DE69032105T2

DE69032105T2 - Verfahren und einrichtung zur steuerung der sendeleistung in einem beweglichen fernsprechzellensystem mit kodemultiplex-vielfachzugriff

Info

Publication number: DE69032105T2
Application number: DE69032105T
Authority: DE
Inventors: Klein S. San Diego Ca 92122 Gilhousen; Roberto San Diego Ca 92130 Padovani; Charles E. Iii Del Mar Ca 92014 Wheatley
Original assignee: Qualcomm Inc
Current assignee: Qualcomm Inc
Priority date: 1989-11-07
Filing date: 1990-11-05
Publication date: 1998-10-08
Anticipated expiration: 2010-11-06
Also published as: KR100215947B1; BR9007826A; DE69032105T3; CN1035591C; NO304206B1; DK0500689T3; AU646001B2; MY104785A; GR3026454T3; CA2072989A1; CN1090107A; NO921792L; IL96218A0; EP0500689A1; DK0500689T4; CN1086895C; US5056109A; ES2113862T3; SG48360A1; MX172367B

Description

Hintergrund der Erfindung

I. Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Telefonsysteme. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein neues und verbessertes Verfahren und eine Vorrichtung zum Steuern von Sendeleistung in einem zellulären CDMA (code devision multiple access = Kode- Unterteilungs-Hehrfachzugriff) Mobiltelefonsystem.

II. Ausgangspunkt

Die Verwendung von CDMK-Modulationstechniken ist eine von mehreren Techniken, um Kommunikationen bzw. Verbindungen zu ermöglichen, bei denen eine große Anzahl von Systemverwendern vorhanden sind. Obwohl andere Techniken, wie zum Beispiel TDMA (time division multiple access = Frequenz-Unterteilungs-Mehrfachzugriff), FDMA (frequency division multiple access = Frequenz-Unterteilungs- Mehrfachzugriff) und AN-Modulationsschemata, wie zum Beispiel ACSSB (amplitude companded single sideband = amplitudenkompandiertes Einzelseitenband) bekannt sind, besitzt CDMA erhebliche Vorteile gegenüber diesen anderen Techniken. Die Verwendung von CDMA-Techniken in einem Mehrfachzugriffkommunikationssystem ist in dem U.S. Patent Nr. 4 901 307 des Anmelders der vorliegenden Erfindung mit dem Titel "Spread Spectrum multiple access communication system using satellite or terrestrial repeaters" gezeigt.
In dem gerade genannten Patent ist eine Mehrfachzugrifftechnik gezeigt, bei der eine große Anzahl von Nobiltelefonsystemverwendern, die jeweils einen Sendeempfänger oder Transceiver besitzen, über Satellitenwiederholer bzw. Verstärker oder Repeater erdgebundene Basisstationen (die auch als Zellenstationen oder kurz Zellenplätze be kannt sind) miteinander kommunizieren unter Verwendung von CDMA Spreiz- oder Spread Spectrum- Kommunikationssignalen. Durch die Verwendung von CDMA- Kommunikationen kann das Frequenzspektrum mehrfach wiederverwendet werden, wodurch ein Anstieg der Systemverwenderkapazität ermöglicht wird. Die Verwendung von CDMA hat eine viel höhere Spektraleffizienz zur Folge als durch andere Mehrfachzugriffstechniken erreicht werden kann. In einem CDMA-System können Erhöhungen der Systemkapazität erreicht werden durch Steuern der Sendeleistung jedes mobilen Verwenders, um die Interferenz mit anderen Systemverwendern zu reduzieren.
Bei der Satellitenanwendung der CDMA- Kommunikationstechnik mißt der Sendeempfänger der mobilen Einheit das Leistungsniveau eines über einen Satellitenverstärker empfangenen Signals. Unter Verwendung dieser Leistungsmessung zusammen mit der Kenntnis des Abwärtsübertragungsleistungsniveas des Satellitentransponders und der Empfindlichkeit des Empfängers der mobilen Einheit kann der Sendeempfänger der mobilen Einheit den Pfadverlust des Kanals zwischen der mobilen Einheit und dem Satelliten schätzen. Der Sendeempfänger der mobilen Einheit bestimmt dann die zu verwendende, geeignete Übertragungsleistung für Signalübertragungen zwischen der mobilen Einheit und dem Satelliten, wobei die Pfadverlustmessung, die übertragene Datenrate und die Satellitenempfängerempfindlichkeit in Betracht gezogen wird.
Die durch die mobile Einheit an den Satelliten übertragenen Signale werden durch den Satelliten zu einer zentralen Steuersystemerdstation übertragen. Die Zentrale mißt die empfangene Signalleistung von Signalen, die durch jeden aktiven Sendeempfänger einer mobilen Einheit übertragen werden. Die Zentrale bestimmt dann die Abweichung des empfangenen Leistungsniveaus von dem Leistungsniveau, welches notwendig ist, um die gewünschten Kommunikationen bzw. Verbindungen aufrecht zu erhalten. Vorzugsweise ist das gewünschte Leistungsniveau ein minimales Leistungsniveau, das notwendig ist, um qualitative Verbindungen beizubehalten, um eine Verringerung der Systeminterferenz zu erreichen.
Die Zentrale überträgt dann ein Leistungssteuerbefehlssignal an jeden mobilen Verwender, um so die Übertragungsleistung der mobilen Einheit einzustellen bzw. eine Feineinstellung vorzunehmen. Dieses Befehlssignal wird durch die mobile Einheit verwendet, um das Übertragungs leistungsniveau näher zu einem minimalen Niveau zu verändem, das notwendig ist, um die gewünschten Verbindungen beizubehalten. Wenn sich die Kanalbedingungen verändern, was typischerweise infolge der Bewegung der mobilen Einheit auftritt, stellen sowohl die Empfängerleistungsmes sung der mobilen Einheit als auch die Leistungssteuerungrückkopplung von der Zentrale kontinuierlich das Übertragungsleistungsniveau neu ein, um ein ordnungsgemäßes Leistungsniveau beizubehalten. Die Leistungssteuerungsrückkopplung von der Zentrale ist im allgemeinen recht langsam infolge der Übertragungsverzögerungen durch den Satelliten, was ungefähr einer halben Sekunde an Ausbreitungszeit benötigt.
Ein wichtiger Unterschied zwischen satellitengestützten und erdgebundenen Basisstationssystemen sind die relativen Abstände, welche die mobilen Einheiten und die Satelliten- oder Zellenplätze trennen. Ein weiterer wichtiger Unterschied bei den Satelliten gegenüber dem erdgebundenen System ist die Art des Schwunds bzw. des Fading, das in diesen Kanälen auftritt. Diese Unterschiede machen somit unterschiedliche Verbesserungen bei dem Ansatz der Systemleistungssteuerung für das erdgebundene System notwendig.
Bei dem Satelliten/Mobileinheit-Signal, d.h. dem Satellitenkanal sind die Satellitenwiederholer bzw. -verstärker normalerweise in einem geosynchronen Erdorbit angeordnet. Somit sind die mobilen Einheiten alle ungefähr mit dem selben Abstand von den Satellitenverstärkern beabstandet, und daher erfahren sie nahezu den selben Übertragungsbzw. Ausbreitungsverlust. Darüber hinaus besitzt der Satellitenkanal eine Ausbreitungsverlustcharakteristik, die ungefähr dem umgekehrten Quadratgesetz folgt, d.h. der Ausbreitungsverlust ist umgekehrt proportional zum Quadrat des Abstandes zwischen der mobilen Einheit und dem verwendeten Satellitenverstärker. Demgemäß ist bei dem Satellitenkanal die Veränderung des Pfadverlustes infolge von Abstandsvariationen typischerweise in der Größenordnung von nur 1-2 dB.
Im Gegensatz zum Satellitenkanal kann sich bei dem erdgebundenen/Mobileinheit-Kanal, d.h. dem erdgebundenen bzw. terrestrischen Kanal der Abstand zwischen den mobilen Einheiten und den Zellenplätzen erheblich verändern. Zum Beispiel kann eine mobile Einheit mit einem Abstand von fünf Meilen von dem Zellenplatz angeordnet sein, während eine andere mobile Einheit nur wenige Fuß bzw. Meter entfemt angeordnet sein kann. Die Abstandsveränderung kann einen Faktor von einhundert zu eins übersteigen. Der terrestrische Kanal besitzt eine Ausbreitungsverlustcharakteristik genauso wie der Satellitenkanal. Bei dem terrestrischen Kanal entspricht die Ausbreitungsverlustcharakteristik jedoch einem umgekehrten bzw. inversen Gesetzes des vierten Grades bzw. eines biquadratischen Gesetzes, d.h. der Pfadverlust ist proportional zu dem Umkehrwert des Pfadabstandes hoch vier. Demgemäß können bei einer Zelle mit einem Radius von fünf Meilen Pfadverlustvariationen in der Größenordnung von über 80 dB angetroffen werden.
Der Satellitenkanal erfährt typischerweise einen Schwund bzw. ein Fading, der als Ricci'sch charakterisiert ist. Demgemäß besteht das empfangene Signal aus einer direkten Komponente, die mit einer mehrfach reflektierten Komponente mit Rayleigh-Fadingstatistik summiert wird. Das Leistungsverhältnis zwischen der direkten und der reflektierten Komponente ist typischerweise in der Größenordnung von 6-10 dB, abhängig von den Charakteristika der Antenne der mobilen Einheit und der Umgebung um die mobile Einheit herum.
Im Vergleich des Satellitenkanais mit dem terrestrischen Kanal erfährt der terrestrische Kanal ein Signalfading bzw. -verlust, der typischerweise aus den Raleigh- Komponenten ohne eine direkte Komponente besteht. Somit sieht der terrestrische Kanal eine harschere Fading- bzw. Schwundumgebung vor als der Satellitenkanal, bei dem Ricci'sches-Fading die dominante Fadingcharakteristik ist.
Die Raleigh-Fadingcharakteristika in dem Signal des terrestrischen Signals werden dadurch bewirkt, daß das Signal von vielen unterschiedlichen Gegenständen der physikalischen Umgebung reflektiert wird. Infolgedessen kommt ein Signal fast gleichzeitig aus vielen Richtungen mit unterschiedlichen Übertragungsverzögerungen an dem Empfänger einer mobilen Einheit an. Bei den UHF- Frequenzbändern, die typischerweise für mobile Radio- oder Hochfrequenzkommunikationen bzw. Verbindungen verwendet werden einschließlich derer zellulärer mobiler Telefonsysteme können erhebliche Phasenunterschiede bei Signalen auftreten, die sich auf unterschiedlichen Pfaden bewegen. Es kann sich die Möglichkeit destruktiver Addition der Signale ergeben, wobei gelegentlich ein starker bzw. tiefer Schwund bzw. ein Fading auftritt.
Das Fading bzw. der Schwund beim terrestrischen Kanal ist eine sehr starke Funktion der körperlichen Position der mobilen Einheit. Eine kleine Veränderung der Position der mobilen Einheit verändert die physikalischen Verzögerungen aller Signalübertragungs- bzw. Ausbreitungspfade, was ferner eine unterschiedliche Phase für jeden Pfad zur Folge hat. Somit kann die Bewegung der mobilen Einheit durch die Umgebung einen recht raschen Fadingvorgang zur Folge haben. Zum Beispiel kann das Fading, bei dem 850 MHz zellulären Hochfrequenzband typischerweise so schnell wie ein Fade bzw. Schwund pro Sekunde pro Meile pro Stunde der Fahrzeuggeschwindigkeit sein. Ein Fading in dieser Größenordnung kann für Signale in dem terrestrischen Signal extrem störend bzw. unterbrechend sein, was eine schlechte Kommunikationsqualität zur Folge hat. Jedoch kann zusätzliche Übertragungsleistung verwendet werden, um das Problem von Fading zu überwinden.
Das terrestrische zelluläre Mobiltelefonsystem macht es typischerweise notwendig, daß ein Voll-Duplexkanal vorgesehen wird, um zu erlauben, daß beide Richtungen der Telefonverbindung simultan aktiv sind, wie es durch ein herkömmliches kabelgebundenes Telefonsystem vorgesehen wird. Dieser Voll-Duplexradio- oder Hochfrequenzkanal wird normalerweise vorgesehen durch Verwendung eines Frequenzbandes für die ausgehende Verbindung, d.h. Übertragungen von dem Sender des Zellenplatzes zu den Empfängern der mobilen Einheit. Ein unterschiedliches Frequenzband wird für die eingehende Verbindung, d.h. Übertragungen von den Sendern der mobilen Einheit zu den Empfängern des Zellenplatzes verwendet. Diese Frequenzbandtrennung ermöglicht demgemäß, daß der Sender und Empfänger einer mobilen Einheit simultan aktiv sind, ohne Rückkopplung oder Interferenz von dem Sender in den Empfänger.
Die Verwendung von unterschiedlichen Frequenzbändern hat erhebliche Implikationen bei der Leistungssteuerung der Sender der Zellenplätze und der mobilen Einheiten. Die Verwendung von unterschiedlichen Frequenzbändern bewirkt, daß das Multipfad-Fading unabhängige Vorgänge für die ankommenden und ausgehenden Kanäle sind. Eine mobile Einheit kann nicht einfach den Pfadverlust des ausgehenden Kanals messen und annehmen, daß der selbe Pfadverlust bei dem ankommenden Kanal vorhanden ist.
Es ist daher ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein neues und verbessertes Verfahren und eine Vorrichtung zum Steuern der Übertragungsleistung in dem terrestrischen Kanal vorzusehen, um schädliches Fading zu überwinden, ohne unnötige Systeminterferenz zu erzeugen, welche nachteilig die Gesamtsystemkapazität beeinträchtigen kann.

