EP1175738A1 - Pulsen des sendebetriebs zur leistungsreduktion bei übertragung mit redundanz - Google Patents

Pulsen des sendebetriebs zur leistungsreduktion bei übertragung mit redundanz

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EP1175738A1
EP1175738A1 EP00934871A EP00934871A EP1175738A1 EP 1175738 A1 EP1175738 A1 EP 1175738A1 EP 00934871 A EP00934871 A EP 00934871A EP 00934871 A EP00934871 A EP 00934871A EP 1175738 A1 EP1175738 A1 EP 1175738A1
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EP
European Patent Office
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data
transmission
power
transmitted
duty cycle
Prior art date
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Withdrawn
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EP00934871A
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English (en)
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Bernhard Raaf
Jürgen MICHEL
Hartmut Wilhelm
Michael Benz
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Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
Siemens Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG, Siemens Corp filed Critical Siemens AG
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • H04W52/38—TPC being performed in particular situations
    • H04W52/44—TPC being performed in particular situations in connection with interruption of transmission

Definitions

  • the invention relates to a method for reducing the power in a data transmission with redundancy and a communication system, in particular radio communication system, which enables such a method.
  • information for example voice, picture information or other data
  • information is transmitted with the aid of electromagnetic waves via a radio interface between the sending and receiving station (base station or subscriber station).
  • the electromagnetic waves are emitted at carrier frequencies that lie in the frequency band intended for the respective system.
  • future mobile radio systems with CDMA or TD / CDMA transmission methods via the radio interface for example the UMTS (Universal Mobile Telecommunications System) or other 3rd generation systems, frequencies in the frequency band of approx. 2000 MHz are provided.
  • UMTS Universal Mobile Telecommunications System
  • Transmitter circuits in radio communication systems mostly have only a limited dynamic range in which they function or work efficiently. In some applications, especially in mobile communications, however, because of the often fluctuating distance between transmitter and receiver during operation, an adjustment of the transmission power over up to several orders of magnitude is desired in order to determine the ratio energy per bit / noise power density (Eb / No) or the ratio Keep signal / storer or carrier power / interference power (C / I) in the limit or target area. On the one hand, the reception power must have a minimum strength that is required for the desired service act (QoS); on the other hand, as little interference as oglicn should be generated.
  • QoS desired service act
  • the data rate can also be changeable.
  • the mean transmission power must therefore be adjusted both when there is a change in path loss (pathloss) and when the data rate changes.
  • the spreading factor also changes with the data rate.
  • the lower the data rate the higher the process gain and the lower the mean transmission power must be at constant Eb. Low data rates occur, for example, in the case of voice transmission if only one silence description is transmitted during m speech pauses.
  • the power consumption of a transmission circuit is generally not proportional to the transmission power. The lower the transmission power is selected, the worse the
  • the data rate is increased or decreased by occupying more or fewer time slots. This reduces the duty cycle of the transmitter and thus the average transmission power when the data rate is reduced. The efficiency, however, advantageously does not decrease or only to a lesser extent than when transmitting with the same duty cycle and lower amplitude.
  • This TechniK is known from "Enhanced Slotted DL transmission ode", ETSI SMG2 Layer 1 Expert Group Meeting, April 1998, Oslo, Norway.
  • the transmitter should be able to reduce its transmission power to a fraction of the maximum power - with GSM (Global System for Mobile Communication) e.g. by around 30 dB and by UMTS by around 80 dB.
  • GSM Global System for Mobile Communication
  • the power consumption of the transmission circuit usually drops significantly less than the power output. This is unsatisfactory, in particular, in the case of battery-operated transmitters, because the transmission and speaking time is only extended to a very limited extent by a reduction in the transmission power.
  • Such a technique is known from "Mobile Station TX power", ETSI SMG2 UMTS Ll Expert Group Meeting, September 1998, Helsinki, Finland.
  • Eb regulation Energy per coded bit
  • TDD Time Division Duplex
  • the proposed method can also be used in FDD mode.
  • Uplm slotted mode which works in the upward mode - from a mobile station to a base station - in contrast to continuous operation with time slots
  • this is already known in itself for a neighboring channel search, but typically a handover to a TDMA system (TDMA: Time Division Multiple Access) is done so that it doesn't matter to send burst-like just before.
  • TDMA Time Division Multiple Access
  • the transmission of the reduced amount of data in m short time slots with a correspondingly short transmission time with higher energy is particularly energy-saving. Since this method reduces the capacity of a cell compared to the power control, it is preferably only used when the cell is not fully utilized or is preferably used for those mobile stations that are close to the base station and therefore have less interference (especially in neighboring areas). generate stations).
  • the determination of the capacity utilization of a cell is therefore particularly advantageous in the case of an automatic switchover between the known operating mode and the proposed operating mode with the omission of data during the transmission, in order on the one hand to make optimal use of the cell for as many mobile stations as possible with many simultaneous connection requirements and on the other hand to ensure the lowest possible energy consumption with few connection requirements.
  • the receiving station does not necessarily have to be aware of the reduction in the data of the sending station, since the received data can be treated like data, some of which was lost during the radio transmission.
  • the random selection of the data to be omitted offers the advantages of interference averaging, the regular selection a better time diversity.
  • the information transmission about the perforation or puncturing used in relation to the folding code used is particularly useful.
  • the method can be used particularly advantageously in the speech mode, in particular m speech pauses, since the requirements for the residual bit error probability for the reconstruction of a sufficient amount of data are not too high.
  • this method can also be used with other types of communication systems, for example optical, wave-optical, acoustic and / or line-based systems.
  • FIG. 1 shows a block diagram of a known mobile radio system
  • FIG. 2 shows a schematic representation of the frame structure of the
  • FIG. 3 shows a flowchart of a method for power reduction
  • FIG. 4 shows a simplified block diagram of a base station.
  • the mobile radio system shown in FIG. 1 as an example of a known radio communication system consists of a multiplicity of mobile switching centers MSC which are networked with one another or which provide access to a fixed network PSTN. Furthermore, these mobile switching centers MSC are each connected to at least one device RNM for allocating radio resources. Each of these devices RNM in turn enables a connection to at least one base station BS. Such a base station BS can connect via a radio interface to subscriber stations, e.g. to build mobile stations MS or other mobile and stationary devices. At least one radio cell Z is formed by each base station BS. In the case of sectorization or hierarchical cell structures, several radio cells Z are also supplied per base station BS.
  • FIG. 1 shows, by way of example, existing connections VI, V2, V3 for the transmission of useful information and signaling information between mobile stations MS and one
  • Base station BS and a request for resource allocation or a short confirmation message in an access channel R ⁇ CH represented by another mobile station MS. Furthermore, an organization channel (BCCH: Broadcast Control CHannel) is shown, which is provided for the transmission of user and signaling information with a defined transmission power from each of the base stations (BS) for all mobile stations.
  • BCCH Broadcast Control CHannel
  • An operation and maintenance center OMC implements control and maintenance functions for the mobile radio system or for parts thereof.
  • the functionality of this structure can be transferred to other radio communication systems, in particular for subscriber access networks with a wireless subscriber line.
