DE19911146A1 - Verfahren zur Sendeleistungsregelung in einem Funk-Kommunikationssystem - Google Patents

Abstract

In einem Funk-Komminikationssystem wird für eine Kommunikationsverbindung zwischen einer Basisstation und einer mobilen Funkstation periodisch jeweils ein charakteristischer Wert bezüglich von Übertragungsverhältnissen der Funkschnittstelle ermittelt und signalisiert. Abhängig von einer Geschwindigkeit der mobilen Funkstation und/oder von dem in der Kommunikationsverbindung übertragenen Dienst wird der charakteristische Wert für die Aufwärtsrichtung oder der charakteristische Wert für die Aufwärtsrichtung und für die Abwärtsrichtung für die Sendeleistungsregelung in der mobilen Funkstation berücksichtigt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Sendeleistungsrege­ lung in einem Funk-Kommunikationssystem, insbesondere in ei­ nem Mobilfunksystem.

In Funk-Kommunikationssystemen werden Informationen wie bei­ spielsweise Sprache, Bildinformationen oder andere Daten, mit Hilfe von elektromagnetischen Wellen über eine Funkschnitt­ stelle zwischen einer sendenden und einer empfangenden Funk­ station, wie beispielsweise einer Basisstation bzw. Funksta­ tion, übertragen. Das Abstrahlen der elektromagnetischen Wel­ len erfolgt dabei mit Trägerfrequenzen, die in dem für das jeweilige System vorgesehenen Frequenzband liegen. Beim GSM (Global System for Mobile Communication), das unter anderem aus J. Biala "Mobilfunk und Intelligente Netze", Vieweg Ver­ lag, 1995, bekannt ist, liegen die Trägerfrequenzen im Be­ reich von 900 MHz, 1800 MHz und 1900 MHz. Für zukünftige Mo­ bilfunksysteme mit CDMA- oder TD/CDMA-Übertragungsverfahren über die Funkschnittstelle, wie beispielsweise das UMTS (Uni­ versal Mobile Telecommunication System) oder andere Systeme der 3. Generation sind Frequenzen im Frequenzband von ca. 2000 MHz vorgesehen.

In Mobilfunksystemen, die eine auf einem bekanntes CDMA-Ver­ fahren basierende Teilnehmerseparierung nutzen, ist eine schnelle Leistungsregelung insbesondere der mobilen Funksta­ tionen notwendig, um einen gesicherten Empfang aller beste­ henden Kommunikationsverbindungen am Ort der Basisstation bei einer gleichzeitigen geringen Interferenzstörung von Nachbar­ übertragungskanälen sicherzustellen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzu­ geben, das eine schnelle Sendeleistungsregelung ermöglicht. Diese Aufgabe wird durch die Anordnung gemäß den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Einem ersten erfindungsgemäßen Verfahren zufolge wird in ei­ nem Funk-Kommunikationssystem für eine Kommunikationsverbin­ dung zwischen einer Basisstation und einer mobilen Funksta­ tion periodisch jeweils ein charakteristischer Wert bezüglich von Übertragungsverhältnissen der Funkschnittstelle ermittelt und signalisiert. Abhängig von einer Geschwindigkeit der mo­ bilen Funkstation wird der charakteristische Wert für die Aufwärtsrichtung oder der charakteristische Wert für die Auf­ wärtsrichtung und für die Abwärtsrichtung für die Sendelei­ stungsregelung in der mobilen Funkstation berücksichtigt.

Einem zweiten erfindungsgemäßen Verfahren zufolge wird abhän­ gig von dem in der Kommunikationsverbindung übertragenen Dienst der charakteristische Wert für die Aufwärtsrichtung oder der charakteristische Wert für die Aufwärtsrichtung und für die Abwärtsrichtung für die Sendeleistungsregelung in der mobilen Funkstation berücksichtigt.

Desweiteren ist eine Kombination der beiden erfindungsgemäßen Verfahren Gegenstand der Erfindung.

Diese Verfahren ermöglichen vorteilhaft eine schnelle Sende­ leistungsregelung in der mobilen Funkstation, wobei bei­ spielsweise bei einem Echtzeitdienst wie Sprachübertragung und einer niedrigen Geschwindigkeit der mobilen Funkstation eine schnelle Sendeleistungsregelung notwendig ist, um einen gesicherten Empfang der Basisstation zu ermöglichen. In die­ sem Fall wird in der mobilen Funkstation sowohl der charakte­ ristische Wert für die Aufwärtsrichtung als auch der charak­ teristische Wert für die Abwärtsrichtung für die Sendelei­ stungsregelung berücksichtigt. Im Gegensatz dazu kann bei ei­ nem Echtzeitdienst wie beispielsweise einer Videoübertragung (auch als LCD-Low Constraint Delay-Dienst bezeichnet), die eine vergleichsweise hohe Übertragungskapazität beansprucht, und bei einer beispielhaften Sprachübertragung bei einer ho­ hen Geschwindigkeit der mobilen Funkstation nur der charakte­ ristische Wert für die Aufwärtsrichtung für die Sendelei­ stungsregelung berücksichtigt werden. Auf eine explizite Sig­ nalisierung von der Basisstation, die beispielsweise über Signalisierungsnachrichten die Sendeleistung der mobilen Funkstation steuert, kann vorteilhaft abgesehen werden.

