WO1999059262A1 - Verfahren zum insbesondere indoor-betreiben einer drahtlosen telekommunikationseinrichtung - Google Patents

Verfahren zum insbesondere indoor-betreiben einer drahtlosen telekommunikationseinrichtung Download PDF

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WO1999059262A1
WO1999059262A1 PCT/DE1999/001427 DE9901427W WO9959262A1 WO 1999059262 A1 WO1999059262 A1 WO 1999059262A1 DE 9901427 W DE9901427 W DE 9901427W WO 9959262 A1 WO9959262 A1 WO 9959262A1
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power
base station
transmission power
step size
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PCT/DE1999/001427
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Klaus-Dieter Pillekamp
Markus Reinhardt
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Siemens Aktiengesellschaft
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    • H04W52/36—TPC using constraints in the total amount of available transmission power with a discrete range or set of values, e.g. step size, ramping or offsets
    • H04W52/367—Power values between minimum and maximum limits, e.g. dynamic range
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    • H04W52/22—TPC being performed according to specific parameters taking into account previous information or commands
    • H04W52/228—TPC being performed according to specific parameters taking into account previous information or commands using past power values or information

Definitions

  • the invention relates to a method for, in particular, indoor operation of a wireless telecommunication device which comprises at least one base station and at least one handset, the instantaneous reception power being measured in the receiver of the handset and the reception power value being transmitted to the base station for regulating the transmission power.
  • Wireless telecommunications equipment i.e. mobile radio transceivers which are used as end devices are well known.
  • end devices i.e. cordless, mobile, satellite, trunked and similar phones may be mentioned here.
  • DECT Digital European Cordless Telecommunication Standard
  • DECT systems are based on the wireless exchange of information between base and mobile stations or mobile parts, whereby the range within a radio cell is up to a few hundred meters.
  • the DECT frequency ranges are between 1880 and 1900 MHz.
  • the DECT standard can be used for single cell arrangements, e.g. wireless home telephones in the indoor area, as well as in multi-ch radio cell arrangements, e.g. a corporate network.
  • the standardized radio protocols are designed so that it is also possible to operate several base and mobile stations in the same physical environment by dividing the frequency spectrum into a predetermined number of physical channels.
  • the DECT standard provides a fixed assignment between physical DECT channels and logical channel numbers.
  • the in Standard protocols for information and message exchange enable transmission and communication procedures to be carried out even when different subscribers are active in a local network of a DECT system.
  • Message transmission is based on various transmission methods, e.g. FDMA (Frequency Division Multiple Access), TDMA (Time Division Multiple Access) and / or CDMA (Code Division Multiple Access) possible within the mentioned radio standards DECT, GSM or others.
  • FDMA Frequency Division Multiple Access
  • TDMA Time Division Multiple Access
  • CDMA Code Division Multiple Access
  • the power or energy consumption of the wireless telecommunication device is determined by the type of communication, which is specified by different ranges in the transmission of radio messages.
  • the energy consumption is lower than for comparatively operated cellular mobile telephones according to the GSM standard, the latter having transmission powers of up to 2000 mW.
  • a combination of a reception level and a quality evaluation in a base station of the mobile radio system via the phase jitter determined from the signal arriving in the base station is used as the control criterion for regulating the transmission power of a mobile handset of a mobile radio system.
  • the mobile radio transceiver in particular the mobile part of a cordless telecommunication system according to DE 44 26 255 AI, the mobile part should be able to regulate the transmission power independently of a reception level evaluation by means of the base station, in order to control the power or To reduce energy consumption so that there is a maximum possible operating time in standby or active operation.
  • the handset in such a way that it is able to analyze acquired special information, for example field strength values and / or transmission error values, in order to adapt the transmission power accordingly by means of a follow-up control loop.
  • the cordless handset presented there is modified in such a way that a control circuit is assigned to a microcontroller, which is formed from individual program modules implemented in the microcontroller.
  • the field strength values and transmission error values available in the microcontroller for evaluating the transmission power of the handset are evaluated and used.
  • the control loop is designed there so that the value of the controlled variable, i.e. the transmission power to be controlled follows the changing values of the command variable, namely the field strength values and the transmission error values.