Die Erfindung

Bei einem terrestrischen, zellulären CDMA- Mobiltelefonsystem ist es wünschenswert, daß die Senderleistung der mobilen Einheiten gesteuert wird, um an dem Zellenplatzempfänger eine nominal empfangene Signallei stung von jedem Sender einer mobilen Einheit, die innerhalb der Zelle arbeitet, zu erzeugen. Würde die Senderleistung aller Sender von mobilen Einheiten innerhalb eines Abdeckbereiches des Zellenplatzes demgemäß gesteuert, dann wäre die Gesamtsignalleistung, die an dem Zellenplatz empfangen wurde gleich der nominalen Empfängerleistung des von der mobilen Einheit übertragenen Signals mal der Anzahl der mobilen Einheiten, die innerhalb der Zelle übertragen bzw. senden. Hierzu wird die Rauschbzw. Störleistung hinzugefügt, die an dem Zellenplatz von mobilen Einheiten in benachbarten Zellen empfangen wird.
Die CDMA-Empfänger des Zellenplatzes arbeiten jeweils durch Umwandeln eines Breitband-CDMA-Signals von einem entsprechenden der Sender von mobilen Einheiten in ein informationstragendes Schmalbanddigitalsignal. Zum selben Zeitpunkt verbleiben andere empfangene CDMA-Signale, die nicht ausgewählt werden, als Breitbandrausch bzw. -störsignale. Die Bit-Fehlerratenleistung des Zellenplatzempfängers wird somit bestimmt durch das Leistungsverhältnis des gewünschten Signals zu dem ungewünschten Signals, das an dem Zellenplatz empfangen wird, d.h. die empfangene Signalleistung in dem gewünschten Signal, das durch den ausgewählten Sender einer Mobileinheit übertragen wird, zu der empfangenen Signalleistung in nicht gewünschten Signalen, die durch andere Sender von Mobileinheiten übertragen werden. Der Bandbreitenreduktionsvorgang, ein Korrelationsvorgang, der zur Folge hat, was üblicherweise als "Verarbeitungsgewinn" oder Verstärkung bezeichnet wird, erhöht das Signal zu Rauschinterferenzverhältnis von einem negativen Wert zu einem positiven Wert, wodurch ein Betrieb innerhalb einer akzeptablen Bit-Fehlerrate erlaubt wird.
Bei einem terrestrischen zellulären CDMA-Mobiltelefonsystem ist es extrem wünschenswert, die Kapazität hinsichtlich der Anzahl simultaner Telefonanrufe zu maximieren, die in einer vorgegebenen Systembandbreite gehand habt werden können. Die Systemkapazität kann maximiert werden, wenn die Senderleistung jeder mobilen Einheit gesteuert wird, so daß das übertragene Signal an dem Zellenplatzempfänger mit dem minimalen Signal zu Rauschinterferenzverhältnis ankommt, welches eine akzeptable Datenwiedergewinnung ermöglicht. Wenn ein durch eine mobile Einheit übertragenes Signal an dem Zellenplatzempfänger mit einem Leistungsniveau ankommt, das zu niedrig ist, kann die Bit-Fehlerrate zu hoch sein, um hochqualitative Kommunikationen bzw. Verbindungen zu erlauben. Wenn ande rerseits das von der mobilen Einheit übertragene Signal auf einem Leistungssignalniveau ist, das zu hoch ist, wenn es an dem Zellenplatzempfänger empfangen wird, dann ist die Verbindung mit dieser bestimmten Mobileinheit akzeptabel. Dieses hohe Leistungssignal wirkt jedoch als Interferenz zu anderen von mobilen Einheiten übertragenen Signalen, welche sich den selben Kanal, d.h. die selbe Bandbreite teilen. Diese Interferenz kann nachteilig Verbindungen mit anderen mobilen Einheiten beeinträchtigen, es sei denn, das die Gesamtanzahl der kommunizierenden Mobileinheiten reduziert wird.
Der Pfadverlust von Signalen in dem UHF-Frequenzband des zellulären Mobiltelefonkanals kann charakterisiert werden durch zwei separate Phänomene, nämlich durchschnittlichen Pfadverlust und Fading. Der durchschnittliche Pfadverlust kann statistisch beschrieben werden durch eine Lognormalverteilung, dessen Mittel proportional zu dem Umkehrwert des Pfadabstandes hoch vier ist, und dessen Standardabweichung ungefähr gleich 8 dB ist. Das zweite Phänomen ist ein Fadingvorgang, der bewirkt wird durch Multipfadausbreitung der Signale, die durch eine Rayleigh- Verteilung charakterisiert ist. Der Durchschnittspfadver lust, der eine Lognormalverteilung ist, kann für sowohl eingehende als auch ausgehende Frequenzbänder als der selbe angesehen werden, wie es für herkömmliche zelluläre Mobiltelefonsysteme der Fall ist. Wie jedoch zuvor bemerkt, ist das Rayleigh-Fading ein unabhängiges Phänomen für die Eingangs- und Ausgangsverbindungsfrequenzbänder. Die Lognormalverteilung des Durchschnittspfadverlustes ist eine sich relativ langsam verändernde Funktion der Position. Im Gegensatz dazu verändert sich die Rayleigh- Verteilung relativ schnell als eine Funktion der Positi on. In der vorliegenden Erfindung wird ein CDMA-Ansatz für Mehrfachverwenderzugriff in einem zellulären Mobiltelefonsystem implementiert. In einem solchen System übertragen alle Zellenplätze in einem Bereich ein "Pilot"- oder Vorsteuersignal mit der selben Frequenz und dem selben Code. Die Verwendung eines Vorsteuersignals in CDMA- Systemen ist bekannt. Bei dieser besonderen Anwendung wird das Vorsteuersignal durch die mobilen Einheiten für Anfangssynchronisation des Empfängers der mobilen Einheit verwendet. Das Vorsteuersignal wird auch verwendet als eine Phasen- und Frequenzreferenz und eine Zeitreferenz für Demodulation der digitalen Sprachsignale, die durch den Zellenplatz übertragen werden.
Bei der vorliegenden Erfindung schätzt jede Mobileinheit den Pfadverlust in Signalen, die von dem Zellenplatz zu der mobilen Einheit übertragen werden. Um diese Signalpfadverlustschätzung durchzuführen, wird das Leistungsniveau der von dem Zellenplatz übertragenen Signale, wie es an der mobilen Einheit empfangen wird, gemessen. Die mobile Einheit mißt somit die Signalleistung des Vorsteuersignals, wie es von dem Zellenplatz empfangen wird, mit dem die mobile Einheit kommuniziert. Die mobile Einheit mißt auch die Leistungsniveausumme aller von dem Zellenplatz übertragenen Signale, wie sie an der mobilen Einheit empfangen werden. Die Leistungsniveausummenmessung ist, wie nachfolgend in größerer Einzelheit beschrieben wird, notwendig, um Fälle zu handhaben, in denen die mobile Einheit kurzzeitig einen besseren Pfad zu einem entfernteren Zellenplatz als einem normalerweise bevorzugten nächsten Zellenplatz erhält.
Die Ausgangsverbindungspfadverlustschätzung wird gefiltert unter Verwendung eines nicht-linearen Filters. Der Zweck der Nichtlinearität in dem Schätzvorgang liegt in dem Erlauben eines raschen Ansprechens auf eine plötzliche Verbesserung in dem Kanal, während nur ein viel langsameres Ansprechen auf eine plötzliche Verschlechterung in dem Kanal erlaubt wird. Die mobile Einheit reduziert somit plötzlich die Sendeleistung des Senders der mobilen Einheit ansprechend auf eine plötzliche Verbesserung des Kanals.
Sollte sich der Kanal für eine mobile Einheit plötzlich verbessern, dann würde das Signal, das von der mobilen Einheit an dem Zellenplatz empfangen wird, plötzlich in seiner Leistung ansteigen. Dieser plötzliche Leistungsanstieg erzeugt zusätzliche Interferenz mit allen Signalen, welche den selben Breitbandkanal teilen. Ein rasches Ansprechen auf die plötzliche Verbesserung reduziert somit die Systeminterferenz.
Ein typisches Beispiel einer plötzlichen Verbesserung im Kanal tritt auf, wenn sich eine mobile Einheit durch einen Bereich bewegt, der durch ein großes Gebäude oder ein anderes Hindernis abgeschattet ist, und dann aus dem Schatten bzw. abgeschatteten Bereich herauskommt. Die Kanalverbesserung infolge der Fahrzeugbewegung kann in der Größenordnung von wenigen zehntel Millisekunden auftreten. Wenn die Mobileinheit aus dem Schatten herausfährt, erhöht sich rasch bzw. plötzlich die Stärke des ausgehenden Verbindungssignals, wie es durch die Mobileinheit empfangen wird.
Die Ausgangsverbindungspfadverlustschätzung an der Mobileinheit wird durch die Mobileinheit verwendet, um die Senderleistung der Mobileinheit einzustellen. Je stärker das empfangene Signal, desto niedriger ist die Senderleistung der Mobileinheit. Der Empfang eines starken Signals von dem Zellenplatz zeigt an, daß die Mobileinheit entweder nahe an dem Zellenplatz ist oder das aus einem ande ren Grund ein ungewöhnlich guter Pfad zu dem Zellenplatz existiert. Der Empfang eines starken Signals bedeutet, daß ein relativ kleineres Senderleistungsniveau in der nominal empfangenen Leistung an dem Zellenplatz, zu dem die Mobileinheit überträgt, benötigt wird.
In dem Fall, wo eine temporäre aber trotzdem plötzliche Verschlechterung in dem Kanal auftritt, ist es wünschenswert, daß ein viel langsamerer Anstieg der Senderleistung der Mobileinheit erlaubt wird. Dieser langsame Anstieg in der Senderleistung der Mobileinheit ist wünschenswert, um einen unnötig starken bzw. raschen Anstieg in der Sendeleistung der Mobileinheit zu verhindern, welche die Interferenz mit anderen Mobileinheiten erhöht. Somit wird eine temporäre Verschlechterung in dem Kanal einer Mobileinheit toleriert, um eine Verschlechterung aller Mobileinheitskanäle zu verhindern.
In dem Fall einer plötzlichen Verschlechterung in dem Kanal verhindert der nicht-lineare Filter, daß die Senderleistung der mobilen Einheit mit einer hohen Rate ansprechend auf die plötzliche Veränderung in der Signalleistung in Signalen, die an der mobilen Einheit empfangen werden, erhöht wird. Die Anstiegsrate der Sender- Sendeleistung der mobilen Einheit muß im allgemeinen auf die Rate begrenzt werden, bei der ein Regelkreisleistungseinstellungsbefehl, der von dem Zellenplatz übertragen wird, wie nachfolgend beschrieben, die Sender- Sendeleistung der mobilen Einheit reduzieren kann. Durch die Verwendung der am Zellenplatz erzeugten Leistungseinstellungsbefehle wird verhindert, daß die Senderleistung der mobilen Einheit auf ein Niveau erhöht wird, daß er heblich höher ist als das für Kommunikationen bzw. Verbindungen benötigte Niveau, und zwar insbesondere wenn eine plötzliche Kanalverschlechterung nur in dem Ausgangsverbindungspfad und nicht in dem Eingangsverbindungspfad auftritt.
Es sei bemerkt, daß es nicht wünschenswert ist, einfach ein langsames Ansprechen an der Senderleistungssteuerung der Mobileinheit in einem Versuch zu verwenden, das schnelle Rayleigh-Fading von dem langsamen Fading infolge von Abstand und Umgebung zu trennen. Ein langsames Ansprechen in der Senderleistungssteuerung der mobilen Einheit ist unzweckmäßig, wegen der Möglichkeit rascher Verbesserungen und Fades bzw. Schwünden, welche die eingehenden und ausgehenden Kanäle in gleicher Weise beeinflussen. Wenn das Ansprechen auf eine plötzliche Verbesserung durch einen Filter verlangsamt würde, dann gäbe es häufig Fälle, in denen die Senderleistung der mobilen Einheit recht stark bzw. übermäßig wäre, und Interferenz mit allen anderen mobilen Verwendern erzeugen wird. Die vorliegende Erfindung verwendet somit einen zwei Zeitkonstanten aufweisenden nicht-linearen Ansatz beim Schätzen des Pfadverlustes.
Zusätzlich zum Messen der empfangenen Signalstärke in der mobilen Einheit ist es auch für den Prozessor in der mobilen Einheit zweckmäßig, die Zellenplatzsenderleistung und den Antennengewinn bzw. Verstärkung (EIRP), den Zellenplatz G/T (Empfängerantennengewinn G geteilt durch Empfängerrauschniveau T), den Antennengewinn der mobilen Einheit, und die Anzahl der an diesem Zellenplatz aktiven Anrufe zu kennen. Diese Information erlaubt dem Prozessor der mobilen Einheit ordnungsgemäß das Referenzleistungsniveau für die lokalen Leistungseinstellfunktionen zu berechnen. Diese Berechnung wird durchgeführt durch Berechnung des Zellenplatz-zu Mobilverbindung-Leistungsbudget unter Auflösung für den Pfadverlust. Diese Pfadverlustschätzung wird dann in der Mobileinheit-Zellenplatz- Verbindungsbudgetgleichung verwendet, wobei diese hinsichtlich der Sendeleistung der Mobileinheit aufgelöst wird, die zum Erzeugen eines gewünschten bzw. zweckmäßigen Signalniveaus notwendig ist. Diese Fähigkeit erlaubt dem System Zellenplätze mit unterschiedlichen EIRP- Niveaus zu besitzen, um der Größe der Zellen zu entsprechen. Zum Beispiel muß eine Zelle mit kleinem Radius nicht mit einem so hohen Leistungsniveau übertragen wie eine Zelle mit großem Radius. Wenn die mobile Einheit jedoch mit einem bestimmten Abstand von einer Zelle mit niedriger Leistung beabstandet ist, würde sie ein schwächeres Signal empfangen als von einer Zelle mit hoher Leistung. Die mobile Einheit würde mit einer höheren Sendeleistung antworten, als für den kurzen Abstand notwendig wäre. Somit ist es zweckmäßig, daß jeder Zellenplatz für die Leistungssteuerung Information bezüglich seiner Charakteristika überträgt.