Besonders vorteilhaft werden die erfindungsgemäßen Verfahren in Funk-Kommunikationssystemen eingesetzt, die zusätzlich eine TDMA-Teilnehmerseparierung und die Informationsübertra­ gung gegebenenfalls gemäß einem TDD-Verfahren erfolgt. Diese Verfahren weisen als gemeinsames Merkmal auf, daß durch die Zeitschlitzstruktur ein jeweiliger zeitlicher Versatz zwi­ schen der Aufwärts- und der Abwärtsrichtung entsteht. Hier­ durch ist eine schnelle Sendeleistungsregelung durch eine be­ schriebene explizite Signalisierung nicht möglich, bzw. eine maximal mögliche Geschwindigkeit der mobilen Funkstation würde hinsichtlich einer ausreichend schnellen Sendelei­ stungsregelung stark verringert werden.

Gemäß vorteilhafter Weiterbildungen wird eine Interferenzsi­ tuation als ein Parameter des charakteristischen Wertes über ein erstes Zeitintervall gemittelt. Für den Fall einer be­ schriebenen TDMA-Teilnehmerseparierung kann die Ermittlung der Interferenzsituation in zumindest den der Kommunikations­ verbindung zugewiesenen Zeitschlitzen erfolgen. In gleicher Weise wird ein Pfadverlust, der einen weiteren Parameter des charakteristischen Wertes darstellt, über ein zweites Zeitin­ tervall gemittelt. Durch diese Mittelungen werden vorteilhaft kurzzeitige Übertragungsstörungen relativiert, wodurch eine konstantere Sendeleistungsregelung realisiert wird.

Die Dauer der Zeitintervalle kann gemäß weiterer Weiterbil­ dungen abhängig von dem übertragenen Dienst gewählt werden, wobei die jeweilige Dauer beispielsweise von der Basisstation zu der mobilen Funkstation signalisiert wird. Weiterhin kann das erste Zeitintervall einer Verschachtelungstiefe des über­ tragenen Dienstes entsprechen, wobei unterschiedliche Dienste eine jeweils unterschiedliche Verschachtelungstiefen auswei­ sen können. Das zweite Zeitintervall wird gemäß einer weite­ ren Weiterbildung kürzer als das erste Zeitintervall gewählt. Hierdurch wird vorteilhaft die schnelle Sendeleistungsrege­ lung für den beispielhaft beschriebenen Fall einer sich lang­ sam bewegenden mobilen Funkstation erreicht, wenn beispiels­ weise der von der mobilen Funkstation für die Abwärtsrichtung ermittelte Pfadverlust für die Sendeleistungsregelung berück­ sichtigt wird.

Gemäß weiteren Weiterbildungen der Erfindung wird von der mo­ bilen Funkstation zusätzlich eine gegebenenfalls über das er­ ste Zeitintervall gemittelte Sendeleistung zu der Basissta­ tion signalisiert, wodurch in der Basisstation der Pfadver­ lust bei der Übertragung über die Funkschnittstelle in Auf­ wärtsrichtung ermittelt werden kann. In gleicher Weise signa­ lisiert die Basisstation eine gegebenenfalls über das erste Zeitintervall gemittelte Sendeleistung zu der mobilen Funk­ station. Alternativ hierzu kann der Pfadverlust für die Über­ tragung in Abwärtsrichtung von der mobilen Funkstation mit­ tels eines von der Basisstation mit einer der mobilen Funk­ station bekannten konstanten Sendeleistung gesendeten allge­ meinen Signalisierungskanal bestimmt werden.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird an­ stelle von Absolutwerten der Parameter des charakteristischen Wertes eine jeweilige Differenz signalisiert, wobei bei einem Verbindungsaufbau und/oder periodisch ein jeweiliger Absolut­ wert signalisiert wird. Hierdurch wird vorteilhaft die Signa­ lisierung vereinfacht und eine benötigte Übertragungskapazi­ tät verringert. Die periodische Signalisierung der Absolut­ werte stellt sicher, daß ein beispielsweise durch temporäre Übertragungsstörungen entstehende Regelabweichung (Offset) der Sendeleistung ausgeregelt werden kann.

