NO315450B1

NO315450B1 - Effektregulering i kommunikasjonsnett i kategori CDMA

Info

Publication number: NO315450B1
Application number: NO20010714A
Authority: NO
Inventors: Jr Lindsay A Weaver; Robert D Blakeney; Klein S Gilhousen; Roberto Padovani; Iii Charles E Wheatley
Original assignee: Qualcomm Inc
Priority date: 1991-05-17
Filing date: 2001-02-12
Publication date: 2003-09-01
Also published as: EP1094644A2; FI121253B; ATE434869T1; FI935105A; NO20010714L; NO315449B1; FI20100206A; EP0584241A1; HUT66044A; JPH07500460A; NO20003769L; NO934005L; EP1094644A3; ATE305694T1; ES2249758T3; UA42677C2; EP0584241A4; EP0584241B1; HK1016422A1; CA2102114C

Description

79142-BE

Bakgrunnen for oppfinnelsen

I. Oppfinnelsens tekniske område

Denne oppfinnelse angår telefonsystemer, særlig en ny og forbedret fremgangsmåte og et tilsvarende apparat for å regulere sendereffekten i et mobiltelefonnett hvor overføringen inngår i et kodedelt multiplekssystem med flere adgangsmuligheter, nemlig et såkalt multippelaksessystem. De systemer som oppfinnelsen gjelder blir ofte benevnt CDMA-systemer.

II. Beskrivelse av den nærliggende teknikk

Anvendelse av kodedelt multipleks av multippelaksesstypen (CDMA) ved modulasjon er en av flere teknikker for å lette overføring i et system eller nett med et stort antall brukere. Selv om andre teknikker så som tidsdelt multipleks (TDMA), frek-vensdelt multipleks (FDMA) og amplitudemodulasjonsskjemaer så som enkeltside-båndsoverføring med amplitudekompresjon og påfølgende amplitudeekspansjon ved mottakingen (ACSSB) er kjente, har CDMA betydelige fordeler over de andre teknikker. Anvendelsen av CDMA-teknikk med flere rilgangsmuligheter innenfor et multippelaksesssystem for overføring er beskrevet i vår US patentsøknad nr. 06/921 261, senere bevilget til US patent 4 901 307 og med tittel "Spread spectrum multiple access communication system using satellite or terrestrial repeaters". Dette patentskrift kan tjene som bakgrunn, og dets innhold skal her tas med som referanse.

I patentskriftet beskrives en multipleks- eller multippelaksessteknikk hvor et stort antall mobiltelefonbrukere hver har en sender/mottaker for forbindelse via satellitt eller forsterkerjordstasjoner (basestasjoner eller "cellestasjoner") som benytter CDMA og spektralfordelte signaler. Ved CDMA-teknikken kan frekvensspektrumet utnyttes maksimalt ved å benyttes flere ganger, hvilket tillater en betydelig økning i systemets eller nettets kapasitet overfor brukerne. Anvendelsen av CDMA fører til langt større spektral utnyttelse enn det som er tilfelle med andre multippelaksess teknikker. I et CDMA-system kan økningen i systemkapasitet skje ved å regulere sendereffekten i hver mobilradiostasjon i den hensikt å redusere inter-ferensmulighetene vis-å-vis de øvrige brukere av systemet.

Ved satellittanvendelsen av CDMA-kommunikasjonsteknikk måles i mobilradiostasjonens mottakerdel signalstyrken av det signal som mottas via en satellitt-forsterker. Ved slik signalstyrkemåling, sammen med kjennskapet til satellittens utsendte effektnivå og følsomheten av mobilradioens mottaker kan utbredelsestapet i kanalen mellom den mobile enhet og satellitten anslås. Den nødvendige utsendte effekt fra mobilradiosenderen bestemmes ut fra dette, for signaloverføring mellom mobilradiostasjonen og satellitten, samtidig som det tas hensyn til utbredelsestapet, den overførte informasjonstakt og satellittmottakerens følsomhet.

Signalene som sendes ut av mobilradiosenderen mot satellitten forsterkes og videreføres av denne til en hovedstasjon på bakken som måler signalstyrken av hvert signal som sendes av hver av nettets aktive mobilradiosendere. Hovedstasjonen bestemmer deretter det avvik som kan tillates i signalstyrken for å holde signalover-føringen innenfor visse kriterier. Fortrinnsvis er det ønskede sendernivå det minste effektnivå som trengs for å opprettholde en kommunikasjon med tilstrekkelig kvalitet, nettopp for å redusere eventuelle interferensmuligheter i nettet.

Hovedstasjonen sender deretter et kommandosignal for effektregulering til hver mobilradiobruker for å regulere eller fininnstille den utsendte effekt fra mobilradiosenderen. Kommandosignalet brukes i mobilradiostasjonen til å endre sendereffekten slik at denne nærmer seg den minimumseffekt som kreves for å opprettholde kommunikasjonen på ønsket måte. Når kanalforholdene endrer seg, typisk på grunn av at mobilradiostasjonen forflyttes, vil både signalstyrken til dennes mottaker og reguler-ingssignalet fra hovedstasjonen kontinuerlig regulere sendereffekten til ønsket verdi. Kommandosignalet fra hovedstasjonen er vanligvis relativt langsomt på grunn av den forsinkede ankomst av de signaler som har tilbakelagt strekningen til og fra satellitten, utbredelsestider i størrelsesorden 500 ms er aktuelle.

En viktig forskjell mellom systemer som baserer seg på bruk av satellitt og jordbaserte systemer er de relative avstander som skiller mobilradiostasj onene og satellitten eller bakkestasjonene. En annen viktig forskjell mellom satellitt- og jordsystemer er signalsvekkingen i de aktuelle kanaler. Forskjellene krever forskjellige mekanismer for å kunne oppnå effektregulering.

I satellitt/mobilradiostasjonskanalen, dvs. satellittkanalen er satellitt-forsterkerne normalt plasserte i geosynkron bane utenfor jorden. På denne måte kommer samtlige mobilradiostasj oner til å få tilnærmet samme avstand fra satellittfor-sterkerne og følgelig samme utbredelsestap. Videre har satellittkanalen et utbredelsestap som tilnærmet er omvendt proporsjonalt med kvadratet av avstanden mellom mobilradiostasjonen og den aktuelle satelli«forsterker. Følgelig vil endringene i utbredelsestap i satellittkanalen på grunn av avstandsvariasjoner bare være i størrelsesorden 12 dB.

I kontrast til satellittkanalen er den jordbundne mobilradiostasjonskanal (jordkanalen) underlagt betydelige variasjoner som skyldes varierende avstand mellom de enkelte mobilradiostasjoner og bakkestasjonene. F.eks. kan en mobilradiostasjon befinne seg 9 km unna en bakkestasjon, mens en annen stasjon kan ligge bare noen få meter unna. Avstandsforskjellen kan følgelig overskride faktoren 100 eller mer. Jordkanalen fremviser også utbredelsestap på samme måte som satellittkanalen, men i jordkanalen følger utbredelsestapene gjeme et inverst fjerdepotensforløp, dvs. at utbredelsestapene øker med fjerde potens av avstanden. Følgelig kan tapsvariasjoner i størrelsesorden 80 dB og mer forventes for et dekningsområde med en radius på f.eks.

9 km.

Satellittkanalen utsettes ofte for svekking (fading) kjent som Ricianfading. Det mottatte signal består følgelig av en direktekomponent som er overlagret en flergangs reflektert komponent med statistisk fordelt Rayleighsvekking. Effektforholdet mellom direktekomponenten og den reflekterte komponent er typisk i størrelsesorden 6-10 dB, i avhengighet av karakteristikken for mobilradiostasjonens antenne og omgivelsene rundt stasjonen.

Setter man opp satellittkanalen mot jordkanalen fremkommer at den siste får signalsvekking som typisk består av Rayleighsvekkede komponenter uten noen direktekomponent. Følgelig får jordkanalen langt mer alvorlig svekking i nærom-givelsene enn satellittkanalen hvor Ricianfading er den dominerende.

Rayleighsvekkingen av jordkanalsignalene forårsakes av at signalene reflek-teres fra forskjellige refleksjonsflater i nærområdet. Som en følge av dette kommer signalene til en mobilradimottaker fra en rekke retninger og med forskjellig over-føringsforsinkelse. Ved de UHF-overføringer som er vanlige for mobilradiokom-munikasjon og innbefatter overføringer innenfor mobiltelefonnett kan betydelige faseforskjeller oppstå mellom de enkelte signaler som følger forskjellige utstrålings-veier. Muligheten for kansellerende overlagring mellom de enkelte signalkomponenter kan være til stede, hvilket fører til tidvis betydelig svekking i form av "utfasing".

Jordkanalsvekkingen er meget avhengig av den fysiske og geografiske posisjon av mobilstasjonen. En liten posisjonsendring vil kunne endre de fysiske forsinkelser for samtlige signalutbredelsesveier, hvilket videre fører til forskjellig fase for hver signalvei. Følgelig kan en forflytting av mobilstasjonen i et nærområde føre til meget rask svekkeprosess. F.eks. kan svekkingen typisk være så rask som "én svekkingsamplitude" per sekund per 1500 m/time kjøretøyhastighet ved mobilradio-frekvensområdet omkring 850 MHz. Et svekkingsforløp som varierer så sterkt kan være meget forstyrrende for signaler i jordkanalen og føre til meget dårlig overføringskvalitet. Imidlertid kan øket sendereffekt benyttes for å overvinne svekkingsproblemene.

Et jordbundet mobiltelefonnett krever typisk en fulldupleks kanal for å tillate telefonsamtale i begge retninger samtidig, slik det kjennes fra konvensjonelt trådkoplet telefonsamband. Fulldupleks radiokanaler tilveiebringes normalt ved å benytte ett frekvensbånd for de utgående signaler, dvs. overføringer fra senderen til en mobil-stasjons mottaker, mens et annet frekvensbånd benyttes for samband i motsatt retning, nemlig fra mobilstasjonens sendere til mottakeren i basestasjonen. Denne frekvensfordeling tillater at mobilradiostasjonens sender og mottaker samtidig kan være aktiv uten utillatelig innbyrdes kopling eller interferens mellom sender og mottaker.

Anvendelse av forskjellige frekvensbånd har vesentlige implikasjoner ved effektreguleringen av senderne i basestasjon hhv. mobilradiostasjon. Dette arter seg ved at flerveissvekkingen kommer til å være uavhengig for sambandene i de to retninger. En mobilradiostasjon kan rett og slett ikke måle den varierende kanal-dempning i utretningen og ut fra denne dempning anta at samme dempning foreligger i innretningen, nemlig retningen for de innkommende signaler til mottakeren. En teknikk som angår den foreliggende oppfinnelse for regulering av sendereffekt for jordkanalsamband er angitt i vårt US patent nr. 5 056 109 fra 8. oktober 1991 og med tittel: "Method and system for providing a soft handoff in communications in a CDMA cellular telephone system", og innholdet i dette patentskrift tas her med som referanse.

Videre tas her med innholdet i vårt tilsvarende patent US 5 101 501 av 31. mars 1992 og med samme tittel, idet dette patentskrift gjelder hvordan en mobiltelefon kan opprette samband i et nett med en rekke stasjonære knutepunkter. Ved sambandet med knutepunktene eller de såkalte multiple cellestasjoner kan både hver enkelt mobilenhet og stasjonene omfatte et multippelmottakerskjema som nok er angitt i patentskriftet ovenfor, men som er videre utdypet i vårt patent US 5 109 390 fra 28. april 1992 og med tittel "Diversity receiver in a CDMA cellular telephone system". Også innholdet i dette patentskrift tas her med som referanse.

I den såkalte "cellediversitetsomgivelse" som mobiltelefonen er underlagt samband vis-å-vis en annen bruker og via de multiple cellestasjoner må også sendereffekten underlegges regulering for å unngå unødvendig interferens med andre samband til eller fra de øvrige masker eller celler i nettet.