Der Zellenplatz überträgt Information, wie zum Beispiel den Zellenplatz EIRP, GIT und die Anzahl der aktiven Anrufe auf einem Zellenplatzeinrichtungskanal. Die mobile Einheit empfängt diese Information, wenn sie das erste Mal eine Systemsynchronisierung erhält, und sie fährt fort diesen Kanal zu überwachen, wenn sie im Leerlauf ist, und auf Anfragen für Anrufe wartet, die innerhalb der öffentlichen Telefonschaltnetzwerke erzeugt werden, die für die Mobileinheit sind. Der Antennengewinn der Mobileinheit wird in einem Speicher in der Mobileinheit gespeichert, und zwar zu dem Zeitpunkt, in der die Mobileinheit in dem Fahrzeug installiert wird.
Wie zuvor bemerkt, wird die Senderleistung der Mobileinheit auch durch ein Signal von dem Zellenplatz gesteuert. Jeder Zellenplatzempfänger mißt die Stärke des Signals, wie es an dem Zellenplatz empfangen wird, und zwar von jeder Mobileinheit, mit der der Zellenplatz in Verbindung steht. Die gemessene Signalstärke wird mit einem gewünschten Signalstärkenniveau für die besondere Mobileinheit verglichen. Ein Leistungseinstellungsbefehl wird erzeugt und an die mobile Einheit in den Ausgangsverbin dungsdaten oder dem Sprachkanal, der an die mobile Einheit adressiert ist, geschickt. Ansprechend auf den Zellenplatz-Leistungseinstellungsbefehl, erhöht oder verringert die mobile Einheit die Senderleistung der mobilen Einheit durch eine vorbestimmte Größe um 1 dB.
Der Leistungseinstellungsbefehl wird durch den Zellenplatzsender mit einer relativ hohen Rate typischerweise in der Größenordnung von einem Befehl pro Millisekunde übertragen. Die Übertragungsrate des Leistungseinstel lungsbefehls muß hoch genug sein, um zu erlauben, daß ein Rayleigh-Fading an dem Eingangsverbindungspfad verfolgt bzw. gefolgt werden kann. Es ist ferner für den Ausgangsverbindungspfad zweckmäßig, daß Rayleigh-Fading, das an dem Eingangsverbindungspfadsignal vorhanden ist, verfolgt bzw. gefolgt werden kann. Ein Befehl pro Millisekunde ist adäquat, um Fadingvorgänge für Fahrzeuggeschwindigkeiten in dem Bereich von 25-50 Meilen pro Stunde für 850 MHz Bandmobilkommunikationen zu verfolgen bzw. zu folgen. Es ist wichtig, daß die Latenz bzw. Wartezeit bei der Be stimmung des Leistungseinstellungsbefehls und der Übertragung derselben minimiert wird, so daß sich die Kanalbedingungen nicht erheblich verändern, bevor die Mobileinheit das Signal empfängt und darauf anspricht.
Um die Unabhängigkeit der zwei Rayleigh-Fadingpfade (eingehend und ausgehend) in Betracht zu ziehen, wird die Senderleistung der mobilen Einheit durch den Leistungs einstellungsbefehl von dem Zellenplatz gesteuert. Jeder Zellenplatzempfänger mißt die empfangene Signalstärke von jeder Mobileinheit. Die gemessene Signalstärke wird mit der gewünschten Signalstärke für die Mobileinheit verglichen und es wird ein Leistungseinstellungsbefehl erzeugt.
Der Leistungseinstellungsbefehl wird an die mobile Einheit in dem Ausgangsdaten- oder Sprachkanal, der an die mobile Einheit adressiert ist, an die mobile Einheit geschickt. Dieser Leistungseinstellungsbefehl wird mit der Einwegeschätzung der mobilen Einheit kombiniert, um den schlußendlichen Wert der Senderleistung der mobilen Einheit zu erhalten.
Das Leistungseinstellungsbefehlssignal wird in einem beispielhaften Ausführungsbeispiel übertragen, indem jede Millisekunde ein oder mehrere Verwenderdatenbits überschrieben werden. Das Modulationssystem, das in CDMA- Systemen verwendet wird, ist in der Lage eine Korrekturkodierung für Verwenderdatenbits vorzusehen. Das Überschreiben durch den Leistungseinstellungsbefehl wird als ein Kanalbitfehler oder ein Löschen behandelt, und durch die Fehlerkorrektur korrigiert, wie sie in dem Empfänger der mobilen Einheit dekodiert wird. Eine Fehlerkorrekturkodierung an den Leistungseinstellungsbefehlsbits ist in vielen Fällen nicht wünschenswert, wegen der sich daraus ergebenden erhöhten Latenz bzw. Wartezeit beim Empfang und beim Ansprechen auf den Leistungseinstellungsbefehl. Es wird auch in Betracht gezogen, daß ein Zeit- Unterteilungs-Multiplexverfahren für die Übertragung der Leistungseinstellungsbefehlsbits verwendet werden kann, ohne ein Überschreiben der Verwenderdatenkanalsymbole.
Der Zellenplatzkontroller oder -prozessor kann verwendet werden zur Bestimmung der gewünschten Signalstärke, wie sie an dem Zellenplatz empfangen wird, und zwar für durch jede Mobileinheit übertragene Signale. Die gewünschten Signalstärkenniveauwerte werden an jedem der Zellenplatzempfänger vorgesehen. Der gewünschte Signalstärke wert wird verwendet zum Vergleich mit einem gemessenen Signalstärkewert, zum Erzeugen des Leistungseinstellungsbefehls.
Ein Systemkontroller bzw. eine Steuerung wird verwendet, um jedem Zellenplatzprozessor einen Befehl zu geben, welcher Wert der gewünschten Signalstärke zu verwenden ist. Das nominale Leistungsniveau kann nach oben oder nach unten eingestellt werden, um Variationen in den durchschnittlichen Bedingungen der Zelle zu berücksichtigen.
Zum Beispiel kann einem Zellenplatz, der an einem Ort mit ungewöhnlichem Rauschen oder Störgeräuschen oder einem ungewöhnlichen geographischen Bereich erlaubt werden, ein höheres als das normalerweise eingehende Leistungsniveau zu verwenden. Ein solches höheres Leistungsniveau für einen Betrieb innerhalb der Zelle hat jedoch höhere Interferenzniveaus zu direkten Nachbarn dieser Zelle zur Folge. Diese Interferenz kann kompensiert werden, indem den Nachbarzellen ein kleiner Anstieg der Eingangsverbindungsleistung erlaubt wird. Ein solcher Anstieg der Eingangsleistung in benachbarten Zellen würde kleiner sein als der Anstieg, der Mobilverwendern erlaubt wird, die in der Zelle mit einer hohen Störgeräuschumgebung kommunizieren. Es sei ferner bemerkt, daß der Zellenplatzprozessor die durchschnittliche Bit-Fehlerrate überwachen kann. Diese Daten können durch den Systemkontroller verwendet werden, um dem Zellenplatzprozessor zu befehlen, ein geeignetes Eingangsverbindungsleistungsniveau einzustellen, um akzeptable Qualitätskommunikationen bzw. Verbindungen sicherzustellen.
Es ist auch zweckmäßig, Mittel vorzusehen zum Steuern der relativen Leistung, die in jedem Datensignal verwendet wird, daß durch den Zellenplatz übertragen wird, und zwar ansprechend auf Kontroll- oder Steuerinformation, die durch jede Mobileinheit übertragen wird. Der Hauptgrund für das Vorsehen einer solchen Steuerung liegt darin, die Tatsache in Betracht zu ziehen bzw. aufzunehmen, daß in bestimmten Orten die Ausgangskanalverbindung von dem Zellenplatz zu der Mobileinheit einen ungewöhnlichen Nachteil besitzen kann. Wenn die zu der Mobileinheit übertragene Leistung nicht erhöht würde, würde die Qualität unakzeptabel werden. Ein Beispiel für einen solchen Ort ist ein Punkt, wo der Pfadverlust zu einer oder zwei benachbarten Zellen ungefähr der selbe ist wie der Pfadverlust zu dem Zellenplatz, der mit der Mobileinheit in Verbindung steht. In einem solchen Ort würde die Gesamtinterferenz um ein dreifaches über die Interferenz erhöht werden, die durch die Mobileinheit an einem Punkt relativ nahe zu dem Zellenplatz gesehen werden würde. Zusätzlich schwindet bzw. fadet die Interferenz, die von diesen Nachbarzellenplätzen kommt nicht gleichmäßig mit dem gewünschten Signal, wie es der Fall für Interferenz wäre, die von dem gewünschten Zellenplatz kommt. Diese Situation kann eine zusätzliche 3-4 dB Signalleistung notwendig machen, um einen adäquaten Betrieb zu erreichen.
In anderen Situationen kann sich die Mobileinheit an einem Ort befinden, wo unterschiedlich starke Multipfadsignale ankommen, was eine größere als eine normale Interferenz zur Folge hat. In einer solchen Situation kann der Anstieg der Leistung des gewünschten Signals bezüglich der Interferenz einen akzeptablen Betrieb ermöglichen. Zu anderen Zeiten kann die Mobileinheit sich an einem Ort befinden, wo das Signal-zu-Interferenzverhältnis ungewöhnlich gut ist. In einem solchen Fall könnte der Zellenplatz das gewünschte Signal unter Verwendung einer geringeren als der normalen Senderleistung übertragen, wodurch Interferenz zu anderen durch das System übertragenen Signalen verringert wird.
Um die obigen Ziele zu erreichen, umfaßt das bevorzugte Ausführungsbeispiel eine Signal-zu-Interferenz- Meßfähigkeit innerhalb des Empfängers der mobilen Einheit. Diese Messung wird durchgeführt durch Vergleich der Leistung des gewünschten Signals zu der Gesamtinterferenz und Rausch- bzw. Störgeräuschleistung. Wenn das gemessene Verhältnis geringer ist als ein vorbestimmter Wert, überträgt die mobile Einheit eine Anforderung an den Zellenplatz für zusätzliche Leistung in den Übertragungen von dem Zellenplatz. Wenn das Verhältnis den vorbestimmten Wert übersteigt, überträgt die mobile Einheit eine Anforderung für eine Leistungsreduzierung.
Der Zellenplatz empfängt die Leistungseinstellungsanforderungen von jeder Mobileinheit und spricht darauf an durch Einstellung der Leistung, die dem entsprechenden von dem Zellenplatz übertragenen Signal zugewiesen ist, und zwar um eine vorbestimmte Größe. Die Einstellung bzw. Anpassung würde normalerweise klein sein, in der Größenordnung von 0,5 dB oder 12%. Die Veränderungsrate der Leistung kann etwas geringer sein als die, die für die Eingangsverbindung von der Mobileinheit zu dem Zellenplatz verwendet wird, zum Beispiel einmal pro Vocoderrahmen oder nominal einmal pro 15 Millisekunden. Der dynamische Bereich der Einstellung würde auch begrenzt werden auf 4 dB kleiner als nominal bis ungefähr 6 dB größer als nominal.
Der Zellenplatz muß auch bei der Entscheidung, ob den Anforderungen einer bestimmten Mobileinheit gefolgt wird, die Leistungsanforderungen aller mobilen Einheiten in Betracht ziehen. Zum Beispiel können, wenn der Zellenplatz bis zu seiner Kapazität belastet ist, Anforderungen für zusätzliche Leistung genehmigt werden, aber nur mit 6% oder weniger anstatt der normalen 12%. Bei dieser Konstellation würde eine Anforderung für eine Leistungsreduzierung noch immer mit der normalen 12%-Anderung erlaubt.
US-A-4 811 421 zeigt ein Leistungssteuersystem zum Steuern der Übertragungssignalleistung für jedes Mobiltelefon in einem zellulären Mobiltelefonsystem, bei dem Systemverwender Informationssignale untereinander kommunizieren über mindestens einen Zellenplatz unter Verwendung von CDMA Spread Spectrum-Kommunikationssignalen. Jedes Mobiltelefon besitzt eine Antenne, einen Sender und einen Empfänger, und jeder Zellenplatz besitzt eine Antenne, mindestens einen Sender und mindestens einen Empfänger. Das Leistungsssteuersystem weist folgendes auf: Mindestens ein erstes Leistungsmeßmittel, jeweils gekoppelt mit einem jeweiligen Mobiltelefonempfänger zum Messen der Signalleistung in CDMA-Kommunikationssignalen, die durch die jeweiligen Mobiltelefonempfänger empfangen werden; mindestens ein erstes Leistungseinstellmittel, jeweils gekoppelt mit einem jeweiligen Mobiltelefonsender und einem entsprechenden ersten Leistungsmeßmittel, wobei das erste Leistungseinstellmittel anspricht auf Verringerun gen und Erhöhungen in den Leistungsmessungen des entsprechenden ersten Leistungsmeßmittels.
Ferner zeigt WO-A-86/00486 eine Radio- bzw. Hochfrequenztelefonübertragungsleistungssteuerung, bei der Leistungs niveaus von ersten und zweiten Stationen in zellullären Radio- bzw. Hochfrequenztelefonsystemen dynamisch eingestellt werden, und zwar nur von einer derselben. Die zweite Station empfängt Signale von der ersten und auf der Basis des Niveaus der Signale stellt die Station zunächst ihr eigenes Senderleistungsniveau ein, um innerhalb eines vorbestimmten Bereichs zu liegen und steuert dann die Einstellung des Leistungsniveaus der ersten Station, um innerhalb eines vorbestimmten Bereichs zu liegen.