Gemäß weiterer Weiterbildungen der Erfindungen wird ein zu erzielendes Signal-Rausch-Verhältnis abhängig von dem über­ tragenen Dienst ausgewählt, wobei beispielsweise bei einer Videoübertragung mit einer hohen Übertragungskapazität eine größeres Signal-Rausch-Verhältnis als bei der Sprachübertra­ gung für einen gesicherten Empfang gewünscht wird. Das zu er­ zielende Signal-Rausch-Verhältnis kann ebenfalls von der mo­ bilen Funkstation und/oder von der Basisstation bei einem Verbindungsaufbau und/oder periodisch gemäß einem dritten Zeitintervall signalisiert und für die jeweilige Sendelei­ stungsregelung berücksichtigt werden. Weiterhin ist eine Sig­ nalisierung bei einem Wechsel des Dienstes bzw. bei einer Er­ höhung einer Bitfehlerrate denkbar.

Entsprechend einer weiteren Ausgestaltung der erfindungsgemä­ ßen Verfahren wird die Geschwindigkeit der mobilen Funksta­ tion mittels einer zeitlichen Variation der charakteristi­ schen Werte ermittelt. Abhängig von einem Überschreiten bzw. einem Unterschreiten eines jeweiligen Schwellwertes werden erfindungsgemäße unterschiedliche Parameter für die Sendelei­ stungsregelung in der mobilen Funkstation berücksichtigt. Durch eine geeignete Dimensionierung der Schwellwerte kann eine flexible und gegebenenfalls einstellbare Schalthysterese oder ein konkreter Schaltpunkt für den Wechsel zwischen den Parametern definiert werden.

Gemäß einer weiteren Weiterbildung der Erfindung wird in der Basisstation und/oder in der mobilen Funkstation ein Empfang gemäß einem bekannten Joint-Detection-Verfahren durchgeführt. Dieses Verfahren ermöglicht vorteilhaft eine genaue Schätzung der Interferenzsituation in der Funkzelle der Basisstation bzw. in den jeweiligen Zeitschlitzen der Kommunikationsver­ bindung.

Einer weiteren Weiterbildung der Erfindung zufolge wird in der Basisstation und/oder in der mobilen Funkstation ein Di­ versitätsempfang durchgeführt. Hierbei muß für die Sendelei­ stungsregelung berücksichtigt und gegebenenfalls durch eine Signalisierung von Korrekturfaktoren ausgeglichen werden, daß ein geringeres Signal-Rausch-Verhältnis benötigt wird, und daß bei einem beispielsweise nur in der Basisstation durchge­ führten Diversitätsempfang der Pfadverlust in der Ab­ wärtsrichtung nicht dem Pfadverlust in der Aufwärtsrichtung entspricht.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der beilie­ genden Zeichnungen näher erläutert.

Dabei zeigen

Fig. 1 ein Blockschaltbild eines Funk-Kommunikationssystems, insbesondere eines Mobilfunksystems,

Fig. 2 eine schematische Darstellung der Rahmenstruktur der Funkschnittstelle und des Aufbaus eines Funkblocks,

Fig. 3 ein Ablaufdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens, und

Fig. 4 ein weiteres Ablaufdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Das in Fig. 1 dargestellte und beispielhaft als ein Mobilfunk­ system ausgestaltete Funk-Kommunikationssystem entspricht in seiner Struktur dem bekannten GSM-Mobilfunksystem, das aus einer Vielzahl von Mobilvermittlungsstellen MSC besteht, die untereinander vernetzt sind bzw. den Zugang zu einem Festnetz PSTN herstellen. Weiterhin sind diese Mobilvermittlungsstel­ len MSC mit jeweils zumindest einer Einrichtung zur Zuweisung funktechnischer Ressourcen RNM verbunden. Jede dieser Ein­ richtungen RNM ermöglicht wiederum eine Verbindung zu zumin­ dest einer Basisstation BS. Diese Basisstation BS ist eine Funkstation, die über eine Funkschnittstelle Kommunikations­ verbindungen zu weiteren Funkstationen, die als mobile Funk­ stationen MS oder stationäre Teilnehmerendgeräte ausgestaltet sein können, aufbauen und auslösen kann. Die Funktionalität dieser Struktur wird von dem erfindungsgemäßen Verfahren ge­ nutzt.

In Fig. 1 ist beispielhaft eine Funkverbindungen zur Übertra­ gung von beispielsweise Nutzdaten und Signalisierungsinforma­ tionen zwischen der Basisstation BS und einer mobilen Funk­ station MS dargestellt, die sich in dem Funkversorgungsgebiet der Basisstation BS befindet und sich mit einer Geschwindig­ keit V bewegt.

Eine beispielhafte Rahmenstruktur der Funkschnittstelle ist aus der Fig. 2 ersichtlich. Gemäß einer TDMA-Komponente ist eine Aufteilung eines breitbandigen Frequenzbandes, bei­ spielsweise der Bandbreite B = 5 MHz, in mehrere Zeitschlitze ts, beispielsweise 16 Zeitschlitze ts0 bis ts15 vorgesehen. Jeder Zeitschlitz ts innerhalb des Frequenzbandes B bildet einen Frequenzkanal fk. Innerhalb eines breitbandigen Fre­ quenzbandes B werden die aufeinanderfolgenden Zeitschlitze ts nach einer Rahmenstruktur gegliedert. So werden 16 Zeit­ schlitze ts0 bis ts15 zu einem Zeitrahmen tf, der beispiels­ weise eine Dauer von 20 ms besitzt, zusammengefaßt.

