtenformate für ein GSM System dar, wobei die Mobilstationsleistung durch die Basisstation geregelt wird. Fig. 4a stellt das Abwärtsverbindungsblockformat dar und Fig. 4b das Aufwärtsverbindungsblockformat. In dieser Situation wird die Leistungsanweisung auf dem Abwärtsverbindung SACCH (Land zu Mobilstation) übermittelt, und Leistungsbestätigungen werden auf der Aufwärtsverbindung · (Mobilstation zu Land) übermittelt. Wenn der Basisstationsleistungspegel geregelt wird (durch die Basisstation) ist es nicht notwendig, Leistungsanweisungen und Bestätigungen auf den SACCH zu übermitteln. Statt dessen ist die für eine Regelung der Basis notwendige Information in der Basis verfügbar. Die Mobilstation muss jedoch die gemessene Signalstärke SSmeas auf dem SACCH zur Basisstation übermitteln. Die Nachrichtenstruktur für diese Information in einem GSM System kann in GSM 04.08 aufgefunden werden. Der Hauptunterschied zwischen einer Mobilstations- und Basisstationsleistungsregelung liegt darin, ob die leistungsanweisende Station auf der gleichen Seite der Funkverbindung ist wie die Station (Basis oder Mobil) deren Leistung geregelt wird.
Während bestimmte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung beschrieben und veranschaulicht wurden, versteht es sich, dass die Erfindung nicht darauf beschränkt ist, da Abwandlungen durch den Fachmann vorgenommen werden können. Die vorliegende Anmeldung erwägt beliebige und alle Modifikationen, die im Umfang der Erfindung liegen, wie sie durch die angefügten Ansprüche definiert ist.

Claims

1. Ein Verfahren zum Regeln einer Übertragungsleistung zwischen einer Mobilstation und einer Basisstation in einem Zeitunterteilungsvielfachzugriffs(time division multiple access)-Mobilfunkkommunikationssystem, das mit einer Vielzahl von Funkkanälen operiert, wobei jeder Funkkanal durch eine bestimmte Hochfrequenz und einen Zeitschlitz in einem Rahmen von Zeitschlitzen definiert ist, umfassend die Schritte:

Messen, an einer empfangenden Station auf einem bestimmten der Funkkanäle, eines empfangenen Leistungspegel von einer übermittelnden Station;

Berechnen, an der empfangenden Station, eines neuen Übertragungsleistungspegels für den bestimmten Funkkanal unter Verwendung eines vorgegebenen Empfangsleistungspegels, eines bekannten Übertragungsleistungspegels auf dem Kanal, und den gemessenen empfangenen Leistungspegel, durch Bestimmen eines Pfadverlustes zwischen der übertragenden Station und der empfangenden Station, wobei der Pfadverlust gleich einer Differenz zwischen dem bekannten Übertragungsleistungspegel und dem gemessenen empfangenen Leistungspegel ist, wobei die neue Übertragungsleistung gleich der Summe des vorgegebenen Empfangsleistungspegels und des Pfadverlustes ist;

Anweisen, die übertragende Station, auf dem neuen Übertragungsleistungspegel zu übertragen, wobei der neuen Übertragungsleistungspegel höher, niedriger, oder gleich zum bekannten Übertragungsleistungspegel ist.

2. Das Verfahren nach Anspruch 1, wobei die empfangende Station die Basisstation und die übertragende Station die Mobilstation ist.

3. Das Verfahren nach Anspruch 1, wobei der vorgegebene Empfangsleistungspegel eine Funktion einer Distanz zwischen der übertragenden Station und der empfangenden Station ist.

4. Das Verfahren nach Anspruch 11, wobei der Schritt zum Messen weiter die Schritte umfasst:

Abtasten des des empfangenen Leistungspegels in regelmäßigen Intervallen während einer Messperiode;

Filtern von Abtastwerten des empfangenden Leistungspegel; und

Berechnen eines mittleren Leistungspegels für die Messperiode.