Kurze Beschreibung der Zeichnung

Die Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich deutlicher aus der detaillierten Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung, in der sich gleiche Bezugszeichen durchgehend entsprechen; in der Zeichnung zeigt:
Fig. 1 eine schematische Übersicht eines beispielhaften zellulären Mobiltelefonsystems;
Fig. 2A-2D eine Serie von Graphen, der an einer Mobileinheit empfangenen Signalstärke und Sendeleistung als eine Funktion des Abstands;
Fig. 3 ein Blockdiagramm eines Zellenplatzes mit be sonderer Bezugnahme auf die Leistungssteuerungsmerkmale der vorliegenden Erfindung;
Fig. 4 ein Blockdiagramm der Mobileinheit mit besonderer Bezugnahme auf die Leistungssteuerungsmerkmale der vorliegenden Erfindung;
Fig. 5 ein Blockdiagramm, das in größerer Einzelheit die Leistungssteuermerkmale der Mobileinheit gemäß Fig. 4 darstellen; und
Fig. 6 ein Blockdiagramm, das in größerer Einzelheit die Leistungssteuermerkmale des Zellenplatzes gemäß Fig. 3 darstellen.

Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele

Fig. 1 zeigt ein beispielhaftes erdgebundenes bzw. terrestrisches zelluläres Mobiltelefonsystem, in dem die vorliegende Erfindung beinhaltet ist. Das in Fig. 1 gezeigte System verwendet CDMA-Modulationstechniken bei Kommunikationen bzw. Verbindungen zwischen dem Verwender des Mobilsystems und den Zellenplätzen. Zelluläre Systeme in großen Städten können hunderte von Zellenplatzenstationen besitzen, welche hunderttausende von Mobiltelefonen be dienen. Die Verwendung von CDMA-Techniken ermöglicht leicht einen Anstieg der Verwenderkapazität in Systemen dieser Größe im Vergleich zu herkömmlichen FM-Modulationszellensystemen.
In Fig. 1 umfaßt ein Systemkontroller und eine Schaltstelle 10 typischerweise geeignete Interface und Verarbeitungshardware, um Systemsteuerinformation an den Zellenplätzen vorzusehen. Der Kontroller 10 steuert das Routing bzw. das Leiten von Telefonanrufen von dem öffentlichen Telefonnetzwerk (PSTN = public switched telephone network) zu den geeigneten Zellenplätzen, zur Übertragung an die geeignete Mobileinheit. Der Kontroller 10 steuert auch das Routing bzw. das Leiten der Anrufe von den mobilen Einheiten über mindestens einen Zellenplatz zu dem PSTN. Der Kontroller 10 kann Anrufe zwischen mobilen Verwendern über die geeigneten Zellenplatzstationen leiten, da solche mobilen Einheiten typischerweise nicht direkt miteinander kommunizieren.
Der Kontroller 10 kann mit den Zellenplätzen über unterschiedliche Mittel, wie zum Beispiel eine bestimmte bzw. zugewiesene Telefonleitung, optische Faserverbindungen oder Hochfrequenzverbindungen gekoppelt sein. In Fig. 1 sind zwei beispielhafte Zellenplätze 12 und 14 zusammen mit zwei beispielhaften Mobileinheiten 16 und 18 gezeigt, die Mobil- bzw. Zellulartelephone umfassen. Pfeile 20a- 20b bzw. 22a-22b definieren die möglichen Kommunikationsverbindungen zwischen dem Zellenplatz 12 und den Nobileinheiten 16 und 18. In gleicher Weise definieren die Pfeile 24a-24b bzw. 26a-26b die möglichen Kommunikationsverbindungen zwischen dem Zellenplatz 14 und den Mobileinheiten 18 und 16. Die Zellenplätze 12 und 14 übertragen normalerweise unter Verwendung von gleicher Leistung.
Die Mobileinheit 16 mißt die gesamte empfangene Leistung in den Signalen, die durch die Zellenplätze 12 und 14 auf dem Pfad 20a und 26a übertragen werden. In gleicher Weise mißt die Mobileinheit 18 die gesamte empfangene Leistung in den Signalen, die durch die Zellenplätze 12 und 14 auf den Pfaden 22a und 24a übertragen werden. In jeder der mobilen Einheiten 16 und 18 wird die Signalleistung in dem Empfänger gemessen, in dem die Signale Breitbandsignale sind. Demgemäß wird diese Leistungsmessung durchgeführt vor einer Korrelation der empfangenen Signale mit einem Pseudorausch (PN = pseudonoise)-Spektrumspreading- bzw. Spreizsignal.
Wenn sich die Mobileinheit 16 näher an dem Zellenplatz 12 befindet, wird die empfangene Signalleistung durch die Signale, die sich auf dem Pfad 20a bewegen, dominiert.
Wenn die mobile Einheit 16 näher an dem Zellenplatz 14 ist, wird die empfangene Leistung durch die Signale dominiert, die sich auf dem Pfad 26a bewegen. In gleicher Weise wird, wenn die mobile Einheit 18 näher an dem Zellenplatz 14 ist, die empfangene Signalleistung durch die Signale auf dem Pfad 24a dominiert. Wenn die mobile Einheit 18 näher an dem Zellenplatz 12 ist, wird die empfangene Signalleistung durch die Signale, die sich auf dem Pfad 22a bewegen, dominiert.
Jede der mobilen Einheiten 16 und 18 verwendet die sich ergebende Messung zusammen mit der Kenntnis der Zellenplatzsenderleistung und dem Gewinn der Antenne der mobilen Einheit, um den Pfadverlust zu dem nächsten Zellenplatz zu schätzen. Der geschätzte Pfadverlust zusammen mit der Kenntnis des Gewinns der mobilen Antenne und dem Zellenplatz G/T wird verwendet zur Bestimmung der nominalen Senderleistung, die notwendig ist, um das gewünschte Träger-zu-Rauschverhältnis in dem Zellenplatzempfänger zu erhalten. Die Kenntnis der Zellenplatzparameter durch die mobilen Einheiten kann entweder in einem Speicher festgelegt werden, oder übertragen werden in Zellenplatzinformationsübertragungssignalen, einem Setup- oder Einstellkanal, um andere als die nominalen Bedingungen für einen bestimmten Zellenplatz zu zeigen.
Infolge der Feststellung der nominalen Sendeleistung der mobilen Einheit kommen in Abwesenheit von Rayleigh-Fading und unter Annahme perfekter Messungen die von der mobilen Einheit übertragenen Signale genau mit dem gewünschten Träger-zu-Rauschverhältnis an dem nächsten Zellenplatz an. Somit wird die gewünschte Leistung mit der minimalen Größe an Senderleistung der mobilen Einheit erhalten. Die Minimierung der Senderleistung der mobilen Einheit ist in einem CDMA-System wichtig, da jede mobile Einheit Interferenz mit jeder anderen mobilen Einheit in dem System erzeugt. Durch Minimierung der Senderleistung der mobilen Einheit wird die Systeminterferenz auf einem Minimum gehalten, wodurch zusätzlichen mobilen Verwendern erlaubt wird, das selbe Frequenzband zu teilen. Demgemäß wird die Systemkapazität und Spektraleffizienz maximiert.
Fig. 2A zeigt den Effekt von Rayleigh-Fading als eine Funktion des Abstandes auf die Stärke des von dem Zellenplatz übertragenen Signals, wie es an einer mobilen Einheit empfangen wird. Der durchschnittliche Pfadverlust, der durch die Kurve 30 angezeigt ist, wird primär durch den Abstand hoch vier zwischen dem Zellenplatz und der Mobileinheit bestimmt und durch die Form der dazwischen befindlichen Umgebung bzw. Landschaft. Wenn sich der Abstand zwischen der mobilen Einheit und dem Zellenplatz erhöht, verringert sich die Signalleistung, wie sie an der mobilen Einheit für ein mit konstanter Leistung von dem Zellenplatz übertragenes Signal empfangen wird. Der durchschnittliche Pfadverlust ist der selbe für beide Richtungen der Verbindung und zeigt typischerweise eine log-normale Verteilung um den Durchschnittspfadverlust herum.
Zusätzlich zu dem sich langsam variierenden Log Normaldurchschnittspfadverlust wird ein rasches Fading nach oben und nach unten um den Durchschnittspfadverlust bewirkt durch das Auftreten von Mehrfachpfadsignalausbreitung. Die Signale von diesen mehreren Pfaden in willkürlicher Phase und Amplitude resultieren in dem charakteristischen Rayleigh-Fading. Die Kurve 32, wie sie in Fig. 2A dargestellt ist, repräsentiert die Veränderung des Signalpfadverlustes als Folge von Rayleigh-Fading. Das Rayleigh-Fading ist typischerweise unabhängig von den zwei Richtungen der Zellenplatz/Mobileinheitkommunikationsverbindung, d.h. von den ausgehenden und eingehenden Kanälen. Wenn zum Beispiel der ausgehende Kanal ein Fading zeigt, muß der eingehende Kanal nicht notwendigerweise zur selben Zeit ein Fading zeigen.
Fig. 2B zeigt die Senderleistung der Mobileinheit wie sie eingestellt ist, um der Verbindungspfadsignalstärke gemäß Fig. 2A zu entsprechen. In Fig. 2B repräsentiert die Kurve 34 die gewünschte durchschnittliche Sendeleistung, die den Durchschnittspfadverlust der Kurve 30 in Fig. 2A ent spricht. In gleicher Weise entspricht die Kurve 36 der Senderleistung der mobilen Einheit ansprechend auf das Rayleigh-Fading, wie es durch die Kurve 32 gemäß Fig. 2A repräsentiert ist. Wenn sich die Signalstärke des dem Rayleigh-Fading unterliegenden Signals Kurve 32 in Fig. 2A verringert, hat dies einen raschen Anstieg der Senderleistung zur Folge. Dieser rasche Anstieg der Senderleistung kann nachteilige Effekte auf den gesamten Systembetrieb besitzen. Daher zieht die vorliegende Erfindung die Verwendung eines nicht-linearen Filters in Betracht, um den raschen Anstieg oder Anstiege in der Senderleistung zu steuern. Darüber hinaus verwendet die vorliegende Erfindung auch eine Regelkreisleistungseinstellungsrückkopplung bzw. eine Leistungseinstellungsrückkopplung mit geschlossenem Kreis von dem Zellenplatz, um die Senderleistung der mobilen Einheit einzustellen.
Fig. 2C zeigt die Senderleistung der mobilen Einheit, die Fig. 2A entspricht, ohne die Regelkreisleistungseinstellungsrückkopplung des Zellenplatzes in Betracht zu ziehen. In Fig. 2C entspricht die gewünschte Durchschnittssendeleistung, wie sie durch die Kurve 34 hergestellt wird, der an der mobilen Einheit empfangenen Signalstärke der Kurve 30 gemäß Fig. 2A. Kurve 38 zeigt die Senderleistung unter Verwendung des nicht-linearen Filters in der Leistungssteuerung der vorliegenden Erfindung.
Die raschen Anstiege der Senderleistung, wie sie durch die gestrichelten Linien in Fig. 2C gezeigt sind, und die den Anstiegen in der Kurve 36 in Fig. 28 entsprechen werden erheblich reduziert. In der Kurve 38 sind die Anstiege erheblich reduziert durch Einstellung der Anstiegsrate in der Sendeleistung auf einen festen Wert. Die sich ergebende Veränderung der Senderleistung relativ zu der gewünschten Sendeleistung wird sowohl im dynamischen Bereich als auch in dem Veränderungsbereich limitiert bzw. begrenzt. Diese Limitierung bzw. Begrenzung erlaubt, daß der Regelkreisleistungseinstellungsrückkopplungsvorgang leichter implementiert wird und bei einer viel geringeren Steuerdatenrate effektiver ist. Wie durch die Kurve 38 dargestellt ist, wird der Sendeleistung ermöglicht sich mit einer viel größeren Rate zu verringern als zu erhöhen.
Wenn sich der Abstand von den mit D&sub1;-D&sub2; markierten Punkten erhöht, verringert sich die Senderleistung recht rasch, was einer plötzlichen Verbesserung in dem Kanal entspricht. Zwischen den Abstandspunkten, die mit D&sub2;-D&sub3; markiert sind, verschlechtert sich der Kanal mit einem entsprechenden Anstieg in der Senderleistung. Die Ande rung der Verschlechterung ist nicht so erheblich, daß die maximale Rate des nicht-linearen Filters die Anstiegsrate der Senderleistung limitiert bzw. begrenzt.
Wenn sich der Abstand von den Abstandspunkten, die mit D&sub3;-D&sub4; markiert sind, erhöht, verschlechtert sich der Kanal viel rascher als der nicht-lineare Filter einen Anstieg der Senderleistung erlaubt. Während dieses Zeitpunkts erhöht sich die Senderleistung mit einer maximalen Rate, die durch den nicht-linearen Filter erlaubt wird.
Durch die Abstandsveränderung, die durch die Markierungen D&sub4;-D&sub5; angezeigt ist, beginnt der Kanal sich zu verbessern. Wenn sich jedoch die Qualität des Kanals verbessert, fährt die Senderleistung fort, mit einer maximalen Rate anzusteigen bis die Senderleistung ausreicht, um das gewünschte Niveau, wie zum Beispiel bei der Markierung D&sub5; zu erreichen.
Es ist wünschenswert, die Anstiege in Senderleistung zu eliminieren, welche unnötige Systeminterferenz bewirken. Sollte ein besserer Pfad zu einem anderen Zellenplatz auftreten, was zu einer unnötigen Interferenz in dem System führen würde, können Qualitätsverbindungen in dem System beibehalten werden durch Limitierung der Anstiegsrate der Senderleistung.
Fig. 2D ist ein Graph, der die an dem Zellenplatz empfan gene Signalleistungsstärke bezüglich der Übertragungen der Mobileinheit zeigt während sie sich von dem Zellenplatz wegbewegt Die Kurve 40 zeigt die gewünschte durchschnittlich empfangene Signalleistung an dem Zellenplatz für ein von einer Mobileinheit übertragenes Signal an. Es ist wünschenswert, daß die durchschnittlich empfangene Signalleistung auf einem konstanten Niveau ist und trotzdem auf einem Minimum ist, das notwendig ist, um eine Qualitätskommunikationsverbindung mit der Mobileinheit sicher zu stellen. Es werden an der mobilen Einheit Korrekturen durchgeführt, um eine Korrektur hinsichtlich eines Rayleigh-Fading in dem von dem Zellenplatz übertragenen Signals durchzuführen.
Das von der mobilen Einheit übertragene Signal erfährt ein Rayleigh-Fading bevor es an dem Zellenplatzempfänger ankommt. Das an dem Zellenplatz empfangene Signal ist daher ein Signal mit einem konstanten durchschnittlich empfangenen Leistungsniveau, auf dem aber noch immer das Rayleigh-Fading des Eingangskanals aufgepreßt ist. Die Kurve 42 repräsentiert das Rayleigh-Fading, das in dem Eingangssignal auftritt.
Zusätzlich besteht die Möglichkeit, daß die mobile Einheit an einem Ort zum stehen kommt, in dem die ausgehende Verbindung nicht gefadet wird, aber die Eingangsverbindung stark gefadet wird. Ein solcher Zustand würde die Verbindungen unterbrechen, es sei denn, daß ein zusätzlicher Mechanismus verwendet wird, um für ein Eingangskanal-Rayleigh-Fading zu kompensieren. Der Regelkreisleistungseinstellungsbefehlsvorgang, der an dem Zellenplatz verwendet wird, ist ein solcher Mechanismus zur Einstellung der Senderleistung der mobilen Einheit, um für Rayleigh-Fading in dem Eingangskanal zu kompensieren. In Fig. 2D illustriert die Kurve 44, die von der mobilen Einheit übertragene Signalleistung wie sie an dem Zellenplatz empfangen wird, wenn für Durchschnittspfadverlust und Rayleigh-Fading an sowohl den eingehenden als auch ausgehenden Kanälen kompensiert wird. Wie in Fig. 2D zu sehen ist, folgt die Kurve 44 eng der Kurve 40 mit der Ausnahme für Fälle eines starken Fadings, wo der Fadingvorgang durch die Steuerung mit geschlossener Schleife bzw. Regelkreissteuerung minimiert wird.
In Fig. 3 ist die Antenne 52 vorgesehen zum Empfangen mehrfacher von mobilen Einheiten übertragener Signale, die dann an einen Analogempfänger 54 zur Verstärkung, Frequenz, Runterwandlung und ZF-Verarbeitung der empfan genen HF-Signale geleitet werden. Die analogen Signale, die von dem Empfänger 54 ausgegeben werden, werden zu einer Vielzahl von Empfängermodulen geleitet zum Herausziehen der auf den Verwender gerichteten Informationssignale, zum Erzeugen von Leistungseinstellungsbefehlen und zur Modulation der Verwendereingangsinformationssignale zur Übertragung. Ein solches Modul, das bei Verbindungen mit einer bestimmten Mobileinheit verwendet wird, wie zum Beispiel der Mobileinheit N, ist das Modul 50. Der Ausgang des Empfängers 54 ist somit mit einer Vielzahl die ser Module einschließlich des Moduls 50 versehen.
Das Modul 50 weist einen digitalen Datenempfänger 56, eine verwenderspezifische digitale Grundbandschaltung 58, eine Meßschaltung 60 der empfangenen Leistung und einen Übertragunsmodulator 62 auf. Der Digital-Datenempfänger 56 empfängt die Breitband-Spread-Spectrum-Signale zur Korrelation und zum Despreaden der von der mobilen Einheit N übertragenen Signale zu einem Schmalbandsignal zur Übertragung zu einem gewünschten Empfänger, der mit der mobilen Einheit N kommuniziert. Der Digital-Datenempfänger 56 leitet die Schmalbanddigitalsignale zu der verwenderspezifischen Digitalgrundbandschaltung 58. Der Digital-Datenempfänger 56 leitet das Schmalbandsignal auch zu der Meßschaltung 60 für die empfangene Leistung.
Die Meßschaltung 60 für empfangene Leistung mißt das Leistungsniveau in dem empfangenen Signal von der mobilen Einheit N. Die Meßschaltung 60 für empfangene Leistung erzeugt ansprechend auf das gemessene Leistungsniveau einen Leistungseinstellungsbefehl, der in den Übertragungsmodulator 62 zur Übertragung an die mobile Einheit N eingegeben wird. Wie zuvor beschrieben, werden die Datenbits in dem Leistungseinstellungsbefehl durch die mobile Einheit N bei der Einstellung der Senderleistung der mobilen Einheit verwendet.
Wenn die Messung der empfangenen Leistung größer ist als das vorgewählte Niveau, das durch einen Zellenplatzprozessor (nicht gezeigt) vorgesehen ist, wird ein geeigneter Leistungseinstellungsbefehl erzeugt. Sollte die Messung der empfangenen Leistung kleiner sein als das voreingestellte Niveau, dann werden Leistungseinstellungsbe fehldatenbits erzeugt, die anzeigen, daß ein Anstieg der Senderleistung der mobilen Einheit notwendig ist. Wenn die Messung der empfangenen Leistung größer ist als das voreingestellte Niveau wird in gleicher Weise ein Leistungseinstellungsbefehl erzeugt, so daß die Senderleistung der mobilen Einheit verringert wird. Der Leistungseinstellungsbefehl wird verwendet, um ein nominales empfangenes Leistungsniveau an dem Zellenplatz beizubehalten.