Fra US patent 4 309 771 er videre kjent et kommunikasjonssystem for et nett hvor stasjoner kommuniserer med hverandre, idet en første stasjon mottar signaler fra en annen stasjon og måler signaleffektnivå eller kvaliteten av disse mottatte signaler. I retur sendes data som representerer den målte signaleffekt tilbake til den andre stasjon, der sendereffekten deretter blir regulert for signalene som sendes ut fra denne andre stasjon. Samtidig overvåkes feilhyppigheten av de mottatte signaler i samme andre stasjon, og særskilt sendes et signal tilbake til den første stasjon dersom denne feilhyppig-het avviker for mye fra en forhåndsbestemt verdi. Effektreguleringen blir således baSert på punkt/punkt-kommunikasjon mellom to stasjoner.

Oppfinnelsen søker imidlertid en løsning noe ut over dette, nemlig kommunikasjon i et områdedekket kommunikasjonsnett hvor en systembruker og en annen bruker kommuniserer med hverandre via signaler som overføres via en stasjonær stasjon i midten av et dekningsområde, særskilt en basestasjon. Fra vårt eget patentskrift WO91/07037 med tittel "Method and apparatus for controlling transmission power in a CDMA cellular mobile telephone system" beskrives for øvrig et områdedekket kommunikasjonsnett hvor en systembruker og en annen bruker kommuniserer med hverandre via signaler som overføres via et slikt dekningsområde hvor det er en stasjonær stasjon, særlig en basestasjon. Dette kjente system omfatter to mekanismer for regulering av effekten av de signaler som sendes ut fra systembrukeren (typisk en mobil radiostasjon, gjerne en mobiltelefon), og en av disse mekanismer bygger på at den mobile stasjon måler nivået (effekten eller signalstyrken) av de signaler som mottas fra basestasjonen og innregulerer sendereffekten eller nivået av de signaler som på sin side denne mobile stasjon sender ut. Reguleringen skjer således på basis av resultatet av signalstyrkemålingene.

Den andre av disse to mekanismer bygger på at basestasjonen måler effekten av de signaler den mottar fra den mobile stasjon og i samsvar med måleresultatene genererer et effektreguleringssignal som på sin side sendes ut fra basestasjonen, til den mobile stasjon. Den mobile stasjon gir respons overfor disse effektreguleirngssignaler ved å innstille sin sendereffekt for de signaler den sender ut (tilbake). Denne mekanisme er forøvrig hovedsakelig den samme som den som er beskrevet i US 4 309 771 nevnt ovenfor.

Oppfinnelsen bygger videre på den innledningsvis omtalte kjente teknikk samt disse to patentskrifter, særlig for å gjelde et områdedekket kommunikasjonsnett eller system hvor en systembruker og en annen bruker kommuniserer med hverandre ved hjelp av signaler som overføres via en stasjonær stasjon, særlig en basestasjon, men hvor effekten av de signaler som sendes ut fra basestasjonen reguleres ved hjelp av reguleringssignaler fra den mobile stasjon.

Således er det et mål for denne oppfinnelse å komme frem til et antatt nytt og forbedret kommunikasjonssystem, en tilhørende fremgangsmåte for regulering av sendereffekt i et slikt system, og et apparat i form av en styreenhet. På denne måte vil man unngå forstyrrende signalsvekking og unødvendig systeminterferens som kan påvirke et kommunikasjonssystems eller -netts totalkapasitet i vesentlig grad.

Oversikt over oppfinnelsen

I et jordbundet "cellulært" mobilradiotelefonsystem eller nett av kategori CDMA er det ønskelig at de enkelte mobilradiostasjoners sendereffekt kan reguleres slik at nettets mottakere i knutepunkts eller basestasjonene i nettet (bakkestasjoner) får en akseptabel eller nominell signalstyfke fra hver eneste mobilstasjonssender innenfor det operative nett. Hvis samtlige mobilradiosendere innenfor et dekningsområde omkring basestasjonen hadde effektregulerte sendere ville det totale signalnivå for basestasjonens mottaker være lik det nominelle signalnivå fra hver av senderne multiplisert med antall sendere som samtidig var aktive i nettet. I tillegg overlagres støyeffekten som også mottas av basestasjonen fra mobilradiosenderne i tilstøtende områder av nettet.

CDMA-mottakerne i basestasjonen opererer ved omvandling av et bredbåndet CDMA-signal fra de enkelte sendere til et digitalt informasjonsbærende smalbåndssignal, og samtidig blir de mottatte CDMA-signaler som ikke videre-prosesseres eller velges opprettholdt som bredbåndsstøysignaler. Nytteinformasjonen, ofte uttrykt som bit/feil forholdet, i basestasjonens mottaker eller mottakere bestemmes følgelig av forholdet mellom effekt eller signalstyrke i det ønskede signal og den tilsvarende effekt eller signalstyrke for de uønskede signaler som samtidig mottas på stedet, dvs. nyttesignalet mottatt av den i øyeblikket valgte mobilradiosender i forhold til uønsket signalnivå eller effekt i de i øyeblikket uønskede overføringer fra de øvrige mobilradiosendere. Båndbreddereduksjonsprosessen, nemlig en korrelasjonsprosess som fører til det som vanligvis kalles "prosessvinning", øker signal/støy- eller -inter-ferensforholdet fra en negativ verdi (i logaritmisk skala) til en positiv verdi og tillater drift innenfor et akseptabelt bit/feilforhold. 1 et telefonnett med mobilradiostasjoner og basert på CDMA-multipleks-fordeling er det meget viktig å søke å holde kapasiteten på et maksimum med hensyn til antall samtidige telefonsamtaler som kan overføres på aksepterbar måte innenfor en gitt systembåndbredde. Systemkapasiteten kan maksimaliseres hvis hver mobil-radiostasjons sendereffekt reguleres slik at det utsendte signal mottas i basestasjonens mottaker med minst det signal/støy/interferensforhold som tillater aksepterbar informasjonsoverføring. Hvis et signal som overføres fra en mobilradiostasjon mottas i basestasjonen ved en signalstyrke som er for liten vil nytteinformasjonen være for dårlig til å tilfredsstille de fastlagte kriterier. På den annen side vil det være slik at hvis det utsendte signal har for stor effekt, nemlig en større effekt enn nødvendig for å mottas med aksepterbar kvalitet, vil nok signaloverføringen være aksepterbar, men det vil være en risiko for at den større effekt gir årsak til interferens med andre overførte signaler som deler samme kanal og båndbredde. Slik interferens kan påvirke sambandet mellom andre mobilradiostasjoner og basis stasjonene hvis ikke det totale antall kommuniserende stasjoner reduseres.

Utbredelsestapet for signaler i UHF-båndet for mobiltelefonkanalen kan karakteriseres ved to fenomener, nemlig gjennomsnittlig utbredelsestap og svekking. Det første fenomen kan beskrives statistisk ved en fordeling som i logaritmisk målestokk får et gjennomsnitt som er omvendt proporsjonalt med fjerde potens av avstanden og hvis standardavvik tilnærmet er 8 dB. Det andre ferfomen er en svekkings- eller fadingprosess som forårsakes ved flerveis utbredelse av signalene og kjennetegnes som en Rayleighfordeling. Det gjennomsnittlige tap som vil følge et logaritmisk normalforløp kan betraktes å være det samme for både innkommende og utgående signal i hvert sitt frekvensbånd, på samme måte som for konvensjonelle mobiltelefonnett. Som tidligere nevnt er imidlertid Rayleighsvekkingen et fenomen som er uavhengig av hvilken retning signalene har. Den logaritmiske normalfordeling av det gjennomsnittlige utbredelsestap er en relativt langsomt varierende funksjon av posisjonen. I kontrast til dette varierer Rayleighfordelingen relativt raskt som funksjon av posisjon eller avstand.

I den foreliggende oppfinnelse benyttes CDMA-tilnærmelse for flerbruks-aksess i et celleoppbygget mobiltelefonnett, og i et slikt nett sender samtlige basestasjoner i et område ut et pilotsignal med samme frekvens og koding. Anvendelsen av et pilotsignal i CDMA-systemer er velkjent. I denne særlige anvendelse benyttes pilotsignalet av mobilradioenhetene for innledende synkronisering av enhetenes mottaker. Pilotsignalet er også benyttet som en fase- og frekvensreferanse, og en tidsreferanse for demodulasjon av de digitale talesignaler som overføres via basestasjonene.

I denne oppfinnelse anslås i hver mobilradiostasjon hvor stort utbredelsestapet er for signalet som overføres fra basestasjonen til mobilstasjonen. For å kunne anslå tapet best mulig måles signalstyrken eller effektnivået på mottakersiden i mobilradiostasjonen, etter utsendelsen fra basestasjonen. Mobilstasjonen måler altså signalstyrken av det signal som mottas under den aktuelle signaloverføring. Mobilenheten måler også summen av samtlige effektnivåer for de mottatte signaler fra samtlige basestasjoner. Effektsummen måles på den måte som gjennomgås i nærmere detalj senere, og denne sum er nødvendig for å håndtere tilfeller hvor mobilenheten temporært kan etablere en bedre signalvei til en mer fjerntliggende basestasjon enn til en normalt foretrukket nærmere stasjon.

Utbredelsestapet for de utgående signaler anslås ved å filtrere og benytte et ulineært filter. Hensikten med ulineæriteten i estimeringsprosessen er å tillate rask respons overfor plutselige forbedringer i kanalen, mens bare en langt langsommere respons tillates overfor en rask degradering i samme kanal. Mobilenheten reduserer følgelig sin sendereffekt relativt momentant ved en plutselig forbedring i kanalen.

Hvis kanalen for en bestemt mobilenhet plutselig skulle forbedres, vil signalet som mottas i samtlige basestasjoner fra denne mobilenhet plutselig øke i signalstyrke og mottakereffekt. Denne plutselige økning skyldes tilleggsinterferens på samtlige signaler som deler samme bredbåndskanal. En hurtig respons overfor en rask forbedring vil følgelig redusere systeminterferensen.

Et typisk eksempel på en plutselig forbedring i kanalen finner sted når mobilenheten beveges gjennom et område som ligger i skyggen lav en større bygning eller en annen hindring for signalene og deretter kommer ut av denne skygge. Kanalforbed-ringen, som et resultat av kjøretøyets bevegelse kan finne sted i løpet av få titalls millisekunder. Når mobilenheten beveger seg ut av skyggen vil det utgående "linksignal" slik det mottas av mobilenheten plutselig øke i signalstyrke. Det utgående signals tap slik det anslås i mobilenheten benyttes av denne for regulering av dens sendereffekt. Følgelig er det slik at jo sterkere mottatt signal desto lavere vil sendereffekten fra mobilenheten være. Mottaking av et sterkt signal fra basistasjonen indikerer at mobilenheten enten ligger nær denne eller at man ellers har en uvanlig god signalvei mellom enheten og basestasjonen. Mottaking av et sterkt signal betyr at en relativt mindre mobilenhetsendereffekt trengs for å gi samme signalstyrke i basestasjonen. I det tilfelle hvor det er en midlertidig, men plutselig degradering i kanalen er det ønskelig at det foregår en langt langsommere økning i mobilradiostasjonens sendereffekt. En slik langsom økning ønskes nettopp for å hindre unødvendig rask økning i interferensen for de øvrige mobilradiostasjoner i nettet. Følgelig kan en temporær degradering i en mobilstasjonkanal tolereres for å hindre degradering av samtlige kanaler.

I tilfelle det skjer en plutselig degradering i kanalen hindrer det ulineære filter

at mobilradiostasjonens sendereffekt økes kraftig i respons på en brå reduksjon i signalstyrken av signalet som mottas av mobilenheten. Den hastighet som sendereffekten økes med må generelt begrenses til tilsvarende hastighet i en lukket effektsløyferegulering som styres av basestasjonen, slik det fremgår nærmere av den følgende beskrivelse, for å redusere mobilradiostasjonens sendereffekt. Ved å benytte de kommandoer som sendes ut fra basestasjonen vil mobilradiostasjonens sendereffekt ikke øke til et nivå som er vesentlig høyere enn det nivå som trengs for overføringen, særlig gjelder dette når en rask kanaldegradering finner sted bare i den utgående signalvei og ikke i den innkommende.