  • the distance to the base station can be derived from the detected field strength values, while the transmission error values provide a measure of the quality of the radio messages received.
  • the corresponding ports or registers e.g. a burst mode controller that causes the transmission power in the radio part to increase or decrease.
  • the known regulation can be carried out continuously as well as in a few large steps, i.e. work discontinuously.
  • the known handset-side transmission power regulations to increase the operating times or to reduce the Energy consumption is activated when the relevant handsets are synchronized with a base station using specified protocol frames.
  • the time variance of the channel or channels is very small, since it can be assumed that the respective mobile station is only very slow, i.e. moved at a speed of ⁇ 3 km / h.
  • the temporal dispersion of the respective channel is also low.
  • the channel under consideration is hardly frequency- but time-selective.
  • a suitable resulting channel model taking into account the above-mentioned circumstances is fiat fading (Rayleigh fading channel).
  • fiat fading Rayleigh fading channel
  • the transmission power control described above can reduce the variation in the received signal power in the scenario under consideration, it being necessary for this to measure the received signal power at the receiver and to transmit these measured values to the transmitter by means of suitable signaling, so that the transmit power of the base part , can be regulated as described in the prior art.
  • the transmission of the measured values from the mobile part to the base station is problematic due to the measured values, which may change quickly and frequently.
  • the basic idea of the invention is accordingly to transmit only a single bit per transmitted data frame within standardized protocols to represent the reception conditions of the mobile part to the base part or to the base station, with the aid of a special calculation method the base station being able to use this alone Information to carry out the transmission power control.
  • an adaptive step size control for adapting the transmission power is used for the calculation and a dynamic limitation is additionally introduced.
  • the ratio of reception power to noise power is determined at predetermined time intervals in the receiver of the handset, preferably implemented by software modules of a microcontroller provided there.
  • the determination of this ratio It can be done virtually continuously or discontinuously.
  • the ratio value obtained in each case is then compared with a predetermined target value and, depending on the comparison result, one signaling bit per data frame is transmitted from the mobile part to the base station.
  • This signaling bit which can be an unassigned bit of a standard protocol, is then used in the base station to calculate the current or updated transmission power, the step size being adaptively determinable.
  • the current transmission power value is determined on the basis of a previous transmission power value by adding a product of a correction value determining the step size and a default value determined from the signaling bit to the previous transmission power value.
  • the signaling bit is determined to be 0. In the case when the relationship between the received and the noise power has been determined to be above the setpoint, the signaling bit is given the value 1.
  • the base station determines the transmission power S (k) using a microcontroller and suitable program modules according to the following relationship: 7
  • Step size K correction constant for adaptive step size correction e (k) signaling bit from the receiver for frame No.k, e (k) ⁇ ⁇ 0, l ⁇ e (k) converted signaling bit from the receiver for frame No.k, e (k) ⁇ ⁇ -l, l ⁇ .
  • the correction value ⁇ (k) determining the step size is varied in the vicinity of the upper and / or lower limit of the transmission power in the following manner:
  • 1 shows a program flowchart with a basic illustration of the method for the transmission power control including the calculation rule for the base station and
  • Fig. 2 shows a program flow chart for varying the
  • the ratio of received power E b to noise power N 0 is first determined in step S1 with reference to FIG. 1 by the mobile part. According to step S2, the ratio is compared with a predetermined target value. If the ratio is above the setpoint, a signaling bit is set to 1. In the case where the determined ratio is below the target value, a signaling bit with the value 0 is set. After a corresponding bit has been set in step S3, this single bit is transferred over one for each frame to be transmitted standardized air interface to the base station according to step S4.
  • the base station determines a new transmission power according to step S5 for frame No. k in dB from the previous value plus a product of the correction value or the step size and the converted signaling bit.
  • Step S5 i.e. the calculation of the new transmission power takes place using the following relationships:
  • S (k) transmit power for frame no. k (in dB) ⁇ (k) correction value for the transmission power for frame No. k (step size) K correction constant for adaptive step size correction e (k) signaling bit from the receiver for frame No. k, e (k) ⁇ ⁇ 0, l ⁇ e (k) converted signaling bit from the receiver for frame No. k, e (k) ⁇ ⁇ -l, l ⁇ .