  • TDMA Time Division Multiple Access
  • ts the same duration
  • tsO 16 time slots
  • tsl5 the same duration
  • a frequency band extends over a frequency range B.
  • Time slots ts0 to ts ⁇ are used in the downward direction DL (downlmk from BS to MS) and some of the time slots ts9 to tsl5 are used in the upward direction UL (uplmk from MS to BS). In between there are one or more switching points SP - m Fig. 2 only one switching point.
  • the frequency band for the upward direction UL corresponds to the frequency band for the downward direction DL. The same is repeated for other carrier frequencies.
  • Radio blocks for the transmission of user data consist of sections with data d, in which training sequences known at the receiving end are sometimes embedded.
  • the data d with 1..N symbols are spread individually with a fine structure, a subscriber code c, so that, for example, n connections on the receiving side through this CDMA component (CDMA: Code Division Multiple Access) can be separated.
  • a physical channel is formed by a frequency band B, a time slot, for example ts6, and a subscriber code c.
  • several physical resources are usually linked to form a logical channel. For example, 8 physical resources are required for the 144 kbit / sm Uplmk and Downlmk services.
  • the spreading of individual symbols of the data d has the effect that Tchip duration Qchips are transmitted within the symbol duration Tsym.
  • the Q chips form the connection-specific subscriber code c.
  • a protection period gp (guard period) is provided within the time slot ts to compensate for different signal propagation times of the signals of the connections.
  • the UMTS / TDD radio interface parameters used are advantageously:
  • Chip rate 4096 Mcps frame duration: 10 ms
  • FDD Frequency Division Duplex
  • a mobile station MS which would like to set up a connection, receives, among other things, the information which spread code c is to be used for the access or connection establishment on its request sent via the RACH.
  • the method according to FIG. 3 it is assumed that only a part of the symbols received must be correctly detected and recognized in a transmission with channel coding in order to be able to ensure a sufficient reconstruction of the signal.
  • bundle errors can also be corrected when using redundant codes, as occurs, for example, in GSM with so-called slow frequency hopping.
  • a first step is to determine how large the capacity of the assigned cell is . If the capacity of the cell is exhausted or too low, the usual procedure for emissing or rejecting the connection is started. If the cell has a capacity that is sufficient depending on the method, it is determined in a next exemplary step whether the requesting station, here the mobile station MS, is located in the nane of the receiving station BS. If not, the usual connection establishment is initiated. If so, it is determined whether the voice mode has been selected for the requested connection. If no, the usual connection establishment is initiated. If the voice mode has been selected, the station MS requesting a connection establishment is informed by the receiving station that it does the following for the transmission
  • the transmission power is chosen so high that the transmission is correspondingly error-free and the bit error probability is sufficiently low to reconstruct the data.
  • the probability of bit errors is lower with symbols emitted with a sufficiently high power than with complete data transmission with a low transmission power.
  • the part of the data to be omitted is chosen so that data reconstruction can be carried out as safely as possible.
  • the duration of each omission of data must be shorter, preferably significantly shorter than the interleaving depth, and the ratio of omission to the total amount of data must be less, in particular significantly less than 1 minus the code rate.
  • channel coding usually The more transmission errors are corrected, the more error locations are known. At best, the channel decoder can accept erasures for the omitted sections.
  • the voice mode is particularly suitable for this method, since a relatively high residual bit error probability is still acceptable when reconstructing voice data.
  • this method can also be used in other modes, the acceptable residual
  • Bit error probability determines the extent of data reduction and the amount of transmission power required.
  • the transmission power during pulsed operation is preferably determined in accordance with the degree of reduction in the data.
  • current electrical energy
  • BER error bit rate
  • the average transmission power can also be further reduced if the transmitter is already operated at the lower end of the range of its power control: depending on the code rate, a more or less large part of the coded data can also be omitted in this case.
  • the application for interference reduction is therefore particularly advantageous if the transmitter is received with a better interference distance than necessary even with the lowest possible transmission amplitude.
  • the spreading factor can be reduced, thereby reducing the duty cycle. This usually leads to a lower error bit rate BER than the omission of coded data.
  • the durations of the active and inactive phases are preferably defined and / or dynamically agreed between the sender and receiver.
  • the inactive phases should be shorter than the coherence time of the channel in order to obtain current information about the pathloss at sufficiently short intervals and to be able to correct the latter.
  • the duration of the inactive phases should be short compared to the duration over which the received power is averaged when calculating the pathloss.
  • the receiver communicates via the transmitter (MS) the error bit rate BER or another suitable measure for the receiving frequency. As a result, the receiver can control the transmission power of the transmitter IDR so that the transmission is successful even if part of the coded data is omitted.
  • the receiver m If the reception quality drops due to the omitted bursts, the receiver m usually requests a higher one
  • the sender needs this option to be able to transmit with higher power in order to be able to offer sufficiently secure data transmission in each case. Therefore, the transmitter does not necessarily have to exceed the receiver's specification for the transmitted bursts in order to keep the error bit rate BER in the target range.
  • the transition to a lower duty cycle is preferably carried out more slowly than is known from the conventional power control, so that the transmission power the transmitted data is tracked without too much delay (increased in this direction).
  • This method is particularly suitable for the TDD system currently in standardization according to the JD-CDMA principle for UMTS, since the difficulties of fast power control and the dependency of the system on fast power control are eliminated.
  • the omission of data can be done using various selection procedures.
  • the burst duration can be reduced, that is, before and / or after the training sequence less data is sent, which shortens the burst (front and / or back).
  • This variant has the advantage that there is also no need to send the training sequence, but it is only possible to set the duty cycle relatively roughly.
  • the bursts that are not sent can be omitted (pseudo) randomly or regularly.
  • the advantage of random omission is the use of interference averagmg, the advantage of regular omission m is better time diversity.
  • the omission method is generally only used when the voice DTX mode is set or selected, ie when no information has to be transmitted at all.
  • the power control or power control PC is modified such that the control channel is switched on again shortly before the end of DTX operation.
  • the correct power is then set again. This may be done by using a higher PC step size or combination at the end of the slotted mode (slotted mode).
  • the base station BS can also make a decision regarding the security of the PC bits and, if so, when evaluating the (now non-existent) power control bit or PC bit should not be sent, do not regulate according to the random value of the PC bit, but keep the power constant, if necessary even after half the data transfer block or frame, cancel the power control that was wrongly carried out until then. If the base station BS has no up-to-date information about the reception quality at the mobile station MS due to the burst-like transmission mode of the mobile station MS, and if the information available on the base station side (e.g.
  • RxQual with a low reception level RxLev for all active mobile stations MS and possibly corresponding messages from / for neighboring cells
  • RxLev reception level for all active mobile stations MS and possibly corresponding messages from / for neighboring cells
  • the method is used for the FDD system instead of the TDD system, preferably only every second slot or slot is sent (or a certain number of slots are omitted).
  • the power control then becomes slower, but the mobile station MS can combine the power control bit of two (or more) successive bursts (with the same or, for example, increasing weighting). This results in a lower error rate in the power control bit, which at least partially compensates for the loss of capacity.
