DE60110329T2

DE60110329T2 - Vorrichtung und Verfahren zur Regelung der Sendeleistung zur Vermeidung der Verringerung der Verbindungskapazität

Info

Publication number: DE60110329T2
Application number: DE60110329T
Authority: DE
Inventors: Hironori Minato-ku Mizuguchi
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 2000-08-09
Filing date: 2001-08-09
Publication date: 2005-10-06
Anticipated expiration: 2021-08-10
Also published as: CN1162027C; KR20020013448A; EP1179892A2; JP2002057634A; US7813751B2; CN1337833A; US20020018516A1; DE60110329D1; JP3573073B2; EP1179892B1; EP1179892A3; KR100418837B1; BR0104313A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Sendeleistungsregelungssystem und -verfahren zur Verwendung in einem digitalen Mobilkommunikationssystem und insbesondere ein Reverse-Link- oder Uplink-Sendeleistungsregelungssystem des digitalen Mobilkommunikationssystems zum Regeln einer Reverse-Link- oder Uplink-Sendeleistung.
Im digitalen Mobilkommunikationssystem wird die Reverse-Link- (oder Uplink-) Sendeleistung allgemein geregelt, um den Batterieverbrauch von Mobilstationen zu reduzieren, während eine gewünschte Empfangsqualität an der Basisstation aufrechterhalten wird, die mit den Mobilstationen kommuniziert, und die Interferenz zwischen von den Mobilstationen übertragenen Sendesignalen zu steuern. Insbesondere ist eine derartige Sendeleistungsregelung für das Codemultiplex-Vielfachzugriff(CDMA)system unerläßlich, weil die Mobilstationen im CDMA-System ein gemeinsames Frequenzband gleichzeitig verwenden. Das gemeinsame Frequenzband wird im CDMA-System auch in anderen Zellen verwendet, die der durch die Basisstation abgedeckten Zelle benachbart sind.
Ein herkömmliches Sendeleistungsregelungssystem weist einen in der Basisstation angeordneten Teil und andere, in den Mobilstationen angeordnete Teile auf.
Die Basisstation weist mehrere Empfänger zum Empfangen von Reverse-Link- (Uplink-) Sendesignalen auf, die von den Mobilstationen oder mobilen Endgeräten übertragen werden. Wenn die Anzahl der Empfänger N beträgt (wobei N eine natürliche Zahl ist), kann die Basisstation N der Reverse-Link-Sendesignale empfangen. Wenn einer der Empfänger ein von einem bestimmten der mobilen Endgeräte übertragenes Reverse-Link-Sendesignal empfängt, demoduliert er das Reverse-Link-Sendesignal, um ein demoduliertes Signal zu erzeugen.
Das Sendeleistungsregelungssystem weist mit den jeweiligen Empfängern in der Basisstation verbundene Signal-Rausch-Verhältnis- (SNR) Bestimmungsschaltungen auf. Jede der Signal-Rausch-Verhältnis-Bestimmungsschaltungen bestimmt ein Signal-Rausch-Verhältnis des von dem damit verbundenen Empfänger zugeführten demodulierten Signals. Hierbei beinhaltet das Rauschen des demodulierten Signals nicht nur thermisches Rauschen, sondern auch Interferenz. Daher wird das Signal-Rausch-Verhältnis auch als Signal-Interferenz-Verhältnis (SIR) bezeichnen, wenn Interferenz betrachtet wird. Sendeleistungsregelungs(TPC)bitgeneratoren sind mit den jeweiligen SNR-Bestimmungsschaltungen verbunden.
Jeder der TPC-Bitgeneratoren erzeugt in Antwort auf das durch die damit verbundene SNR-Bestimmungsschaltung bestimmte Signal-Rausch-Verhältnis (SNR) ein Sendeleistungsregelungs(TPC)bitsignal. Das TPC-Bitsignal wird verwendet, um die entsprechende Mobilstation anzuweisen, die Sendeleistung zu erhöhen, wenn der SNR-Wert kleiner ist als ein vorgegebener Schwellenwert. Das TPC-Bitsignal wird dagegen verwendet, um die entsprechende Mobilstation anzuweisen, die Sendeleistung zu vermindern, wenn der SNR-Wert größer ist als der vorgegebene Schwellenwert.