  • first threshold values S th , io and S t h, high are specified, from which the values for the step size ⁇ (k) are to be corrected. These values are within the range of the transmission power S (k) encompassed by the upper limit S max or the lower limit S min .
  • the threshold values Sth.io «and S t h, high can also be obtained and made available as learning or experience values from previous measurements.
  • After determining the current or instantaneous transmission power S (k) in step S B it is then checked in step S c whether the instantaneous transmission power exceeds the upper threshold value S t h, hih or is less than the lower threshold value S t h, iow.
  • step S D If the current transmission power S (k) is greater than the threshold value S t h, high, the step width ⁇ (k) is corrected according to the following relationship (step S D ):
  • ⁇ (k) ⁇ 0 AS (k) -S max ) / (S t h, high - S max ).

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
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  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum insbesondere Indoor-Betreiben einer drahtlosen Telekommunikationseinrichtung, welche mindestens eine Basisstation und mindestens ein Mobilteil umfaßt, wobei im Empfänger des Mobilteils die momentane Empfangsleistung gemessen (51) und der Empfangsleistungswert der Basisstation zur Regelung der Sendeleistung übermittelt wird (54). Erfindungsgemäß wird im Empfänger des Mobilteils das Verhältnis von Empfangs- zu Rauschleistung in vorgegebenen zeitlichen Abständen ermittelt. Der jeweils erhaltene Verhältniswert wird mit einem Sollwert verglichen (52) und in Abhängigkeit vom Ergebnis wird ein Signalisierungsbit (53) je Datenrahmen vom Mobilteil zur Basisstation übertragen. In der Basisstation wird dann eine Berechnung der aktuellen oder aktualisierten Sendeleistung mit adaptiver Schrittweitenregelung vorgenommen (55). Hierbei erfolgt die Berechnung eines aktuellen Sendeleistungswerts auf der Grundlage des vorherigen Sendeleistungswerts zuzüglich eines Produkts aus einem die Schrittweite bestimmenden Korrekturwert und einem aus dem Signalisierungsbit bestimmten Vorgabewert.

Description

Beschreibung
Verfahren zum insbesondere Indoor-Betreiben einer drahtlosen Telekommunikationseinrichtung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum insbesondere Indoor- Betreiben einer drahtlosen Telekommunikationseinrichtung, welche mindestens eine Basisstation und mindestens ein Mobilteil umfaßt, wobei im Empfänger des Mobilteils die momentane Empfangsleistung gemessen und der Empfangsleistungswert der Basisstation zur Regelung der Sendeleistung übermittelt wird.
Drahtlose Telekommunikationseinrichtungen, d.h. mobile Funk- Sende-/Empfangseinrichtungen, die als Endgeräte eingesetzt werden, sind hinreichend bekannt. Beispielsweise seien hier Schnurlos-, Mobil-, Satellitenfunk-, Bündelfunktelefone und ähnliche genannt.
In Europa erfolgte über das European Telecommunication Stan- dard Institute die Festlegung auf den DECT-Standard (Digital European Cordless Telecommunication Standard) . DECT-Systeme basieren auf dem drahtlosen Informationsaustausch zwischen Basis- und Mobilstationen oder Mobilteilen, wobei die Reichweite innerhalb einer Funkzelle bis zu einigen hundert Metern beträgt. Die DECT-Frequenzbereiche liegen zwischen 1880 und 1900 MHz. Der DECT-Standard kann sowohl bei Einzelzellenanordnungen, z.B. drahtlosen Heimtelefonen im Indoor-Bereich, als auch in Mehrf ch-Funkzellenanordnungen, z.B. einem Corpo- rate Network, Verwendung finden.
Die standardisierten Funkprotokolle sind so gestaltet, daß auch ein Betreiben mehrerer Basis- und Mobilstationen in derselben physikalischen Umgebung möglich ist, indem eine Einteilung des FrequenzSpektrums in eine vorgegebene Anzahl von physikalischen Kanälen vorgenommen wird. Beispielsweise sieht der DECT-Standard eine feste Zuordnung zwischen physikalischen DECT-Kanälen und logischen Kanalnummern vor. Die im Standard festgehaltenen Protokolle zum Infor ations- und Nachrichtenaustausch ermöglichen das Ausführen von Übertra- gungs- und Kommunikationsprozeduren auch dann, wenn verschiedene Teilnehmer in einem lokalen Netz eines DECT-Systems ak- tiv sind.