  • the reduction in power consumption is illustrated using a calculation example. In an exemplary transmitter, the maximum transmission power is minus 14 dB at 20% of its maximum power consumption and at maximum transmission power minus 17 dB at 18 - its maximum power consumption.
  • the transmitter would transmit more efficiently with a maximum transmission power of minus 14 dB at a sufficiently high code rate, as is sometimes the case with GSM voice services skip every fourth burst because its average power consumption is 3/4 to 20 equal to 15 of the maximum value decreases.
  • the savings in this example are 17%.
  • the application of the omission method is carried out in a base station BS according to FIG. 4.
  • This consists of a transmitting / receiving device TX / RX, which converts received signals from the frequency range of the message transmission m to the baseband, converts them analog / digital and amplifies and evaluates the received signals.
  • Digital signal processing takes place in a signal processing device DSP as receiving means.
  • a channel estimation is carried out and the transmitted data symbols are detected.
  • a signal evaluation device SA extracts the data components from access blocks and takes the requirements for resource allocation.
  • the resource allocation itself is carried out in the facility RNM (FIG. 1) for allocating radio resources and signaled back to the base station BS.
  • a control device SE then assigns a channel for message transmission to the mobile stations MS by compiling a corresponding signaling block and transmitting this block by the transmitting / receiving device TX / RX. Together with the usual information exchanged, additional information for initiating the omission process can be transmitted to the mobile station MS and back.
  • the interaction of the components and the setting of the transmission time is also controlled by the control device SE.
  • Associated data about the specific circumstances of the connection are stored in a memory device MEM.

Landscapes

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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Leistungsreduzierung und ein Kommunikationssystem, insbesondere Funk-Kommunikationssystem, das ein solches Verfahren ermöglicht. Das Verfahren zur Datenübertragung in einem Funk-Kommunikationssystem mit einer Funkschnittstelle zwischen zumindest einer, insbesondere einer Vielzahl von Basisstationen und zumindest einer, insbesondere einer Vielzahl von Teilnehmerstationen, bei dem jeweils eine Basisstation (BS) mit mehreren Teilnehmerstationen (MS) über eine Funkschnittstelle verbindbar ist, stellt redundant kodierte Daten bereit, die bei der Verbindung mit zumindest einer ersten Sendeleistung unter Inkaufnahme eines Datenverlustes übertragen werden. Erfindungsgemäß wird ein ausgewählter Teil der kodierten Daten bei der Übertragung ausgelassen und die Sendeleistung im Gegenzug derart höher als die erste Sendeleistung gewählt, daß die Bitfehlerwahrscheinlichkeit gering genug wird, die Daten bei der empfangenden Station (BS, MS) rekonstruierbar zu machen.

Description

Beschreibung
Pulsen des Sendebetriebs zur Leistungsreduktion bei Ubertra- gung mit Redundanz
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Leistungsreduzierung bei einer Datenübertragung mit Redundanz und ein Kommunikationssystem, insbesondere Funk-Kommunikationssystem, das ein solches Verfahren ermöglicht.
In Funk-Kommunikationssystemen werden Informationen (beispielsweise Sprache, Bildmformationen oder andere Daten) mit Hilfe von elektromagnetischen Wellen über eine Funkschnitt- stelle zwischen sendender und empfangender Station (Basissta- tion bzw. Teilnehmerstation) übertragen. Das Abstrahlen der elektromagnetischen Wellen erfolgt dabei mit Tragerfrequenzen, die in dem für das leweilige System vorgesehenen Frequenzband liegen. Für zukunftige Mobilfunksysteme mit CDMA- oder TD/CDMA-Übertragungsverfahren über die Funkschnittstelle, beispielsweise das UMTS (Universal Mobile Telecommu- nication System) oder andere Systeme der 3. Generation sind Frequenzen im Frequenzband von ca. 2000 MHz vorgesehen.
Sendeschaltungen in Funk-Kommunikationssystemen haben zumeist nur einen begrenzten Dynamikbereich, in dem sie funktionieren oder leistungseffizient arbeiten. Bei einigen Anwendungen, insbesondere im Mobilfunk, wird jedoch wegen des wahrend des Betriebs oftmals stark schwankenden Abstands zwischen Sender und Empfanger eine Anpassung der Sendeleistung über bis zu mehrere Größenordnungen gewünscht, um das Verhältnis Energie pro Bit/Rauschleistungsdichte (Eb/No) oder das Verhältnis Signal/Storer bzw. Tragerleistung/Interferenzleistung (C/I) im Grenz- bzw. Zielbereich zu halten. Einerseits muß die Empfangsleistung eine Mindeststarke aufweisen, die für die gewünschte Servicequalltat (QoS) erforderlich ist, anderer- seits soll aber so wenig Interferenz wie oglicn erzeugt werden.
Neben dem Abstand kann zusätzlich auch die Datenrate veran- derlich sein. F r em konstantes Eb/No muß die mittlere Sendeleistung daher sowohl bei einer Änderung des Wegeverlustes (Pathloss) , als auch bei einer Änderung der Datenrate angepaßt werden.
Bei Systemen, die eine Spreizbandtechnik verwenden, ändert sich mit der Datenrate auch der Spreizfaktor. Je niedriger die Datenrate ist, um so hoher ist der Prozeßgewinn und um so niedriger muß bei konstantem Eb die mittlere Sendeleistung sein. Niedrige Datenraten treten beispielsweise bei Sprach- Übertragung auf, wenn m Sprachpausen lediglich eine Silence Description übertragen wird.
Die Leistungsaufnahme einer Sendeschaltung ist dabei m der Regel nicht proportional zur Sendeleistung. Je niedriger die Sendeleistung gewählt wird, um so schlechter wird der
Wirkungsgrad. Dies stellt insbesondere bei Mobilfunksystemen ein Problem dar, da einerseits die Bestrebung besteht, die Sendeleistung der mobilen Sende- und Empfangs-Stationen (MS) immer weiter zu verringern, was zu einem verhältnismäßig großem Stromverbrauch der Gerate fuhrt. Andererseits sollen diese mobilen Stationen aber immer kleiner, leichter und handlicher werden. Mit der Verkleinerung steht jedoch immer weniger Raum für Batterien bzw. Akkumulatoren zur Verfugung, also vergleichsweise weniger Kapazität. Beide Faktoren fuhren somit zu einer Verringerung der Bereitschafts- und Ubertra- gungszeit. Zwar werden parallel zur Verkleinerung der mobilen Stationen auch die Akkumulatoren weiterentwickelt, jedoch ist deren Zugewmn an Kapazität zu den vorstehend aufgeführten Kapazitatsembußen vergleichsweise gering.
Zur Losung des vorstehend genannten Problems sind verschiedene Ansätze bekannt. Bei der Spreizbandtechnik wird im Mobilfunk üblicherweise bei geringem Pathloss und bei niedriger Datenrate (d.h. hohem Spreizfaktor) mit geringer Leistung gesendet. Durch die Drosselung des Senders ergibt sich jedoch ein ungunstiger Wirkungsgrad der Sendeschaltung.
