DE69728745T2

DE69728745T2 - Signal-übertragungsverfahren, mobiles endgerät, und basisstationsgerät für mobiles cdma kommunikationssystem

Info

Publication number: DE69728745T2
Application number: DE1997628745
Authority: DE
Inventors: Shinji Uebayashi; Motohiro Tanno
Original assignee: NTT Docomo Inc
Current assignee: NTT Docomo Inc
Priority date: 1996-06-20
Filing date: 1997-06-18
Publication date: 2005-03-31
Anticipated expiration: 2017-06-19
Also published as: CN1097896C; EP0851612B1; US20010012284A1; DE69728745D1; JP3386098B2; EP0851612A4; JPH1013339A; US6310868B2; CN1196847A; CA2228796C; EP0851612A1; WO1997049202A1; KR19990037727A; KR100292306B1; CA2228796A1

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die Erfindung betrifft ein Signalübertragungsverfahren, eine Mobilstation und eine Basisstation in einem CDMA-Kommunikationssystem zur Durchführung von Kommunikationen in einem Codemultiplexschema.
Insbesondere betrifft die Erfindung ein Signalübertragungsverfahren, mittels dem eine mobile Basisstation ein Signal an eine Basisstation in einem CDMA-Kommunikationssystem überträgt, sowie eine Mobilstation und eine Basisstation zum Implementieren des Signalübertragungsverfahrens.
STAND DER TECHNIK
Im Mobilkommunikationssystem schwankt der Pegel des von einer Basisstation empfangenen Signals stark, da ein von einer Mobilstation übertragenes Gegenstreckensignal von Distanzdämpfung, Abschattung, Fading bzw. Schwund oder dergleichen beeinflusst wird. Bei den CDMA-Kommunikationen ist es jedoch für den empfangenen Signalpegel von entscheidender Wichtigkeit, konstant gehalten zu werden, und daher führt die Mobilstation eine Leistungsübertragungssteuerung durch, damit der empfangene Signalpegel der Basisstation konstant gehalten wird.
Als das Leistungsübertragungssteuerverfahren sind zwei Verfahren weitläufig bekannt: ein Steuerverfahren mit offenem Regelkreis und ein Steuerverfahren mit geschlossenem Regelkreis. Das Steuerverfahren mit offenem Regelkreis ist eine Methode, bei der eine Mobilstation ein von einer Basisstation gesendetes Vorwärtsstreckensignal empfängt und den Sendepegel eines Gegenstreckensignals als Antwort auf den empfangenen Pegel des Vorwärtsstreckensignals einstellt. Obwohl es mit Leichtigkeit implementiert werden kann, werden sich große Steuerfehler ergeben, falls die Korrelation zwischen dem Gegenstreckensignal und dem Vorwärtsstreckensignal gering ist. Im Gegensatz dazu ist die Steuerung mit geschlossenem Regelkreis eine Methode, bei der die Basisstation das von der Mobilstation gesendete Gegenstreckensignal empfängt, eine Entscheidung trifft, ob sein empfangener Pegel höher oder niedriger als ein Soll- bzw. Bezugswert ist, indem sie sie vergleicht, und die Mobilstation unter Verwendung des Vorwärtsstreckensignals anweist, den Sendepegel zu verändern. Obwohl dieses Verfahren die Steuerfehler im stationären Zustand reduzieren kann, kann die Mobilstation damit fortfahren, vor Eintritt in den stationären Zustand mit einem großen Steuerfehler zu senden.
Obwohl das Steuerverfahren mit geschlossenem Regelkreis in Verbindung mit dem Steuerverfahren mit offenem Regelkreis verwendet wird, durchläuft das Gegenstreckensignal in herkömmlichen CDMA-Mobilkommunikationssystemen zu Beginn der Kommunikationen nur die Leistungsübertragungssteuerung mit offenem Regelkreis. Dies resultiert in einem großen Steuerfehler, der wiederum eine übermäßige Interferenz an Nachrichtensignalen anderer Mobilstationen verursachen kann. Daher setzt das IS-95-System gemäß dem EIA/TIA-Standard in den USA die Sendeleistung des anfänglichen Gegenstreckensignals der Mobilstation auf einen niedrigeren Pegel, um das vorstehende Problem zu vermeiden. Kann die Basisstation das Gegenstreckensignal nicht empfangen, und kann daher kein Kanal aufgebaut werden, überträgt die Mobilstation das Anfangssignal erneut mit einer schrittweisen Erhöhung der Sendeleistung, bis der Kanal aufgebaut ist. Obwohl dieses Verfahren wenig Möglichkeit hat, die übermäßige Interferenz zu verursachen, benötigt es eine lange Zeit, bis der Kanal aufgebaut wurde.