Die Nachrichtenübertragung ist auf der Basis verschiedener Übertragungsverfahren, z.B. FDMA (Frequency Division Multiple Access) , TDMA (Time Division Multiple Access) und/oder CDMA (Code Division Multiple Access) innerhalb der erwähnten Funkstandards DECT, GSM oder anderer möglich.
Der Leistungs- bzw. Energieverbrauch der drahtlosen Telekommunikationseinrichtung wird durch die Kommunikationsart be- stimmt, die durch unterschiedliche Reichweiten bei der Übertragung von Funknachrichten spezifiziert ist.
Aufgrund geringer Übertragungsreichweite und der relativ geringen Sendeleistung bei schnurlosen Telefonen nach dem DECT- Standard ist der Energieverbrauch geringer als bei vergleichsweise betriebenen zellularen Mobilfunktelefonen nach dem GSM-Standard, wobei letztere Sendeleistungen bis zu 2000 mW besitzen.
Aus der EP 0 330 166 Bl ist es bekannt, Leistungsüberschüsse bei Funksystemen durch eine Sendeleistungsregelung in Abhängigkeit von der Übertragungsqualität sowie der Empfangsfeldstärke zu vermeiden.
Wie dort beschrieben, wird als Regelkriterium für die Regelung der Sendeleistung eines mobilen Handapparats eines Mobilfunksystems eine Kombination aus einer Empfangspegel- und einer Qualitätsbewertung in einer Basisstation des Mobilfunksystems über den aus dem in der Basisstation ankommenden Si- gnal ermittelten Phasenjitter benutzt. Bei der mobilen Funksende-/Funkempfangseinrichtung, insbesondere dem Mobilteil eines Schnurlos-Telekommunikationssystems nach der DE 44 26 255 AI soll unabhängig von einer Empfangspegelbewertung mittels Basisstation das Mobilteil selbständig in der Lage sein, die Sendeleistung zu regeln, um den Lei- stungs- bzw. Energieverbrauch zu reduzieren, so daß eine maximal mögliche Betriebsdauer im Standby- oder aktiven Betrieb ergibt. Hierfür wird vorgeschlagen, das Mobilteil so auszugestalten, daß dieses in die Lage versetzt wird, erfaßte Son- derinformationen, z.B. Feldstärkewerte und/oder Übertragungsfehlerwerte zu analysieren, um auf deren Basis mittels eines Folgeregelkreises die Sendeleistung entsprechend anzupassen. Um die beschriebene Regelung der Sendeleistung durchführen zu können, wird das dort vorgestellte Schnurlos-Mobilteil derart modifiziert, daß einem Microcontroller ein Regelkreis zugeordnet ist, der aus einzelnen im Microcontroller implementierten Programmodulen gebildet wird.
Mit dem Regelkreis werden die in dem Microcontroller zur Ver- fügung stehenden Feldstärkewerte und Übertragungsfehlerwerte zur Regelung der Sendeleistung des Mobilteils ausgewertet und benutzt. Der Regelkreis ist dort so ausgestaltet, daß der Wert der Regelgröße, d.h. die zu regelnde Sendeleistung den sich ändernden Werten der Führungsgroße, nämlich der Feld- stärkewerte und der Übertragungsfehlerwerte folgt. Aus den erfaßten Feldstärkewerten läßt sich die Entfernung zur Basisstation ableiten, während aus den Übertragungsfehlerwerten sich ein Maß für die Qualität der empfangenen Funknachrichten ergibt. Nach einer entsprechenden Auswertung im Microcontrol- 1er wird über entsprechende Ports oder Register, z.B. einem Burstmodus-Controller, das Erhöhen oder Absenken der Sendeleistung im Funkteil veranlaßt. Die bekannte Regelung kann dabei sowohl kontinuierlich als auch in einigen wenigen großen Schritten, d.h. diskontinuierlich arbeiten.