Die Basisstation multiplext das für eine entsprechende Mobilstation bestimmte TPC-Bitsignal und ein Forward-Link(oder Downlink-) Informationssignal für die entsprechende Mobilstation.
Wenn die entsprechende Mobilstation das TPC-Bitsignal und das Forward-Link-Informationssignal für die entsprechende Mobilstation empfängt, regelt sie die Sendeleistung in Antwort auf das von der Basisstation zusammen mit dem Forward-Link-Informationssignal für die entsprechende Mobilstation übertragene TPC-Bitsignal.
Dadurch wird die Sendeleistung jeder Mobilstation derart geregelt, daß der entsprechende SNR-Wert an der Basisstation größer wird als ein SNR-Sollwert und die Sendeleistung so klein wie möglich wird.
Ein derartiges Sendeleistungsregelungssystem ist in der JP-A-8-32515 beschrieben.
Wie vorstehend beschrieben wurde, verwenden die Mobilstationen im CDMA-System das gemeinsame Frequenzband, um mit der Basisstation zu kommunizieren. Das gemeinsame Frequenzband wird im CDMA-System auch in anderen Zellen verwendet, die der durch die Basisstation abgedeckten Zelle benachbart sind. Die höhere Anzahl der Mobilstationen, die das gemeinsame Frequenzband gleichzeitig verwenden, führt zu einer Zunahme der Interferenz zwischen im CDMA-System verwendeten Sendesignalen. Wenn die Interferenz groß wird, erzeugt das herkömmliche Sendeleistungsregelungssystem wiederholt die Sendeleistungsregelungsbitsignale, die die entsprechenden Mobilstationen anweisen, die Sendeleistung zu erhöhen. Dadurch übertragen eine große Anzahl von Mobilstationen, die das gemeinsame Frequenzband verwenden, die Sendesignale mit der maximalen Sendeleistung. Daher wird die Interferenz nicht unterdrückt, sondern erhöht. In diesem Fall verschwendet jede der Mobilstationen Batterieenergie, weil sie versucht, den SNR-Wert an der Basisstation zu verbessern. Außerdem wird die maximale Anzahl der Mobilstationen, die im Mobilkommunikationssystem gleichzeitig betreibbar sind, aufgrund der Interferenz zwischen den Zellen klein. D.h., eine Verbindungskapazität des Mobilkommunikationssystems wird aufgrund der Interferenz zwischen den Zellen klein.
In der US-A-5333175 wird ein TDM/TDMA-System und die Verwendung einer Empfangssignalstärkeanzeige (RSSI), eines Qualitätsmeßwertes (QM) und einer Wortfehleranzeige (WEI) beschrieben.
Daher ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Sendeleistungsregelungssystem bereitzustellen, das in der Lage ist, eine Situation zu erfassen, gemäß der ein SNR-Sollwert eines Empfangssignals an einer Basisstation durch Erhöhen einer Sendeleistung einer Mobilstation, die das Signal überträgt, nicht erhalten werden kann.
Es ist eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Sendeleistungsregelungssystem bereitzustellen, das in der Lage ist, den Batterieverbrauch einer Mobilstation zu reduzieren.
Es ist eine noch andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Sendeleistungsregelungssystem bereitzustellen, das in der Lage ist, eine Verbindungskapazität eines Mobilkommunikationssystems zu erhöhen.
Diese Aufgaben erden durch die Merkmale der Patentansprüche gelöst.
Andere Aufgaben der vorliegenden Erfindung werden im Verlauf der Beschreibung deutlich.