Kurz gesagt wurde bisher kein Signalübertragungsverfahren bei CDMA-Mobilkommunikationen konzipiert, das den Kanal in einer kurzen Verzögerungszeit aufbauen kann, ohne mit einer übermäßig hohen Sendeleistung zu übertragen.
Die EP-A-0565507 offenbart ein zentrales Sendeleistungsverfahren in einem CDMA-Mobilkommunikationssystem, bei dem eine Mobilstation ein Zufallszugriffssignal mit einem niedrigsten Leistungspegel initiiert und den Leistungspegel erhöht, bis die Basisstation das Zugriffssignal erfasst.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
Wie vorstehend beschrieben führt jede Mobilstation im CDMA-Kommunikationssystem die Leistungsübertragungssteuerung derart durch, dass der von der Basisstation empfangene Signalpegel konstant gehalten wird. Das herkömmliche CDMA-Kommunikationssystem weist jedoch ein Problem darin auf, dass es in der Anfangsphase der Kommunikationen keine hochgenaue Leistungsübertragungssteuerung erreichen kann und an den Nachrichtensignalen anderer Mobilstationen eine übermäßige Interferenz verursachen kann. Um dies zu verhindern, setzt das IS-95-System die anfängliche Sendeleistung des Gegenstreckensignals auf einen niedrigen Wert und überträgt das Anfangssignal bei allmählicher Steigerung der Sendeleistung erneut, bis der Kanal aufgebaut ist. Obwohl dieses Verfahren wenig Möglichkeit zum Verursachen einer übermäßigen Interferenz hat, weist es ein Problem darin auf, dass es eine lange Zeit braucht, um den Kanal aufzubauen, und von der Basisstation nicht empfangene ungenutzte Signale trotz ihrer geringen Pegel eine zusätzliche Interferenz verursachen.
Die Erfindung ist in Anbetracht der vorstehenden Probleme implementiert. Daher ist es eine Aufgabe der Erfindung, ein Signalübertragungsverfahren, eine Mobilstation und eine Basisstation im CDMA-Mobilkommunikationssystem bereitzustellen, die den Kanal bei Vermeidung einer Übertragung mit übermäßiger Leistung in einer kurzen Verzögerungszeit aufbauen können.
Gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung, ist ein Signalübertragungsverfahren eines Mobilkommunikationssystems bereitgestellt, das Kommunikationen zwischen einer Vielzahl an Mobilstationen und einer Basisstation mittels Codemultiplex durchführt, wobei das Signalübertragungsverfahren die Schritte aufweist:
Einstellen der Übertragungsleistung eines Anfangsanteils eines an die Basisstation zu übertragenden Signals in einer Mobilstation auf einen Wert, der niedriger ist als die Übertragungsleistung eines auf den Anfangsanteil folgenden Anteils;
und das Signalübertragungsverfahren ist gekennzeichnet durch den zusätzlichen Schritt des Einstellens eines Spreizfaktors des Anfangsanteils auf einen Wert, der höher ist als ein Spreizfaktor des auf den Anfangsanteil folgenden Anteils, in dem die Informationsübertragungsrate des Anfangsanteils niedriger als die des folgenden Anteils eingestellt wird.
Beim Signalübertragungsverfahren des CDMA-Mobilkommunikationssystems kann im Schritt des Einstellens der Übertragungsleistung, wenn die Vielzahl an Mobilstationen zu beliebigen Zeiten auf zufälliger Weise über einen gemeinsamen Kanal auf die Basisstation zugreift, um einen Kanal zum Durchführen von Kommunikationen zu reservieren, der für jede Mobilstation bestimmt ist, ein Signal des Zufallszugriffs über den gemeinsamen Kanal auf einen Pegel eingestellt werden, der niedriger ist als eine Übertragungsleistung eines Kommunikationssignals über den für jede Mobilstation bestimmten Kanal.
Beim Signalübertragungsverfahren des CDMA-Mobilkommunikationssystems kann ein von der Basisstation als Reaktion auf das Signal des Zufallszugriffs über den gemeinsamen Kanal übertragenes Signal ein Signal zum Bezeichnen einer Übertragungsleistung eines von der Mobilstation danach übertragenen Signals umfassen.
Beim Signalübertragungsverfahren des CDMA-Mobilkommunikationssystems kann das Signalübertragungsverfahren auf ein CDMA-Mobilkommunikationssystem angewandt werden, bei dem ein stummer Sprachanteil nicht gesendet wird und ein Sprachsignal in einem Sprachaktivitätsanteil in ein zu übertragendes Burstsignal codiert wird, und wobei der Schritt des Einstellens der Übertragungsleistung einen Spreizfaktor, eine Übertragungsleistung und eine Burstlänge des Burstsignals, das als Erstes nach einem Übergang vom stummen Anteil zum Sprachaktivitätsanteil übertragen wird, auf einen höheren Spreizfaktor, eine niedrigere Übertragungsleistung und eine längere Burstlänge als bei den folgenden Burstsignalen einstellt.
Gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung ist eine Mobilstation zur Verwendung in einem CDMA-Mobilkommunikationssystem bereitgestellt, in welchem eine Vielzahl an Mobilstationen zu beliebigen Zeiten auf zufällige Weise über einen gemeinsamen Kanal auf eine Basisstation zugreift und anschließend einen Kanal zum Durchführen von Kommunikationen reserviert, der für jede Mobilstation bestimmt ist, und die Mobilstation ist dadurch gekennzeichnet, dass sie aufweist:
Einrichtungen zum Einstellen eines Spreizfaktors und einer Übertragungsleistung eines Signals des Zufallszugriffs über den gemeinsamen Kanal auf einen höheren Spreizfaktor und eine niedrigere Übertragungsleistung als bei einem Kommunikationssignal über den für jede Mobilstation bestimmten Kanal.
Gemäß dem dritten Aspekt der Erfindung ist eine Mobilstation zur Verwendung in einem CDMA-Mobilkommunikationssystem bereitgestellt, das eine Übertragung eines stummen Sprachanteils unterdrückt und ein Sprachsignal in einem Sprachaktivitätsanteil codiert und Burstsignale überträgt, und die Mobilstation ist dadurch gekennzeichnet, dass sie aufweist:
eine Einrichtung zum Treffen einer Entscheidung, ob die durch Codierung des zu übertragenden Sprachsignals gebildeten Burstsignale stumme oder Sprachaktivitätsanteile sind, und Einrichtungen zum Einstellen eines Spreizfaktors, einer Übertragungsleistung und einer Burstlänge des Burstsignals, das als Erstes nach einem Übergang vom stummen Anteil zum Sprachaktivitätsanteil übertragen wird, auf einen höheren Spreizfaktor, eine niedrigere Übertragungsleistung und eine längere Burstlänge als bei den folgenden Burstsignalen.
Gemäß dem vierten Aspekt der Erfindung ist eine Basisstation zur Verwendung in einem CDMA-Mobilkommunikationssystem bereitgestellt, in welchem eine Vielzahl an Mobilstationen zu beliebigen Zeiten auf zufällige Weise über einen gemeinsamen Kanal auf eine Basisstation zugreift und anschließend einen Kanal zum Durchführen von Kommunikationen reserviert, der für jede Mobilstation bestimmt ist, und die Basisstation ist dadurch gekennzeichnet, dass sie aufweist:
Einrichtungen zum Einstellen eines Spreizfaktors eines Empfängers der Basisstation für den gemeinsamen Kanal auf einen höheren Spreizfaktor als derjenige eines Empfängers für den für jede Mobilstation bestimmten Kanal.
Gemäß einen fünften Aspekt der Erfindung ist eine Basisstation zur Verwendung in einem CDMA-Mobilkommunikationssystem bereitgestellt, das einen stummen Sprachanteil unterdrückt und ein Sprachsignal in einem Sprachaktivitätsanteil codiert und Burstsignale überträgt, und die Basisstation ist dadurch gekennzeichnet, dass sie aufweist:
eine Einrichtung zum Treffen einer Entscheidung, ob ein empfangenes Signal vorhanden ist oder nicht;
eine erste Empfangseinrichtung zum Warten auf ein empfangenes Signal mit einem höheren Spreizfaktor, solange kein empfangenes Signal vorhanden ist; und
eine zweite Empfangseinrichtung zum Empfangen eines Signals mit einem niedrigeren Spreizfaktor nach Empfang eines ersten Burstsignals.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 zeigt eine Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines CDMA-Mobilkommunikationssystems gemäß der Erfindung;
2 zeigt eine Darstellung eines Zeitdiagramms von Signalen, die von einer Mobilstation und einer Basisstation gesendet und empfangen werden;
3 zeigt eine schematische Darstellung eines empfangenen Signals an der Basisstation beim Ausführungsbeispiel;
4 zeigt eine Funktionsblockdarstellung (4 und 5), die einen Teil einer Konfiguration einer Basisstation und einer Mobilstation zur Implementierung des Ausführungsbeispiels zeigt;
5 zeigt eine Funktionsblockdarstellung (4 und 5), die einen Teil der Konfiguration der Basisstation und der Mobilstation zur Implementierung des Ausführungsbeispiels zeigt;
6 zeigt eine Darstellung eines Zeitdiagramms, das ein von der Mobilstation übertragenes Signal und das entsprechende von der Basisstation empfangene Signal bei einem zweiten Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung zeigt;
7 zeigt eine Darstellung eines Zeitdiagramms, wenn die Erfindung auf ein Sprachsignal angewandt wird; und
8 zeigt eine Funktionsblockdarstellung, die eine Konfiguration einer Basisstation und einer Mobilstation zeigt, wenn die Erfindung auf die Sprachkommunikationen angewandt wird.