Die bekannten mobilteilseitigen Sendeleistungsregelungen zur Erhöhung der Betriebszeiten respektive zur Verminderung des Energieverbrauchs werden dann aktiviert, wenn die betreffenden Mobilteile über vorgegebene Protokollrahmen mit einer Basisstation synchronisiert sind. Es ist jedoch nachteilig, daß zur Durchführung der Regelung selbst eine Vielzahl von Werten zwischen Mobilteil und Basisstation bzw. umgekehrt ausgetauscht werden müssen, was die Kanalbelastung erhöht und die ansonsten zu übertragende Datenrate reduziert.
Bei der Sendeleistungsregelung in Mobilfunksystemen und In- door-Übertragung ist die Zeitvarianz des Kanals bzw. der Kanäle sehr gering, da davon auszugehen ist, daß sich die jeweilige Mobilstation nur sehr langsam, d.h. mit einer Geschwindigkeit von <3 km/h bewegt. Ebenfalls gering ist die zeitliche Dispersion des jeweiligen Kanals. Mit anderen Wor- ten ist der betrachtete Kanal kaum frequenz- aber zeitselektiv. Ein geeignetes resultierendes Kanalmodell unter Beachtung oben genannter Umstände ist dies des Fiat-Fading (Ray- leigh-Fading-Kanal) . Bei einem derartigen Kanalmodell ergeben sich relativ kurzzeitige Empfangssignalleistungsschwankungen, die eine Dynamik von bis zu einigen 10 dB aufweisen können.
Aufgrund der stark schwankenden Empfangssignalleistung sind außerordentlich hohe Werte des Verhältnisses von Empfangssignalleistung zu Rauschleistung nachzuweisen, um eine zu- friedenstellende Bitfehlerrate der eigentlichen Datenübertragung zu erzielen. Durch die weiter oben beschriebene Sendeleistungsregelung kann die Variation der Empfangssignalleistung im betrachteten Szenario reduziert werden, wobei es hierfür notwendig ist, beim Empfänger die Empfangssignallei- stung zu messen und diese Meßwerte durch eine geeignete Signalisierung an den Sender zu übertragen, so daß die Sendeleistung des Basisteils, wie im Stand der Technik beschrieben, geregelt werden kann. Problematisch ist jedoch die Übertragung der Meßwerte vom Mobilteil zur Basisstation aufgrund der sich unter Umständen schnell und häufig ändernden Meßwerte. Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum insbesondere Indoor-Betreiben einer drahtlosen Telekommunikationseinrichtung anzugeben, welche mindestens eine Basisstation und mindestens ein Mobilteil umfaßt, und wobei die Basissta- tion mit minimiertem Signalisierungsaufwand in die Lage versetzt ist, eine effektive Regelung der Sendeleistung zur Verbesserung der Übertragungsbedingungen zu realisieren.
Weiterhin ist es Aufgabe der Erfindung, neben einem niedrigen Signalisierungsaufwand gleichzeitig eine Möglichkeit vorzusehen, mit deren Hilfe in einfacher Weise eine Dynamikbegrenzung der Sendeleistungsregelung vorgenommen werden kann.
Die Lösung der Aufgabe der Erfindung erfolgt mit einem Ver- fahren gemäß Definition nach Patentanspruch 1, wobei die Unteransprüche mindestens zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen umfassen.
Der Grundgedanke der Erfindung besteht demgemäß darin, pro übertragenem Datenrahmen innerhalb standardisierter Protokolle nur ein einziges Bit zur Darstellung der Empfangsverhältnisse des Mobilteils hin zum Basisteil bzw. zur Basisstation zu übertragen, wobei mit Hilfe einer speziellen Berechnungsweise die Basisstation in der Lage ist, allein aus dieser In- formation die Sendeleistungsregelung durchzuführen.
Erfindungsgemäß wird für die Berechnung auf eine adaptive Schrittweitenregelung für die Anpassung der Sendeleistung zurückgegriffen und zusätzlich eine Dynamikbegrenzung einge- führt.
Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren wird zunächst im Empfänger des Mobilteils, vorzugsweise realisiert durch Softwaremodule eines dort vorgesehenen Microcontrollers, das Ver- hältnis von Empfangs- zu Rauschleistung in vorgegebenen zeitlichen Abständen ermittelt. Die Bestimmung dieses Verhältnis- ses kann quasi kontinuierlich oder diskontinuierlich erfolgen.