Bei der Multislottechnik wird die Datenrate dadurch gesteigert oder gesenkt, daß mehr oder weniger Zeitschlitze belegt werden. Dadurch verringert sich bei einer Reduzierung der Datenrate das Tastverhaltnis (Duty Cycle) des Senders und damit die mittlere Sendeleistung. Der Wirkungsgrad sinkt dadurch jedoch vorteilhafterweise nicht oder nur m geringerem Maß als beim Senden mit gleichem Tastverhaltnis und geringerer Amplitude. Diese TechniK ist aus "Enhanced Slotted DL transmission ode", ETSI SMG2 Layer 1 Expert Group Meeting, April 1998, Oslo, Norwegen, bekannt.
Bei einem Verfahren mit Leistungsregelung (Power Control) soll der Sender seine Sendeleistung auf einen Bruchteil der Maximalleistung reduzieren können - bei GSM (Global System for Mobile Com unication) z.B. um rund 30 dB und bei UMTS um rund 80 dB. Nachteilhafterweise sinkt die Leistungsaufnahme der Sendeschaltung dabei zumeist deutlich weniger als die Leistungsabgabe. Dies ist insbesondere bei batteriebetrie- benen Sendern unbefriedigend, weil sich die Ubertragungs- und Sprechzeit durch eine Verringerung der Sendeleistung nur sehr begrenzt verlängert. Eine solche Technik ist aus "Mobile Station TX power", ETSI SMG2 UMTS Ll Expert Group Meeting, September 1998, Helsinki, Finnland, bekannt.
Mit anderen Worten wird dabei eine Leistungsregelung durch eine Eb-Regelung (Eb: Energy per coded bit) ersetzt, wobei letztere nicht nur durch eine Regelung der Sendeleistung, sondern auch durch eine Regelung der Rate der Kanalkodierung möglich ist. Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur verbesserten Leistungsreduzierung bei einer redundanten Datenübertragung und ein Kommunikationssyste vorzuschlagen, das ein solches Verfahren ermöglicht.
Diese Aufgabe wird durch das Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie das Kommunikationssystem mit den Merkmalen des Anspruchs 21 gelost.
Durch das Reduzieren der zu übertragenden Datenmenge und das Übertragen mit einer vergleichsweise erhöhten Sendeleistung kann dadurch Energie gespart werden, daß das Senden einer geringeren Datenmenge mit erhöhter Leistung weniger Energie verbraucht, als das Senden einer größeren Datenmenge mit einer geringeren Sendeleistung. Dadurch kann z. B. die Bereitschaftszeit und/oder die Sprechzeit einer mobilen Station verlängert oder bei gleichbleibender Zeit die Große des Akkumulators und damit des gesamten Geräts verringert werden. Das Reduzieren der Datenmenge kann dabei durch Auslassen von Daten und/oder durch Absenken des Tastver- haltnisses (duty cycle) erfolgen. Vorteilhaft ist dabei auch, daß je nach erforderlicher Dienstgute unterschiedliche Anforderungen an die Rekonstruierbarkeit bestehen. Diese Anforderungen sind bei z. B. Sprachubertragung geringer als bei Datenübertragung.
Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand von Unteranspruchen .
Das vorgeschlagene Verfahren ist insbesondere für ein TDD- System (TTD: Time Division Duplex) vorteilhaft, zumal beim GSM-System alle Talktime-Angaben durch DTX schongerechnet werden, was bei der zukunftig angestrebten UTRA-Regelung nicht mehr möglich ist.
Bei UMTS ist das vorgeschlagene Verfahren aber auch im FDD- Modus einsetzbar. Aus der sogenannten uplm slotted mode (Betriebsart, die beim Aufwartsbetπeb - von einer mobilen Station zu einer Basisstation - im Gegensatz zum kontinuierlichen Betrieb mit Zeitschlitzen arbeitet) ist dies für eine Nachbarkanalsuche bereits für sich genommen bekannt, wobei dabei dann allerdings typischerweise eine Übergabe (Handover) auf ein TDMA-System (TDMA: Time Division Multiple Access) erfolgt, so daß es nichts ausmacht, schon kurz zuvor burstartig zu senden.
Besonders energiesparend ist die Übertragung der reduzierten Datenmenge m kurzen Zeitschlitzen mit einer entsprechend geringen Sendedauer mit höherer Energie. Da dieses Verfahren im Vergleich zur Leistungsregelung die Kapazität einer Zelle reduziert, wird es vorzugsweise nur dann eingesetzt, wenn die Zelle nicht voll ausgelastet ist bzw. bevorzugt für solche mobilen Stationen eingesetzt, die nahe der Basisstation sind und daher weniger Interferenz (insbesondere bei Nachbarba- sisstationen) erzeugen.
Die Bestimmung der Kapazitätsauslastung einer Zelle ist daher insbesondere bei einer automatischen Umschaltung zwischen der bekannten Betriebsart und der vorgeschlagenen Betriebsart mit dem Auslassen von Daten bei der Übertragung vorteilhaft, um einerseits eine optimale Ausnutzung der Zelle für möglichst viele mobile Stationen bei vielen gleichzeitigen Verbindungsanforderungen und andererseits einen möglichst geringen Energieverbrauch bei wenigen Verbindungsanforderungen zu gewährleisten .
Die empfangende Station muß nicht notwendigerweise Kenntnis von der Reduzierung der Daten m der sendenden Station haben, da die empfangenen Daten wie Daten behandelt werden können, von denen ein Teil wahrend der Funkubertragung verloren gegangen ist. Die zufällige Auswahl der auszulassenden Daten bietet die Vorteile der Interferenzmittelung, die regelmäßige Auswahl eine bessere Zeitdiversitat .
Das gezielte Einsetzen eines Interleavers zur zusätzlichen Übertragung von Informationen, die der empfangenden Station das Auslassen von Daten oder das Herabsetzen des Tastver- halt isses anzeigt, vereinfacht die Rechenprozedur im dortigen Kanaldekoder. Besonders nutzlich ist die Informa- tionsubertragung zur verwendeten Lochung bzw. Punktierung m Bezug auf den verwendeten Faltungskode.
Die Beschrankung des Verfahrens auf nahegelegene mobile Stationen reduziert Interferenzprobleme mit benachbarten empfangenden bzw. Basisstationen. Im Fall von Stationen, die bereits mit der niedrigst zulassigen Leistung senden, wie z. B. nahegelegenen Stationen, kann eine weitere Datenreduzierung ebenfalls zu einer Energieeinsparung fuhren.
Das Verfahren ist im Sprachmodus, insbesondere m Sprachpausen besonders vorteilhaft anwendbar, da dabei die Anforderungen an die Rest-Bitfehlerwahrschemlichkeit zur Rekonstruierung einer ausreichenden Datenmenge nicht allzu hoch sind.
Je kurzer die einzelnen Auslassungen gegenüber der Inter- leavmgtiefe sind und e kleiner das Verhältnis der Auslassungen zur Gesamtdatenmenge ist, desto geringer muß die Erhöhung der Sendeenergie sein, damit das Verfahren stabil ablauft.