BESTE ART ZUR DURCHFÜHRUNG DER ERFINDUNG
AUSFÜHRUNGSBEISPIEL 1
1 zeigt eine Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines CDMA-Mobilkommunikationssystems gemäß der Erfindung, die als Beispiel zwei mit einer Basisstation 3 kommunizierende Mobilstationen 1 und 2 darstellt.
2 zeigt ein Zeitdiagramm von Signalen, die zum Beispiel von der Mobilstation 1 und der Basisstation 3 gesendet und empfangen werden. Beginnt die Mobilstation mit einer Übertragung, überträgt sie als Erstes ein Sendeanforderungssignal RQ über einen gemeinsamen Kanal. Bei Empfang des Signals RQ von der Mobilstation überträgt die Basisstation ein Signal ACK, das einen für die Mobilstation bestimmten Kanal bezeichnet. Bei Empfang des Signals ACK von der Basisstation startet die Mobilstation ein Nachrichtensignal MSG über den bezeichneten bestimmten Kanal.
Hierbei sei angenommen, dass die Übertragungs- bzw. Sendeleistung, der Spreizfaktor und die Informationsübertragungsrate des Signals RQ jeweils PR, PgR und RR sind, dass die Übertragungs- bzw. Sendeleistung, der Spreizfaktor und die Informationsübertragungsrate des Signals MSG jeweils PM, PgM und RM sind, und dass gilt PR < PM. Zur Beschreibung eines konkreteren Beispiels sei angenommen, dass gilt PgR = aPgM und RR = RM/a, wobei gilt a > 1, in welchem Fall die Chipübertragungsrate CR (= PgRRR) des Signals RQ mit der Chipübertragungsrate CM (PgMRM) des Signals MSG zusammenfällt.
Die Mobilstation misst den Empfangspegel oder ein Signal-Interferenz-Leistungsverhältnis (SIR) des von der Basisstation gesendeten Vorwärtsstreckensignals und bestimmt die Übertragungs- bzw. Sendeleistung PR des Gegenstreckensignals RQ. Da gilt PgR = aPgM (a > 1), kann die erforderliche Empfangsleistung des Signals RQ an der Basisstation 1/a der erforderlichen Empfangsleistung des Signals MSG sein.
Die Basisstation misst den Empfangspegel des Signals RQ, vergleicht ihn mit dem erforderlichen Empfangspegel und überträgt das Signal ACK, das ein Signal enthält, welches eine Veränderung der Sendeleistung anweist (Leistungsübertragungssteuerbits). Bei Empfang des Signals ACK multipliziert die Mobilstation PR mit a und bestimmt dann die Sendeleistung PM gemäß den Leistungsübertragungssteuerbits, die im Signal ACK enthalten sind, wodurch das Signal MSG mit dieser Leistung übertragen wird.
3 zeigt schematisch die empfangenen Signale der Basisstation bei diesem Ausführungsbeispiel. Sendeanforderungssignale RQ1, RQ2, RQ3, ..., die von den Mobilstationen gesendet und über den gemeinsamen Kanal empfangen werden, weisen starke Schwankungen in ihren Empfangspegeln auf, weil sie aufgrund der Leistungsübertragungssteuerung mit offenem Regelkreis große Steuerfehler haben. Diese Sendeanforderungssignale haben jedoch eine geringere durchschnittliche Empfangsleistung von ungefähr 1/a derjenigen der Nachrichtensignale MSG1, MSG2, MSG3, ..., und daher sind Interferenzen an den Nachrichtensignalen auf einen geringen Betrag beschränkt. Da die Nachrichtensignale gemäß den Leistungsübertragungssteuerbits übertragen werden, die in den von der Basisstation gesendeten Vorwärtsstreckensignalen enthalten sind, und die Leistungsübertragungssteuerung mit geschlossenem Regelkreis danach durchgeführt wird, sind die Schwankungen in den Empfangspegeln an der Basisstation auf einen geringen Pegel begrenzt. Eine Durchführung der Leistungsübertragungssteuerung mit geschlossenem Regelkreis während der Übertragung des Gegenstreckensignals RQ wird ermöglichen, dass die Interferenz weiter reduziert wird. In diesem Fall ist es für das Vorwärtsstreckensignal ACK nicht erforderlich, das Leistungsübertragungssteuersignal zu enthalten.
4 und 5 sind Funktionsblockdarstellungen, die eine Konfiguration der Basisstation und der Mobilstation zur Implementierung des vorliegenden Ausführungsbeispiels zeigen.