Det skal bemerkes at det er uønsket rett og slett å benytte en rask respons i mobilradiostasjonens effektstyring for å søke å skille den hurtigere Rayleighsvekking fra den langsommere svekking som skyldes avstand og terrengforhold. En langsom respons i effektreguleringen er uønsket siden mulighetene for raske forbedringer vil gjelde både for innkommende og utgående signalvei. Hvis responsen overfor en rask forbedring ble gjort langsommere av et filter ville det være mange tilfeller hvor mobilenhetens sendereffekt ville være for høy og forårsake interferens for samtlige andre mobilradiobrukere i nettet. Følgelig benyttes ifølge den foreliggende oppfinnelse to tidskonstanter og en ulineær løsning for estimeringen av utbredelsestapet.

I tillegg til å måle den mottatte signalstyrke i mobilenheten er det også ønskelig for enhetens prosessor å kjenne utsendt effekt fra basestasjonen og antenne-vinningen (EIRP), basestasjonens mottakerantennevinning G dividert med mottakerens støynivå T, dvs. forholdet G/T, mobilerihetens antennevinning og antallet aktive anrop ved denne basestasjon. Denne informasjon tillater mobilenhetens prosessor å beregne referanseeffektnivået for den lokale effektbestemmelsesfunksjon. Beregningen utføres ved å forhåndsberegne basestasjonens effektforhold og løse en likning for utbredelsestapet. Utbredelsestapet benyttes deretter i den likning som er bestemmende for effektreguleringen, og likningen løses for utsendt effekt fra mobilenheten for å oppnå et bestemt signalnivå i basestasjonen. Denne fremgangsmåte tillater at nettet kan ha basestasjoner med forskjellig EIRP-nivå for å tilsvare områdets størrelse. Et område med liten radius behøver altså ikke så stor sendereffekt som et område med større radius. Når imidlertid mobilenheten befinner seg i en viss avstand fra en Iaveffekts basestasjon kommer den til å motta et svakere signal enn fra en stasjon med høyere effekt, og enheten vil i et slikt tilfelle gi respons med tilsiing av større sendereffekt enn det som ville ha vært nødvendig for den kortere avstand. Følgelig er det ønskelig å ha tilgjengelig informasjon for hver basestasjon for å kunne regulere effekten riktig.

Basestasjonen overfører informasjon så som dens EIRP, G/T og antall aktive anrop i en bestemt kanal. Mobilradiostasjonen mottar denne informasjon når den har fått nettsynkronisering og fortsetter å overvåke kanalen når denne er ledig.for anrop som kommer fra offentlige telefonsvitsjenettverk og er tiltenkt stasjonen. Mobilradiostasjonens antennevinning lagres som digitale data i et lager i stasjonen ved tidspunktet når mobilradiostasjonen installeres i kjøretøyet.

Som nevnt tidligere styres også mobilradiostasjonens sendereffekt av et signal fra basestasjonen. Hver mottaker i basestasjonene måler signalstyrken slik den fremkommer ved mottakingen fra hver av mobilradiostasjonene som basestasjonen står i kommunikasjon med. Den målte signalstyrke sammenliknes med en ønsket signalstyrke for den spesielle mobilradiostasjon eller -enhet. En effektregulerings-kommando tilveiebringes og overføres til mobilenheten over det utgående linksignal i de data som dette signal fører, f.eks. kan dette også være en talesignal. Signalene er adressert til den bestemte mobilenhet. I respons på reguleringskommandoen øker eller reduserer mobilenhetens sender sin effekt med en bestemt verdi, nominelt 1 dB.

I diversitetssituasjonen for de enkelte stasjoner i nettet tilveiebringes effektreguleirngskommandoer fra begge stasjoner. Mobilradioenheten arbeider i respons på disse effektreguleirngkommandoer slik at det unngås uhensiktsmessig store effektnivåer som naturligvis vil kunne forstyrre andre samband i nettet unødvendig, men effekten må likevel være tilstrekkelig til å gi pålitelig samband mellom den aktuelle mobilenhet og minst én stasjon i nettet.

Effektinnstillingskommandoen overføres fra basestasjonens sender ved relativt hyppige gjentakelser, typisk i størrelsesorden én kommando hvert millisekund. Repetisjonstakten må være tilstrekkelig stor til å tillate sporing av Rayleighsvekkingen på de innkommende signaler. Det er dessuten ønskelig at de utgående signalers Rayleighsvekking spores og koples til det innkommende signal. En kommando per 1,25 ms er tilstrekkelig for å spore svekkingsprosessen for kjøretøyhastigheter i området 40 - 80 km/h for mobilradiosamband ved 850 MHz. Det er viktig at "latensen" eller forsinkelsen ved bestemmelsen av effektinnstillingskommandoen og overføringen av denne holdes minimal slik at kanalforholdene ikke endrer seg vesentlig før mobilenheten mottar og gir respons på signalet.

Summert styres mobilradiostasjonens sendereffekt av en kommando fra basestasjonen, for å ta hensyn til uavhengigheten av de to Rayleighsvekkingsforløp (innkommende og utgående signal). Hver mottaker i en basestasjon måler signalstyrken ved signalmottakingen fra hver av mobilradiostasjonene. Den målte signalstyrke sammenliknes med den ønskede signalstyrke for den mobilradiostasjon det gjelder, og en kommando for regulering av sendereffekten etableres. Denne kommando overføres til mobilradiostasjonen over den utgående signalkanal eller talekanal med samband til den bestemte mobilradiostasjon. Kommandoen kombineres med mobilradiostasjonens enveisestimat for å kommme frem til den endelige verdi av den sendereffekt som mobilradiostasjonen skal operere ved.

Kommandosignalet for effektregulering overføres i ett utførelseseksempel ved å overlagre en eller flere digitale minstekvanta for brukerne (i det følgende kalt databit eller brukerdatabit) hvert millisekund. Det modulasjonssystem som benyttes i CDMA-konseptet er i stand til å gi korreksjonskoding for brukerdatabit, og overlagringen utføres som en kanalbitfeil eller i form av en "utvisking" og utliknes ved feilkorrek-sjonen slik den dekodes i mobilradiostasjonens mottaker. Feildekodingskorreksjon av effektreguleringskommandoens digitale bit er i mange tilfelle ønskelig, siden den resulterende økede latens ved mottakingen og responsen overfor effektregulerings-kommandoen vil være uheldig. Det er også tatt hensyn til at tidsdelt multipleks for overføringen av kommandobitene kan brukes uten å overlagre brukerdatakanalsym-boler.

Basestasjonens styreenhet eller prosessor kan benyttes for å bestemme den ønskede signalstyrke slik den måles ved signalmottakingen, for de signaler som oversendes fra hver av mobilradiostasjonene. Den ønskede signalstyrke foreligger også for hver av mottakerne i basestasjonene og benyttes for sammenlikning, og ut fra denne sammenlikning utledes kommandosignalet for effektreguleringen.

En styreenhet benyttes for å styre hver basestasjons prosessor til den ønskede signalstyrkeverdi, ved å regulere effektnivået opp eller ned for å utlikne variasjoner i forholdene innenfor området. F.eks. kan antas at en basestasjon befinner seg på et særlig støybeheftet sted, denne stasjon trenger derfor et kraftigere inngangssignal enn det gjennomsnittlige. Et slikt kraftigere inngangssignal tilsvarer altstå et sterkere sendersignal og kan gi årsak til større grad av interferens for tilstøtende basestasjoner innenfor samme nettområde. Interferensen kan kompenseres for ved å tillate at nabobasestasjonene også får en viss økning i sitt mottakersignalnivå. En slik signaløkning vil imidlertid være lavere enn økningen for den aktuelle mottaker i det mest støybeheftede område. Videre er det klart at prosessoren i basestasjonen kan holde rede på den gjennomsnittlige bitfeilrate, og disse data kan benyttes av styreenheten for å gi kommando til prosessoren for å fastlegge et passende innkommende signalnivå for å sikre aksepterbar overføringskvalitet.

Det er også ønskelig å anordne hjelpemidler for å styre den relative effekt i hvert datasignal som overføres fra basestasjonen i respons på styreinformasjon som mottas fra hver av mobilradiostasjonene. Hovedgrunnen for å utøve slik styring er å ta hensyn til det faktum at det på visse steder kan forekomme at de utgående kanallink-signaler fra basestasjonen og til mobilradiostasjonen kan være særlig utsatt for forstyr-relser eller svekking. Hvis ikke signalnivået i en slik overføring blir øket vil kvaliteten på overføringen kunne bli uaksepterbar. Et eksempel på en slik situasjon er ved et punkt hvor utbredelsestapet til en eller flere naboområder i nettet er omtrent det samme som tapet til det nettområde som sambandet foregår i. Et slikt sted kan den lokale interferens økes f.eks. tre ganger i forhold til interferensen som registreres av mobilradiostasjonen ved et punkt relativt nær denne stasjons opprinnelige posisjon. I tillegg kan interferens fra slike nærliggende steder være underlagt et annet svekkings-forløp overfor det ønskede signal enn det som gjelder interferenssignalene fra det opprinnelige sted. Denne situasjon kan kreve ytterligere 3 - 4 dB effekt for å gi tilstrekkelig god ytelse.

I en annen situasjon kan mobilradiostasjonen være plassert hvor flere kraftige flerveissignaler ankommer, hvilket fører til større interferens enn normalt. I en slik situasjon kan økning av signalstyrken for det ønskede signal i forhold til interferenssignalene gjøre at forholdene igjen blir brukbare. I andre situasjoner kan mobilradiostasjonen være plassert et sted hvor signal/interferensforholdet er usedvanlig godt. I dette tilfelle vil basestasjonen kunne sende ut det ønskede signal ved en lavere sendereffekt enn normalt, dette innebærer at interferensen for andre signaler som overføres innenfor nettet blir lavere.

For å oppnå de mål som er skissert ovenfor omfatter den foretrukne utførelsesform av oppfinnelsen en signal/interferensmålekapabilitet innbefattet i mobilradiostasjonens mottaker. Målingene utføres ved å sammenlikne effekten eller signalstyrken av det ønskede signal med det totale interferens- og støyrelaterte effekt-eller signalspektrum. Hvis det målte forhold er mindre enn en gitt verdi sender mobilradiostasjonen en forespørsel eller anmodning til basestasjonen for ytterligere effekt i overføringen fra denne. Hvis forholdet overskrider den forhåndsbestemte verdi over-sender mobilradiostasjonen en anmodning om å redusere sendereffekten.

Særskilt oppnås de mål som er satt for oppfinnelsen ved et kommunikasjonssystem ifølge patentkrav 1, nemlig et system for et celleoppbygget kommunikasjonsnett hvor en systembruker og en annen bruker kommuniserer med hverandre ved hjelp av informasjonsbærende spektralfordelte modulerte signaler som overføres via en basestasjon. Systemet særmerker seg ved at systembrukeren disponerer en sender for å sende de informasjonsbærende spektralfordelte modulerte signaler til basestasjonen, en mottaker for å motta informasjonsbærende spektralfordelte modulerte signaler fra basestasjonen, og midler for å måle signalkvaliteten i de informasjonsbærende spektralfordelte modulerte signaler som mottas av systembrukeren, at

basestasjonen omfatter en sender for å sende informasjonsbærende spektralfordelte modulerte signaler til systembrukeren, en mottaker for å motta informasjonsbærende spektralfordelte modulerte signaler fra systembrukeren, og midler for regulering av nivået av de informasjonsbærende spektralfordelte modulerte signaler som sendes fra basestasjonen, og at det videre er anordnet midler for effektregulering, særlig for regulering av sendereffekten av de informasjonsbærende spektralfordelte modulerte signaler som sendes, ved å måle signaleffekten i disse informasjonsbærende spektralfordelte modulerte signaler ved mottakingen hos systembrukeren, og sending av data som representerer den målte effekt, til basestasjonen via disse informasjonsbærende spektralfordelte modulerte signaler, idet midlene for regulering arbeider i respons på disse data i disse informasjonsbærende spektralfordelte modulerte signaler fra systembrukeren for innregulering av effekten av de informasjonsbærende spektralfordelte modulerte signaler som sendes ut fra basestasjonen.