Für die Auslassung von Daten gibt es eine Vielzahl von Durchfuhrungsmoglichkeiten, die für verschiedene Sendeverfahren anwendbar sind.
Vorteilhaft ist insbesondere auch die Nachfuhrung der Sendeleistung bei sich ändernden Umgebungsbedingungen. Neben dem Funk-Kommunikationsbereich für Mobilfunk ist αieses Verfahren auch bei anderen Kommunikationssystemtypen anwendbar, beispielsweise optischen, wellenoptischen, akustischen und/oder auch leitungsgebundenen Systemen.
Nachfolgend werden ein Ausfuhrungsbeispiel und Modifikationen davon anhand der Zeichnung naher erläutert.
Es zeigen: Fig. 1 ein Blockschaltbild eines bekannten Mobilfunksystems, Fig. 2 eine schematische Darstellung der Rahmenstruktur des
TDD-Ubertragungsverfahrens, Fig. 3 einen Ablaufplan eines Verfahrens zur Leistungsreduktion, Fig. 4 ein vereinfachtes Blockschaltbild einer Basisstation.
Das m Fig. 1 dargestellte Mobilfunksystem als Beispiel eines bekannten Funk-Kommunikationssystem besteht aus einer Vielzahl von Mobilvermittlungsstellen MSC, die untereinander vernetzt sind bzw. den Zugang zu einem Festnetz PSTN herstellen. Weiterhin sind diese Mobilvermittlungsstellen MSC mit jeweils zumindest einer Einrichtung RNM zum Zuteilen von funktechnischen Ressourcen verbunden. Jede dieser Einrichtungen RNM ermöglicht wiederum eine Verbindung zu zumindest einer Basisstation BS . Eine solche Basisstation BS kann über eine Funkschnittstelle eine Verbindung zu Teilnehmerstationen, z.B. mobilen Stationen MS oder anderweitigen mobilen und stationären Endgeraten aufbauen. Durch jede Basisstation BS wird zumindest eine Funkzelle Z gebildet. Bei einer Sek- torisierung oder bei hierarchischen Zellstrukturen werden pro Basisstation BS auch mehrere Funkzellen Z versorgt.
In Fig. 1 sind beispielhaft bestehende Verbindungen VI, V2, V3 zur Übertragung von Nutzinformationen und Signalisie- rungsmformationen zwischen mobilen Stationen MS und einer
Basisstation BS und eine Anforderung zur Ressourcenzuteilung oder eine kurze Bestatigungsmeldung m einem Zugriffskanal RÄCH durch eine weitere mobile Station MS dargestellt. Weiterhin ist ein Organisationskanal (BCCH: Broadcast Control CHannel) dargestellt, der zur Übertragung von Nutz- und Signalisierungsmformationen mit einer definierten Sende- leistung von jeder der Basisstationen (BS) für alle mobilen Stationen bereitgestellt wird.
Ein Operations- und Wartungszentrum OMC realisiert Kontroll- und Wartungsfunktionen für das Mobilfunksystem bzw. für Teile davon. Die Funktionalitat dieser Struktur ist auf andere Funk-Kommunikationssysteme übertragbar, insbesondere für Teilnehmerzugangsnetze mit drahtlosem Teilnehmeranschluß .
Die Rahmenstruktur der Funkubertragung ist aus Fig. 2 er- sichtlich. Gemäß einer TDMA-Komponente (TDMA: Time Division Multiple Access) ist eine Aufteilung eines oreitbandigen Frequenzbereichs, beispielsweise der Bandbreite B = 5 MHz, m mehrere Zeitschlitze ts gleicher Zeitdauer, beispielsweise 16 Zeitschlitze tsO bis tsl5, vorgesehen. Ein Frequenzband erstreckt sich über einen Frequenzbereich B. Ein Teil der
Zeitschlitze tsO bis tsδ wird m Abwartsrichtung DL (Downlmk von BS zu MS) und ein Teil der Zeitschlitze ts9 bis tsl5 wird in Aufwartsrichtung UL (Uplmk von MS zu BS) benutzt. Dazwischen liegen ein oder mehrere Umschaltpunkte SP - m Fig. 2 nur ein Umschaltpunkt. Bei diesem TDD-Ubertragungsverfahren entspricht das Frequenzband für die Aufwartsrichtung UL dem Frequenzband für die Abwartsrichtung DL. Gleiches wiederholt sich f r weitere Tragerfrequenzen.
Innerhalb der Zeitschlitze ts werden Informationen mehrerer Verbindungen m Funkblocken übertragen. Funkblocke zur Nutz- datenubertragung bestehen aus Abschnitten mit Daten d, m denen empfangsseitig bekannte Trainingssequenzen mal bis man eingebettet sind. Die Daten d mit 1..N Symbolen sind verbm- dungsmdividuell mit einer Feinstruktur, einem Teilnehmerkode c, gespreizt, so daß empfangsseitig beispielsweise n Verbindungen durch diese CDMA-Komponente (CDMA: Code Division Multiple Access) separierbar sind. Ein physikalischer Kanal wird dabei durch ein Frequenzband B, einen Zeitschlitz, z.B. ts6, und einen Teilnehmerkode c gebildet. Zur Übertragung von Services mit hohen Datenraten werden m der Regel mehrere physikalische Ressourcen zu einem logischen Kanal verknüpft. Zum Beispiel werden für den Service 144 kbit/s m Uplmk und Downlmk jeweils 8 physikalische Ressourcen benotigt.
Die Spreizung von einzelnen Symbolen der Daten d bewirkt, daß innerhalb der Symboldauer Tsym Q Chips der Dauer Tchip übertragen werden. Die Q Chips bilden dabei den verbmdungs- mdividuellen Teilnehmerkode c. Weiterhin ist innerhalb des Zeitschlitzes ts eine Schutzzeit gp (guard period) zur Kompensation unterschiedlicher Signallaufzeiten der Signale der Verbindungen vorgesehen.
Die verwendeten Parameter der UMTS/TDD-Funkschnittstelle sind vorteilhafterweise :
Chiprate: 4096 Mcps Rahmendauer: 10 ms
Anzahl Zeitschlitze: 16
Dauer eines Zeitschlitzes: 625 μs
Spreizfaktor: 16
Modulationsart : QPSK Bandbreite: 5 MHz
Frequenzwiederholungswert: 1
Diese Parameter ermöglichen auch eine besonders geeignete Harmonisierung mit einem FDD-Modus (FDD: Frequency Division Duplex) für die 3. Mobilfunkgeneration.
Im TDD-Modus wird die teilnehmermdividuelle Unterscheidung durch einen entsprechend zugewiesenen Spreizkode c gegeben. Eine mobile Station MS, die eine Verbindung aufbauen mochte, erhalt auf ihre über den RÄCH gesendete Anforderung u. a. die Information, welcher Spreizkode c für den Zugriff bzw. Verbindungsaufbau zu verwenden ist. Bei dem Verfahren gemäß Fig. 3 wird von der Überlegung ausgegangen, daß bei einer Übertragung mit Kanalkodierung nur ein Teil der empfangenen Symbole richtig erfaßt und erkannt werden muß, um eine ausreichende Rekonstruktion des Signals gewahrleisten zu können. Überall dort, wo wie im Mobilfunk mit Kanalmterleavmg übertragen wird, können bei der Verwendung redundanter Kodes auch Bundelfehler korrigiert werden, wie sie zum Beispiel bei GSM mit dem sogenannten Slow Frequency Hopping auftreten, wenn also z. B. ganze Bursts durch frequenzselektiven Schwund oder Gleichkanalstorung unbrauchbar werden.