Als Erstes wird ein Mobilstationssender 10 beschrieben. Tritt ein zu übertragendes Packet in der Mobilstation auf, führt ein fehlerkorrigierender Codierer 11 eine fehlerkorrigierende Codierung der Informationen des Sendeanforderungssignals RQ (Übertragungsrate RR) durch, ein Spreizer/Modulator (Spreizfaktor PgR) 13 spreizt und moduliert es unter Verwendung eines gemeinsamen Spreizcodes, ein Verstärker (Übertragungsleistung PR) 15 verstärkt es auf die über eine Antenne 17 zu übertragende Übertragungsleistung PR. Im Hinblick auf das danach mit der Übertragungsrate RM übertragene Nachrichtensignal führt ein fehlerkorrigierender Codierer 12 die fehlerkorrigierende Codierung durch, ein Spreizer/Modulator (Spreizfaktor PgM) 14 spreizt und moduliert es unter Verwendung eines für jede Mobilstation bestimmten Spreizcodes und ein Verstärker (Übertragungsleistung PM) 16 verstärkt es auf die zu übertragende Übertragungsleistung PM. Der für die Mobilstation bestimmte Spreizcode und die Übertragungsleistung PM werden als Reaktion auf das Steuersignal ACK eingestellt, was nachstehend beschrieben wird.
In einem Basisstationsempfänger 30 empfängt eine Funkstufe 32 das von der Mobilstation übertragene Sendeanforderungssignal RQ, ein Entspreizer/Demodulator (Spreizfaktor PgR) 34 entspreizt (Spreizfaktor PgR) und demoduliert es unter Verwendung des gemeinsamen Spreizcodes und ein fehlerkorrigierender Decodierer 36 führt eine fehlerkorrigierende Decodierung durch, wodurch das Ergebnis ausgegeben wird. Eine Steuereinheit 38, die den Empfang des Sendeanforderungssignals RQ bestätigt, misst seinen Empfangspegel oder SIR und berechnet den Übertragungsleistungssteuerwert, der an die Mobilstation zu übertragen ist. Zusätzlich bestimmt sie einen Kanal des für die Mobilstation bestimmten Nachrichtensignals (einen für die Mobilstation bestimmten Spreizcode), und baut in Verbindung mit dem Übertragungsleistungssteuerwert das Steuersignal ACK auf. Ein fehlerkorrigierender Codierer 44 führt seine fehlerkorrigierende Codierung durch, ein Spreizer/Modulator 43 spreizt und moduliert es und ein Verstärker 42 verstärkt es, um an die Mobilstation übertragen zu werden. Bei Empfang des Nachrichtensignals MSG andererseits empfängt es eine Funkstufe 33, ein Entspreizer/Demodulator (Spreizfaktor PgM) 35 entspreizt es (Spreizfaktor PgM) unter Verwendung des für die Mobilstation bestimmten Spreizcodes, der vom Steuersignal ACK bezeichnet wird, und ein fehlerkorrigierender Decodierer 37 führt seine fehlerkorrigierende Decodierung durch.
In einem Mobilstationsempfänger 20, der das Steuersignal ACK über eine Antenne 21 und eine Funkstufe 22 empfängt, entspreizt und demoduliert es ein Entspreizer/Demoluator 23 unter Verwendung des Spreizcodes des Vorwärtsstreckenspreizcodes. Anschließend demultiplext bzw. entschachtelt ein Demultiplexer 24 den Spreizcode und den Leistungsübertragungssteuerwert aus den Teilnehmerdaten. Eine Steuereinheit 25 decodiert den für die Mobilstation bestimmten Spreizcode, liefert ihn an den Spreizer/Modulator (Spreizfaktor PgM) 24. Zusätzlich decodiert sie den Leistungsübertragungssteuerwert, um die Übertragungsleistung PM zu bestimmen, und liefert sie an den Verstärker 16.
Obwohl der Block zum Verarbeiten des Sendeanforderungssignals RQ und der Block zum Verarbeiten des Nachrichtensignals MSG gemäß 4 und 5 getrennt dargestellt sind, können sie in der Praxis mittels der gleichen Hardware implementiert werden.
AUSFÜHRUNGSBEISPIEL 2
Die Erfindung ist anwendbar, wenn intermittierende bzw. stoßweise Kommunikationen über für die Mobilstationen bestimmte Kanäle durchgeführt werden.
6 zeigt ein Zeitdiagramm eines Übertragungssignals einer Mobilstation und das entsprechende Empfangssignal einer Basisstation bei einem zweiten Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung. Dieses Ausführungsbeispiel ist ein Beispiel, das die intermittierenden Kommunikationen durchführt, wie etwa ein Übertragen eines Sprachsignals ausschließlich während Sprachaktivitätsintervallen, wobei stumme Intervalle in Sprachübertragungen unterdrückt werden, wodurch nur dann eine Übertragung durchgeführt wird, wenn Daten vorhanden sind, wobei die Übertragung unterdrückt wird, wenn keine Daten vorhanden sind.
Gemäß 6 beträgt die Differenz zwischen Zeitpunkten t1 und t2 ungefähr 1,3 Sekunden, und diejenige zwischen den Zeitpunkten t2 und t3 beträgt zum Beispiel ungefähr 100 Millisekunden. In der Praxis gibt es sehr viel mehr Ereignisse dafür, dass die Sprachaktivitätsintervalle kürzer sind als die stummen Intervalle.