Ytterligere essensielle trekk vil fremgå av dette første kravs underordnede patentkrav, oppfinnelsens fremgangsmåte er nærmere presisert i patentkravene 13-24, og dens styreenhet i patentkravene 25-31.

Basestasjonen mottar anmodningen om effektregulering fra hver mobilradiostasjon og svarer ved å regulere effekten av de signaler som sendes ut til den bestemte mobilradiostasjon, med en gitt verdi. Reguleringen vil vanligvis være liten, i størrelsesorden 0,5 - 1 dB eller omkring 12 %. Tilsvarende reduseres de utsendte signaler fra de øvrige stasjoner i nettet med en faktor som angis av økningen dividert med h, hvor n er antallet av øvrige kanalenheter som står i samband med en bestemt mobilradiostasjon. Typisk kan effektøkningen være i størrelsesorden 0,05 dB.

Endringsforholdet i effekt kan være noe langsommere enn det som trengs for den innkommende signalvei fra mobilradiostasjonen til basestasjonen, kanskje én gang per sekund.

Det er klart at de eksempler på effektøkning og -senkning som er tatt med her bare er illustrerende og på ingen måte begrenser oppfinnelsen som sådan.

Basestasjonen må også ta i betraktning alle anmodninger om effektregulering fremkommet fra mobilradiostasjonene og det må bestemmes hvilke av disse anomodninger som kan tilfredsstilles. Hvis f.eks. basestasjonen er belastet til nominell kapasitet vil anmodninger om ytterligere effektøkning aksepteres, men bare f.eks. opp til halvparten av det tilgjengelige økningsomfang, f.eks. 6 % eller mindre, i stedet for de normale maksimale 12 %. Innenfor et slikt regime vil en anmodning for en reduksjon i effekt likevel godtas og etterfølges innenfor den normale 12 % endring.

Kort gjennomgåelse av tegningene

Oppfinnelsens trekk og fordeler vil fremgå klarere av den nå følgende detaljbeskrivelse som støtter seg til de tilhørende tegninger hvor samme henvisnings-tall går igjen for samme eller tilsvarende element og hvor fig. 1 viser en skjematisk oversikt over et celleoppbygget telefonnett for mobilradiostasjoner, fig. 2A-2D viser i grafisk fremstilling mottakersignalstyrken og sendereffekten som funksjon av avstand til eller fra de enkelte mobilradiostasjoner, fig. 3 viser et blokkdiagram av en basestasjon og hvordan denne særlig kan utføre effektregulering ifølge oppfinnelsen, fig. 4 viser et tilsvarende blokkdiagram av en mobilradiostasjon og med tilsvarende muligheter for effektregulering av senderens utstrålte effekt, fig. 5 viser et blokkdiagram som i ytterlig ere detalj viser hvordan effektreguleringen kan utføres i en mobilradiostasjon, nemlig i henhold til fig. 4, fig. 6 viser et blokkdiagram som i ytterligere detalj illustrerer effektreguleringene i henhold til fig. 3, og fig. 7 viser et blokkdiagram over et system for regulering av sendereffekt.

Detaljbeskrivelse av foretrukne utførelses former

Et eksempel på et jordstasjonært celleoppbygget mobilradiotelefonnett som benytter oppfinnelsens prinsipper er vist på fig. 1. Nettet bygger på CDMA--modulasjonsteknikk i sambandet mellom de enkelte brukere av mobilradiostasjoner, og de basestasjoner som inngår som knutepunkter i nettet. Nett som dekker større byer kan ha hundrevis av masker og betjene hundretusener av mobilradiotelefoner. Anvendelse av kodefordelt multipleksteknikk slik som CDMA gjør det enkelt å øke nettets kapasitet i forhold til konvensjonelle frekvensmodulerte nettsystemer.