Der Signalausgang von dem digitalen Datenempfänger 56 wird an die verwenderspezifische digitale Grundbandschaltung 58 geleitet, wo es zur Kopplung mit dem gewünschten Empfänger über die Systemsteuerung und die Schaltzentrale zusammengebracht bzw. interfaced wird. In gleicher Weise empfängt die Grundbandschaltung 58 verwenderspezifische Informationssignale, die für die mobile Einheit N gewünscht sind und liefert diese an den Übertragungsmodulator 62.
Der Übertragungsmodulator 62 unterzieht die für den Verwender adressierbaren Informationssignale zur Übertragung an die mobile Einheit N einer Spread-Spectrum-Modulation.
Der Übertragungsmodulator 62 empfängt auch die Leistungseinstellungsbefehlsdatenbits von der Meßschaltung 60 für die empfangene Leistung. Die Leistungseinstellungsbefehlsdatenbits werden auch einer Spread-Spectrum- Modulation durch den Übertragungsmodulator 62 zur Übertragung an die mobile Einheit N unterzogen. Der Übertragungsmodulator 62 schickt das spread-spectrum-modulierte Signal an einen Summierer 64, wo es mit Spread-Spectrum- Signalen kombiniert wird, die von anderen Modul- Übertragungsmodulatoren, die auch an dem Zellenplatz angeordnet sind, kommen.
Die kombinierten Spread-Spectrum-Signale werden in den Summierer 66 eingegeben, wo sie mit einem Pilot- oder Vorsteuersignal kombiniert werden, das durch einen Pilot- oder Vorsteuersignalgenerator 68 vorgesehen wird. Diese kombinierten Signale werden dann an die Schaltung (nicht gezeigt) geliefert für eine Frequenzhochwandlung von dem ZF-Frequenzband zu dem HF-Frequenzband und zur Verstärkung. Die HF-Signale werden dann zur Übertragung an die Antenne 52 geleitet. Obwohl dies nicht gezeigt ist, kann die Übertragungsleistungssteuerschaltung zwischen dem Summierer 66 und der Antenne 52 angeordnet sein. Diese Schaltung spricht unter Steuerung des Zellenplatzprozessors auf Leistungseinstellungsbefehlssignale an, die durch die mobile Einheit übertragen werden, die an dem Zellenplatzempfänger demoduliert werden, und an den Zellenplatzsteuerprozessor zur Kopplung mit der Schaltung weitergeleitet werden.
In Fig. 4 umfaßt die mobile Einheit, wie zum Beispiel die mobile Einheit N, eine Antenne 70 zum Empfang bzw. Sammeln der von dem Zellenplatz übertragenen Signale und zum Senden bzw. Abstrahlen von von der mobilen Einheit erzeugten CDMA-Signalen. Die mobile Einheit N empfängt das Vorsteuersignal, die Einstellkanalsignale und die an die mobile Einheit N adressierten Signale unter Verwendung der Antenne 70, des Analogempfängers 72 und des Digitaldatenempfängers 74. Der Empfänger 72 führt eine Verstärkung und eine Frequenzrunterwandlung der empfangenen HF-CDMA-Signale zu ZF-Signalen durch und filtert die ZF- Signale. Die ZF-Signale werden zur Digitalverarbeitung an den Digitaldatenempfämger 74 ausgegeben. Der Empfänger 72 umfaßt auch eine Schaltung zur Durchführung einer Analogmessung der kombinierten Leistung der empfangenen Signale. Diese Leistungsmessung wird verwendet, um ein Rückkopplungssignal zu erzeugen, das an die Übertragungs oder Sendeleistungssteuerschaltung 76 zur Steuerung der Sendeleistung geliefert wird.
Der Digitaldatenempfänger 74 wird verwendet zum Despreaden und Korrelieren der an die mobile Einheit N adressierten, empfangenen Signale. Der Empfänger 74 trennt auch die Digitaldaten von den Leistungseinstellungsbefehlen, die durch den Zellenplatz erzeugt wurden. Die Leistungseinstellungsbefehlsdatenbits werden an den Steuerprozessor 78 geschickt. Der Prozessor 78 erzeugt ansprechend auf die Leistungseinstellungsbefehlsdatenbits einen Sendeleistungssteuerbefehl, der an die Sendeleistungssteuerschaltung 80 geliefert wird. Der Prozessor 78 sieht auch einen Pegeleinstellungsbefehl an die Sendeleistungs steuerschaltung 76 vor. Weitere Einzelheiten der Interaktion zwischen dem Empfänger 72, der Sendeleistungssteuerung 76 und 80 und dem Prozessor sind in größerer Einzelheit unter Bezugnahme auf Fig. 5 beschrieben.
Der Empfänger 74 sieht auch Daten, wie zum Beispiel digitalisierte kodierte Sprache an die digitale Grundbandschaltung 82 vor zum Dekodieren und zum Übertragen bzw. Bilden eines Interfaces mit dem Verwender. Die Grundbandschaltung 82 umfaßt eine Interfacehardware zum Koppeln des Empfängers 74 und des Sendemodulators 82 mit dem Handteil (nicht gezeigt) des Verwenders.
Zu übertragende Daten werden durch die Grundbandschaltung 82 geliefert, wo sie kodiert und an den Sendemodulator 84 geschickt werden. Die Daten werden spread-spectrummoduliert durch den Sendemodulator 84, und zwar gemäß einem zugewiesenem Spreading- bzw. Spreizcode. Die Spread- Spectrum-Signale werden von dem Sendemodulator 84 an die Sendeleistungssteuerschaltung 80 ausgegeben. Die Signalleistung wird gemäß dem Sendeleistungssteuerbefehl, das durch den Steuerprozessor 78 vorgesehen wird, eingestellt. Dieses leistungseingestellte Signal wird von der Sendeleistungssteuerschaltung 80 an die Sendeleistungssteuerschaltung 76 geliefert, wo das Signal gemäß dem analogen Meßsteuersignal eingestellt wird. Obwohl sie als zwei separate Einheiten zum Steuern der Sendeleistung dargestellt sind, kann das Leistungsniveau eingestellt werden durch einen einzelnen Empfänger mit variablem Gewinn, mit zwei Eingangssteuersignalen, die, bevor sie an den Verstärker mit variablem Gewinn gelegt werden, kombiniert werden. In dem beispielhaft dargestellten Ausführungsbeispiel sind die zwei Steuerfunktionen jedoch als separate Elemente dargestellt.
Beim Betrieb der Leistungssteuerschaltung, die in Fig. 4 dargestellt ist, mißt der Empfänger 72 das kombinierte Leistungsniveau aller Signale, die von allen Zellenplätzen empfangen werden. Diese Leistungsniveaumessergebnisse werden beim Steuern des Leistungsniveaus, wie es durch die Sendeleistungssteuerschaltung 76 eingestellt wird, verwendet. Die Sendeleistungssteuerschaltung 76 umfaßt eine Schaltung, bei der die Anstiegsrate der Senderlei stung limitiert bzw. begrenzt wird durch einen nichtlinearen Filter, und zwar wie zuvor beschrieben. Die Anstiegsrate ist derart eingestellt, daß sie nicht größer ist als die Rate mit der die Sendeleistungssteuerschaltung 80 die Leistung herunterregeln kann, und zwar an sprechend auf eine Serie von Abwärtsbefehlen von dem Zellenplatz, wie sie durch den Empfänger 74 und den Prozessor 78 verarbeitet werden.
Fig. 5 illustriert in größerer Einzelheit den Leistungssteueraspekt der mobilen Einheit N, der unter Bezugnahme auf Fig. 4 beschrieben wurde. In Fig. 5 werden empfangene HF-Signale von der Antenne zu einem Frequenzrunterwandler 90 geliefert, wo die empfangenen HF-Signale in eine ZF- Frequenz umgewandelt werden. Die ZF-Frequenzsignale werden zu einem Bandpaßfilter 92 gekoppelt, wo außerhalb des Bands befindliche Frequenzbestandteile aus den Signalen entfernt werden.
Die gefilterten Signale werden von dem Filter 92 zu einem ZF-Verstärker 94 mit variablem Gewinn bzw. Verstärkung ausgegeben, wo die Signale verstärkt werden. Die verstärkten Signale werden von dem Verstärker 94 zu einem analog-zu-digital (A/D)-Wandler (nicht gezeigt) ausgegeben, und zwar für eine Digitalsignalverarbeitung der Signale. Der Ausgang des Verstärkers 94 ist auch mit einer automatischen Verstärkungs- bzw. Gewinnsteuer (AGC)- Detektorschaltung 96 gekoppelt. Die AGC-Detektorschaltung 96 erzeugt ein Gewinnsteuersignal, das mit dem Gewinnsteuereingang des Verstärkers 94 gekoppelt ist. Dieses Gewinnsteuersignal wird verwendet zum Steuern des Gewinns des Verstärkers 94, um ein konstantes Durchschnittsleistungsniveau beizubehalten, wie es von dem Verstärker 94 zu dem A/D-Wandler ausgegeben wird.
Die AGC-Detektorschaltung 96 sieht auch einen Ausgang bzw. ein Ausgangssignal zu einem Eingang eines Komparators 98 vor. Der andere Eingang des Komparators 98 ist mit einem Niveaueinstellsignal von dem Prozessor der mobilen Einheit (nicht gezeigt) versehen. Dieses Niveaueinstellsignal zeigt ein gewünschtes Senderreferenzleistungsniveau an. Diese Eingangssignale werden durch den Komparator 98 mit dem Vergleichssignal, das durch eine nicht-lineare Filterschaltung 100 vorgesehen wird, verglichen. Dieses Vergleichssignal entspricht einer Abweichung der Messung der empfangenen Leistung von einem gewünschten Senderleistungsniveau der mobilen Einheit.
Der Filter 100 kann als eine einfache Widerstand-Dioden- Kondensatorschaltung konfiguriert sein. Zum Beispiel ist der Eingang der Schaltung ein gemeinschaftlicher Knoten, der von zwei Widerständen geteilt wird. Das andere Ende jedes Widerstands ist mit einer jeweiligen Diode gekoppelt. Die Dioden sind bezüglich ihrer Verbindung zu den Widerständen umgekehrt und das Ende jeder Diode ist zusammen mit einem gemeinschaftlichen Knoten bzw. Knotenpunkt als ein Ausgang des Filters gekoppelt. Ein Kondensator ist zwischen dem gemeinsamen Knotenpunkt der Dioden und Erde gekoppelt. Die Filterschaltung ist derart aufgebaut, daß sie den Leistungsratenanstieg auf weniger als 1 dB pro Millisekunde begrenzt bzw. limitiert. Die Leistungsverringerungsrate ist typischerweise ungefähr zehnmal schneller eingestellt als die Leistungsanstiegsrate, d.h. auf 10 dB pro Millisekunde. Der Ausgang des Filters 100 ist als ein Leistungsniveausteuersignaleingang an den Gewinnsteuereingang des ZF-Verstärkers 102 mit variablem Gewinn vorgesehen.
Die AGC-Detektorschaltung 96, der Komparator 98 und der Filter 100 schätzen die an der mobilen Einheit empfangene Signalleistung und die Leistungskorrektur, die für den Sender der mobilen Einheit notwendig ist. Diese Korrektur wird verwendet, um ein gewünschtes Senderleistungsniveau beizubehalten in Fällen eines Fadings in dem Ausgangskanal, das in dem Eingangskanal gleich ist.
Die Sendemodulatorschaltung 84 in Fig. 4 sieht ein ZF- Frequenz-Spread-Spectrum-Signal mit geringer Leistung an einem Eingang eines ZF-Verstärkers 104 mit variablem Ge winn vor. Der Gewinn des Verstärkers 104 wird durch ein Leistungsniveausteuersignal von dem Prozessor 78 (Fig. 4) gesteuert. Dieses Leistungsniveausteuersignal wird aus dem Regelkreisleistungseinstellungsbefehlssignal abgeleitet, daß durch den Zellenplatz übertragen wird und durch die mobile Einheit verarbeitet wird, wie unter Bezugnahme auf Fig. 4 beschrieben wurde.
Das Leistungseinstellungsbefehlssignal besteht aus einer Sequenz von Leistung-Hoch- und Leistung-Runter-Befehlen, die in dem Prozessor der mobilen Einheit akkumuliert bzw. gesammelt werden. Der Steuerprozessor der mobilen Einheit startet mit der Einstellung eines Nominalwertes bezüglich des Gewinnsteuerniveaus. Jeder Leistung-Hoch-Befehl erhöht den Wert eines Gewinnsteuerbefehls, was einem sich daraus ergebenden ungefähren 1 dB-Anstieg des Verstärkergewinns entspricht. Jeder Leistung-Runter-Befehl verringert den Wert des Gewinnsteuerbefehls, was einer sich daraus ergebenden ungefähren 1 dB-Verringerung des Verstärkergewinns entspricht. Der Gewinnsteuerbefehl wird durch einen Digital-Zu-Analog (D/A)-Wandler (nicht gezeigt) in analoge Form umgewandelt, bevor er an den Verstärker 104 als das Leistungsniveausteuersignal angelegt wird.
Das Referenzleistungsniveau der mobilen Einheit kann in dem Speicher des Steuerprozessors gespeichert sein. Alternativ kann das Referenzleistungsniveau der mobilen Einheit innerhalb eines Signais enthalten sein, das an die mobile Einheit geschickt wird. Diese Signalbefehlsdaten werden durch den digitalen Datenempfänger getrennt und durch den Steuerprozessor beim Einstellen des Niveaus interpretiert bzw. ausgewertet. Dieses Signal, wie es von dem Steuerprozessor vorgesehen wird, wird durch einen Digital-Zu-Analog (D/A)-Wandler (nicht gezeigt) umgewandelt, bevor es in den Komparator 98 eingegeben wird.
Der Ausgang des Verstärkers 104 wird als ein Eingang des Verstärkers 102 vorgesehen. Der Verstärker 102 ist auch ein ZF-Empfänger mit variablem Gewinn, wie zuvor erwähnt, wobei der Gewinn gemäß dem Leistungsniveausteuersignal bestimmt wird, das aus dem Filter 100 abgegeben wird.
Das Signal zur Übertragung wird somit gemäß dem Gewinn verstärkt, der durch das Leistungsniveausteuersignal eingestellt ist. Das verstärkte Signal wird aus dem Verstärker 102 ausgegeben und wird weiter verstärkt und zur Übertragung in die HF-Frequenz übertragen. Das HF-Signal wird dann für die Übertragung zur Antenne geführt bzw. eingespeist.
Fig. 6 zeigt in größerer Einzelheit das Leistungssteuerschema des Zellenplatzes, der in Fig. 3 dargestellt ist.
In Fig. 6 wird an dem Zellenplatz ein von einer mobilen Einheit übertragenes Signal empfangen. Das empfangene Signal wird durch den Zellenplatz/Analogempfänger, der der mobilen Einheit N entspricht, verarbeitet.
Bei dem Digitaldatenempfänger, d.h. dem Empfänger 56 in Fig. 3 wird das empfangene Analogsignal von einer analogen Form zu einer digitalen Form umgewandelt durch den A/D-Wandler 110. Der digitale Signalausgang von dem A/D- Wandler 110 wird zu einem pseudozufälligen Rausch (PN pseusorandom noise)-Korrelator 112 geliefert, indem das Signal einem Korrelationsprozeß mit einem PN-Signal, das vom PN-Generator 114 vorgesehen wird, unterzogen wird.
Der Ausgang bzw. das Ausgangssignal des PN-Korrelators 112 wird zu einem schnellen Hadamard-Transformationsdigitalfilter 114 geliefert, wo das Signal gefiltert wird. Der Ausgang bzw. das Ausgangssignal des Filters 114 wird zu einer Verwenderdatendekodierschaltung 116 gehefert, welche Verwenderdaten für die verwenderspezifische digitale Grundbandschaltung vorsieht. Die Dekodiervorrichtung 116 sieht die größten Transformationsfiltersymbole für die Leistungsdurchschnittsermittlungsschaltung 118 vor. Die Leistungsdurchschnittsermittlungschaltung 118 ermittelt den Durchschnitt der größten Transformationsausgänge bzw. -ausgangssignale über ein Millisekundenintervall unter Verwendung bekannter Digitaltechniken.
Ein Signal, das jedes durchschnittliche Leistungsniveau anzeigt, wird von dem Leistungsdurchschnittsermittler 118 zum Komparator 120 ausgegeben. Der Komparator 120 empfängt auch ein Leistungsniveaueinstellsignal, das das gewünschte empfangene Leistungsniveau anzeigt. Das gewünschte empfangene Leistungsniveau wird durch den Steuerprozessor für den Zellenplatz eingestellt. Der Komparator 120 vergleicht die zwei Eingangssignale und sieht ein Ausgangssignal vor, das die Abweichung des Durchschnittsleistungsniveaus von dem gewünschten Leistungsniveau anzeigt. Dieses Signal wird an den Leistung-Hoch/Runter Befehlsgenerator 122 geliefert. Der Generator 122 erzeugt ansprechend auf diesen Vergleich entweder einen Leistung- Hoch- oder einen Leistung-Runter-Befehl. Der Leistungsbefehlsgenerator 122 sendet die Leistungssteuerbefehle an den Zellenplatzsendemodulator zur Übertragung derselben und zur Steuerung der Senderleistung der mobilen Einheit N.
Wenn die empfangene Leistung an dem Zellenplatz höher ist als die von der mobilen Einheit N gewünschte, dann wird ein Leistung-Runter-Befehl erzeugt und an die mobile Einheit N übertragen. Wenn jedoch das empfangene Leistungsniveau an dem Zellenplatz zu niedrig ist, dann wird ein Leistung-Hoch-Befehl erzeugt und übertragen. Die Hoch/Runter-Befehle werden mit einer hohen Rate von nominell 1000 Befehlen pro Sekunde bei dem beispielhaften Ausführungsbeispiel übertragen. Bei einem Bit pro Befehl ist der Überschuß des Leistungsbefehls unerheblich im Vergleich zu der Bitrate eines hochqualitativen digitalen Sprachsignals.
Die Leistungseinstellungsbefehlsrückkopplung kompensiert Veränderungen im Eingangskanal, die unabhängig vom Ausgangskanal sind. Diese unabhängigen Eingangskanalveränderungen werden in dem Ausgangskanalsignal nicht gemessen. Daher reflektieren die Pfadverlustschätzung basierend auf dem Ausgangskanal und die entsprechende Senderleistungseinstellung keine Veränderungen im Eingangskanal. Somit wird die Leistungseinstellungsbefehlsrückkopplung verwendet zum Kompensieren für Einstellungen der Senderleistung der mobilen Einheit basierend auf den Eingangskanalpfadverlusten, die in dem Ausgangskanal nicht bestehen.
Bei der Verwendung eines Steuervorgangs mit geschlossener Schleife bzw. einem Regelkreis ist es sehr wünschenswert, daß der Befehl bei der mobilen Einheit ankommt bevor sich die Bedingungen erheblich verändern. Die vorliegende Erfindung sieht eine neue und einzigartige Leistungssteuerschaltung an dem Zellenplatz vor, um eine Verzögerung und Latenz der Messung und Übertragung zu minimieren. Die Leistungssteuerschaltung an der mobilen Einheit, die analoge Steuerung und das digitale Befehlsansprechverhalten bzw. die Antwort sieht einen stark verbesserten Leistungssteuervorgang in dem zellularen Mobiltelefonsystem vor.