Bei einer Nutzung eines TDD-Übertragungsverfahrens wird ein Teil der Zeitschlitze ts0 bis ts15 in Aufwärtsrichtung und ein Teil der Zeitschlitze ts0 bis ts15 in Abwärtsrichtung be­ nutzt, wobei die Übertragung in Aufwärtsrichtung beispiels­ weise vor der Übertragung in Abwärtsrichtung erfolgt. Dazwi­ schen liegt ein Umschaltzeitpunkt SP, der entsprechend dem jeweiligen Bedarf an Übertragungskanälen für die Auf- und Ab­ wärtsrichtung flexibel positioniert werden kann. Ein Fre­ quenzkanal fk für die Aufwärtsrichtung entspricht in diesem Fall dem Frequenzkanal fk für die Abwärtsrichtung. In glei­ cher Weise sind die weiteren Frequenzkanäle fk strukturiert.

Innerhalb der Frequenzkanäle fk werden Informationen mehrerer Verbindungen in Funkblöcken übertragen. Diese Funkblöcke be­ stehen aus Abschnitten mit Daten d, in denen jeweils Ab­ schnitte mit empfangsseitig bekannten Trainingssequenzen tseql bis tseqn eingebettet sind. Die Daten d sind verbin­ dungsindividuell mit einer Feinstruktur, einem Spreizkode c (CDMA-Kode), gespreizt, so daß empfangsseitig beispielsweise n Verbindungen durch diese CDMA-Komponente separierbar sind. Die Kombination aus einem Frequenzkanal fk und einem Spreiz­ kode c definiert einen physikalischen Übertragungskanal, der für die Übertragung von Signalisierungs- und Nutzinformatio­ nen genutzt werden kann. Für die Übertragung von Nutzinforma­ tionen wird dieser physikalische Übertragungskanal auch als Verkehrskanal (Traffic Channel) bezeichnet.

Die Spreizung von einzelnen Symbolen der Daten d mit Q Chips bewirkt, daß innerhalb der Symboldauer tsym Q Subabschnitte der Dauer tchip übertragen werden. Die Q Chips bilden dabei den individuellen CDMA-Kode c. Weiterhin ist innerhalb des Zeitschlitzes ts eine Schutzzeit gp zur Kompensation unter­ schiedlicher Signallaufzeiten der Verbindungen aufeinander­ folgender Zeitschlitze ts vorgesehen.

In den Fig. 3 und Fig. 4 ist jeweils ein beispielhaftes Ablauf­ diagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens angegeben. Auf der jeweils linken Seite sind die einzelnen Verfahrensschritte in der mobilen Funkstation MS und auf der jeweils rechten Seite die Verfahrensschritte in der Basisstation BS angegeben. Die Verfahrensschritte sind dabei in einer zeitlichen Abfolge an­ gegeben, wobei die einzelnen Schritte jedoch auch beispiels­ weise parallel oder entsprechend einer anderen zeitlichen Ab­ folge ausgeführt werden können. In der jeweiligen Mitte sind Signalisierungen über die Funkschnittstelle zwischen der mo­ bilen Funkstation MS und der Basisstation BS angegeben, deren zeitliche Abfolge wiederum verändert werden kann bzw. die aufgrund einer Signalisierungsökonomie in einer kleineren An­ zahl Signalisierungen zusammengefaßt werden können.

In der Fig. 3 ist ein Ablaufdiagramm angegeben, bei dem eine Sendeleistung Tms der mobilen Funkstation MS für eine Kommu­ nikationsverbindung mit beispielsweise einem Sprachübertra­ gungsdienst geregelt wird. Sowohl von der mobilen Funkstation MS als auch von der Basisstation BS werden jeweils in der Aufwärtsrichtung UL bzw. in der Abwärtsrichtung Daten bei­ spielsweise eines Sprachdienstes über die Funkschnittstelle übertragen. Für die jeweilige Übertragungsrichtung UL bzw. DL wird in der Basisstation BS bzw. in der mobilen Funkstation MS periodisch ein charakteristischer Wert bestimmt, der eine Auskunft über die Übertragungsverhältnisse der Funkschnitt­ stelle gibt. Als Parameter für den charakteristischen Wert werden dabei beispielsweise eine Interferenz I, beispiels­ weise in einem der mehreren der Kommunikationsverbindung zu­ gewiesenen Zeitschlitzen ts, ein Signal-Rausch-Verhältnis C/I und ein Pfadverlust PL ermittelt. Diese Parameter werden zu der jeweils anderen Funkstation BS bzw. MS signalisiert und in dieser ausgewertet. Nach der Auswertung wird in der mobi­ len Funkstation MS eine Sendeleistung Tms ermittelt, die ei­ nerseits einen ausreichenden Empfang am Ort der Basisstation BS, andererseits eine möglichst geringe Sendeleistung Tms zur Energieeinsparung sowie zur Verringerung der Interferenz in der Funkzelle der Basisstation BS realisiert. In gleicher Weise kann die Sendeleistungsregelung in der Basisstation BS erfolgen. Die ermittelten Sendeleistungen Tms, Tbs werden an­ schließend zu der jeweils anderen Funkstation BS bzw. MS sig­ nalisiert.