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung weist eine Basisstation eines Mobilkommunikationssystems, das ein Sendeleistungsregelungssystem zum Regeln der Sendeleistung von Mobilstationen unter Verwendung von Sendeleistungsregelungsbitsignalen verwendet, Empfänger zum Demodulieren von von den Mobilstationen übertragenen Sendesignalen zum Erzeugen demodulierter Signale auf. Signal-Rausch-Verhältnis-Bestimmungsschaltungen sind mit den jeweiligen Empfängern verbunden, um Signal-Rausch-Verhältnisse der de modulierten Signale zu bestimmen. Sendeleistungsregelungsbitgeneratoren sind mit den jeweiligen Signal-Rausch-Verhältnis-Bestimmungsschaltungen verbunden, um die Sendeleistungsregelungsbitsignale auf der Basis der Signal-Rausch-Verhältnisse zu erzeugen. Die Basisstation weist eine mit den Empfängern verbundene Kommunikationszustandüberwachungsschaltung zum Erfassen einer Qualitätsabnahme eines Gesamtkommunikationszustands der Funkkommunikation zwischen der Basisstation und allen Mobilstationen auf. Eine Sendeleistungsregelungsbiteinstellschaltung ist mit der Kommunikationszustandüberwachungsschaltung und den Sendeleistungsregelungsbitgeneratoren verbunden, um die Sendeleistungsregelungsbitsignale derart zu steuern, daß eine Zunahme der Sendeleistung der Mobilstationen unterdrückt wird, wenn die Kommunikationszustandüberwachungsschaltung eine Qualitätsabnahme erfaßt.
Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Regeln der Sendeleistung von Mobilstationen in einem Mobilkommunikationssystem unter Verwendung von von einer Basisstation übertragenen Sendeleistungsregelungsbitsignalen bereitgestellt, wobei die Basisstation Empfänger zum Demodulieren von von den Mobilstationen übertragenen Sendesignalen zum Erzeugen demodulierter Signale, mit den jeweiligen Empfängern verbundene Signal-Rausch-Verhältnis-Bestimmungsschaltungen zum Bestimmen von Signal-Rausch-Verhältnissen der demodulierten Signale und mit den jeweiligen Signal-Rausch-Verhältnis-Bestimmungsschaltungen verbundene Sendeleistungsregelungsbitgeneratoren zum Erzeugen der Sendeleistungsregelungsbitsignale auf der Basis der Signal-Rausch-Verhältnisse aufweist, wobei das Verfahren die Schritte aufweist: Erfassen einer Qualitätsabnahme eines Gesamtkommunikationszustands der Funkkommunikation zwischen der Basisstation und allen Mobilstationen durch eine Kommu nikationszustandüberwachungsschaltung und Einstellen der Sendeleistungsregelungsbitsignale durch eine mit der Kommunikationszustandüberwachungsschaltung und den Sendeleistungsregelungsbitgeneratoren verbundene Sendeleistungsregelungsbiteinstellschaltung, um eine Zunahme der Sendeleistung der Mobilstationen zu unterdrücken, wenn im Erfassungsschritt eine Qualitätsabnahme erfaßt wird.
1 zeigt ein Blockdiagramm eines Mobilkommunikationssystems, in dem ein herkömmliches Sendeleistungsregelungssystem verwendet wird;
2 zeigt ein Ablaufdiagramm zum Beschreiben einer Verarbeitung einer Basisstation des Mobilkommunikationssystems von 1;
3 zeigt ein Ablaufdiagramm zum Beschreiben einer Verarbeitung einer Mobilstation des Mobilkommunikationssystems von 1;
4 zeigt ein Blockdiagramm eines Mobilkommunikationssystems, in dem eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Sendeleistungsregelungssystems verwendet wird;
5 zeigt ein Ablaufdiagramm zum Beschreiben einer Verarbeitung einer Basisstation des Mobilkommunikationssystems von 4;
6 zeigt ein Ablaufdiagramm zum Beschreiben einer Verarbeitung einer im Mobilkommunikationssystem von 4 verwendeten Kommunikationszustandüberwachungseinrichtung;
7 zeigt ein Ablaufdiagramm zum Beschreiben einer Verarbeitung einer im Mobilkommunikationssystem von 4 verwendeten Sendeleistungsregelungsbiteinstellschaltung;
8 zeigt ein Blockdiagramm eines Mobilkommunikationssystems, in dem eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Sendeleistungsregelungssystems verwendet wird;
9 zeigt ein Ablaufdiagramm zum Beschreiben einer Verarbeitung einer im Mobilkommunikationssystem von 8 verwendeten Kommunikationszustandüberwachungseinrichtung;
10 zeigt ein Blockdiagramm eines Mobilkommunikationssystems, in dem eine dritte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Sendeleistungsregelungssystems verwendet wird;
11 zeigt ein Ablaufdiagramm zum Beschreiben einer Verarbeitung einer im Mobilkommunikationssystem von 10 verwendeten Kommunikationszustandüberwachungseinrichtung;
12 zeigt ein Ablaufdiagramm zum Beschreiben einer Verarbeitung einer im Mobilkommunikationssystem von 10 verwendeten Kommunikationszustandüberwachungseinrichtung in einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
13 zeigt ein Blockdiagramm eines Mobilkommunikationssystems, in dem eine fünfte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Sendeleistungsregelungssystems verwendet wird; und
14 zeigt ein Ablaufdiagramm zum Beschreiben einer Verarbeitung einer im Mobilkommunikationssystem von 13 verwendeten Sendeleistungsregelungsbiteinstellschaltung.