5. Das Verfahren nach Anspruch 1, wobei er Schritt zum Anweisen den Schritt umfasst zum Einstellen des neuen Übertragungsleistungspegels auf den bekannten Übertragungsleistungspegel, wenn der neue Übertragungsleistungspegel unterhalb eines Schwellwerts liegt.

6. Ein System zum Regeln einer Übertragungsleistung zwischen einer Mobilstation und einer Basisstation in einem Zeitunterteilungsvielfachzugriff(time division multiple access)-Mobilfunkkommunikationssystem, das auf einer Vielzahl von Funkkanälen operiert, wobei jeder Funkkanal durch eine Hochfrequenz- und einen Zeitschlitz in einem Rahmen von Zeitschlitzen definiert ist, umfassend:

Eine Einrichtung zum Messen, auf einem bestimmten der Funkkanäle an einer empfangenden Station, eines Empfangsleistungspegels von einer übertragenden Station;

Eine Einrichtung zum Berechnen, an der empfangenden Station, eines neuen Übertragungsleistungspegels für den bestimmten Funkkanal, unter Verwendung eines vorgegebenen Empfangsleistungspegels, eines bekannten Übertragungsleistungspegels des Kanals, und des gemessenen Empfangsleistungspegels, durch Bestimmen eines Pfadverlustes zwischen der übertragenden Station und der empfangenden Station, wobei der Pfadverlust gleich einer Differenz zwischen dem bekannten Übertragungsleistungspegel und dem gemessenen Empfangsleistungspegel ist, wobei die neue Übertragungsleistung gleich der Summe des vorgegebenen Empfangsleistungspegels und des Pfadverlusts ist;

Eine Einrichtung, an der empfangenden Station, zum Senden einer Anweisung zu der übertragenden Station, auf den neuen Übertragungsleistungspegel zu übermitteln, wobei der neue Übertragungsleistungspegel höher, niedriger, oder gleich dem bekannten Übertragungsleistungspegel ist; und

Eine Einrichtung, an der übertragenden Station, zum Empfangen der Anweisung und zum Implementieren der Anweisung.

7. Das System nach Anspruch 6, wobei die Anweisungseinrichtung die übertragende Station anweist, auf dem neuen Übertragungsleistungspegel zu übermitteln, wobei dann, wenn der bekannte Übertragungsleistungspegel geringer oder gleich dem neuen Übertragungsleistungspegel ist, der neue Übertragungsleistungspegel auf den bekannten Übertragungsleistungspegel eingestellt wird.

8. Das System nach Anspruch 6, wobei die Anweisungseinrichtung den neuen Übertragungsleistungspegel auf den bekannten Übertragungsleistungspegel einstellt, wenn der neue Übertragungsleistungspegel über einem Schwellwert liegt.

9. Das System nach Anspruch 8, wobei der Schwellwert der bekannte Übertragungsleistungspegel ist.

10. Das System nach Anspruch 6, wobei die Anweisungseinrichtung die übertragende Station anweist, auf dem neuen Übertragungsleistungspegel zu übermitteln, wobei, falls der bekannte Übertragungsleistungspegel größer als oder gleich dem neuen Übertragungsleistungspegel ist, der neue Übertragungsleistungspegel auf den bekannten Übertragungsleistungspegel eingestellt wird.

11. Das System nach Anspruch 6, wobei die Anweisung eine Übertragungsleistung auf den neuen Übertragungsleistungspegel in mindestens einem Schritt ändert, vorausgesetzt, dass die Größe des Schrittes nicht eine Begrenzung überschreitet, die eine Funktion der Qualitätsmessung ist.

12. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der vorgegebene Empfangsleistungspegel eine Funktion eines Pfadverlustes zwischen der übertragenden Station und der empfangenden Station ist.

13. Das System nach Anspruch 6, wobei der vorgegebene Empfangsleistungspegel eine Funktion eines Pfadverlustes zwischen der übertragenden Station und der empfangenden Station ist.