Claims

1. Leistungssteuersystem zur Steuerung der Sendesignalleistung für jedes Mobiltelefon (16, 18) in einem zellulären mobilen Telefonsystem in dem Benutzer Informationssignale zwischeneinander übertragen, und zwar über mindestens einen Zellenplatz (12, 14) unter Verwendung von CDMA (code division multiple access = Kode- Unterteilungs-Mehrfachzugriff) Spreizspektrumnachrichtensignalen (20, 22, 24, 26), wobei jedes Mobiltelefon (16, 18) eine Antenne (70), einen Sender (84) und einen Empfänger (72, 74) aufweist, und wobei jeder Zellenplatz (12, 14) eine Antenne (52) mindestens einen Sender (62) und mindestens einen Empfänger (54, 56) aufweist, und wobei das Leistungssteuersystem folgendes aufweist:

mindestens ein erstes Leistungsmessmittel (78), wobei jedes mit einem entsprechenden Mobiltelefonempfänger (72, 74) gekoppelt ist, um durch den entsprechenden Mobiltelefonempfänger (72, 74) empfangene Signalleistung in CDMA Nachrichtensignalen zu messen;

mindestens ein erstes Leistungseinstellmittel (76) jeweils gekoppelt mit einem entsprechenden Mobiltelefonsender (84) und entsprechenden ersten Leistungsmessmitteln (78), wobei die ersten Leistungseinstellmittel (76) auf Verringerungen und Vergrößerungen bei den Leistungsmessungen der entsprechenden ersten Leistungsmessmittel (78) bezüglich eines ersten vorbestimmten Leistungspegels ansprechen um dementsprechend die Sendesignalleistung des entsprechenden Mobiltelefonsenders (84) zu erhöhen bzw. zu verringern;

mindestens ein zweites Leistungsmessmittel (60) deren jedes mit einem entsprechenden Zellenplatzempfänger (54, 56) gekoppelt ist, um Signalleistung in jedem CDMA-Nachrichtensignal zu messen das zu dem entsprechenden Zellenplatzempfänger (54, 56) von einem entsprechendem Mobiltelefonsender (84), der damit in Verbindung steht, gerichtet wird;

mindestens ein Leistungseinstellbefehlsgeneratormittel (60) jeweils gekoppelt mit einem entsprechenden Zellenplatzsender (62) und entsprechenden zweiten Leistungsmessmitteln um Leistungseinstellbefehle zu erzeugen, die Abweichungen der Leistungsmessungen der entsprechenden zweiten Leistungsmessmittel von einem zweiten vorbestimmten Leistungspegel entsprechen, wobei der entsprechende Zellenplatzsender (62) die erwähnten Leistungseinstellbefehle überträgt; und

mindestens ein zweites Leistungseinstellmittel (80) jeweils gekoppelt mit einem entsprechenden Mobiltelefonempfänger und einem entsprechenden Sender (84), wobei die zweiten Leistungseinstellmittel (80) auf die Leistungseinstellbefehle ansprechen, die zu dem entsprechenden Mobiltelefonempfänger (72, 74) gerichtet sind, um die Sendesignalleistung des entsprechenden Mobiltelefonsenders (84) einzustellen.

2. Leistungssteuersystem nach Anspruch 1, wobei der durch die ersten Leistungseinstellmittel (76) vorgesehene Anstieg der Sendesignalleistung mit einer Rate oder Geschwindigkeit erfolgt, die kleiner ist als die Abnahme der Sendesignalleistung vorgesehen durch die ersten Leistungseinstellmittel (76).

3. Leistungssteuersystem nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Leistungsmessungen der ersten Leistungsmessnittel (78) einer Summe sämtlicher innerhalb eines vorbestimmten Frequenzbandes gleichzeitig empfangener CDMA- Nachrichtensignale entsprechen, und wobei die ersten Leistungsmessmittel (78) ferner ein entsprechendes erstes Leistungsmesssignal erzeugen und für die erwähnten ersten entsprechenden Leistungseinstellmittel (76) vorsehen.

4. Leistungssteuersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die ersten Leistungseinstellmittel (76) folgendes aufweisen:

Vergleichsmittel (98) zum Empfang des erwähnten ersten Leistungsmessignals und eines ersten Leistungspegeleinstellsignals, wobei das erste Leistungspegeleinstellsignal einem gewünschten oder Soll-Mobiltelefonsendeleistungspegel entspricht, um das erwähnte erste Leistungsmessignal mit dem erwähnten ersten Leistungspegeleinstellsignal zu vergleichen, und um ein entsprechendes Vergleichs- oder Komparatorausgangssignal vorzusehen; und eine veränderbare Verstärkung besitzende Verstärkungsmittel (102) betriebsmäßig gekoppelt mit dem Mobiltelefonsender zum Empfang des Komparatorausgangssignals und, ansprechend darauf, zum Verändern der Sendesignalleistung des entsprechenden Mobiltelefonsenders.

5. Leistungssteuersystem nach Anspruch 4, wobei ferner Filtermittel (100) vorgesehen sind, und zwar angeordnet zwischen den Komparatormitteln (98) und den eine veränderbare Verstärkung besitzenden Verstärkungsmitteln (102) zum Empfang des Komparatorausgangssignals zur un gleichen Begrenzung einer Anderungsrate bei Anstiegen und Abnahmen des empfangenen Komparatorausgangssignals und zum Vorsehen eines entsprechend begrenzten Komparatorausgangssignals für die Verstärkungsmittel mit veränderbarer Verstärkung.

6. Vorrichtung zur Steuerung der Sendesignalleistung in einem zellulären Mobiltelefon (16, 18) in Verbindung mit mindestens einer Zellenplatzstation (12, 14) unter Verwendung von CDMA-Spreizspektrumnachrichtensignalen (20, 22, 24, 26), wobei das zelluläre Mobiltelefon (16, 18) eine Antenne (70) gekoppelt mit einem Sender (84) und einem Empfänger (72, 74) aufweist, wobei der Sender (84) ein CDMA-Trägersignal erzeugt und übertragt, und zwar entsprechend einer zugewiesenen Spreizfunktion moduliert durch ein Mobilbenutzereingangsinformationssignal, wobei der Empfänger (72, 74) zum Empfang von CDMA- Nachrichtensignalen (20, 22, 24, 26) und der Spektrumverarbeitung der empfangenen CMDA-Nachrichtensignale (20, 22, 24, 26) gemäß einer zugewiesenen Spreizfunktion dient, um so ein Mobilbenutzerausgangsinformationssignal wiederzugewinnen, und zwar gedacht für einen Benutzer des erwähnten zellulären Mobiltelefons (16, 18), wobei die Zellenplatzstation (12, 14) Leistungssteuerbefehle in CDMA-Nachrichtensignalen übertragt, und zwar gedacht für das erwähnte zelluläre Mobiltelefon (16, 18), wobei der Empfänger (72, 74) eine Ausgabe der Leistungssteuerbefehle vorsieht, und wobei die Vorrichtung folgendes aufweist:

Leistungsmessmittel (78) zur betriebsmäßigen Kopplung mit dem Empfänger (72, 74), zum Messen der kombinierten Signalleistung in gleichzeitig empfangenen CDMA-Nachrichtensignalen und zum Vorsehen eines Messignals, welches eine Anzeige für die gemessene Signalleistung ist;

erste Leistungseinstellmittel (76) zur betriebsmäßigen Kopplung des erwähnten Senders, zum Empfang des Messignals, zum Verändern der Sendersignalleistung in entgegengesetzter Entsprechung zu den Variationen oder Veränderungen der gemessenen Signalleistung um einen vorbestimmten Leistungspegel; und

zweite Leistungseinstellmittel (80) zur betriebsmäßigen Kopplung mit dem Empfänger (72, 74) und Sender (84), und zwar zum Empfang der Leistungseinstellbefehle und zur Veränderung der Sendesignalleistung entsprechend damit.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei die ersten Leistungseinstellmittel (76) auf das erwähnte Messignal ansprechen um die Sendesignalleistung zu erhöhen, und zwar ansprechend auf Verringerungen der gemessenen Signalleistung bezüglich des vorbestimmten Leistungspegels, und Verringerung der Sender (84)-Signalleistung ansprechend auf Erhöhungen der gemessenen Signalleistung bezüglich des erwähnten vorbestimmten Leistungspegels.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, wobei die Anstiegsrate der Sender (84) Signalsendeleistung der ersten Leistungseinstellmittel (76) kleiner ist als die Abnahmerate der Sender (84) Signalsendeleistung.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei die ersten Leistungseinstellmittel (76) folgendes aufweisen:

Vergleichs- oder Komparatormittel (98) zum Empfang des erwähnten Messignals und eines ersten Leistungspegeleinstellsignals, wobei das erste Leistungspegeleinstellsignal einem gewünschten oder Soll-Leistungspegel für den Zellularmobiltelefonsender (84) entspricht und zum Vergleichen des Leistungsmessignals mit dem ersten Leistungspegeleinstellsignal zum Vorsehen eines entsprechenden Komparatorausgangssignals;

Filtermittel (100) zum Empfang des Komparator (98) Ausgangssignals, zur Begrenzung einer Variationsänderungsrate im erwähnten Komparatorausgangssignal, und zum Vorsehen einer Ausgangsgröße eines entsprechend begrenzten Komparatorausgangssignals; und

Verstärkungsmittel (102) mit veränderbarer Verstärkung betriebsmäßig gekoppelt mit dem Sender (84) zum Empfang des begrenzten Komparator (98) Ausgangssignals und ansprechend darauf zur Veränderung der Signalleistung des Senders (84).

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei die zweiten Leistungseinstellmittel (80) folgendes aufweisen:

Prozessor- oder Verarbeitungsmittel zum Empfang der Leistungseinstellbefehle, zum Akkumulieren der Leistungseinstellbefehle mit einer vorbestimmten Verstärkungssteuerpegeleinstellung und zum Vorsehen eines entsprechenden Leistungseinstellsignals; und

zusätzliche Verstärkungsmittel (104) mit veränderbarer Verstärkung, betriebsmäßig gekoppelt mit dem Sender zum Empfang des Leistungseinstellsignals und ansprechend darauf zur Veränderung der Signalleistung des Senders.

11. Ein Sender/Empfänger (Transceiver) mit einem Empfänger (72, 74) zum Empfang und Demodulieren eines nach außen gehenden Information enthaltenden Spreizspektrumsignals (20a, 22a, 24a, 26a) wie durch eine Basisstation (12, 14) zu einem beabsichtigten Benutzer gesandt, und mit einem Sender (84) zum Senden eines ankommenden (20b, 22b, 24b, 26b) Information enthaltenden Spreizspektrumsignals zu der Basisstation (12, 14) zur Übertragung zu einem weiteren beabsichtigten Benutzer, wobei der Transceiver eine Vorrichtung aufweist zur Steuerung der Übertragungssignalleistung nach einem der Ansprüche 6 bis 10, und zwar geeignet zur Steuerung der Sender (84) Signalleistung mit einem vorbestimmten Pegel für das ankommende (20b, 22b, 24b, 26b) Spreizspektrumsignal wie es an der Basisstation (12, 14) empfangen ist.

12. Transceiver nach Anspruch 11, wobei der Empfänger einen Analogempfägerteil (72) und ein Digitalempfängerteil (74) aufweist, wobei die automatischen Verstärkungssteuermittel (96) mit dem Analogempfängerteil (72) gekoppelt sind, und zwar zur Messung der Breitbandsignal leistung aller empfangenen nach außen gehenden Spreizspektrumsignale.

13. Transceiver nach Anspruch 11, wobei die Filtermittel (100) eine Anderungsrate bei den Anstiegen des er wähnten Vergleichsignals vorsehen, die größer ist als die Anderungsrate der Verringerungen bei dem Vergleichssignal.

14. Transceiver nach Anspruch 11, wobei ein Anstieg der gemessenen Signalleistung einem Anstieg im Vergleichssignal entspricht und dem entsprechenden Leistungssteuerpegelsignal mit offener Schleife, wobei die zweiten Verstärkermittel (104) darauf ansprechen, um die zweite Verstärkung zu verringern, und wobei eine Verringerung der gemessenen Signalleistung einer Verringerung des erwähnten Vergleichssignals entspricht und dem entsprechenden Leistungssteuerpegelsignal mit offener Schleife, wobei die zweiten Verstärkermittel (104) darauf ansprechen um die zweite Verstärkung zu erhöhen.