På fig. 1 er vist nettets kommandoenhet for utførelse av styring og omkopling. Denne enhet har henvisningstallet 10 og omfatter passende grensesnittelementer og prosesskretser for å overføre styreinformasjon til samtlige punkter i nettet. Kommandoenheten 10 styrer rutingen av telefonforbindelser fra det offentlige svitsjede telefonnettverk (PSTN) til nettets enkelte basestasjoner for videre overføring til nettets mobilradiostasjoner. Enheten 10 styrer også rutingen av anrop fra mobilradiostasjonene eller -enhetene via minst én basestasjon og tilbake til telefonnettet. Kommandoenheten 10 kan overføre samtaler mellom brukere av mobilradiostasjoner via de valgte basestasjoner, siden mobilradiostasjonene ikke typisk har direkte samband med hverandre. * ;Enheten 10 kan være koplet til basestasjonene på forskjellig måte, så som via særskilte telefonlinjer, optiske fiberforbindelser eller via radiofrekvent kommunikasjon. På fig. 1 er to basestasjoner 12 og 14 vist som et eksempel, sammen med to mobilradiostasjoner 16 og 18 med telefonapparater. Pilene 20a-20b og 22a-22b antyder de mulige forbindelsesveier mellom basestasjonen 12 og mobilradiostasjonene 16 og 18, og tilsvarende indikerer pilene 24a-24b og 26a-26b de mulige sambands-veier eller linkoverføringsbaner mellom basestasjonen 14 og mobilradiostasjonene eller enhetene 18 og 16. Basestasjonene 12 og 14 sender normalt uten signaler med samme effekt. ;Basestasjonene 12 og 14 er i det typiske tilfelle jordstasjoner som har vel avgrensede tjeneste- eller begjeningsområder, men det er klart at relésatellitter som går i bane rundt jorden, så som satellittene 13 og 15 i illustrasjonene kan brukes for å gi en mer fullstendig nettdekning, særlig for fjerntliggende områder. I satellittilfellet blir signalene reléoverført mellom mobilenhetsbrukerne og jordstasjonære basestasjoner via satellittene 13 og 15. På samme måte som i det jordbundne nett vil også satellittene kunne gi mulighet for samband mellom en mobilenhet og en eller flere basestasjoner via flerleddsoverføringskanaler (multippeltranspondere) via samme satellitt eller via forskjellige satellitter. ;Mobilenheten 16 måler den totale mottatte effekt eller signalnivået ved mottakingen fra basestasjonene 12 og 14 via signalveiene 20a og 26a. Tilsvarende måler enheten 18 den totale mottatte effekt som overføres fra basestasjonene 12 og 14 via signalveiene 22a og 24a. I hver mobilenhet 16 og 18 måles effekten i mottakeren hvor signalene foreligger som bredbåndssignaler. Følgelig utføres denne effektmåling før korrelasjonen mellom de mottatte signaler og et spredtspektrums signal med kvasi-eller pseudostøykarakteristikk (PN-signal). ;Når mobilenheten 16 ligger relativt nær basestasjonen 12 vil den mottatte effekt domineres av signalene som følger signalveien 20a. Når mobilenheten 16 ligger nærmere basestasjonen 14 vil den mottatte effekt domineres av de signaler som kommer inn via signalveien 26a, og tilsvarende gjelder at når mobilenheten 18 ligger nærmest basestasjonen 14 domineres effekten av de signaler som følger signalveien 24a, mens når den ligger nærmere basestasjonen 12 domineres signalene av de som følger signalveien 22a. ;Hver av mobilradiostasjonene eller -enhetene 16 og 18 benytter den resulterende måling sammen med kjennskapet til effektnivået fra basestasjonene og vinningen i mobil radiostasjonenes antenner for å estimere gangvei- eller utbredelsestapet for signalet mellom stasjonen og den nærmeste basestasjon. Det estimerte utbredelsestap, sammen med kjennskapet til mobilstasjonens antennevinning og basestasjonens forhold G/T benyttes for å bestemme den nominelle sendereffekt som må kreves for å oppnå et ønsket bærebølge/støyforhold i basestasjonens mottaker. Kjennskapet ved mobilradiostasjonene av basestasjonens parametre kan enten ligge lagret eller overføres sammen med den utsendte informasjon fra basestasjonene, i den aktuelle kanal for å indikere forhold som avviker fra de nominelle, for en bestemt basestasjon. ;Som et reslultat av bestemmelsen av den nominelle sendereffekt vil, i fravær av den såkalte Rayleighsvekking og med anslått perfekte målinger, mobilenheten oversende signalet til nærmeste basestasjon hvor de mottas med nøyaktig den ønskede kvalitet med hensyn til signal/støyforhold. I et slikt tilfelle vil ønsket ytelse oppnås med minimal sendereffekt på mobilradiostasjonssiden. Reduksjonen til et minimum av den utsendte effekt er viktig i et CDMA-system siden hver mobilradiostasjon uunngåelig vil forårsake interferens for enhver annen mobilenhet i nettet. Ved minimalisering av sendereffekten i de enkelte mobilradiostasjoner kan systemets interferens holdes nede på et minimum og tillate et maksimalt antall mobilradiobrukere å dele det allokerte frekvensbånd. Følgelig blir nettets kapasitet og spektrale utnytting maksimal. ;Fig. 2A illustrer virkningen av Rayleighsvekking, sammenliknet med den normale signalstyrke på en mottaker plassert i forskjellig avstand fra en sender. Mottakeren er i dette tilfelle mottakeren i mobilradiostasjonen. Det gjennomsnittlige utbredelsestap, indikert med kurve 30, varierer hovedsakelig med fjerde potens av avstanden og som følge av terrengforholdene. Etterhvert som avstanden øker avtar effekten gradvis, forutsetningen er imidlertid konstant sendereffekt i basestasjonen. Det gjennomsnittlige signalveitap er det samme i begge regninger og fremviser typisk en "lognormal" fordeling omkring det gjennomsnittlige utbredelsestap. ;I tillegg til den "langsommere" variasjon av den lognormale gjennomsnittlige tapsfunksjon over avstand, forårsakes en "hurtigere" svekking eller forsterkning og som er overlagret det gjennomsnittlige utbredelsestap av tilstedeværelsen av flerveis signaloverføring. Signalene mottas fra de forskjellige signalveier i tilfeldig fase og amplitudeforhold, hvilket fører til den karakteristiske Rayleighsvekking. Kurve 32 på fig. 2A viser variasjonene i signaltap og følgelig mottatt effekt som resultat av Rayleighsvekkingen. Denne er typisk forskjellig for de to utbredelsesretninger av sambandet mellom basestasjonene og mobilradiostasjonene, dvs. i den utgående og den innkommende signalvei. Hvis f.eks. den utgående signalvei for en bestemt avstand er betydelig svekket kan den innkommende signalvei samtidig være upåvirket av svekking. ;Fig. 2B illustrerer mobilradiostasjonens sendereffekt regulert for å tilsvare kurveforløpet vist ved 32 i henhold til fig. 2A. På fig. 2B viser kurve 34 den ønskelige gjennomsnittlige sendereffekt som tilsvarer det gjennomsnittlige utbredelsestap vist ved kurven 30 på fig. 2A. Tilsvarende samsvarer kurven 36 på fig. 2B med kurven 32 på fig. 2A, idet det forutsettes en varierende sendereffekt for å kompensere for den varierende svekking som funksjon av avstanden på grunn av Rayleighsvekkingsfeno-menet. Som vist endres kurven raskt med varierende avstand, og dette arter seg som en rask endring over tid når mobilradiostasjonen forflytter seg i avstand. De hurtige forandringer som tilsier en tilsvarende hurtig forandring av sendereffekten vil kunne gi betydelige problemer i nettets totale ytelse. Ifølge oppfinnelsen foreslås derfor bruk av et ulineært filter for å regulere de hurtige kurveendringer i den ene retning, nemlig ved ;økning av effektbehovet, og i tillegg benyttes en tilbakekopling i en lukket sløyfe for å regulere effekten av senderen i mobilradiostasjonene, styrt fra basestasjonene. ;Fig. 2C illustrerer hvordan sendereffekten i en mobilradiostasjon kan arte seg etter en slik ulineær filtrering, kurven tilsvarer "behovskurven" vist på fig. 2B, på fig. 2C også inntegnet stiplet. Regulering i lukket sløyfe er ennå ikke forutsatt. Kurve 38 viser sendereffekten etter anvendelse av et ulineært filter. De hurtige økninger av sendereffekten med økende avstand følges bare langsommere, ved at stigningsfor-holdet for utsendt effekt holdes under en bestemt, fastlagt grense. Den resulterende variasjon i sendereffekten i forhold til den ønskede sendereffekt begrenses følgelig både i dynamisk omfang og endringsrate. Begrensingen tillater lettere innpassing av en regulering med en lukket sløyfe, og reguleringen blir mer effektiv. Sendereffekten, slik den indikeres ved kurve 38 tillates imidlertid å avta langt "raskere", dvs. kurven tillates å følge den opprinnelige kurve langt bedre, dette skyldes den ulineære virkning av filteret. ;Når avstanden øker fra de punkter som er markert D1-D2 avtar sendereffekten betydelig, dette tilsvarer en plutselig forbedring i kanalen. Mellom avstandspunktene merket D2-D3 degraderes kanalen med en tilsvarende økning i sendereffekt. Endringen i degradering er ikke så signifikant slik at det ulineære filters begrensning i respons også begrenser økningen i sendereffekt. ;Når avstanden øker slik det er indikert fra punktene D3-D4 degraderes kanalen langt raskere enn hva det ulineære filter kan tillate av tilsvarende økning i sendereffekt. I denne periode øker derfor sendereffekten med sin maksimale verdi som bestemt av det ulineære filter. Under det kurveforløp som er indikert mellom punktene D4 og D5 forbedres kanalen imidlertid. Når dette skjer fortsetter derimot sendereffekten å øke ved maksimalraten helt til den er tilstrekkelig til å møte det ønskede nivå slik det er indikert ved D5. ;Det er ønskelig å eliminere de oppovergående utsving i sendereffekten og som kan forårsake unødvendige systeminterferensfenomener. Hvis det skulle dukke opp en bedre signalvei til en annen basestasjon, hvilket kunne føre til unødvendig interferens i nettet, kan likevel kvalitetsmessig god overføring i nettet finne sted ved å begrense økningen i utsendt effekt. ;Fig. 2D viser grafisk basestasjonens mottatte effekt eller feltstyrke som funksjon av åVstanden til en mobilradiostasjon. Kurve 40 viser det ønskelige gjennomsnittlige effektnivå i basistasjonen for et signal som overføres fra en mobilradiostasjon. Det er ønskelig at den gjennomsnittlige mottatte effekt eller signalstyrken har konstant verdi og at verdien er så stor at et kvalitetssamband kan opprettholdes med den bestemte mobilradiostasjon. Korreksjoner utføres i mobilradiostasjonen for å ta hensyn til Rayleighsvekkingen i det overførte signal. ;Mobilradiostasjonens utsendte signal får Rayleighsvekking før det mottas i basestasjonens mottaker, og dette signal er derfor et signal med konstant gjennomsnittlig verdi, men med fluktuasjoner som skyldes svekkingen. Kurve 42 viser Rayleighsvekkingen som i dette tilfelle er overlagret den gjennomsnittlige verdi. I jordkanalen brukes hurtig effektregulering i henhold til oppfinnelsen for å kompensere for Rayleighsvekkingen, mens den hastighet som den åpne sløyferegulering arbeider med i tilfellet med satellittsamband er lavere. ;I tillegg forefinnes muligheten at mobilradiostasjonen kan komme til å befinne seg ved en posisjon hvor det utgående linksignal ikke er svekket, men hvor det innkommende signal er betydelig påvirket av Rayleighsvekking. Et slikt forhold vil bryte sambandet hvis ikke en tilleggsmekanisme foreligger for å kompensere for den innkommende kanals Rayleighsvekking. Den lukkede reguleringssløyfe som er anvendt i basestasjonen er nettopp en slik mekanisme for å regulere mobilradiostasjonens sendereffekt slik at det kompenseres for Rayleighsvekkingen i innkommende kanal. På fig. 2D viser kurve 44 utsendt effekt fra mobilradiostasjonen slik denne effekt mottas i basestasjonen og når det er kompensert for gjennomsnittlig utbredelsestap og Rayleighsvekking på både inngående og utgående signalvei eller -kanal. Slik det fremgår av figuren går kurven 44 ganske nær kurven 40 med unntak av steder hvor særdeles stor svekking forefinnes, forøvrig er svekkeforløpet betydelig kompensert ved sløyfereguleringen. ;På fig. 3 vises oppbyggingen av en mobil radiostasjon N i form av en modul 50N og tilkoplet en antenne 52 for å motta signaler som føres til en analog mottaker 54 for forsterkning, frekvensstransponering og mellomfrekvensprosessering av det mottatte mikrobølgesignal. De analoge signaler fra mottakeren 54 føres til flere mottakermoduler for uttak, modulasjon og overføring av brukerrettede informasjonssignaler og generering av effektreguleringskommandoer. Modulen 50N er en slik modul, forøvrig fører utgangen fra mottakeren 54 til flere slike moduler. ;Modulen 50N omfatter en mottaker 56 for å motta digitale data (i det følgende kalt digitalmottaker), digitale basisbåndkretser 58 for brukeren, målekretser 60 for signalstyrke eller effekt av det mottatte signal, og en sendermodulator 62. Digitalmottakeren 56 mottar bredbånds spektralfordelte signaler for korrelasjon og spektral sammenføring av det overførte signal til et smalbåndssignal for videreføring til en tiltenkt mottaker som står i forbindelse med mobilenheten N. Mottakeren 56 overfører smalbåndssignalene til målekretsene 60. ;Målekretsene 60 for måling av effekt på mottakersiden genererer en effekt-reguleringskommando som føres til sendermodulatoren 62 for videreføring til mobilenheten N. Som tidligere nevnt benyttes datastrømmen i kommandoen av mobilenheten N til å regulere enhetens sendereffekt. ;Når den målte signalstyrke eller den målte effekt på mottakersiden er større enn et gitt nivå som bestemmes av en basestasjonprosessor (ikke vist), utsendes en kommando for effektregulering. Hvis målingene tilsier at nivået er lavere enn det fastsatte, frembringes en kommmando som indikerer at sendereffekten fra mobilradiostasjonen kan økes, og hvis tilsvarende målinger tilsier en reduksjon av sendereffekten settes dette i verk. Effektreguleirngskommandoen benyttes for å opprettholde et nominelt signalpåtrykk i basestasjonens mottaker. ;Signalutgangen fra mottakeren 56 føres som nevnt til kretsene 58 hvor de føres i grensesnitt ned en mulig mottaker via kommandoenheten som også bestemmer en eventuell omkopling. Tilsvarende mottar kretsene 58 informasjonssignaler fra brukerne og rettet til mobilenheten N for videreføring til sendermodulatoren 62 som utfører en spektralfordelt modulasjon av de brukeradresserbare informasjonssignaler for overføring til mobilenheten N og mottar dessuten kommandosignalene i form av en databitstrøm for effektregulering fra målekretsene 60. Datastrømmen er også spektralfordelt (spredtspektrums) modulert av sendermodulatoren 62 for overføring til mobilenheten N og som gir et spektralfordelt modulert signal til en summekrets 64 hvor signalene kombineres med spektralfordelte signaler fra andre modulers sender-modulatorer ved samme geografiske posisjon. ;De kombinerte spektralfordelte signaler føres til en summekrets 66 hvor de kombineres med et pilotsignal som genereres av en særskilt pilotsignalgenerator 68. De kombinerte signaler føres deretter til kretser (ikke vist) for frekvenstransponering fra mellomfrekvensbåndet og til det aktuelle høyfrekvensbånd og forsterkes. Høyfrekvenssignalene går til antennen 52 for kringkasting. Selv om det ikke er vist kan styrekretser for sendereffekten også være anordnet mellom summekretsen 66 og antennen 52. Slike kretser kan under styring av prosessoren gi respons for kommando-signaler for effektregulering, overført av mobilenheten, demodulert i basestasjonens mottaker og ført til dennes prosessor for kopling til kretsene. ;På fig. 4 vises mobilenheten N å omfatte en antenne 70 for oppfanging av signaler utsendt fra basestasjonen, og kringkasting av CDMA-signaler som tilveiebringes i mobilenheten. Antennen 70 består typisk av to separate antenner, nemlig en sender- og en mottakerantenne. Mobilenheten N mottar pilotsignalet, kanalopprettings-signaler og signaler adressert til mobilenheten N via antennen 70, den viste analoge mottaker 72 og digitalmottakeren 74. Den analoge mottaker 72 forsterker og rrek-venstransponerer de mottatte høyfrekvente CDMA-signaler til tilsvarende mellom-frekvenssignaler som deretter filtreres med mellomfrekvensfilteret og føres til digitalmottakeren 74 for videre prosessering på digital basis. Mottakeren 72 innbefatter også kretser for å utføre analog måling av den kombinerte effekt i de mottatte signaler. Effektmålingen benyttes for å tilveiebringe et tilbake koplingssignal som overføres til styrekretsene 76 for utsendt effekt, hensikten er altså å regulere mobilenhetens utsendte effekt. ;Digitalmottakeren 74 kan sies å inngå i et system som er bygget opp med flere eller multiple digitalmottakere, hvorav en, mottakeren 74a benyttes for å søke etter pilotsignaler som sendes ut fra hver av basestasjonene og kan være flerveissignaler av samme basisutsendte pilotsignal, pilotsignaler som er sendt ut fra forskjellige basestasjoner, eller en kombinasjon av disse to tilfeller. De forskjellige pilotsignaler har alle samme spredekode, men forskjellig kodefase (offset) for identifikasjon av den