Der jeweils erhaltene Verhältniswert wird dann mit einem vor- gegebenen Sollwert verglichen und es wird in Abhängigkeit vom Vergleichsergebnis ein Signalisierungsbit je Datenrahmen vom Mobilteil zur Basisstation übertragen. Dieses Signalisierungsbit, das ein nicht belegtes Bit eines Standardprotokolls sein kann, dient dann in der Basisstation zur Berechnung der aktuellen bzw. aktualisierten Sendeleistung, wobei die Schrittweite adaptiv festlegbar ist.
Auf der Grundlage eines vorherigen Sendeleistungswerts wird der aktuelle Sendeleistungswert ermittelt, indem zum vorheri- gen Sendeleistungswert ein Produkt aus einem die Schrittweite bestimmenden Korrekturwert und einem aus dem Signalisierungsbit bestimmten Vorgabewert addiert wird.
Wenn das im Empfänger des Mobilteils bestimmte Verhältnis von Empfangs- zur Rauschleistung unter einem Sollwert liegt, wird das Signalisierungsbit zu 0 bestimmt. In dem Falle, wenn das Verhältnis zwischen Empfangs- zu Rauschleistung über dem Sollwert liegend festgestellt wurde, erhält das Signalisierungsbit den Wert 1.
Zusätzlich besteht erfindungsgemäß die Möglichkeit, den die Schrittweite bestimmenden Korrekturwert zur Begrenzung der Dynamik der Sendeleistungsregelung in Abhängigkeit vom Erreichen eines oberen oder unteren Sendeleistungsschwellwerts zu variieren, wodurch Leistungssprünge und Regelprobleme verhindert werden können, so daß insgesamt das Regel- und Einschwingverhalten optimierbar ist.
Erfindungsgemäß bestimmt die Basisstation unter Rückgriff auf einen Microcontroller und geeigneter Programmodule die Sendeleistung S (k) nach folgender Beziehung: 7
S(k) = S(k - 1)+ A(k) ■ ~e(k) k = 1,2,3,.... mit e(k) = 2 e(k) - l und
Δ(*)=Δ(*-1)JΪ(*)*(*-1)]
Hierbei bedeuten
S(k) Sendeleistung für Frame No.k( in dB)
Δ(k) Korrekturwert für die Sendeleistung für Frame No. k
(Schrittweite) K Korrekturkonstante zur adaptiven Schrittweitenkorrektur e(k) Signalisierungsbit vom Empfänger für Frame No.k,e(k)ε{0,l} e (k) umgerechnetes Signalisierungsbit vom Empfänger für Frame No.k, e(k)ε{-l,l}.
Die Startwerte und Ausgangsparameter für die oben genannte Rechenvorschrift sind hierbei:
S(0) = So = 1 (normiert) Δ(0) = Δ0 e(0) = 1 K = K0 > 1
Zusätzlich zur Sendeleistungsregelung mit einem Signalisierungsaufwand von nur einem einzigen Bit besteht die Möglichkeit, eine Dynamikbegrenzung vorzunehmen. Hierfür wird in der Nähe der Ober- und/oder der Untergrenze der Sendeleistung der die Schrittweite bestimmende Korrekturwert Δ(k) in nachstehender Weise variiert:
Wenn S (k) > Sth,high dann setze
Δ ( k ) = Δ0 - ( S d -Smax ) / ( Sth, high " Smax ) Wenn S ( k) < Sth,iow dann setze
Δ(k) = Δ0AS(k)-Smin)/ (Sth,iow " S^n) .
Die Schwellwerte Sth,iow und Sth,high, ab denen eine Variation der Werte für die Schrittweite Δ(k) erfolgt, und der Startwerte Δ0 für die Schrittweite werden vorgegeben oder im Sinne von Lernwerten aus früheren Kommunikationsmodi übernommen oder aktualisiert.
Die Erfindung soll nachstehend anhand eines Ausführungsbei- spiels sowie unter Zuhilfenahme von Figuren näher erläutert werden.
Hierbei zeigen:
Fig. 1 einen Programmablaufplan mit prinzipieller Darstellung des Verfahrens zur Sendeleistungsregelung einschließ- lieh Berechnungsvorschrift für die Basisstation und
Fig. 2 einen Programmablaufplan zur Variation der die
Schrittweite bestimmenden Korrekturwerte Δ(k) zur Dynamikbegrenzung der Sendeleistungsregelung.