Wie nachfolgend zu der Fig. 4 erläutert werden abhängig von der Geschwindigkeit V oder dem übertragenen Dienst werden un­ terschiedliche Parameter der charakteristischen Werte für die Sendeleistungsregelung in der mobilen Funkstation MS berück­ sichtigt.

In der Fig. 4 ist ein auf, dem Ablaufdiagramm der Fig. 3 basie­ rendes beispielhaftes erfindungsgemäßes Verfahren angegeben.

Von der Basisstation BS wird in periodischen Abständen ein allgemeiner Signalisierungskanal BCCH (Broadcast Control Channel) mit einer maximalen Sendeleistung gesendet. Diese maximale Sendeleistung ist a-priori in der mobilen Funksta­ tion MS bekannt, so daß sie ohne eine explizite Signalisie­ rung der aktuellen Sendeleistung Tbs der Basisstation BS für die bestehende Kommunikationsverbindung einen Pfadverlust PL[DL] für die Abwärtsrichtung DL ermitteln kann.

Als weiteres Unterscheidungsmerkmal werden anstelle von Abso­ lutwerten der Parameter I, C/I, PL der charakteristischen Werte nur jeweilige Differenzwerte dI, dC/I, dPL signali­ siert. Diese Signalisierung besitzt den Vorteil einer gerin­ geren Signalisierungslast. Jedoch muß zumindest bei einem Verbindungsaufbau eine einmalige Signalisierung der Absolut­ werte durchgeführt werden. Vorteilhaft ist weiterhin eine pe­ riodische Signalisierung der Absolutwerte, um eine Störung der Übertragung durch eine Regelabweichung beispielsweise aufgrund einer Übertragungsstörung zu vermeiden.

Nach einer Auswertung der signalisierten charakteristischen Werte wird in der mobilen Funkstation MS eine Mittelung der Parameter über ein jeweiliges Zeitintervall tm bzw. tp durch­ geführt, wobei die Interferenz I[DL] über ein erstes Zeitin­ tervall tm und der Pfadverlust PL[DL] über ein zweites Zeit­ intervall tp gemittelt werden. Die Mittelung relativiert vorteilhaft kurzzeitige Übertragungsstörungen und führt somit zu einer homogeneren und konstanteren Sendeleistungsregelung. Die Dauer des ersten Zeitintervalls tm entspricht dabei der Verschachtelungstiefe des übertragenen Dienstes, bei einem Sprachdienst beträgt die Verschachtelungstiefe beispielsweise zwei Zeitrahmen tf entsprechend 20 ms. Die Dauer des zweiten Zeitintervalls tp wird kürzer als das erste Zeitintervall tm gewählt, um eine nachfolgend beschriebene, schnelle Sendelei­ stungsregelung zu ermöglichen. Die jeweilige. Dauer der Zeit­ intervalle tm, tp kann für unterschiedliche Dienste differie­ ren, wobei beispielsweise eine jeweilige Signalisierung der zu berücksichtigenden Zeitintervalle tm, tp von der Basissta­ tion BS signalisiert wird. In gleicher Weise wie in der mobi­ len Funkstation MS erfolgt eine Mittelung der Parameter I[UL], PL[UL] über die Zeitintervalle tm, tp in der Basissta­ tion BS.

Neben dem aufgrund des jeweils signalisierten charakteristi­ schen Wertes bekannten aktuellen Signal-Rausch-Verhältnis C/I[UL], C/I[DL] wird von der mobilen Funkstation MS und von der Basisstation BS ein jeweils zu erzielendes Signal-Rausch- Verhältnis C/I[tgtUL], C/I[tgtDL] signalisiert, wobei die Signalisierung beispielsweise bei einem Verbindungsaufbau und periodisch erfolgt - die Periodizität kann dabei groß gegen­ über dem ersten Zeitintervall tm gewählt werden.