Die Mobilstation führt einen Übergang von einem Sprachaktivitätszustand zu einem Stummzustand durch und setzt die Übertragung aus. Während die Übertragung ausgesetzt wird, kann die Leistungsübertragungssteuerung mit geschlossenem Regelkreis nicht durchgeführt werden, weil die Basisstation das Signal von der Mobilstation nicht empfangen kann. Führt die Mobilstation zum Zeitpunkt t2 einen Übergang vom Stummzustand zum nächsten Sprachaktivitätszustand durch, führt sie als Reaktion auf den Empfangspegel des von der Basisstation gesendeten Signals eine Leistungsübertragungssteuerung mit offenem Regelkreis durch. In diesem Fall setzt die Mobilstation den Spreizfaktor eines Anfangsanteils des Signals (von Zeitpunkt t2 bis t3) auf das "a"-fache des folgenden Anteils und reduziert die Sendeleistung auf 1/a derjenigen des folgenden Anteils. In diesem Ablauf wird die Leistungsübertragungssteuerung mit geschlossenem Regelkreis gestartet, damit der Leistungsübertragungssteuerfehler auf einen ausreichend niedrigen Wert begrenzt wird, wenn die Sendeleistung zum Zeitpunkt t3 um einen Faktor a erhöht wird.
Obwohl in diesem Fall ein Nachteil darin besteht, dass die Informationsübertragungsrate am Anfangsanteil der Kommunikationen reduziert wird, stört das bei den Datenkommunikationen wenig, die keine Augenblicklichkeit bzw. Unmittelbarkeit benötigen.
7 zeigt ein Zeitdiagramm, wenn die Erfindung auf ein Sprachsignal angewandt wird.
Gemäß 7 sind die Rahmennummern (Rahmen Nr.) mit 1, 2 und 3 bezeichnet. In dem Fall, bei dem die vorstehend erwähnte Augenblicklichkeit erforderlich ist, wie bei den Sprachkommunikationen, und bei dem das Sprachsignal wie im Regelfall in der Burst-Betriebsart übertragen wird, wird die Übertragungszeit von nur dem ersten Burstsignal derart verlängert, dass die erforderliche Informationsübertragungsrate im Anfangsanteil sichergestellt werden kann, wie es gemäß 7 gezeigt ist.
Genauer gesagt wird im Hinblick auf das erste Signal (Rahmen 1) beim Übergang von stumm zur Sprachaktivität ein Spreizfaktor Pg mit a multipliziert, die Sendeleistung wird mit 1/a multipliziert und die Burstlänge wird mit a multipliziert. Gemäß dieses Schemas verursacht das Signal sofort nach dem Übergang zur Sprachaktivität trotz seines möglicherweise großen Leistungsübertragungssteuerfehlers an anderen Signalen nur eine geringe Interferenz, weil seine Sendeleistung selbst gering ist. Zusätzlich tritt aufgrund eines großen Spreizfaktors Pg keine Verschlechterung der empfangenen Qualität auf, und aufgrund der langen Burstlänge tritt keine Verringerung der Informationsmenge auf.
8 zeigt eine Funktionsblockdarstellung, die eine Konfiguration der Basisstation und der Mobilstation zur Implementierung des vorliegenden Ausführungsbeispiels zeigt. Als Erstes wird ein Mobilstationssender 100 beschrieben.
Eine Sprachaktivitäts-/Stumm-Kennungseinrichtung 111, die ein Sprachsignal empfängt, trifft zu jedem Sprachsignal-Codierungszeitpunkt eine Entscheidung, ob es sprachaktiv oder stumm ist, und liefert ein Entscheidungssignal an einen Codierer 112. Bei Empfang des Sprachsignals und des Entscheidungssignals über die Sprachaktivität oder Stummheit codiert der Codierer 112 das Sprachsignal im Sprachaktivitätsanteil und liefert seinen Anfangsanteil an einen Spreizer/Modulator 113 und seinen verbleibenden Anteil an einen Spreizer/Modulator 114. Das codierte Sprachsignal im Anfangsanteil wird vom Spreizer/Modulator 113 gespreizt (Spreizfaktor Pgs) und moduliert, von einem Verstärker 115 verstärkt (der Sendeleistungswert zum Zeitpunkt t wird mit Ps(t) bezeichnet) und in einer Burst-Betriebsart übertragen. Die Übertragungszeit des codierten Sprachsignal am Anfangsanteil ist im Allgemeinen länger als die verbleibenden Anteile. Obwohl der anfängliche Sendeleistungswert Ps(0) von der Leistungsübertragungssteuerung mit offenem Regelkreis bestimmt wird, wird die folgende Sendeleistung von der Steuerung mit geschlossenem Regelkreis bestimmt, damit der Steuerfehler allmählich reduziert wird. Das codierte Sprachsignal der verbleibenden Anteile wird vom Spreizer/Modulator 114 gespreizt (Spreizfaktor Pgi) und moduliert, von einem Verstärker 116 verstärkt und mit einer Sendeleistung Pi übertragen. Die Sendeleistung Pi wird von der Steuerung mit geschlossenem Regelkreis des Anfangsanteils gemäß der konvergierten Sendeleistung Ps(T) eingestellt, wobei T die Periode des Burstsignals ist.