In einer empfangenden Station, m der Regel der Basisstation BS, wird beim TDD-System nach dem Empfang einer Verbmdungs- anfrage durch eine andere Station, insbesondere durch eine mobile Station MS, m einem ersten Schritt bestimmt, wie groß die Kapazität der zugeordneten Zelle ist. Falls die Kapazität der Zelle erschöpft oder zu gering ist, wird der übliche Verfahrensablauf zur Verbmdungsemleitung oder Verbmdungs- ablehnung gestartet. Hat die Zelle eine verfahrensabhangig ausreichende Kapazität frei, so wird m einem nächsten beispielhaften Schritt bestimmt, ob sich die anfragende Station, hier die mobile Station MS, m der Nane der empfangenden Station BS befindet. Falls nicht, wird der übliche Verbin- dungsaufbau eingeleitet. Falls ja, wird bestimmt, ob für die angeforderte Verbindung der Sprachmodus gewählt wurde. Falls nein, wird der übliche Verbindungsaufbau eingeleitet. Falls der Sprachmodus gewählt wurde, wird der einen Verbindungsaufbau anfordernden Station MS von der empfangenden Station mitgeteilt, daß sie für die Übertragung das folgende
Sendeverfahren mit Daten- bzw. Leistungsreduktion verwenden soll .
Anstelle die vollständigen kodierten Daten mit der üblichen, geringen Sendeleistung zu übertragen, wird bei diesem Sendeverfahren ein Te l dieser Daten ausgelassen und nur der restliche Teil dieser Daten gesendet. Beim Senden der derart reduzierten Daten wird die Sendeleistung im Gegenzug so hoch gewählt, daß die Übertragung entsprechend fehlerfreier erfolgt und die Bitfehlerwahrscheinlichkeit ausreichend gering ist, die Daten zu rekonstruieren. Allgemein ist die Bitfehlerwahrscheinlichkeit namlich bei mit ausreichend hoher Leistung abgestrahlten Symbolen geringer als bei vollständiger Datenübertragung mit niedriger Sendeleistung. Der auszulassende Teil der Daten wird so gewählt, daß eine Datenrekonstruktion möglichst sicher erfolgen kann.
Bei der Datenreduktion muß die Dauer einer jeden Auslassung von Daten kurzer, vorzugsweise deutlich kurzer sein als die Interleavmgtiefe, und das Verhältnis von Auslassung zu Gesamtdatenmenge muß kleiner, insbesondere deutlich kleiner sein als 1 minus die Koderate. Bei Kanalkodierung können l.d.R. um so mehr Ubertragungsfehler korrigiert werden, je mehr Fehlerorte bekannt sind. Für die ausgelassenen Abschnitte kann der Kanaldekoder bestenfalls Ausloschungen annehmen .
Insbesondere der Sprachmodus eignet sich für dieses Verfahren, da bei der Rekonstruktion von Sprachdaten noch eine relative hohe Rest-Bitfehlerwahrschemlichkeit akzeptierbar ist. Aber auch bei anderen Modi ist dieses Verfahren em- setzbar, wobei die jeweils akzeptierbare Rest-
Bitfehlerwahrschemlichkeit das Ausmaß der Datenreduktion und die Hohe der erforderlichen Sendeleistung bestimmt.
Die vorstehend beschriebenen Verfahrensschritte sind nicht alle erforderlich und auch untereinander austauschbar. Entscheidend ist, daß bei reduzierter Datenübertragung sichergestellt wird, daß die übertragenen Daten mit einer entsprechend verringerten Bitfehlerwahrscheinlichkeit übertragen werden. Vorzugsweise wird dazu die Sendeleistung beim ge- pulsten Betrieb entsprechend dem Reduktionsgrad bei den Daten festgelegt . Mit anderen Worten, es wird der Umstand ausgenutzt, daß bei gleicher Fehlerbitrate BER Strom (elektrische Energie) gespart werden kann, wenn gepulst und mit hoher Leistung statt kontinuierlich und mit niedriger Leistung gesendet wird. Dies erfolgt m Verbindung mit der Ausnutzung αes Kanalmter- leavers, gegebenenfalls - aber nicht notwendig - mit einer Markierung fehlender Datenabschnitte als Ausloschung für den Kanaldekoder, um mit oder ohne Kenntnis des Empfangers zu sendende Daten auszulassen.
Auf ahnliche Weise laßt sich auch die mittlere Sendeleistung weiter reduzieren, wenn der Sender schon am unteren Rand des Bereichs seiner Leistungsregelung betrieben wird: Je nach Koderate kann auch m diesem Fall ein mehr oder weniger großer Teil der kodierten Daten weggelassen werden. Besonders vorteilhaft ist also die Anwendung zur Interferenzreduktion, wenn der Sender selbst bei geringst möglicher Sendeamplitude mit besserem Storabstand als notig empfangen wird.
Bei Spreizbandsystemen kann dazu der Spreizfaktor reduziert und dadurch das Tastverhaltnis gesenkt werden. Dies fuhrt im Normalfall zu einer geringeren Fehlerbitrate BER als das Auslassen kodierter Daten.
Bei Systemen mit einer schnellen Leistungsregelung (Fast
Power Control) werden die Dauern der aktiven und inaktiven Phasen vorzugsweise festgelegt und/oder zwischen Sender und Empfanger dynamisch vereinbart. Die inaktiven Phasen sollten dabei kurzer als die Koharenzzeit das Kanals sein, um m ausreichend kurzen Zeitabstanden aktuelle Informationen über den Pathloss gewinnen und letzteren ausregeln zu können. Bei Systemen mit langsamer Leistungsregelung ist es ebenfalls vorteilhaft, aber nicht zwingend notwendig, Sende- und Ruhephasen festzulegen oder dynamisch zu vereinbaren. Die Dauer der inaktiven Phasen sollte klein sein gegen die Dauer, über die bei der Berechnung des Pathloss αie Empfangsleistung gemittelt wird. Bei einer langsamen Leistungsregelung mit geschlossener Schleife (Closed-Loop) teilt der Empfanger (BS) üe Sender (MS) die Fehlerbitrate BER oder ein anderes geeignetes Maß für die Empfangsqualltat mit. Dadurch kann der Empfanger die Sendeleistung des Senders l.d.R. so steuern, daß die Übertragung auch dann gluckt, wenn ein Teil der kodierten Daten ausgelassen wird.