Wie in der Fig. 4 dargestellt wird in der mobilen Funkstation MS die aktuelle Geschwindigkeit V ermittelt. Diese Ermittlung kann dabei in gleicher Weise in der Basisstation BS durchge­ führt und die ermittelte Geschwindigkeit V zu der mobilen Funkstation MS signalisiert werden. Die Geschwindigkeit V wird beispielsweise mittels einer zeitlichen Variation eines oder mehrerer Parameter der charakteristischen Werte be­ stimmt, wobei eine schnelle Variation beispielsweise auf eine hohe Geschwindigkeit V und eine langsame Variation auf eine niedrige Geschwindigkeit V der mobilen Funkstation MS schlie­ ßen läßt. Die ermittelte Geschwindigkeit V wird mit einem oberen Schwellwert verglichen und bei einem Überschreiten eine Veränderung der zu berücksichtigenden Parameter für die Sendeleistungsregelung vorgenommen. In gleiche Weise wird nachfolgend ein Vergleich der ermittelten Geschwindigkeit V mit einem unteren Schwellwert durchgeführt und bei einem Un­ terschreiten des Schwellwertes wiederum eine Veränderung der Parameter vorgenommen. Die Schwellwerte werden derart dimen­ sioniert, daß jeweils eine optimale Sendeleistungsregelung ermöglicht wird. Hierbei kann eine Schalthysterese oder ein konkreter Umschaltpunkt definiert werden. Weiterhin können die Schwellwerte individuell unterschiedlichen Diensten ange­ paßt werden, wobei die jeweils zu verwendenden Schwellwerte beispielsweise in der mobilen Funkstation MS bekannt sind oder von der Basisstation BS signalisiert werden.

Im folgenden werden die Auswirkungen der ermittelte Geschwin­ digkeit V auf die Auswahl der für die Sendeleistungsregelung heranzuziehenden Parameter beschrieben.

Für einen beispielhaften Sprachdienst und einer geringen Ge­ schwindigkeit V der mobilen Funkstation MS berechnet sich die erforderliche Sendeleistung Tms der mobilen Funkstation MS entsprechend:

Tms (i) = C/I[tgtUL] * /I[UL] * /PL[DL] (i)

mit i: Nummer des Zeitrahmens tf. Aufgrund der notwendigen schnellen Sendeleistungsregelung wird der in der mobilen Funkstation MS ermittelte mittlere Pfadverlust PL[DL] für die Abwärtsrichtung DL berücksichtigt. Dieser Wert ist jederzeit bzw. nach einem jeweiligen Ablauf des zweiten Zeitintervalls tf in der mobilen Funkstation MS verfügbar. Alternativ hierzu kann auch der aktuell ermittelte Pfadverlust PL[DL] verwendet werden. Vorteilhaft muß hierdurch nicht auf eine Signalisie­ rung des von der Basisstation BS ermittelten und signalisier­ ten Pfadverlustes PL[UL] für die Aufwärtsrichtung UL gewartet werden, der beispielsweise periodisch in dem ersten Zeitin­ tervall tm entsprechenden Zeitabständen signalisiert von der Basisstation BS signalisiert wird. Eine schnellere Reaktion auf Variationen der Übertragungseigenschaften wird somit er­ möglicht.

Bei dem beispielhaften Sprachdienst und einer hohen Geschwin­ digkeit V der mobilen Funkstation MS oder bei einem Dienst mit einer großen benötigten Übertragungskapazität, wie bei­ spielsweise eine Video- oder Multimediaübertragung (soge­ nannte Low-Constraint-Delay Dienste), wird dahingegen der von der Basisstation BS ermittelte und signalisierte mittlere Pfadverlust PL[UL] für die Aufwärtsrichtung UL für die Sende­ leistungsregelung berücksichtigt. Bei den genannten Diensten wird von einer schnellen Sendeleistungsregelung abgesehen, um eine konstant hohe Übertragungsqualität auf der Kommunikati­ onsverbindung sicherzustellen. Die mittlere Sendeleistung Tms der mobilen Funkstation MS berechnet sich entsprechend:

/Tms (i) = C/I[tgtUL] * /I[UL] * /PL[UL] (i).

In gleicher Weise wird die erforderliche Sendeleistung Tbs der Basisstation BS berechnet, wobei wiederum von der mobilen Funkstation MS ermittelte und signalisierte Parameter für die Sendeleistungsregelung berücksichtigt werden. Die mittlere Sendeleistung Tbs der Basisstation BS ergibt sich aus:

/Tbs (i) = C/I[tgtDL] * /I[DL] * /PL[DL] (i).

Bei einer Verschlechterung der Bitfehlerrate BER (Bit Error Rate) beim Empfang von gesendeten Daten wird von der jeweili­ gen Funkstation MS, BS ein höheres zu erzielendes Signal- Rausch-Verhältnis C/I[tgtDL] bzw. C/I[tgtUL] signalisiert, das entsprechend den beschriebenen Gleichungen einen direkten Einfluß auf die Regelung der Sendeleistung Tms, Tbs besitzt.