Beim Verfahren zum insbesondere Indoor-Betreiben einer drahtlosen Telekommunikationseinrichtung, welche mindestens eine Basisstation und mindestens ein Mobilteil umfaßt, wird unter Hinweis auf Fig. 1 im Schritt Sl zunächst durch das Mobilteil das Verhältnis von Empfangsleistung Eb zur Rauschleistung N0 bestimmt. Gemäß Schritt S2 wird das Verhältnis mit einem vorgegebenen Sollwert verglichen. Liegt das Verhältnis über dem Sollwert, wird ein Signalisierungsbit gleich 1 gesetzt. In dem Falle, wo das bestimmte Verhältnis unter dem Sollwert liegt, wird ein Signalisierungsbit mit dem Wert 0 gesetzt. Nachdem ein entsprechendes Bit im Schritt S3 gesetzt wurde, wird dieses einzige Bit je zu übertragendem Rahmen über eine standardisierte Luftschnittstelle zur Basisstation gemäß Schritt S4 übertragen.
Die Basisstation bestimmt dann eine neue Sendeleistung gemäß Schritt S5 für den Frame No. k in dB aus dem vorherigen Wert zuzüglich eines Produktes aus dem Korrekturwert bzw. der Schrittweite und dem umgerechneten Signalisierungsbit.
Der Schritt S5, d.h. die Berechnung der neuen Sendeleistung, erfolgt unter Rückgriff auf folgende Beziehungen:
S(k) = S(k - 1)+ A(k) ■ e(k) k = 1,2,3,.... mit e(k)= 2 - e(k) - \ sowie mit
ΔW-Δ(*-l)Jϊ(t>i(H
wobei
S(k) Sendeleistung für Frame No. k( in dB) Δ(k) Korrekturwert für die Sendeleistung für Frame No. k (Schrittweite) K Korrekturkonstante zur adaptiven Schrittweitenkorrektur e(k) Signalisierungsbit vom Empfänger für Frame No. k,e(k)ε{0,l} e (k) umgerechnetes Signalisierungsbit vom Empfängerfür Frame No. k, e(k)ε{-l,l} sind.
Die Startwerte und Parameter für die oben genannte Rechenvor- schrift sind dabei
S(0) = So = 1 (normiert) Δ(0) = Δ0 e(0) = 1 K = K0 > 1 10
Unter Hinweis auf Fig. 2 soll das Verfahren zur Dynamikbegrenzung der Sendeleistungsregelung in der Nähe einer Obergrenze Smax bzw. Untergrenze S^n der Sendeleistung S(k), d.h. die Korrektur oder Variation des Wertes von Δ(k) beschrieben werden.
In einem Schritt SA werden zunächst Schwellwerte Sth,io und Sth,high vorgegeben, ab denen eine Korrektur der Werte für die Schrittweite Δ(k) erfolgen soll. Diese Werte befinden sich innerhalb des von der Obergrenze Smax bzw. der Untergrenze Smin umfaßten Bereichs der Sendeleistung S(k).
Die Schwellwerte Sth.io« und Sth,high können auch als Lern- oder Erfahrungswerte aus früheren Messungen gewonnen und bereitgestellt werden. Nach der Bestimmung der aktuellen oder momentanen Sendeleistung S(k) im Schritt SB wird dann im Schritt Sc geprüft, ob die momentane Sendeleistung den oberen Schwellwert Sth,hih überschreitet oder kleiner als der untere Schwellwert Sth,iow ist.
In dem Falle, wenn die aktuelle Sendeleistung S(k) größer als der Schwellwert Sth,high ist, erfolgt eine Korrektur der Schrittweite Δ(k) nach folgender Beziehung (Schritt SD) :
Δ(k) = Δ0AS(k)-Smax) / (Sth,high - Smax) .