Ein Basisstationsempfänger 120 empfängt das Signal des Anfangsanteils über eine Antenne 121 und eine Funkstufe 122, entspreizt (Spreizfaktor Pgs) und demoduliert es mittels eines Entspreizers/Demodulators 124 und decodiert es, um als ein Sprachsignal ausgegeben zu werden. Der verbleibende Anteil des Sprachaktivitätsanteils wird von einer Funkstufe 123 empfangen, von einem Entspreizer/Demodulator 125 entspreizt (Spreizfaktor Pgi) und demoduliert sowie decodiert, um als ein Sprachsignal ausgegeben zu werden. Da der Basisstationsempfänger 120 eine Entscheidung über die Sprachaktivität oder Stummheit trifft, ist ein Verfahren zum Hinzufügen von Steuersignalen an die Anfangs- und Endanteile wirkungsvoll. Beim Erfassen des Steuersignals entscheidet eine Steuereinheit 126, ob das empfangene Burstsignal eines am Anfangsanteil oder den verbleibenden Anteilen ist, und steuert die Funktionsblöcke.
Wie vorstehend beschrieben wird die durchschnittliche Übertragungsleistung gemäß der Erfindung in einem Bereich wie dem ersten Signal eines Zufallszugriffsschemas oder dem Anfangsanteil intermittierender Kommunikationen reduziert, während dem bei der Leistungsübertragungssteuerung aufgrund des Anfangsanteils des Nachrichtensignals eine ausreichende Genauigkeit nicht erreicht werden kann. Dies macht es möglich, Kommunikationen zu erreichen, ohne eine übermäßige Interferenz an Nachrichtensignalen anderer Mobilstationen zu verursachen.

Claims

Signalübertragungsverfahren für ein CDMA-Mobilkommunikationssystem, das Kommunikationen zwischen einer Vielzahl an Mobilstationen (1, 2) und einer Basisstation (3) mittels Codemultiplex durchführt, wobei das Signalübertragungsverfahren die Schritte aufweist: Einstellen der Übertragungsleistung eines Anfangsanteils eines an die Basisstation (3) zu übertragenden Signals in einer Mobilstation (1, 2) auf einen Wert, der niedriger ist als die Übertragungsleistung eines auf den Anfangsanteil folgenden Anteils; und das Signalübertragungsverfahren ist gekennzeichnet durch den zusätzlichen Schritt des Einstellens eines Spreizfaktors des Anfangsanteils auf einen Wert, der höher ist als ein Spreizfaktor des auf den Anfangsanteil folgenden Anteils, indem die Informationsübertragungsrate des Anfangsanteils niedriger als die des folgenden Anteils eingestellt wird.
Verfahren gemäß Anspruch 1, bei dem im Schritt des Einstellens der Übertragungsleistung, wenn die Vielzahl an Mobilstationen (1, 2) zu beliebigen Zeiten auf zufällige Weise über einen gemeinsamen Kanal auf die Basisstation (3) zugreift, um einen Kanal zum Durchführen von Kommunikationen zu reservieren, der für jede Mobilstation (1, 2) bestimmt ist, ein Signal (RQ) des Zufallszugriffs über den gemeinsamen Kanal auf einen Pegel eingestellt wird, der niedriger ist als eine Übertragungsleistung eines Kommunikationssignals über den für jede Mobilstation (1, 2) bestimmten Kanal.
Verfahren gemäß Anspruch 2, bei dem ein von der Basisstation (3) als Reaktion auf das Signal (RQ) des Zufallszugriffs über den gemeinsamen Kanal übertragenes Signal (ACK) ein Signal zum Bezeichnen einer Übertragungsleistung eines von der Mobilstation (1, 2) danach übertragenen Signals umfasst.
Verfahren gemäß Anspruch 1, bei dem das Signalübertragungsverfahren auf ein CDMA-Mobilkommunikationssystem angewandt wird, bei dem ein stummer Sprachanteil nicht gesendet wird und ein Sprachsignal in einem Sprachaktivitätsanteil in ein zu übertragendes Burstsignal codiert wird, wobei der Schritt des Einstellens der Übertragungsleistung einen Spreizfaktor, eine Übertragungsleistung und eine Burstlänge des Burstsignals, das als Erstes nach einem Übergang vom stummen Anteil zum Sprachaktivitätsanteil übertragen wird, auf einen höheren Spreizfaktor, eine niedrigere Übertragungsleistung und eine längere Burstlänge als bei den folgenden Burstsignalen einstellt.