Claims (24)

1. Verfahren zur Sendeleistungsregelung in einem Funk-Kommu­ nikationssystem, das ein CDMA-Teilnehmerseparierungsverfahren nutzt, bei dem

• - für eine Kommunikationsverbindung zumindest eines Dienstes zwischen einer Basisstation (BS) und einer mobilen Funk­ station (M5) periodisch jeweils zumindest ein charakteri­ stischer Wert (I[UL], C/I[UL], PL[UL] bzw. I[DL], C/I[DL], PL[DL]) bezüglich von Übertragungsverhältnissen der Funk­ schnittstelle in Aufwärtsrichtung (UL) von der mobilen Funkstation (MS) zu der Basisstation (BS) und in Ab­ wärtsrichtung (DL) von der Basisstation (BS) zu der mobi­ len Funkstation (MS) ermittelt und signalisiert wird,
• - der charakteristische Wert (I[DL], C/I[DL], PL[DL]) für die Abwärtsrichtung (DL) zu der Basisstation (BS) und der charakteristische Wert (I[UL], C/I[UL], PL[UL]) für die Aufwärtsrichtung (UL) zu der mobilen Funkstation (MS) sig­ nalisiert wird, und
• - abhängig von einer Geschwindigkeit der mobilen Funkstation (MS) der charakteristische Wert (I[UL], C/I[UL], PL[UL]) für die Aufwärtsrichtung (UL) oder der charakteristische Wert (I[UL], C/I[UL], PL[UL]) für die Aufwärtsrichtung (UL) und der charakteristische Wert (I[DL], C/I[DL], PL[DL]) für die Abwärtsrichtung (DL) für die Sendelei­ stungsregelung in der mobilen Funkstation (MS) berücksich­ tigt wird.

2. Verfahren zur Sendeleistungsregelung in einem Funk-Kommu­ nikationssystem, das ein CDMA-Teilnehmerseparierungsverfahren nutzt, bei dem

• - für eine Kommunikationsverbindung zumindest eines Dienstes zwischen einer Basisstation (BS) und einer mobilen Funk­ station (MS) periodisch jeweils zumindest ein charakteri­ stischer Wert (I[UL], C/I[UL], PL[UL] bzw. I[DL], C/I[DL], PL[DL]) bezüglich von Übertragungsverhältnissen der Funk­ schnittstelle in Aufwärtsrichtung (UL) von der mobilen Funkstation (MS) zu der Basisstation (BS) und in Ab­ wärtsrichtung (DL) von der Basisstation (BS) zu der mobi­ len Funkstation (MS) ermittelt und signalisiert wird,
• - der charakteristische Wert (I[DL], C/I[DL], PL[DL]) für die Abwärtsrichtung (DL) zu der Basisstation (BS) und der charakteristische Wert (I[UL], C/I[UL], PL[UL]) für die Aufwärtsrichtung (UL) zu der mobilen Funkstation (MS) sig­ nalisiert wird, und
• - abhängig von dem in der Kommunikationsverbindung übertra­ genen Dienst der charakteristische Wert (I[UL], C/I[UL], PL[UL]) für die Aufwärtsrichtung (UL) oder der charakteri­ stische Wert (I[UL], C/I[UL], PL[UL]) für die Auf­ wärtsrichtung (UL) und der charakteristische Wert (I[DL], C/I[DL], PL[DL]) für die Abwärtsrichtung (DL) für die Sen­ deleistungsregelung in der mobilen Funkstation (MS) be­ rücksichtigt wird.

3. Verfahren nach einem vorhergehenden Anspruch, bei dem als charakteristischer Wert (I, C/I, PL) jeweils zumindest eine Interferenzsituation (I), ein Signal-Rausch-Verhältnis (C/I) und/oder ein Pfadverlust (PL) ermittelt wird.

4. Verfahren nach einem vorhergehenden Anspruch, bei dem als Dienst ein Echtzeit-Dienst übertragen wird.

5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, bei dem die Interferenzsituation (I) über ein erstes Zeitintervall (tm) gemittelt und der gemittelte Parameter (/I) für die Sen­ deleistungsregelung in der mobilen Funkstation (MS) und/oder in der Basisstation (BS) berücksichtigt werden.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, bei dem der Pfadverlust (PL) über ein zweites Zeitintervall (tp) ge­ mittelt und der gemittelte Parameter (/PL) für die Sendelei­ stungsregelung in der mobilen Funkstation (MS) und/oder in der Basisstation (BS) berücksichtigt wird.

7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, bei dem die Dauer des ersten (tm) und/oder des zweiten Zeitintervalls (tp) abhängig von dem übertragenen Dienst ausgewählt wird.

8. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, bei dem von der Basisstation (BS) die Dauer des ersten (tm) und/oder des zweiten Zeitintervalls (tp) zu der Funkstation (MS) sig­ nalisiert wird.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 8, bei dem als erstes Zeitintervall (tm) eine Verschachtelungstiefe des übertragenen Dienstes verwendet wird, wobei unterschiedliche Dienste mit einer jeweiligen Verschachtelungstiefe verschach­ telbar sind.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 9, bei dem das zweite Zeitintervall (tp) kürzer als das erste Zeitinter­ vall (tm) gewählt wird.