Im Falle eines Sendeleistungswerts S(k) kleiner als der Schwellwert Sth,iow bestimmt sich Δ(k) wie folgt (Schritt SE)
Δ(k) = Δ0AS(k)-Smin) / (Sth.low ~ Smln) •
Mit dem vorstehend beschrieben Ausführungsbeispiel gelingt es in einfacher Weise, eine adaptive Schrittweitenregelung für die Anpassung der Sendeleistung einer Basisstation in einem Telekommunikationssystem anzugeben, wobei für die Übertragung der die Empfangsverhältnisse repräsentierenden Information 11
ausgehend vom Mobilteil nur ein Bit Signalisierungsaufwand erforderlich ist. Gleichzeitig kann eine Schrittweitenvariation der Regelung respektive eine Dynamikbegrenzung in der Basisstation realisiert werden.

Claims

12Patentansprüche
1. Verfahren zum insbesondere Indoor-Betreiben einer drahtlosen Telekommunikationseinrichtung, welche mindestens eine Ba- sisstation und mindestens ein Mobilteil umfaßt, wobei im Empfänger des Mobilteils die momentane Empfangsleistung gemessen und der Empfangsleistungswert der Basisstation zur Regelung der Sendeleistung übermittelt wird, dadurch gekennzeichnet, daß im Empfänger des Mobilteils das Verhältnis von Empfangs- zu Rauschleistung (Eb/N0) in vorgegebenen zeitlichen Abständen ermittelt wird, der jeweils erhaltene Verhältniswert mit einem Sollwert verglichen wird und in Abhängigkeit vom Ergebnis ein Signalisie- rungsbit (e(k)) je Datenrahmen (k) vom Mobilteil zur Basisstation übertragen wird, wobei in der Basisstation eine Berechnung der aktuellen Sendeleistung (S(k)) mit adaptiver Schrittweitenregelung auf der Grundlage des vorherigen Sendeleistungswerts (S(k-l)) zuzüg- lieh eines Produkts aus einem die Schrittweite bestimmenden Korrekturwert (Δ(k)) und einem aus dem Signalisierungsbit (e(k)) bestimmten Vorgabewert ( e (k) ) erfolgt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Signalisierungsbit (e(k)) 0 ist, wenn das Verhältnis Empfangs- zu Rauschleistung (Eb/N0) unter dem Sollwert liegt und dem Wert 1 entspricht, wenn das Verhältnis Empfangs- zu Rauschleistung (Eb/N0) über dem Sollwert liegt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der die Schrittweite bestimmende Korrekturwert (Δ(k)) zur Begrenzung der Dynamik der Sendeleistung in Abhängigkeit vom Erreichen eines oberen oder unteren Sendeleistungsschwellwerts (Sth,ioW; Sth,high) variiert wird. 13
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Basisstation die Sendeleistung S(k) nach folgender
Beziehung ermittelt wird:
S(k) = S(k - 1)+ Δ(£)• e(k) k = 1,2,3,.... mit e(k)=2-e(k)-l und
Δ(t)=Δ(*-l)χF(t)i<t-1)] ,
wobei
S(k) Sendeleistung für Frame No. k( in dB)
Δ(k) Korrekturwert für die Sendeleistung für Frame No.k (Schrittweite)
K Korrekturkonstante zur adaptiven Schrittweitenkorrektur e(k) Signalisierungsbit vom Empfänger für Frame No.k,e(k)ε{0,l} e (k) umgerechnetes Signalisierungsbit vom Empfänger für Frame No.k, e (k)ε{-l,l} ist.
5. Verfahren nach Anspruch 4, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h folgende Ausgangs- oder Startparameter:
S(0) = So = 1 (normiert) Δ(0) = Δ0 e(0) = 1 K = Ko > 1.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur Begrenzung der Dynamik der Sendeleistungsregelung in der Nähe der Obergrenze und/oder Untergrenze (Smax; Smin) der 14
Sendeleistung (S(k)) der die Schrittweite bestimmende Korrekturwert (Δ(k)) wie folgt variiert wird: bei S (k) > Sth.high
Δ(k) = Δ0AS(k)-Smax) / (Sth,high - Smax) bei S (k) < Sth,ι°w
Δ(k) = Δ0AS(k)-Smin)/ (Sth.iow - Smin) , wobei der obere und der untere Sendeleistungsschwellwert (Sth,high) und (Sth,iow) sowie der Startwert Δ0 für die Schrittweite vorgebbar oder aus Erfahrungswerten beim Betreiben der drahtlosen Telekommunikationseinrichtung gewonnen werden und im Sinne von Lernwerten aktualisierbar sind.
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