bestemte basestasjon. Mottakeren 74a overfører til en styreprosessor 78 signaler som indikerer de sterkeste pilotsignaler, enten de er flerveissignaler fra en bestemt basestasjon eller har sitt utspring i forskjellige basestasjoner. Styreprosessoren 78 benytter den informasjon som overføres fra mottakeren 74a til å etablere og opprettholde samband med den ene eller hver aktuell basestasjon. ;Den kombinerte digitalmottaker 74 som altså kan sies å utgjøre et system består videre av to separate digitalmottakere 74b og 74c. Selv om figuren bare viser to slike mottakere kan man naturligvis ha et større antall. Mottakerne brukes for samling og korrelasjon av de mottatte signaler som er adressert til mobilenheten N fra en bestemt basestasjon eller fra flere, for samband innenfor diversitetsmodus. Mottakerne 74b og 74c er innrettet for å prosessere forskjellige flerveissignaler fra samme basestasjon eller signaler fra forskjellige basestasjoner når samtlige er i diversitetsmodus, og under styring av styreprosessoren 78 prosesserer disse mottakere det tilordnede signal som er beregnet for mobilbrukeren. Typisk er mottakerne tilpasset en prosessering av et spektralfordelt digitalt brukersignal som tilsvarer det sterkeste pilotsignal som fastlegges av mottakeren 74a. ;Mottakerne 74b og 74c gir demodulerte brukerdata så som digitalisert og kodet tale til en kombinasjonsenhet 75 som utfører diversitetskombinasjon og dekoding. Det denne krets egentlig gjør er å kombinere de forskjellige signaler fra mottakeren 74b og 74c, enten de er flerveissignaler eller diversitetssignaler fra en basestasjon, for å tilveiebringe ett enkelt datasignal for en bruker. Kretsen 75 utfører også dekoding og feilkorreksjon av brukerdata. Signalet fra kretsen overføres til en digital basisbåndkrets 82 for grensesnittoperasjon overfor brukeren, idet denne krets omfatter grensesnittkomponenter for å kople mottakersystemet 74 og sendermodulatoren 62 til brukerens telefonsett (ikke vist). ;Mottakerne 74b og 74c skiller også de digitale brukerdata fra effektreguleringskommandoene som frembringes av basestasjonen eller -stasjonene og overføres i brukerdatasignalene. De uttrukne effektreguleirngskommandoer i form av digitale bit sendes så til styreprosessoren 78 som utfører en analyse av kommandoene slik at det tilveiebringes effektregulering for mobilenhetens sender. ;I enkeltstasjonstilfellet når enten ett eller flere (flerveis) signaler blir prosessert av mottakerne 74b og/eller 74c gjenkjennes effektreguleringskommandoene som kommandoer som stammer fra en enkelt basestasjon. I så fall frembringer prosessoren 78 en effektreguleirngskommando for overføring til den senderregulator 80 som er vist nederst og midt på fig. 4. Når kommandoene indikerer at det trengs mer sendereffekt overfører prosessoren 78 et signal til den første senderregulator 76 vist nederst til venstre på fig. 4 for å øke sendereffekten. Tilsvarende gjelder når effektreguleringskommandoene indikerer at det ikke trengs så mye sendereffekt, da overfører prosessoren 78 et signal til regulatoren 76 slik at denne sørger for reduksjon av sendereffekten. I diversitetssituasjonen må imidlertid andre faktorer tas hensyn til av styreprosessoren 78. ;I slike tilfeller kommer nemlig effektreguleringskommandoene fra to forskjellige basestasjoner. Mobilenhetens sendereffekt slik denne måles på disse to steder kan derfor komme ut forskjellig, og derfor må man ta hensyn til denne usikkerhet ved reguleringen av sendereffekten for å unngå at man legger seg på et effektnivå som vil kunne forstyrre sambandet mellom basestasjonene og andre brukere. Siden reguleringskommandoen er uavhengig av påvirkningen fra de øvrige basestasjoner må mobilenheten gi respons til de mottatte kommandoer på en måte som ikke medfører påvirkning av øvrige brukere av nettet. ;I diversitetssituasjonen bør begge basestasjoner gi effektreguleringskommandoer til mobilenheten som forespør om ytterligere effekt, ved at prosessoren arbeider i en logisk OG-funksjon og genererer reguleringssignal for overføring til regulatoren 76 når det trengs en økning av effekten. I eksempelet vil en forespørsel eller anmodning om øket effekt tilsvare en logisk "1", mens en effektnedregulering tilsvarer en logisk "0". Regulatoren 76 reagerer på denne type effektreguleringssig-naler slik at effekten blir øket. Denne situasjon kan foreligge når sambandsveien til begge basestasjoner av en eller flere grunner er svekket. ;I tilfellet når en basestasjon krever en økning av sendereffekten, men hvor den andre basestasjon krever en reduksjon arbeider igjen prosessoren 78 i logisk OG-funksjon for å frembringe et effektreguleringssignal som i regulatoren 76 gir reduksjon av sendereffekten. Denne situasjon kan forekomme når sambandsveien til den ene basestasjon degraderes samtidig med at sambandsveien til den andre basestasjon bedres. ;Som en konklusjon på dette vil bare mobilenhetens sendereffekt økes når samtlige basestasjoner som enheten står i forbindelse med krever en økning av effekten, mens effekten vil bli redusert hvis en av stasjonene krever dette. I et slikt skjema vil ikke en mobilenhet sende ut med et effektnivå som unødvendig øker interferensnivået for de øvrige brukere av nettet, likevel vil det opprettholdes et nivå som letter samband med i det minste én basestasjon. ;Ytterligere detaljer i et slikt mottakersystem 74 som benyttes sammen med flere basestasjoner er gitt i det innledningsvis omtalte patentskrift US 5 109 390, og dessuten skal vises til ytterligere eksempler i US 5 101 501, også nevnt tidligere. ;Styreprosessoren 78 gir videre en nivåbestemmelseskommando for overføring til regulatoren 76 slik at denne kan bestemme det riktige effektnivå i hht. bredbåndseffektmålingene som utføres i den analoge mottaker 72. Ytterligere detaljer i det interaktive samarbeide med mottakeren 72, regulatorene 76 og 80 og styreprosessoren 78 vil fremgå klarere ved gjennomgåelsen av fig. 5. ;Data som skal overføres tilveiebringes via basisbåndkretsene 82 hvor de kodes og videreføres til sendermodulatoren 84 som utfører spektralfordelt modulasjon i henhold til en fastlagt spredekode. De spektralfordelte signaler føres ut fra sendermodulatoren 84 til reguleringskretsene 80 og reguleres i samsvar med kommandoen for sendereffektregulering, generert av kommandoprosessoren 78. Signalet fra reguleringskretsene føres til styrekretsene 76 for regulering i henhold til styresignalet for analog måling. Selv om figuren illustrerer to separate enheter for å styre og regulere sendereffekten, kan dette like gjerne skje i en enkelt forsterker med variabel forsterkning og med to innganger for hver av reguleringssignalene, idet disse kombineres før selve forsterkningen utføres. De to styrefunksjonene er imidlertid vist utført av forskjellige elementer i det illustrerte eksempel. ;Slik effektreguleringen er utført i henhold til fig. 4, måler mottakeren 72 det kombinerte effektnivå for samtlige signaler som mottas fra samtlige basestasjoner. Effektnivå målingene benyttes for å styre effektnivået slik det reguleres av styrekretsene 76 for sendereffekt. Styrekretsene 76 omfatter kretser som omfatter raten av effektøkning for senderen, ved hjelp av et ulineært filter slik som tidligere gjennomgått. Stigningsraten settes slik at den ikke blir større enn den effektøkning som reguleringskretsene 80 kan redusere effekten med i respons på en rekke nedoverindi-kerende kommandoer fra basestasjonen og prosessert av mottakeren 74 og prosessoren 78. ;Fig. 5 viser i ytterligere detalj reguleringen av effekten i mobilenheten N tidligere illustrert på fig. 4. Fra fig. 5 fremgår at de mottatte høyfrekvenssignaler fra antennen føres til en blander 90 hvor signalene transponeres til mellomfrekvens-signaler. Disse føres via et båndpassfilter 92 slik at signalkomponenter med frekvenser utenfor det ønskede bånd dempes/undertrykkes. ;Fra filteret 92 føres mellomfrekvenssignalene til en mellomfrekvensforsterker 94 med variabel forsterkning hvor signalene forsterkes, fra utgangen føres de til en A/D-omvandler (ikke vist) for digitale signalprosesseirngsoperasjoner. Utgangen fra forsterkeren 94 går også til en nivådetektor 96 for automatisk forsterkningsregulering ;(AGC). ;AGC-detektoren 96 gir et forsterkningsreguleringssignal til en styreinngang på forsterkeren 94 for å styre dennes forsterkning, hvorved det oppnås at utgangen fra forsterkeren 94 til omvandleren får tilnærmet konstant nivå. ;Detektoren 96 gir også signal ut til den ene inngang på en komparator 98 hvis andre inngang tilføres nivåstyring fra mobilenhetens prosessor (ikke vist). Nivåstyringen angir det ønskede effektnivå. Komparatorens inngangssignaler sammenliknes og et awinformasjonsbærende spektralfordelte modulerte signalersignal føres videre fra komparatoren til et ulineært filter 100, idet awinformasjonsbærende spektralfordelte modulerte signalersignalet angir avviket mellom det målte effektnivå og det aktuelle effektnivå fra mobilenheten. ;Filteret 100 kan være utført som en enkel krets med motstand, diode og kondensator, f.eks. kan kretsens inngang være et koplingspunkt hvor to motstander møtes. Den andre ende av hver motstand er i så fall koplet til sin respektive diode i motsatt kopling. Den andre ende av hver diode er sammenkoplet i et felles koplingspunkt som danner filterets utgang. En kondensator er koplet mellom utgangen og jord. Et slik filter er konstruert for å begrense økningen i effekt til mindre enn 1 dB/ms. Effektreduksjonen settes imidlertid til omkring ti ganger raskere enn økningen, dvs. ca. 10 dB/ms. Filterets 100 utgang gir effektnivåstyring i form av et signal til forsterkningsreguleringen av mellomfrekvensforsterkeren 102. ;AGC-detektoren 96, komparatoren 98 og filteret 100 gir estimatverdier for mobilenhetens effekt og den effektregulering som er nødvendig for enheten. Korreksjonen utføres slik at det søkes opprettholdt et bestemt effektnivå også i tilfelle svekking av det utsendte signal i den utgående kanal som er felles med den innkommende kanal. ;Sendermodulatoren 84 vist på fig. 4 gir et laveffekts, mellomfrekvent signal med spredt spektralfordeling til en etterfølgende mellomfrekvensforsterker 104 med regulerbar forsterkning. Forsterkningsreguleringen utføres som følge av et effektnivå-styresignal fra prosessoren 78 (fig. 4). Signalet utledes av kommmandosignalet i den lukkede reguleringssløyfe og overføres fra basestasjonen for videreprosessering i mobilenheten slik som gjennomgått i forbindelse med fig. 4. ;Kommandosignalet for effektregulering består av en følge av effektøknings-og effektsenkningskommandoer som akkumuleres i mobilenhetens prosessor. Denne starter med reguleringsnivået satt til en nominell verdi. Hver effektøkningskommando påvirker en forsterknings reguleringskommando som på sin side bevirker tilnærmet 1 dB økning av forsterkningen. Hver effektsenkningskommando reduserer tilsvarende forsterkningen med omtrent 1 dB. Forsterkningsreguleringskommandoen omvandles til analog form i en D/A-omvandler (ikke vist) før påtrykket på forsterkeren 104 i form av et reguleringssignal for effekten. ;Mobilenhetens referanseeffektnivå kan lagres i prosessorens lager. I et alternativ kan mobilenhetens referanseeffektnivå inneholdes i et signal som overføres til mobilenheten, de data som vedrører referanseeffektnivået tas i så fall ut av digitalmottakeren og tolkes av kommandoprosessoren ved bestemmelse av nivået. Signalet fra prosessoren omvandles i en D/A-omvandler (ikke vist) før tilførselen til komparatoren 98. ;Utgangen fra forsterkeren 104 føres til inngangen av en forsterker 102 som, slik som tidligere omtalt også er en mellomfrekvensforsterker med innstillbar forsterkning, bestemt av effektnivåstyresignalet fra filteret 100. Signalet for overføring forsterkes følgelig i samsvar med den forsterkning som er bestemt av effektnivåstyresignalet. Den forsterkede signalutgang fra forsterkeren 102 forsterkes ytterligere og frekvenstransponeres til høyfrekvens for utsendelse. Høyfrekvenssignalet sendes ut via antennen. ;Fig. 6 viser i nærmere detalj effektreguleringen i basestasjonen, først grovere illustrert på fig. 3. Fra fig. 6 fremgår at det signal som sendes ut fra mobilenheten mottas i basestasjonen, nemlig i dennes mottaker. Det mottatte signal prosesseres av den analoge mottaker og i en modul som tilsvarer mobilenhetens N modul 50N. ;I digitalmottakeren 56 på fig. 3, omdannes det analoge signal til digital form i en A/D-omvandler 110. Det digitale signal som kommer ut fra denne går til en PN-korrelator 112 hvor signalet korreleres med et PN-signal fra en PN-generator 113. Utgangen fra PN-korrelatoren 112 går til et digitalt filter 114 som utfører en såkalt rask Hadamardtransformasjon. Filterutgangen går til en datadekoder 116 for brukerne, for brukerdata til deres digitale basisbåndkretser. Dekoderen 116 gir de største trans-formasjonsfiltersymboler til en effektmidlerkrets 118 som utfører et gjennomsnitt av de største transformerte utganger over intervaller med varighet 1 ms ved hjelp av velkjent digitalteknikk. ;Et signal som er indikerende på hvert gjennomsnittlig effektnivå føres ut fra effektmidlerkretsen 118 til komparatoren 120 som også mottar et referanseeffektnivå fra prosessoren. I komparatoren 120 utføres en sammenlikning av de to inngangssignaler, utgangssignalet gir indikasjon på avviket mellom det gjennomsnittlige effektnivå og det ønskede. Signalet føres til en effektkommandogenerator 122 som i respons på awinformasjonsbærende spektralfordelte modulerte signalerignalet enten gir ut en effektøknings- eller effektreduksjonskommando til den etterfølgende sendermodulator for overføring til og styring av mobilenhetens N sendereffekt. ;Hvis den mottatte effekt på basestasjonen er større enn den som ønskes av mobilenheten N frembringes en effektreduksjonskommando og overføres til mobilenheten. Hvis imidlertid det mottatte effektnivå på basestasjonen er for lavt tilveiebringes en effektøkningskommando som sendes ut. Kommandoene overføres ved hurtig takt, nominelt 800 kommandoer per sekund i utførelseseksempelet. Med én bit per kommando blir den såkalte "overhead" av effektstyringen ubetydelig i forhold til bitraten av et høykvalitets digitalt talesignal. ;Effektreguleirngskommandoen i form av en tilbakeregulering kompenserer for endringer i den innkommende kanal og som er uavhengig av den utgående kanal. Endringene i den innkommende kanal måles ikke i signalet i den utgående kanal. Derfor baseres utbredelsestapet på den utgående kanals informasjon, og den tilsvarende effekt fra senderen vil ikke avspeile endringene i den innkommende kanal. Av denne grunn benyttes effektreguleringstilbakekoplingen til å kompensere for endringer i mobilradioens sendereffekt, basert på tapene i den innkommende kanal, idet disse ikke forefinnes i den utgående kanal. ;Ved å bruke en lukket sløyfe i tilbakekoplingen er det meget ønskelig for kommandoen at denne ankommer mobilenheten før forholdene endrer seg vesentlig. Den foreliggende oppfinnelse frembyr en ny og enestående måte å regulere effekten i et nett på, ved å holde forsinkelse og latens for målingene og utsendelsene på et minimum. Effektreguleirngskretsene i mobilenheten, den analoge styring og den digitale kommandorespons gir en betydelig forbedret effektreguleirngsprosess i telefonnettet bygget opp med mobilenheter og basestasjoner. ;Som nevnt tidligere er det også ønskelig å kunne regulere base-stasjonssenderens effekt i respons på forespørsler fra mobilenheten. Fig. 7 illustrerer en typisk basestasjon hvor det inngår multiple moduler 50A - 50Z. Disse er identiske i oppbyggingen og lik modul 50N vist på fig. 3.1 henhold til fig. 7 betraktes mobilenheten N å stå i samband med modulen 50N for enkelhets skyld. ;Hver av modulen 50A - 50Z er koplet til systemets kommandoenhet 10 på samme måte som i hht. fig. 1. Via sambandet til denne enhet demodulerer hver av modulene det effektanmodningssignal som mobilenheten sender til kommandoenheten, og denne kan som respons på en anmodning om økning av modulenhetens sendereffekt redusere samtlige sendereffekter for enkelte eller samtlige andre modulsendere, dette skjer i så fall med et-relativt lite dekrement. Enheten 10 overfører reguleringskommandoen til en basestasjon, typisk til dennes styreprosessor som i respons reduserer sendereffekten i de øvrige moduler i basestasjonen. Denne reduksjon av sendereffekten gir anledning til en effektøkning hos den modul som står i samband med den anmodende mobilenhetbruker, og størrelsen vil kunne være n ganger dekrementet, idet n er antallet moduler som reduserer sin sendereffekt med samme<* >dekrement. I henhold til denne teknikk vil det ikke skje noen endring i den totale effekt fra basestasjonen.