Mobilstation zur Verwendung in einem CDMA-Mobilkommunikationssystem, in welchem eine Vielzahl an Mobilstationen (1, 2) zu beliebigen Zeiten auf zufällige Weise über einen gemeinsamen Kanal auf eine Basisstation (3) zugreift und anschließend einen Kanal zum Durchführen von Kommunikationen reserviert, der für jede Mobilstation (1, 2) bestimmt ist, und die Mobilstation ist dadurch gekennzeichnet, dass sie aufweist: Einrichtungen (13 bis 16) zum Einstellen eines Spreizfaktors und einer Übertragungsleistung eines Signals (RQ) des Zufallszugriffs über den gemeinsamen Kanal auf einen höheren Spreizfaktor und eine niedrigere Übertragungsleistung als bei einem Kommunikationssignal (MSG) über den für jede Mobilstation (1, 2) bestimmten Kanal.
Mobilstation gemäß Anspruch 5, wobei die Mobilstation (1, 2) zum Übertragen eines Zufallszugriffssignals über den gemeinsamen Kanal und zum anschließenden Empfangen eines eine Übertragungsleistung bezeichnenden Signals von der Basisstation (3) fähig ist und zusätzlich eine Einrichtung (16) zum Einstellen einer Übertragungsleistung eines Signals (MSG) aufweist, das mit einem von dem Signal bezeichneten Übertragungsleitungswert zu übertragen ist, wenn über den für jede Mobilstation (1, 2) bestimmten Kanal kommuniziert wird.
Mobilstation zur Verwendung in einem CDMA-Mobilkommunikationssystem, das eine Übertragung eines stummen Sprachanteils unterdrückt und ein Sprachsignal in einem Sprachaktivitätsanteil codiert und Burstsignale überträgt, und die Mobilstation ist dadurch gekennzeichnet, dass sie aufweist: eine Einrichtung (111) zum Treffen einer Entscheidung, ob die durch Codierung des zu übertragenden Sprachsignals gebildeten Burstsignale stumme oder Sprachaktivitätsanteile sind, und Einrichtungen (112 bis 116) zum Einstellen eines Spreizfaktors, einer Übertragungsleistung und einer Burstlänge des Burstsignals, das als Erstes nach einem Übergang vom stummen Anteil zum Sprachaktivitätsanteil übertragen wird, auf einen höheren Spreizfaktor, eine niedrigere Übertragungsleistung und eine längere Burstlänge als bei den folgenden Burstsignalen.
Basisstation zur Verwendung in einem CDMA-Mobilkommunikationssystem, in welchem eine Vielzahl an Mobilstationen (1, 2) zu beliebigen Zeiten auf zufällige Weise über einen gemeinsamen Kanal auf eine Basisstation (3) zugreift und anschließend einen Kanal zum Durchführen von Kommunikationen reserviert, der für jede Mobilstation (1, 2) bestimmt ist, und die Basisstation ist dadurch gekennzeichnet, dass sie aufweist: Einrichtungen (34, 35) zum Einstellen eines Spreizfaktors eines Empfängers der Basisstation (3) für den gemeinsamen Kanal auf einen höheren Spreizfaktor als derjenige eines Empfängers für den für jede Mobilstation (1, 2) bestimmten Kanal.
Basisstation gemäß Anspruch 8, mit einer Einrichtung (38) zum Empfangen eines Zufallszugriffssignals der Mobilstation (1, 2) über den gemeinsamen Kanal und zum Berechnen eines Übermaßes oder einer Knappheit einer Übertragungsleistung der Mobilstation (1, 2) gemäß einer vorbestimmten Vorschrift und einer Einrichtung (40) zum Übertragen eines Signals an die Mobilstation (1, 2), das eine Veränderung der Übertragungsleistung anweist, als Reaktion auf den berechneten Wert.
Basisstation zur Verwendung in einem CDMA-Mobilkommunikationssystem, das einen stummen Sprachanteil unterdrückt und ein Sprachsignal in einem Sprachaktivitätsanteil codiert und Burstsignale überträgt, und die Basisstation ist dadurch gekennzeichnet, dass sie aufweist: eine Einrichtung (126) zum Treffen einer Entscheidung, ob ein empfangenes Signal vorhanden ist oder nicht; eine erste Empfangseinrichtung (122, 124) zum Warten auf ein empfangenes Signal mit einem höheren Spreizfaktor, solange kein empfangenes Signal vorhanden ist; und eine zweite Empfangseinrichtung (123, 125) zum Empfangen eines Signals mit einem niedrigeren Spreizfaktor nach Empfang eines ersten Burstsignals.