11. Verfahren nach einem vorhergehenden Anspruch, bei dem von der mobilen Funkstation (MS) zusätzlich die Sendeleistung (Tms) zu der Basisstation (BS) signalisiert wird.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 11, bei dem von der mobilen Funkstation (MS) der Pfadverlust (PL[DL]) in der Abwärtsrichtung (DL) mittels einer von der Basisstation (BS) signalisierten Sendeleistung (Tbs) oder mittels eines von der Basisstation (BS) periodisch gesendeten allgemeinen Signalisierungskanals (BCCH) ermittelt wird.

13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, bei dem von der mobilen Funkstation (MS) und/oder von der Basissta­ tion (BS) zusätzlich eine Mittelung der jeweiligen Sendelei­ stung (Tms, Tbs) über das erste Zeitintervall (tm) durchge­ führt und die gemittelte Sendeleistung (/Tms, /Tbs) zu der Basisstation (BS) bzw. zu der mobilen Funkstation (MS) signa­ lisiert wird.

14. Verfahren nach einem vorhergehenden Anspruch, bei dem eine jeweilige Differenz des charakteristischen Wertes (dl, dC/I, dPL) signalisiert wird, wobei bei einem Verbindungsauf­ bau und/oder periodisch ein absoluter charakteristischer Wert (I, C/I, PL) signalisiert wird.

15. Verfahren nach einem vorhergehenden Anspruch, bei dem ein zu erzielendes Signal-Rausch-Verhältnis (C/I[tgt]) abhän­ gig von dem übertragenen Dienst gewählt wird.

16. Verfahren nach einem vorhergehenden Anspruch, bei dem das jeweils zu erzielende Signal-Rausch-Verhältnis (C/I[tgt]) bei einem Verbindungsaufbau von/zu der mobilen Funkstation (MS) und/oder periodisch von der Basisstation (BS) und/oder von der mobilen Funkstation (MS) signalisiert wird.

17. Verfahren nach einem vorhergehenden Anspruch, bei dem das jeweils zu erzielende Signal-Rausch-Verhältnis (C/I[tgt]) bei einem Wechsel des Dienstes von der Basisstation (BS) und/oder von der mobilen Funkstation (MS) signalisiert wird.

18. Verfahren nach einem vorhergehenden Anspruch, bei dem bei einer Erhöhung einer Bitfehlerrate das jeweils zu erzie­ lende Signal/Rauschverhältnis (C/I[tgt]) erhöht wird und die Erhöhung zu der sendenden Basisstation (BS) bzw. mobilen Funkstation (MS) signalisiert wird.

19. Verfahren nach einem vorhergehenden Anspruch, bei dem die Geschwindigkeit der mobilen Funkstation (MS) mittels ei­ ner zeitlichen Variation des charakteristischen Wertes (I, C/I, PL) ermittelt wird, und bei einem Überschreiten eines oberen Schwellwertes der charakteristische Wert (I[UL], C/I[UL], PL[UL]) für die Aufwärtsrichtung (UL) und bei einem Unterschreiten eines unteren Schwellwertes der charakteristi­ sche Wert (I, C/I, PL) für die Aufwärts- (UL) und für die Ab­ wärtsrichtung (DL) für die Sendeleistungsregelung berücksich­ tigt wird.

20. Verfahren nach einem vorhergehenden Anspruch, bei dem in der Basisstation (BS) und/oder in der mobilen Funkstation (MS) ein Empfang gemäß einem Joint-Detection-Verfahren durch­ geführt wird.

21. Verfahren nach einem vorhergehenden Anspruch, bei dem in der Basisstation (BS) und/oder in der mobilen Funkstation (MS) ein Diversitätsempfang durchgeführt wird.

22. Verfahren nach einem vorhergehenden Anspruch, bei dem zusätzlich eine Teilnehmerseparierung gemäß einem TDMA-Ver­ fahren durchgeführt wird, wobei ein physikalischer Übertra­ gungskanal durch zumindest einen Zeitschlitz (ts) und einen Spreizkode (c) definiert ist.

23. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, bei dem die Informationsübertragung gemäß einem TDD-Verfahren durch­ geführt wird, wobei die Übertragung in Aufwärtsrichtung (UL) von der mobilen Funkstation (MS) zu der Basisstation (BS) und in Abwärtsrichtung (DL) von der Basisstation (BS) zu der mo­ bilen Funkstation (MS) zeitlich getrennt in einem gleichen Frequenzband (B) erfolgt.

24. Verfahren nach Anspruch 22 oder 23, bei dem von der Funkstation (MS) und/oder von der Basisstation (BS) in zumindest einem der Kommunikationsverbindung zugewiesenen Zeitschlitz (ts) die jeweilige Interferenzsituation (I) er­ mittelt wird.