Det vises på ny til fig. 3 hvor det fremgår at modulen 50N sender ut ved nominelt sendernivå som angitt tidligere. Nivået bestemmes av en kommando fra styreprosessoren, i dette tilfelle modifisert av en kommando fra kommandoenheten 10. Kommandoinngangen til senderregulatoren 63 brukes typisk for reduksjon av sendereffekten. Regulatoren 63 kan være bygget opp som en forsterker med regulerbar forsterkning slik det ble gjennomgått i forbindelse med fig. 5.

Fig. 4 viser at kvaliteten av det mottatte datasignal måles i form av datasekvensfeil. Fra målingen bestemmes det såkalte adekvatnivå for effekten, idet eksessive sekvensfeil gir en indikasjon på utilstrekkelig effekt. Informasjonen kan frembringes av kjente feilkorreksjonskretser så som slike som arbeider med normaliseringstakten i en Viterbidekoder eller kretser av CRC-kodetypen, idet benevnelsen står for syklisk redundanskontroll. Eventuelt kan det benyttes en kombinasjon av slike kretser, eller annen kjent teknikk for indirekte eller direkte måling av effekt kan komme til anvendelse, f.eks. teknikk som innbefatter omkoding av data og sammenlikning med de opprinnelige utsendte data for feilindikasjon. Videre vil det være innlysende at effekten av datasignalet selv kan måles og brukes som indikasjon på sambandskvaliteten.

Den sekvensfeilinformasjon som oppnås videreføres til prosessoren 78 som i respons på en feilrate - som på sin side overskrider en forhåndsbestemt terskel over en bestemt sekvenslengde eller et bestemt antall fastlagte sekvenser så som antallet fem - frembringer en effektøkningsanmodning for overføring til sendermodulatoren 84. Modulatoren sender deretter ut anmodningen i form av en modulasjon til samtlige basestasjoner.

Det er åpenbart at systemet eller nettets kommandoenhet 10 via de enkelte moduler i basestasjonene kan "ønske" effektmåling i hver av mobilenhetene. Hver mobilenhet skulle i så fall sende ut resultatet av effektmålingen til enheten 10, og i respons på denne overføring vil den kunne regulere sendereffekten for de enkelte moduler i basestasjonene, for full optimalisering av hele systemet eller nettet.

Beskrivelsen av de foretrukne utførelsesformer er tilrettelagt slik at fagfolk skal kunne forstå og utføre oppfinnelsen. Eventuelle modifikasjoner innenfor de generelle prinsipper vil gjelde også andre utførelsesformer, så fremt de bare ligger innenfor de etterfølgende patentkrav.

Claims

1. Kommunikasjonssystem for et celleoppbygget kommunikasjonsnett hvor en systembruker (16, 18) og en annen bruker kommuniserer med hverandre ved hjelp av informasjonsbærende spektralfordelte modulerte signaler som overføres via en basestasjon (12, 14), karakterisert ved at: systembrukeren (16, 18) disponerer en sender (84) for å sende de informasjonsbærende spektralfordelte modulerte signaler til basestasjonen (12, 14), en mottaker (72, 74) for å motta informasjonsbærende spektralfordelte modulerte signaler fra basestasjonen (12, 14), og midler for å måle signalkvaliteten i de informasjonsbærende spektralfordelte modulerte signaler som mottas av systembrukeren, at basestasjonen omfatter en sender (62) for å sende informasjonsbærende spektralfordelte modulerte signaler til systembrukeren, en mottaker (54, 56) for å motta informasjonsbærende spektralfordelte modulerte signaler fra systembrukeren, og midler (63) for regulering av nivået av de informasjonsbærende spektralfordelte modulerte signaler som sendes fra basestasjonen (12,14), og at det videre er anordnet midler (10) for effektregulering, særlig for regulering av sendereffekten av de informasjonsbærende spektralfordelte modulerte signaler som sendes, ved å måle signaleffekten i disse informasjonsbærende spektralfordelte modulerte signaler ved mottakingen hos systembrukeren (16, 18), og sending av data som representerer den målte effekt, til basestasjonen (12, 14) via disse informasjonsbærende spektralfordelte modulerte signaler, idet midlene (63) for regulering arbeider i respons på disse data i disse informasjonsbærende spektralfordelte modulerte signaler fra systembrukeren (16, 18) for innregulering av effekten av de informasjonsbærende spektralfordelte modulerte signaler som sendes ut fra basestasjonen (12, 14).

2. System ifølge krav 1, karakterisert ved: n ytterligere systembrukere (16, 18) for kommunikasjon med de respektive øvrige brukere via informasjonsbærende spektralfordelte modulerte signaler som sendes via basestasjonen (12, 14), idet midlene (10) for effektregulering er innrettet for å øke effektnivået i et av disse informasjonsbærende spektralfordelte modulerte signaler som sendes ut fra basestasjonen (12, 14) til en systembruker (16, 18) i respons på data som representerer kvaliteten av et av de informasjonsbærende spektralfordelte modulerte signaler som følge av måling hos denne systembruker, og redusere effektnivået av de informasjonsbærende spektralfordelte modulerte signaler som sendes ut fra basestasjonen (12,14) til de n øvrige systembrukere (16, 18).

3. System ifølge krav 2, karakterisert ved at midlene (10) for effektregulering er anordnet for å øke effektnivået i de informasjonsbærende spektralfordelte modulerte signaler som sendes ut fra basestasjonen (12, 14) til en systembruker (16, 18), med en gitt størrelse og samtidig reduksjon av effektnivåene av de informasjonsbærende spektralfordelte modulerte signaler som sendes ut fra basestasjonen (12, 14) til de n øvrige systembrukere (16, 18), med en annen gitt størrelse for å opprettholde et tilnærmet konstant nivå for den totale sendereffekt i de informasjonsbærende spektralfordelte modulerte signaler som sendes ut fra basestasjonen (12, 14).

4. System ifølge krav 3, karakterisert ved at midlene (10) for effektregulering er innrettet for å øke effektnivået av de informasjonsbærende spektralfordelte modulerte signaler som sendes ut fra basestasjonen (12, 14) til en systembruker (16, 18), med et trinn og samtidig redusere effektnivået av de informasjonsbærende spektralfordelte modulerte signaler som sendes ut fra basestasjonen til hver av de øvrige n systembrukere (16, 18) med samme trinn dividert med n.

5. System ifølge ett av de foregående krav, karakterisert ved at midlene (63) er innrettet for å regulere sendereffekten av de informasjonsbærende spektralfordelte modulerte signaler som sendes ut fra basestasjonen (12, 14) i trinn i størrelsesorden 1 dB.

6. System ifølge ett av de foregående krav, karakterisert ved at midlene (10) for effektregulering regulerer sendereffekten av de informasjonsbærende spektralfordelte modulerte signaler ved sending av en kommando for den systembruker som mottar disse signaler, hvilken kommando gjelder måling av signaleffekten i de informasjonsbærende spektralfordelte modulerte signaler som mottas av denne systembruker (16, 18) og sending av data som representerer den målte effekt til basestasjonen (12, 14) via disse informasjonsbærende spektralfordelte modulerte signaler.

7. System ifølge ett av de foregående krav, karakterisert ved at systembrukeren (16, 18) måler signalkvaliteten som en representativ størrelse for signaleffekten i de informasjonsbærende spektralfordelte modulerte signaler.

8. System ifølge ett av de foregående krav, karakterisert ved at systembrukeren (16) disponerer midler (80) for regulering av effekten av informasjonsbærende spektralfordelte modulerte signaler som sendes ut fra denne systembruker, i avhengighet av den målte signalkvalitet av de tilsvarende informasjonsbærende spektralfordelte modulerte signaler som mottas av samme systembruker.