Wenn die Empfangsqualltat wegen der weggelassenen Bursts sinkt, fordert der Empfanger m der Regel eine höhere
Sendeleistung an. Diese Möglichkeit, mit höherer Leistung senden zu dürfen, braucht der Sender, um m jeαe Fall eine ausreichend sichere Datenübertragung bieten zu Können. Daher braucht der Sender bei der Leistungsregelung nicht unbedingt die Vorgabe des Empfangers bei den übertragenen Bursts zu überschreiten, um die Fehlerbitrate BER im Zieloereich zu halten.
Wenn beim Verbindungsaufbau oder spater, z. B. nach dem Freiwerden ausreichender Zellenkapazitaten, von der bekannten vollständigen Übertragung zum Verfahren des Auslassens von Sendedaten übergegangen wird, wird der Übergang zu einem geringeren Tastverhaltnis (Duty Cycle) vorzugsweise langsamer durchgeführt, als dies von der üblichen Leistungsregelung bekannt ist, damit die Sendeleistung bei den übertragenen Daten ohne zu große Verzögerung nachgefuhrt (bei dieser Richtung erhöht) wird.
Dieses Verfahren eignet sich insbesondere für das derzeit m der Standardisierung befindliche TDD-System nach dem JD-CDMA Prinzip für UMTS, da dort die Schwierigkeiten der schnellen Leistungsregelung und auch die Abhängigkeit des Systems von der schnellen Leistungsregelung entfallen. Das Auslassen von Daten kann dabei über verschiedene Auswahlverfahren erfolgen. So kann beim TDD-System die Burstdauer reduziert werden, d.h., es werden vor und/oder nach der Trainingssequenz weniger Daten gesendet, wodurch der Burst (vorne und/oder hinten) verkürzt wird.
Weiterhin ist es möglich, beim TDD-System ganze Bursts nicht zu senden, z.B. bei einem niedrigratigen Datenkanal mit
Interleavmg über 80 ms nicht 8 Bursts, sondern weniger, z.B. nur 6 Bursts zu senden. Diese Variante hat den Vorteil, daß auch das Senden der Trainingssequenz entfallt, allerdings ist ein Einstellen des Tastverhaltnisses nur relativ grob möglich. Die nicht gesendeten Bursts können (pseudo-) zufällig oder auch regelmäßig ausgelassen werden. Der Vorteil des zufalligen Auslassens besteht m der Ausnutzung der Interferenzmittelung (interference averagmg) , der Vorteil des regelmäßigen Auslassens m der besseren Zeitdiversitat (time diversity) .
Die Verwendung des Auslaßverfahrens erfolgt beim TDD-System m der Regel nur dann, wenn der Sprach-DTX-Betrieb eingestellt bzw. gewählt ist, d.h. wenn gar keine Information übertragen werden muß. Die Le stungsregelung bzw. Power- control PC wird dahingehend modifiziert, daß der Steuer- bzw. Control-Kanal kurz vor dem Ende des DTX-Betriebs wieder eingeschaltet wird. Damit wird dann auch die korrekte Leistung wieder eingestellt wird. Dies wird ggf. durch eine höhere PC-Schrittweite bzw. Kombination am Ende des Schlitz- odus (slotted mode) durchgeführt. Im Downlmk, d. h. bei einer Übertragung von der Basisstation BS zur mobilen Station MS, kann die Basisstation BS bei der Auswertung der (nun nicht vorhandenen) Leistungsregelungsbit bzw. PC-Bit auch eine Entscheidung nach der Sicherheit der PC-Bit treffen und, falls diese nicht gesendet werden sollten, nicht gemäß dem zufalligen Wert der PC-Bit regeln, sondern die Leistung konstant halten, ggf. sogar nach der Hälfte des Datenuber- tragungsblocks bzw. Frames die bis dahin fälschlicherweise durchgeführte Leistungsregelung wieder zurücknehmen. Wenn die Basisstation BS durch den burstartigen Sendebetrieb der mobilen Station MS keine aktuellen Informationen über die Empfangsqualltat an der mobilen Station MS hat, und wenn die auf der Basisstationsseite verfugbaren Informationen (z.B. gute Empfangsqualltat RxQual bei geringem Empfangspegel RxLev bei allen aktiven mobilen Stationen MS und eventuell entsprechende Meldungen aus/ für Nachbarzellen) darauf hindeuten, daß die Kapazität noch nicht durch Interferenz begrenzt wird, wird im Zweifel die Leistung der Aussendungen zu den voruber- gehend schweigenden mobilen Stationen MS erhöht. Dabei besteht e ne sinnvolle Vorgehensweise darin, die Leistung nicht starker zu erhohen, als sie nach Erhalt von neuen Daten der mobilen Station MS im gleichen Zyklus wieder zurückgenommen werden kann.
Wird das Verfahren anstelle beim TDD-System beim FDD-System angewandt, wird vorzugsweise nur jeder zweite Schlitz bzw. Slot gesendet (oder eine gewisse Anzahl von Slots ausgelassen) . Die Leistungsregelung bzw. Powercontrol wird dann zwar langsamer, die mobile Station MS kann dafür aber die Leistungssteuerbit (power control bit) von zwei (oder mehr) aufeinanderfolgenden Bursts (mit gleicher oder z.B. ansteigender Gewichtung) kombinieren. Dadurch wird eine geringere Fehlerrate bei den Leistungsregelungsbit erreicht, die den Kapazitatsverlust zumindest teilweise wieder kompensiert. Abschließend wird anhand eines Rechenbeispiels die Reduzierung der Leistungsaufnahme verdeutlicht. Bei einem beispielhaften Sender sei die maximale Sendeleistung minus 14 dB bei 20 % seiner maximalen Leistungsaufnahme und bei maximaler Sendeleistung minus 17 dB bei 18 - seiner maximalen Leistungsaufnahme. Wenn als maximale Sendeleistung minus 17 dB notig wäre, um die geforderte Dienstgute bzw. Servicequalltat QoS zu erreichen, wurde der Sender bei ausreichend hoher Koderate, wie sie z.B. bei GSM-Sprachdiensten zum Teil gegeben ist, effizienter mit maximaler Sendeleistung minus 14 dB senden und dabei jeden vierten Burst auslassen, weil seine mittlere Leistungsaufnahme dann auf 3/4 von 20 gleich 15 des maximalen Wertes sinkt. Die Ersparnis betragt bei diesem Beispiel 17 %.
Die Anwendung des Auslassungsverfahrens wird m einer Basis- Station BS gemäß Fig. 4 durchgeführt. Diese besteht aus einer Sende/Empfangseinrichtung TX/RX, die Empfangssignale vom Frequenzbereich der Nachrichtenübertragung m das Basisband umsetzt, analog/digital wandelt und die Empfangssignale verstärkt und auswertet. Eine digitale Signalverarbeitung findet m einer Signalverarbeitungseinrichtung DSP als Empfangsmittel statt. Eine Kanalschatzung wird durchgeführt und die gesendeten Datensymbole werden detektiert.