15. Transceiver nach Anspruch 12, wobei der digita le Empfangsteil (74) die Leistungseinstellbefehle aus dem abgehenden oder nach außen gerichteten Spreizspektrumsignal (20a, 22a, 24a, 26a) extrahiert oder entnimmt und wobei die Steuerprozessormittel (78) mit dem digitalen Empfängerteil (74) gekoppelt sind, um die Leistungsein stellbefehle zu empfangen, um so das erwähnte Leistungspegelsteuersignal mit geschlossener Schleife zu erzeugen, wobei jeder Leistungseinstellbefehl eine Anderung in dem Leistungspegelsteuersignal mit geschlossener Schleife bewirkt, wobei die ersten Verstärkermittel (102) auf jede Anderung in dem Leistungspegelsteuersignal mit geschlossener Schleife ansprechen, um so eine entsprechende Anderung bei der ersten Verstärkung vorzusehen.

16. Transceiver nach Anspruch 15, wobei jede Ande rung der ersten Verstärkung einer vorbestimmten dB-Anderung der Verstärkung des Senders (84) entspricht.

17. System zur Steuerung der Übertragungs- oder Sendeleistung eines ersten Transceivers (16, 18) der in der Lage ist Informationssignale zu einem ersten Benutzer zu übertragen, und zwar unter Verwendung von Spreizspektrumnachrichtensignalen zu einem zweiten Transceiver (12, 14) zur Übertragung an einem zweiten Benutzer und wobei der erste Transceiver in der Lage ist, Informationssignale eines zweiten Benutzers übertragen zum ersten Transceiver durch den zweiten Transceiver zu entnehmen, und zwar auch unter Verwendung von Spreizspektrumnachrichten signalen (20, 22, 24, 26) wobei das System folgendes aufweist:

Leistungssteuermittel (78, 80) mit offener Schleife betriebsmäßig gekoppelt mit dem ersten Transceiver (16, 18) zur Steuerung der Signalleistung der vom ersten Transceiver übertragenen Spreizspektrumnachrichtensignale (20b, 22b, 24b, 26b) in entgegengesetzter Übereinstimmung zu Veränderungen der Signalleistung von Spreizspektrumnachrichtensignalen (20a, 22a, 24a, 26a) empfangen vom ersten Transceiver; und

Leistungssteuermittel (60, 62, 76, 78) mit geschlossener Schleife betriebsmäßig gekoppelt mit dem ersten und zweiten Transceiver (12, 14, 16, 18) zur weiteren Einstellung der Signalleistung der vom ersten Transceiver übertragenen Spreizspektrumnachrichtensignale (20b, 22b, 24b, 26b), und zwar in entgegengesetzter Übereinstimmung mit Variationen oder Anderungen der Signalleistung der vom zweiten Transceiver empfangenen Spreizspektrumnachrichtensignale (20b, 22b, 24b, 26b).

18. System nach Anspruch 17, wobei die Leistungssteuermittel (78, 80) mit offener Schleife Anstiege in der Signalleistung vorsehen, und zwar mit einer Rate die kleiner ist als die Verminderungen der Signalleistung.

19. System nach Anspruch 17, wobei die Leistungssteuermittel (78, 80) mit offener Schleife Anstiege der Signalleistung vorsehen mit einer Rate die kleiner ist als diejenige, mit der die Leistungssteuermittel (76, 80) mit geschlossener Schleife Verminderungen der Signalleistung vorsehen.

20. System nach Anspruch 17, wobei die Leistungssteuermittel (78, 80) mit offener Schleife Kompensationen für Veränderungen der Kanalzustände oder -bedingungen vorsehen, welche die Signalleistung in einen zweiten Transceiver zu einem ersten Transceiver-Verbindungskanal vorsehen.

21. System nach Anspruch 17, wobei die Leistungs steuermittel (60, 62, 76, 78) mit geschlossener Schleife Variationen der Kanalbedingungen kompensieren, die die Signalleistung in einem ersten Transceiver zum zweiten Transceiver-Nachrichtenkanal beeinflussen.

22. System nach Anspruch 17, wobei die Leistungssteuermittel (78, 80) mit offener Schleife folgendes aufweisen.

Mittel zur Messung der Signalleistung (78) von vom ersten Transceiver empfangenen Spreizspektrumnachrichtensignalen (20a, 22a, 24a, 26a); und

Mittel zum Einstellen der Signalleistung (80) der vom ersten Transceiver übertragenen Spreizspektrumnachrichtensignale (20b, 22b, 24b, 26b), und zwar in entgegengesetzter Entsprechung zu Abweichungen der gemessenen Signalleisstungen des ersten Transceivers bezüglich eines vorbestimmten Sendeleistungspegels.

23. System nach Anspruch 17, wobei die Leistungssteuermittel (60, 62, 76, 78) mit geschlossener Schleife folgendes aufweisen:

Mittel zum Messen der Signalleistung (60) der vom zweiten Transceiver empfangenen Spreizspektrumnachrichtensignale (20b, 22b, 24b, 26b) übertragen durch den ersten Transceiver;

Mittel zur Erzeugung von Leistungseinstellbefehlen (122) in entgegengesetzter Übereinstimmung mit Abweichungen der gemessenen Signalleistung des zweiten Transceivers bezüglich eines gewünschten oder Sollempfangsleistungspegels; Mittel zum Einfügen (62) der Leistungseinstellbefehle in die Spreizspektrumnachrichtensignale (20a, 22a, 24a, 26a) wie sie durch den zweiten Transceiver zum ersten Transceiver übertragen werden; und

Mittel zur weiteren Einstellung der Signalleistung (76) der vom ersten Transceiver übertragenen Spreizspektrumnachrichtensignale (20b, 22b, 24b, 26b) in Entsprechung mit Leistungseinstellbefehlen wie sie durch den ersten Transceiver empfangen werden.

24. System nach Anspruch 22, wobei die Steuermittel (6D, 62, 76, 78) mit geschlossener Schleife folgendes aufweisen:

Mittel zur Messung der Signalleistung (6D) der vom zweiten Transceiver empfangenen Spreizspektrumnachrichtensignale (20b, 22b, 24b, 26b) übertragen durch den ersten Transceiver;

Mittel zur Erzeugung von Leistungseinstellbefehlen (122) in entgegengesetzter Übereinstimmung mit Abweichungen der gemessenen Signalleistung des zweiten Transceivers bezüglich eines gewünschten Empfangsleistungspegels;

Mittel zum Einfügen der Leistungseinstellbefehle (62) in die Spreizspektrumnachrichtensignale (20a, 22a, 24a, 26a) wie sie durch den zweiten Transceiver zu dem ersten Transceiver übertragen werden; und

Mittel zur weiteren Einstellung der Signalleistung (76) der durch den ersten Transceiver übertragenen Spreizspektrumnachrichtensignale (20b, 22b, 24b, 26b) in Übereinstimmung mit den Leistungseinstellbefehlen wie sie durch den ersten Transceiver empfangen werden.

25. System nach Anspruch 24, wobei die erwähnten Mittel zur Messung der Signalleistung (78) der vom ersten Transceiver empfangenen Spreizspektrumnachrichtensignale (20a, 22a, 24a, 26a) Breitbandsignalleistung messen, und wobei die Mittel zur Messung der Signalleistung (6D) der vom zweiten Transceiver empfangenen Spreizspektrumnachrichtensignale (20b, 22b, 24b, 26b) übertragen durch den ersten Transceiver Digitalschmalbandsignalleistung messen.

26. System nach Anspruch 17, wobei ferner zusätzliche Leistungssteuermittel (96, 98, 118, 12D) mit geschlossener Schleife vorgesehen sind, und zwar betriebsmäßig gekoppelt mit dem ersten und zweiten Transceiver zur Steuerung der Signalleistung der durch den zweiten Transceiver übertragenen Spreizspektrumnachrichtensignale (20a, 22a, 24a, 26a) in entgegengesetzter Entsprechung zu Variationen oder Veränderungen eines gemessenen Verhältnisses aus der Signalleistung der vom ersten Transceiver 10 empfangenen Spreizspektrumnachrichtensignale (20a, 22a, 24a, 26a) und einer Signalleistung störender Signale, und zwar bezüglich eines gewünschten Verhältnisses (Soll-Verhältnis).

27. System nach Anspruch 26, wobei die zusätzlichen Leistungssteuermittel (96, 98, 118, 12D) mit geschlossener Schleife folgendes aufweisen:

Mittel zur Messung der Signalleistung (96) aller vom ersten Transceiver empfangener Spreizspektrumnachrichtensignale einschließlich anderer Transceiver-übertragener Spreizspektrumnachrichtensignale und Mehrpfadsignale der Spreizspektrumnachrichtensignale (20a, 22a, 24a, 26a) ihertragen durch den zweiten Transceiver, Messen der Signalleistung der vom ersten Transceiver empfangenen Spreizspektrumnachrichtensignale (20a, 22a, 24a, 26a) wie sie durch den zweiten Transceiver übertragen sind, Vergleichen (98) der gemessenen Signalleistung der durch den ersten Transceiver empfangenen Spreizspektrumnachrichtensignale wie sie durch den zweiten Transceiver (20a, 22a, 24a, 26a) übertragen sind, und zwar mit der gemessenen Signalleistung aller vom ersten Transceiver empfangenen Spreizspektrumnachrichtensignale um so einen Signal-zu- Interferenzverhältniswert vorzusehen, um Leistungseinstellanforderungen (98) zu erzeugen, und zwar in entgegengesetzter Entsprechung zu Abweichungen bei dem Signalzu-Interferenzwert bezüglich eines gewünschten vorbestimmten Signal-zu-Interferenzverhältniswerts, und Einsetzen oder Einfügen der Leistungeinstellanforderungen in die Spreizspektrumnachrichtensignale (20b, 22b, 24b, 26b) wie sie durch den ersten Transceiver zu dem zweiten Transceiver übertragen werden; und

Mittel zum Einstellen der Signalleistung (62) der vom zweiten Transceiver übertragenen Spreizspektrumnachrichtensignale (20a, 22a, 24a, 26a) in Übereinstimmung mit den Leistungseinstellanforderungen wie sie durch den zweiten Transceiver empfangen werden.

28. Verfahren zur Steuerung der Sendeleistung eines ersten Transceivers (16, 18) der in der Lage ist Informationssignale zu einem ersten Benutzer zu übertragen, und zwar unter Verwendung von Spreizspektrumnachrichtensigna len (20, 22, 24, 26) zu einem zweiten Transceiver (12, 14) zur Übertragung zu einem zweiten Benutzer und in der Lage zum Herausziehen von Informationssignalen eines zweiten Benutzers in Verbindung stehend mit dem ersten Transceiver durch den zweiten Transceiver, und zwar unter Verwendung der Spreizspektrumnachrichtensignale (20, 22, 24, 26), wobei das Verfahren die folgenden Schritte vorsieht:

Steuern der Signalleistung der durch den ersten Transceiver übertragenen Spreizspektrumnachrichtensignale (20b, 22b, 24b, 26b) in entgegengesetzter Entsprechung zu Variationen oder Veränderungen der Signalleistung der durch den ersten Transceiver empfangenen Spreizspektrumnachrichtensignale (20a, 22a, 24a, 26a); und

Steuern der Signalleistung der durch den ersten Transcei ver übertragenen Spreizspektrumnachrichtensignale (20b, 22b, 24b, 26b) in entgegengesetzter Entsprechung zu Variationen oder Anderungen der Signalleistung der durch den zweiten Transceiver empfangenen Spreizspektrumnachrichtensignale.

29. Verfahren nach Anspruch 28, wobei der Schritt des Steuerns der Signalleistung der vom ersten Transceiver übertragenen Spreizspektrumnachrichtensignale in entgegengesetzter Entsprechung zu Variationen der Signalleistung der durch den ersten Transceiver empfangenen Spreizspektrumnachrichtensignale die folgenden Schritte vorsieht:

Messen der Signalleistung der durch den ersten Transceiver empfangenen Spreizspektrumnachrichtensignale (20a, 22a, 24a, 26a); und

Einstellen der Signalleistung der durch den ersten Transceiver übertragenen Spreizspektrumnachrichtensignale (20b, 22b, 24b, 26b) in entgegengesetzter Übereinstimmung zu Abweichungen bei der durch den ersten Transceiver gemessenen Signalleistung bezüglich eines vorbestimmten Sendeleistungspegels.

30. Verfahren nach Anspruch 28, wobei der Schritt des Steuerns der Signalleistung der durch den ersten Transceiver übertragenen Spreizspektrumnachrichtensignale (20b, 22b, 24b, 26b) in entgegengesetzter Übereinstimmung mit Variationen der Signalleistung der durch den zweiten Transceiver empfangenen Spreizspektrumnachrichtensignale (20a, 22a, 24a, 26a) die folgenden Schritte aufweist:

Messen der Signalleistung (6D) der durch den zweiten Transceiver empfangenen Spreizspektrumnachrichtensignale (20b, 22b, 24b, 26b) übertragen durch den ersten Transceiver;

Erzeugung von Leistungseinstellbefehlen (122) in entgegengesetzter Übereinstimmung mit Abweichungen der durch den zweiten Transceiver gemessenen Signalleistung bezüglich eines Sollempfangsleistungspegels;

Einsetzen oder Einfügen der Leistungeinstellbefehle (62) in die Spreizspektrumnachrichtensignale (20a, 22a, 24a, 26a) wie sie durch den zweiten Transceiver zu dem ersten Transceiver übertragen werden; und

Einstellen der Signalleistung (76, 78) der durch den ersten Transceiver übertragenen Spreizspektrumnachrichtensignale in Übereinstimmung mit den Leistungseinstellbefehlen wie sie durch den ersten Transceiver (16, 18) emp fangen werden.

31. Verfahren nach Anspruch 29, wobei der Schritt des Steuerns der Signalleistung der durch den ersten Transceiver übertragenen Spreizspektrumnachrichtensignale (20b, 22b, 24b, 26b) in entgegengesetzter Entsprechung zu Veränderungen der Signalleistung der durch den Transceiver empfangenen Spreizspektrumnachrichtensignale folgende Schritte aufweist:

Erzeugung von Leistungseinstellbefehlen (122) in entgegengesetzter Übereinstimmung mit Abweichungen der durch den zweiten Transceiver gemessenen Signalleistung bezüglich eines gewünschten oder Sollempfangsleistungspegels; Einfügen der Leistungeinstellbefehle (62) in die Spreizspektrumnachrichtensignale (20a, 22a, 24a, 26a) wie sie durch den zweiten Transceiver zu dem ersten Transceiver übertragen werden; und

Einstellen der Signalleistung der durch den ersten Transceiver übertragenen Spreizspektrumnachrichtensignale in Übereinstimmung mit den Leistungseinstellbefehlen wie sie durch den ersten Transceiver empfangen werden.

32. Verfahren nach Anspruch 28, wobei ferner der Schritt des Steuerns oder Regelns der Signalleistung der durch den zweiten Transceiver übertragenen Spreizspektrumnachrichtensignale (20a, 22a, 24a, 26a) in entgegengesetzter Entsprechung zu Veränderungen oder Variationen des gemessenen Verhältnisses, und zwar des Verhältnisses der Signalleistung der durch den ersten Transceiver empfangenen Spreizspektrumnachrichtensignale zu einer Signalleistung von störenden Signale, bezüglich eines Sollverhältnisses erfolgt.