9. System ifølge ett av de foregående krav, karakterisert ved at: basestasjonen (12, 14) omfatter midler (60) for å måle effektnivået av de informasjonsbærende spektralfordelte modulerte signaler som mottas av denne basestasjon, at midlene (10) for effektregulering arbeider i respons på midlene (60) for måling av effektnivå, for å overføre kommando til systembrukeren (16, 18) via de informasjonsbærende spektralfordelte modulerte signaler, for å regulere effekten av de informasjonsbærende spektralfordelte modulerte signaler som sendes ut av denne systembruker (16, 18), og at midlene (80) for regulering hos systembrukeren (16, 18) arbeider i respons på denne kommando for å regulere sendereffekten av de informasjonsbærende spektralfordelte modulerte signaler som sendes ut fra systembrukeren (16,18).

10. System ifølge krav 9, karakterisert ved en andre basestasjon (12, 14) for å sende informasjonsbærende spektralfordelte modulerte signaler mellom systembrukeren (16, 18) og den andre bruker, idet midlene (80) for regulering av effekt hos systembrukeren (16, 18) arbeider i respons på flere mottatte kommandoer fra basestasjonene (12, 14) for å regulere sendereffekten av de informasjonsbærende spektralfordelte modulerte signaler som sendes ut fra systembrukeren (16, 18).

11. System ifølge krav 10, karakterisert ved at midlene (80) for regulering hos systembrukeren (16, 18) er innrettet for å bruke en logisk OG-mekanisme overfor de mottatte kommandoer og regulere sendereffekten av de informasjonsbærende spektralfordelte modulerte signaler som sendes ut fra systembrukeren (16, 18), i avhengighet av resultatet av denne mekanisme.

12. System ifølge krav 11, karakterisert ved at midlene (80) for regulering hos systembrukeren (16, 18) er innrettet for å øke sendereffekten av de informasjonsbærende spektralfordelte modulerte signaler som sendes ut fra denne systembruker (16, 18) dersom alle de mottatte kommandoer krever en slik økning av sendereffekten, og redusere sendereffekten av de informasjonsbærende spektralfordelte modulerte signaler som sendes ut fra denne systembruker (16, 18) dersom en eller flere av de mottatte kommandoer krever en slik reduksjon.

13. Fremgangsmåte for å regulere sendereffekt i et kommunikasjonssystem for et celleoppbygget kommunikasjonsnett hvor en systembruker og en annen bruker kommuniserer med hverandre via informasjonsbærende spektralfordelte modulerte signaler som overføres via en basestasjon, karakterisert ved: sending av informasjonsbærende spektralfordelte modulerte signaler fra basestasjonen til systembrukeren, måling av signalnivået av de informasjonsbærende spektralfordelte modulerte signaler som mottas av systembrukeren, sending av informasjonsbærende spektralfordelte modulerte signaler fra systembrukeren til basestasjonen, sending av data som representerer den målte effekt til basestasjonen, via de informasjonsbærenrie spektralfordelte modulerte signaler, og regulering av sendereffekten av de informasjonsbærende spektralfordelte modulerte signaler som sendes ut fra basestasjonen, i avhengighet av de data som representerer den målte effekt eller kvalitet av signalene.

14. Fremgangsmåte ifølge krav 13 og for bruk i et system som omfatter n ytterligere fjerntliggende brukerterminaler for kommunikasjon med andre brukere via informasjonsbærende spektralfordelte modulerte signaler som sendes ut fra en basestasjon, karakterisert ved: økning av effektnivået for et av de informasjonsbærende spektralfordelte modulerte signaler som sendes ut fra basestasjonen til en systembruker, i respons på data som representerer kvaliteten av et av de informasjonsbærende spektralfordelte modulerte signaler og som måles hos systembrukeren, og reduksjon av sendereffekten av de informasjonsbærende spektralfordelte modulerte signaler som sendes ut fra basestasjonen til de n øvrige fjerntliggende brukerterminaler.

15. Fremgangsmåte ifølge krav 14, karakterisert ved at sendereffekten av de informasjonsbærende spektralfordelte modulerte signaler som sendes ut fra basestasjonen til en systembruker økes med en bestemt størrelse, mens sendereffekten av de informasjonsbærende spektralfordelte modulerte signaler som sendes ut fra basestasjonen til de n øvrige systembrukere reduseres med en annen gitt størrelse, for å opprettholde et tilnærmet konstant totalt sendereffektnivå for de informasjonsbærende spektralfordelte modulerte signaler som sendes ut fra basestasjonen.

16. Fremgangsmåte ifølge krav 15, karakterisert ved at sendereffekten av de informasjonsbærende spektralfordelte modulerte signaler som sendes ut fra basestasjonen til en systembruker økes med et trinn, mens sendereffekten av de informasjonsbærende spektralfordelte modulerte signaler som sendes fra basestasjonen til hver av de n øvrige fjerntliggende brukerterminaler reduseres med samme trinn dividert med n.

17. Fremgangsmåte ifølge ett av kravene 13-16, karakterisert ved at effekten av de informasjonsbærende spektralfordelte modulerte signaler som sendes ut fra basestasjonen reguleres i trinn i størrelsesorden ldB.

18. Fremgangsmåte ifølge ett av kravene 13-17, karakterisert ved sending av en kommando til systembrukeren via de informasjonsbærende spektralfordelte modulerte signaler, for å måle effektnivået i de informasjonsbærende spektralfordelte modulerte signaler som mottas av denne systembruker og sende data som representerer det målte nivå til basestasjonen via de informasjonsbærende spektralfordelte modulerte signaler.

19. Fremgangsmåte ifølge ett av kravene 13-18, karakterisert ved at den måite signalkvålitet i systemet brukes som en representativ størrelse for effektnivået av de informasjonsbærende spektralfordelte modulerte signaler.

20. Fremgangsmåte ifølge ett av kravene 13-19, karakterisert ved regulering av effekten av de informasjonsbærende spektralfordelte modulerte signaler som sendes ut fra systembrukeren, i avhengighet av den målte signalkvålitet av disse informasjonsbærende spektralfordelte modulerte signaler ved mottakingen hos denne systembruker.

21. Fremgangsmåte ifølge krav 20, karakterisert ved: måling av signalkvaliteten av de informasjonsbærende spektralfordelte modulerte signaler som mottas i basestasjonen, sending av en kommando til systembrukeren via de informasjonsbærende spektralfordelte modulerte signaler for regulering av sendereffekten av de informasjonsbærende spektralfordelte modulerte signaler som sendes ut av denne systembruker, og regulering av sendereffekten av de informasjonsbærende spektralfordelte modulerte signaler som sendes ut fra systembrukeren.

22. Fremgangsmåte ifølge krav 21, for bruk i et system som omfatter en andre basestasjon for å sende informasjonsbærende spektralfordelte modulerte signaler mellom systembrukeren og den andre bruker, karakterisert ved regulering av effekten av de informasjonsbærende spektralfordelte modulerte signaler som sendes ut fra systembrukeren i respons på flere mottatte kommandoer fra basestasjonene.

23. Fremgangsmåte ifølge krav 22, karakterisert ved å bruke en logisk OG-mekanisme overfor de mottatte kommandoer og regulere effekten av de informasjonsbærende spektralfordelte modulerte signaler som sendes ut fra systembrukeren, i avhengighet av resultatet av denne mekanisme.

24. Fremgangsmåte ifølge krav 23, karakterisert ved å øke sendereffekten av de informasjonsbærende spektralfordelte modulerte signaler som sendes ut fra systembrukeren dersom alle de mottatte kommandoer krever en slik økning, og reduksjon av sendereffekten av disse informasjonsbærende spektralfordelte modulerte signaler som sendes ut fra systembrukeren dersom en eller flere av de mottatte kommandoer krever en slik reduksjon.

25. Styreenhet for et kommunikasjonssystem og en basestasjon i et celleoppbygget kommunikasjonsnett hvor en systembruker (16, 18) og en annen bruker kommuniserer med hverandre via informasjonsbærende spektralfordelte modulerte signaler som overføres via basestasjonen, karakterisert ved: en sender (62) for å sende informasjonsbærende spektralfordelte modulerte signaler for mottaking hos en systembruker, en mottaker (54, 56) for å motta informasjonsbærende spektralfordelte modulerte signaler som sendes fra systembrukeren (16, 18), midler (63) for regulering av sendereffekten av informasjonsbærende spektralfordelte modulerte signaler som sendes<*>ut fra senderen (62), og midler (10) for effektregulering, særlig for regulering av sendereffekten av de informasjonsbærende spektralfordelte modulerte signaler som sendes, ved å måle signaleffekten i disse informasjonsbærende spektralfordelte modulerte signaler ved mottakingen hos systembrukeren (16, 18), og sending av data som representerer den målte effekt, til basestasjonen (12, 14) via disse informasjonsbærende spektralfordelte modulerte signaler, idet midlene (63) for regulering arbeider i respons på disse data i disse informasjonsbærende spektralfordelte modulerte signaler fra systembrukeren (16, 18) for innregulering av effekten av de informasjonsbærende spektralfordelte modulerte signaler som sendes ut fra senderen (62).

26. Styreenhet ifølge krav 25, og for bruk i et system som omfatter n ytterligere systembrukere (16, 18) for kommunikasjon med de respektive øvrige brukere via informasjonsbærende spektralfordelte modulerte signaler som sendes via basestasjonen (12, 14), idet midlene (10) for effektregulering er innrettet for å øke effektnivået i et av disse informasjonsbærende spektralfordelte modulerte signaler som sendes ut fra basestasjonen (12, 14) til en systembruker (16, 18) i respons på data som representerer kvaliteten av et av de informasjonsbærende spektralfordelte modulerte signaler som følge av måling hos denne systembruker, og redusere effektnivået av de informasjonsbærende spektralfordelte modulerte signaler som sendes ut fra basestasjonen (12, 14) til de n øvrige systembrukere (16, 18).

27. Styreenhet ifølge krav 26, karakterisert ved at midlene (10) for effektregulering er anordnet for å øke effektnivået i de informasjonsbærende spektralfordelte modulerte signaler som sendes ut fra basestasjonen (12, 14) til en systembruker (16, 18), med en gitt størrelse og samtidig reduksjon av effektnivåene av de informasjonsbærende spektralfordelte modulerte signaler som sendes ut fra basestasjonen (12, 14) til de n øvrige systembrukere (16, 18), med en annen gitt størrelse for å opprettholde et tilnærmet konstant nivå for den totale sendereffekt i de informasjonsbærende spektralfordelte modulerte signaler som sendes ut fra basestasjonen (12, 14).

28. Styreenhet ifølge krav 27, karakterisert ved at midlene (10) for effektregulering er innrettet for å øke effektnivået av de informasjonsbærende spektralfordelte modulerte signaler som sendes ut fra basestasjonen (12, 14) til en systembruker (16, 18), med et trinn og samtidig redusere effektnivået av de informasjonsbærende spektralfordelte modulerte signaler som sendes ut fra basestasjonen til hver av de øvrige n systembrukere (16, 18) med samme trinn dividert med n.

29. Styreenhet ifølge ett av kravene 25-28, karakterisert ved at midlene (63) er innrettet for å regulere sendereffekten av de informasjonsbærende spektralfordelte modulerte signaler som sendes ut fra basestasjonen (12, 14) i trinn i størrelsesorden 1 dB.

30. Styreenhet ifølge ett av kravene 25-29, karakterisert ved at midlene (10) for effektregulering regulerer sendereffekten av de informasjonsbærende spektralfordelte modulerte signaler ved sending av en kommando for den systembruker som mottar disse signaler, hvilken kommando gjelder måling av signaleffekten i de informasjonsbærende spektralfordelte modulerte signaler som mottas av denne systembruker (16, 18) og sending av data som representerer den målte effekt, til basestasjonen (12,14) via disse informasjonsbærende spektralfordelte modulerte signaler.

31. Styreenhet ifølge ett av de foregående krav 25-30, karakterisert ved at systembrukeren (16, 18) måler signalkvaliteten som en representativ størrelse for signaleffekten i de informasjonsbærende spektralfordelte modulerte signaler.