Eine Signalauswerteeinrichtung SA extrahiert die Datenanteile aus Zugriffsblocken und entnimmt die Anforderungen zur Res- sourcenzuteilung. Die Ressourcenzuteilung selbst wird m der Einrichtung RNM (Fig. 1) zum Zuteilen von funktechnischen Ressourcen vorgenommen und zurück zur Basisstation BS signalisiert. Eine Steuereinrichtung SE weist den mobilen Sta- tionen MS daraufhin durch Zusammenstellen eines dement- sprechenden Signalisierungsblocks und Senden dieses Blocks durch die Sende/Empfangseinrichtung TX/RX einen Kanal zur Nachrichtenübertragung zu. Zusammen mit den ausgetauschten üblichen Informationen können zusätzlich Informationen zur Einleitung des Auslassungsverfahrens zu der mobilen Station MS und zurück übertragen werden.
Auch das Zusammenwirken der Komponenten und die Einstellung des Sendezeitpunkts wird durch die Steuereinrichtung SE gesteuert. Zugehörige Daten über die konkreten Gegebenheiten der Verbindung werden m einer Speichereinrichtung MEM gespeichert .

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Leistungsreduzierung bei einer Datenübertragung m einem Kommunikationssystem mit einer Schnittstelle zwischen zumindest einer ersten Station (BS) und zumindest einer weiteren Station (MS) , bei dem zu übertragende Daten derart redundant kodiert übertragen werden, dass sie im Falle eines bei der Übertragung auftretenden teilweisen Datenverlustes rekonstruierbar sind, sofern sie mindestens mit einer ersten Sendeleistung übertragen werden, dadurch gekennzeichnet,
- dass ein ausgewählter Teil der kodierten Daten beim übertragen ausgelassen wird und/oder ein Tastverhaltnis der zu übertragenden Daten gesenkt wird
- und dass die Sendeleistung hoher als die erste Sendeleistung eingestellt wird, so daß die Bitfehlerwahrscheinlichkeit gering genug wird, die unvollständig und/oder mit abgesenktem Tastverhaltnis übertragenen Daten bei der empfangenden Station (BS, MS) für eine ausreichende Dienstgute zu rekonstruieren.
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Übertragung im FDD- oder TDD-Modus, vorzugsweise gepulst, in Zeitschlitzen und/oder im Mehrschlitzverfahren (multi slotted mode) erfolgt.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem
- die vollständige Übertragung der Daten im Fall einer geringen oder erschöpften Kapazität einer Zelle (Z) der empfangenden Station (BS) mit der ersten Sendeleistung eingeleitet oder eine Verbindungsanfrage zurückgewiesen wird
- die Ubertragungsbetriebsart mit der Auslassung von Daten oder der Senkung des Tastverhalnisses eingeleitet wird, wenn die Zelle (Z) eine freie Kapazität oberhalb eines vorgebbaren Schwellenwertes hat.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem Informationen über die Auslassungen oder Lochungsinformationen an einen Kanaldekoder der empfangenden Station übermittelt werden.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die ausgelassenen Daten oder die Tastverhaltnisabsenkung von einem Kanaldekoder wie ubertragungsbedmgte Ausloschungen erkannt und als solche bei der Rekonstruierung der Daten behandelt werden.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem die ausgelassenen Daten oder die Tastverhaltnisabsenkung zwischen sendender und empfangender Station (MS, BS) verabredet oder m ihnen voreingestellt werden und bei der Rekonstruierung der Daten berücksichtigt werden.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Übertragen mit ausgelassenen Daten oder der
Tastverhaltnisabsenkung für sendende Stationen (MS) eingeleitet wird, die sich nahe der empfangenden Station (BS) befinden.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Übertragen mit ausgelassenen Daten oder der Tastverhaltnisabsenkung im Sprachmodus eingeleitet wird.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Dauer einer jeden Auslassung von Daten kurzer gewählt wird als die Interleavmgtiefe .
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Verhältnis von Auslassung zur Gesamtdatenmenge kleiner als 1 minus die Koderate gewählt wird.
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem m einem Kommunikationssystem zu übertragende Daten zur Interferenzreduktion mit erhöhter Energie im Mehrschlitzverfahren übertragen werden, wenn der Sender mit besserem Storabstand als notig empfangen werden soll.
12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Daten bei mit niedrigster Leistung sendender Station (MS) diskontinuierlich übertragen werden, insbesondere das Tastverhaltnis (duty cycle) reduziert wird.
13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem bei einem System mit einer schnellen Leistungsregelung (Fast Power Control) die Dauern der aktiven und inaktiven Phasen vorzugsweise festgelegt und/oder zwischen sendender und empfangender Station dynamisch vereinbart werden.
14. Verfahren nach Anspruch 13, bei dem die inaktiven Phasen kurzer als die Koharenzzeit das Kanals gewählt werden, um aktuelle Informationen über den
Wegeverlust (Pathloss) gewinnen und letzteren ausregeln zu können.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, bei dem be Systemen mit langsamer Leistungsregelung Sende- und
Ruhephasen festgelegt oder dynamisch vereinbart werden, wobei die Dauer der inaktiven Phasen vorzugsweise klein gegen die Dauer ist, über die bei der Berechnung des Pathloss die Empfangsleistung gemittelt wird.
16. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die empfangende Station (BS) bei sinkender Empfangsqualltat nach dem Auslassen von Daten oder der Tastverhaltnisabsenkung eine höhere Sendeleistung anfordert, die insbesondere hoher als die maximale Sendeleistung der entsprechenden Norm wahlbar ist.
17. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Übergang zu einem anderen, insbesondere geringeren Tastverhaltnis langsamer durchgeführt wird, als von der üblichen Leistungsregelung geregelt wird, insbesondere derart langsamer, daß die Sendeleistung bei den übertragenen Daten ohne zu große Verzögerung nachgefuhrt, insbesondere erhöht wird.
18. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Burstdauer insbesondere beim TDD-System reduziert wird oder ganze Bursts nicht gesendet werden.
19. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Leistungsregelung insbesondere beim TDD-System derart modifiziert wird, daß der Steuerkanal kurz vor dem Ende des DTX-Betπebs wieder eingeschaltet wird.
20. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 17, bei dem beim FDD-System vorzugsweise nur jeder zweite Slot gesendet oder eine gewisse Anzahl von Slots ausgelassen wird.
21. Kommunikationssystem
- mit zumindest einer ersten Station (BS) und zumindest einer weiteren Station (MS) , die zur Datenübermittlung über eine Schnittstelle verbindbar sind,
- mit einer Verarbeitungseinrichtung (SA, RNM) m zumindest einer der Stationen (MS, BS) zum Verarbeiten von empfangenen bzw. zu versendenden, redundant kodierten Daten, von denen ein Teil bei vollständiger Datenaussendung mit einer ersten Sendeleistung bei der Datenübertragung verloren gehen darf und dabei empfangsseitig rekonstruierbar bleibt, dadurch gekennzeichnet, daß
- die Verarbeitungseinrichtung zum Auswahlen und Auslassen eines Teils der kodierten Daten und/oder zum Absenken eines Tastverhaltnisses der zu übertragenden Daten
- und zum Einstellen der Sendeleistung auf einen höheren Wert als die erste Sendeleistung, so daß die unvollständig und/oder mit abgesenktem Tastverhaltnis gesendeten Daten für eine ausreichende Dienstgute rekonstruierbar bleiben.
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