33. Verfahren nach Anspruch 32, wobei der Schritt des Steuerns der Signalleistung der durch den zweiten Transceiver übertragenen Spreizspektrumnachrichtensignale die folgenden Schritte aufweist:

Messen der Signalleistung (78) sämtlicher durch den ersten Transceiver empfangener Spreizspektrumnachrichtensignale einschließlich anderer durch den Transceiver übertragener Spreizspektrumnachrichtensignale und Mehrfachpfadsignale der Spreizspektrumnachrichtensignale übertragen durch den zweiten Transceiver;

Messen der Signalleistung (78) der durch den ersten Transceiver empfangenen Spreizspektrumnachrichtensignale wie sie durch den zweiten Transceiver übertragen werden; Vergleichen (98) der gemessenen Signalleistung der durch den ersten Transceiver empfangenen Spreizspektrumnachrichtensignale (20a, 22a, 24a, 26a) wie sie durch den zweiten Transceiver übertragen werden, und zwar mit der gemessenen Signalleistung sämtlicher durch den ersten Transceiver empfangener Spreizspektrumnachrichtensignale um so einen Signal-zu-Interferenz-Verhältniswert vorzusehen;

Erzeugung von Leistungseinstellanforderungen in entgegengesetzter Entsprechung zu den Abweichungen des Signal-zu- Interferenz-Verhältniswertes bezüglich eines gewünschten Signal-zu-Interferenz-Verhältniswertes;

Einsetzen der Leistungseinstellanforderungen in die Spreizspektrumnachrichtensignale wie sie durch den ersten Transceiver zu dem zweiten Transceiver übertragen werden; und

Einstellen der Signalleistung der durch den zweiten Transceiver übertragenen Spreizspektrumnachrichtensignale in Entsprechung mit den Leistungseinstellanforderungen wie sie durch den zweiten Transceiver empfangen werden.

34. Verfahren zur Steuerung der Sendesignalleistung für jedes Mobiltelefon (16, 18) in einem zellulären Nobiltelefonsystem in dem Systembenutzer Informationssignale zwischeneinander übermitteln, und zwar über mindestens einen Zellenplatz (12, 14) unter Verwendung von Code-Division-Mehrfachzugriff (CDMA= Code division multiple access) Spreizspektrumnachrichtensignalen (20, 22, 24, 26), wobei jedes Mobiltelefon (16, 18) eine Antenne (70), einen Sender (84) und einen Empfänger (72, 74) aufweist, wobei jeder Zellenplatz (12, 14) eine Antenne (52), mindestens einen Sender (62) und mindestens einen Empfänger (54, 56) besitzt, wobei das Verfahren die folgenden Schritte vorsieht:

Messen der Signalleistung (78) in den CDMA-Nachrichtensignalen (20a, 22a, 24a, 26a) empfangen durch jeden der entsprechenden Mobiltelefonempfänger (72, 74); Verändern der Sendesignalleistung (80) jedes entsprechenden Mobiltelefonsenders (84) in entgegengesetzter Entsprechung zu Veränderungen der entsprechenden Mobiltelefonleistungsmessungen bezüglich eines ersten vorbestimmten Leistungspegels;

Messen der Signalleistung (60) in jedem CDMA-Nachrichtensignal (20b, 22b, 24b, 26b) welches an jeden entsprechenden Zellenplatzempfägner (54, 56) empfangen wird, und zwar übertragen von einem entsprechenden Mobiltelefonsender (84) der damit in Verbindung steht;

Erzeugung von Leistungseinstellbefehlen (62, 122) entsprechend den Abweichungen bei entsprechenden Zellenplatzleistungsmessungen (60) gegenüber einem zweiten vorbestimmten Leistungspegel;

Übertragen der Leistungseinstellbefehle zusammen mit den Informationssignalen von jedem entsprechenden Zellenplatz (12, 14) zu einem entsprechenden Mobiltelefon (16, 18) welches damit in Verbindung steht;

Empfang an jedem entsprechenden Mobiltelefonempfänger (72, 74) der dazu entsprechenden Leistungseinstellbefehle; und

Einstellen der Sendesignalleistung (76) jedes entsprechenden Mobiltelefonsenders (84) entsprechend den Leistungseinstellbefehlen die an den entsprechenden Mobiltelefonempfänger (72, 74) gerichtet sind.

35. Verfahren nach Anspruch 34, wobei der Schritt des Veränderns der Sendesignalleistung (80) jedes entsprechenden Mobiltelefonsenders (84) in entgegengesetzter Entsprechung zu Veränderungen bei entsprechender Mobiltelefonleistungsmessungen erfolgt, und zwar bezüglich eines ersten vorbestimmten Leistungspegels, und wobei ferner der folgende Schritt vorgesehen ist:

Begrenzen einer Sendesignalleistungsanstiegsrate jedes entsprechenden Mobiltelefonsenders (84) auf weniger als die Sendesignalleistungsabnahmerate jedes entsprechenden Mobiltelefonsenders (84).

36. Verfahren nach Anspruch 34, wobei der Schritt des Veränderns der Sendesignalleistung (80) jedes entsprechenden Mobiltelefonsenders (84) in entgegengesetzter Entsprechung zu Veränderungen der entsprechender Mobiltelefonleistungsmessungen (78) bezüglich eines ersten vorbestimmten Leistungspegels erfolgt und wobei folgende Schritte vorgesehen sind:

Vorsehen einer Erhöhung der Sendesignalleistung jedes entsprechenden Mobiltelefonsenders (84) ansprechend auf eine Abnahme einer entsprechenden Mobiltelefonleistungsmessung bezüglich des erwähnten ersten vorbestimmten Leistungspegels; und

Vorsehen einer Abnahme der Sendesignalleistung jedes entsprechenden Mobiltelefonsenders (84) ansprechend auf einen Anstieg einer entsprechenden Mobiltelefonleistungsmessung bezüglich des ersten vorbestimmten Leistungspegels.

37. Verfahren nach Anspruch 34, wobei der Schritt der Erzeugung von Leistungseinstellbefehlen (122) Abweichungen bei entsprechenden Zellenplatzleistungsnessungen (60) entspricht, und zwar von einem zweiten vorbestimmten Leistungspegel, wobei die folgenden Schritte vorgesehen sind:

Erzeugung eines Leistungserhöhungsbefehls (122) ansprechend auf eine Abnahme in einer entsprechenden Zellenplatzleistungsmessung (60) von dem erwähnten zweiten vorbestimmten Leistungspegel; und

Erzeugung eines Leistungsherabsetzungsbefehls (122) ansprechend auf einen Anstieg einer entsprechenden Zellenplatzleistungsmessung (60) von dem erwähnten zweiten vorbestimmten Leistungspegel.

38. Verfahren nach Anspruch 37, wobei der Schritt des Einstellens der Sendesignalleistung (76) für jeden entsprechenden Mobiltelefonsender (84) entsprechend den Leistungseinstellbefehlen die den entsprechenden Mobiltelefonempfänger zugeleitet sind, die folgenden Schritte vorsieht:

Erhöhen der Mobiltelefonsendesingalleistung (76) ansprechend auf jeden Leistungserhöhungsbefehl; und

Verringerung der Mobiltelefonsendesignalleistung (76) ansprechend auf jeden Leistungsherabsetzungsbefehl.

39. Verfahren nach Anspruch 36, wobei der Schritt der Erzeugung der Leistungseinstellbefehle (122) Abweichungen in entsprechenden Zellenplatzleistungsmessungen (60) von einem zweiten vorbestimmten Leistungspegel entspricht, und wobei die folgenden Schritte vorgesehen sind:

Erzeugung eines Leistungserhöhungsbefehls (122) ansprechend auf eine Verringerung einer entsprechenden Zellenplatzleistungsmessung (60) von dem zweiten vorbestimmten Leistungspegel; und

Erzeugung eines Leistungsherabsetzungsbefehls (122) ansprechend auf eine Erhöhung einer entsprechenden Zellenplatzleistungsmessung (60) von dem zweiten vorbestimmten Leistungspegel.

40. Verfahren nach Anspruch 39, wobei der Schritt des Einstellens der Sendesignalleistung (76) jedes entsprechenden Mobiltelefonsenders (84) entsprechend den Leistungseinstellbefehlen geleitet oder gerichtet zu dem entsprechenden Mobiltelefonempfägner erfolgt, und wobei die folgenden Schritte vorgesehen sind:

Erhöhen der Mobiltelefonsendesignalleistung (76) ansprechend auf jeden Leistungserhöhungsbefehl; und

41. Verfahren nach Anspruch 34, wobei im Schritt des Messens der Signalleistung in den CDMA-Nachrichtensignalen empfangen durch jeden entsprechenden Mobiltelefonempfänger (72, 74) die gemessene Signalleistung einer Summe sämtlicher gleichzeitig empfangener CDMA-Nachrichtensignale (20, 22, 24, 26) innerhalb eines vorbestimmten Frequenzbandes entspricht.

42. Verfahren nach Anspruch 34, wobei ferner der Schritt des Erzeugens eines ersten Leistungsmesssignals vorgesehen ist, und zwar entsprechend zu der gemessenen Signalleistung in den CDMA-Nachrichtensignalen empfangen durch jeden entsprechenden Mobiltelefonempfänger (72, 74).

43 Verfahren nach Anspruch 42, wobei der Schritt der Veränderung der Sendesignalleistung (76) jedes entsprechenden Mobiltelefonsenders (84) in entgegengesetzter Entsprechung zu Veränderungen in entsprechenden Mobiltelefonleistungsmessungen bezüglich eines ersten vorbestimmten Leistungspegels die folgenden Schritte aufweist: Vergleichen des erwähnten ersten Leistungsmessignals (98) mit einem ersten Leistungspegeleinstellsignal, wobei das erste Leistungspegeleinstellsignal einem gewünschten oder Soll-Mobiltelefonsendeleistungspegel entspricht;

Vorsehen eines Komparatorausgangssignals entsprechend einer Differenz zwischen dem ersten Leistungsmessignal und dem ersten Leistungspegeleinstellsignal; und

Veränderung der Verstärkung (102) des Mobiltelefonsenders entsprechend dem Komparatorausgangssignal.

44. Verfahren zur Steuerung der Sendesignalleistung in einem zellulären Mobiltelefon (16, 18) in Verbindung mit mindestens einer Zellenplatzstation (12, 14) unter Verwendung von Code division multiple access (CDMA) Spreizspektrumnachrichtensignalen (20, 22, 24, 26), wobei das zelluläre Mobiltelefon (16, 18) eine Antenne (70) gekoppelt mit einem Sender (84) und einem Empfänger (72) aufweist, wobei der Sender (84) zur Erzeugung und Übertragung oder Aussendung eines CDMA-Trägersignals dient, und zwar entsprechend einer zugewiesenen Spreizfunktion moduliert durch ein Mobilbenutzereingangsinformationssignal, wobei der Empfänger (72, 74) zum Empfang der CDMA-Nachrichtensignale (20a, 22a, 24a, 26a) und der Spektrumverarbeitung der empfangene CDMA-Nachrichtensignale (20a, 22a, 24a, 26a) gemäß einer zugewiesenen Spreizfunktion dient, um so ein Mobilbenutzerausgangsinformationssignal wiederzugewinnen, welches für einen Benutzer des zellulären Mobiltelefons beabsichtigt ist, wobei die Zellenplatzstation (12, 14) Leistungssteuerbefehle (122) in CDMA-Nachrichtensignalen (20a, 22a, 24a, 26a) überträgt, und zwar bestimmt für das zelluläre Mobiltelefon (16, 18), wobei der Empfänger (72, 74) die empfangenen Leistungssteuerbefehle verarbeitet und eine Abgabe der Leistungssteuerbefehle (78) vorsieht und wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist:

Messen der kombinierten Signalleistung (78) bei gleichzeitig empfangen CDMA-Nachrichtensignalen;

Verändern der Sendersignalleistung (80) in entgegengesetzter Entsprechung zu den Veränderungen der gemessenen Signalleistung um einen vorbestimmten Leistungspegel; und

Verändern der Sendersignalleistung (76) entsprechend den empfangenen Leistungseinstellsignalen.

45. Verfahren nach Anspruch 44, wobei der Schritt des Veränderns der Sendersignalleistung (80) in entgegengesetzter Entsprechung zu Veränderungen der gemessenen Signalleistung um einen vorbestimmten Leistungspegel die folgenden Schritte aufweist:

Vergrößern der Sendersignalleistung (80) ansprechend auf Verringerungen der gemessenen Signalleistung bezüglich des vorbestimmten Leistungspegels; und

Verringern der Sendersignalleistung (80) ansprechend auf Erhöhungen der gemessenen Signalleistung bezüglich des vorbestimmten Leistungspegels.

46. Verfahren nach Anspruch 45, wobei die Erhöhungen der Sendersignalleistung mit einer Rate erfolgen, die kleiner ist als die Verringerungen der Sendersignalleistung.

47. Verfahren nach Anspruch 44, wobei die Zellenplatzstation (12, 14) die Signalleistung (60) der durch das erwähnte Zellularmobiltelefon (16, 18) übertragenen CDMA-Nachrichtensignale (20b, 22b, 24b, 26b) mißt und zur Aussendung der erwähnten Leistungseinstellbefehle (122) erzeugt die eine Anzeige bilden für eine Vergrößerung oder eine Verringerung der Zellularmobiltelefonsignalleistung, um so einen vorbestimmten Leistungspegel für die an der Zellenplatzstation empfangenen CDMA-Nachrichtensi gnale (20b, 22b, 24b, 26b) von dem zellulären Mobiltelefon (16, 18) aufrechtzuerhalten.

48. Verfahren nach Anspruch 44, wobei der Schritt des Messens der kombinierten Signalleistung (78) in den gleichzeitig empfangenen CDMA-Nachrichtensignalen (20a, 22a, 24a, 26a) ferner den Schritt des Erzeugens eines Messsignals umfaßt, und zwar eine Anzeige bildend für die gemessene Signalleistung, und wobei der Schritt der Veränderung der Sendersignalleistung (80) in entgegengesetzter Entsprechung zu Veränderungen der gemessenen Signalleistung um einen vorbestimmten Leistungspegel erfolgt und die folgenden Schritte vorgesehen sind:

Erzeugen eines ersten Leistungspegeleinstellsignals entsprechend einem gewünschten Leistungspegel des Zellularmobiltelefonsenders (84);

Vergleichen des ersten Leistungsmessignals (98) mit dem erwähnten ersten Leistungspegeleinstellsignal;

Vorsehen eines Komparatorausgangssignals entsprechend einer Differenz zwischen dem gewünschten Leistungspegel des Zellulärmobiltelefonsenders (84) und der gemessenen Signalleistung;

Begrenzung der Anderungsrate der Veränderungen des Komparatorausgangssignals ;

Vorsehen eines entsprechend begrenzten Komparatorausgangssignals; und

Verändern der Signalleistung (102) des Senders ansprechend auf das begrenzte Komparatorausgangssignal.

49. Verfahren nach Anspruch 48, wobei der Schritt des Veränderns der Sendersignalleistung (76) entsprechend den empfangenen Leistungseinstellbefehlen die folgenden Schritte aufweist:

Akkumulieren der verarbeiteten Leistungseinstellbefehle mit einer vorbestimmten Verstärkungssteuerpegeleinstellung;

Vorsehen eines Leistungseinstellsignals entsprechend der Akkumulation der bearbeiteten Leistungseinstellbefehle mit der vorbestimmten Verstärkungspegeleinstellung; und Verändern der Signalleistung des Senders (76) ansprechend auf das Leistungseinstellsignal.