Nachstehend wird zum besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung zunächst unter Bezug auf die 1 bis 3 ein herkömmliches Sendeleistungsregelungssystem beschrieben.
Das herkömmliche Sendeleistungsregelungssystem wird in einem CDMA-Mobilkommunikationssystem verwendet. Das Mobilkommunikationssystem weist Basisstationen und Mobilstationen auf. Nachstehend wird zur vereinfachenden Beschreibung nur eine der Basisstationen betrachtet. In 1 weist die Basisstation 10 Empfänger 11-1 bis 11-N auf. Decodierer 12-1 bis 12-N sind mit den jeweiligen Empfängern 11-1 bis 11-N verbunden. Signal-Rausch-Verhältnis- (SNR) Bestimmungsschal tungen 13-1 bis 13-N sind ebenfalls mit den jeweiligen Empfängern 11-1 bis 11-N verbunden. Sendeleistungsregelungs(TPC)bitgeneratoren 14-1 bis 14-N sind mit den jeweiligen SNR-Bestimmungsschaltungen 13-1 bis 13-N verbunden. Multiplexer 15-1 bis 15-N sind mit den jeweiligen TPC-Bitgeneratoren 14-1 bis 14-N verbunden. Ein Sender 16 ist mit allen Multiplexern 15-1 bis 15-N verbunden. Eine Kombination aus den SNR-Bestimmungsschaltungen 13-1 bis 13-N und den TPC-Bitgeneratoren 14-1 bis 14-N dient als ein Teil des herkömmlichen Sendeleistungsregelungssystems.
Die Basisstation kann mit N (wobei N eine natürliche Zahl ist) der in einer durch die Basisstation abgedeckten Zelle angeordneten Mobilstationen gleichzeitig kommunizieren. Dies ist der Fall, weil die Anzahl von Empfängern 11-1 bis 11-N N beträgt. Nachstehend wird vorausgesetzt, daß N der Mobilstationen gleichzeitig mit der Basisstation kommunizieren. Außerdem bezieht sich die Beschreibung auf eine nte (1 ≤ n ≤ N) Mobilstation, weil die Mobilstationen die gleiche Struktur haben und die gleichen Operationen oder Verarbeitungen ausführen.
Die n-te Mobilstation 20-n weist einen Empfänger 21-n auf. Ein Decodierer 22-n ist mit dem Empfänger 21-n verbunden. Ein Sendeleistungsregelungs(TPC)bitdecodierer 23-n ist ebenfalls mit dem Empfänger 21-n verbunden. Eine Sendeleistungsentscheidungsschaltung 24-n ist mit dem Bit-Decodierer 23-n verbunden. Ein Sender 25-n ist mit der Sendeleistungsentscheidungsschaltung 24-n verbunden. Eine Kombination aus dem TPC-Bit-Decodierer 23-n und der Sendeleistungsentscheidungsschaltung 24-n dient als ein anderer Teil des herkömmlichen Sendeleistungsregelungssystems.
Nachstehend wird eine Arbeitsweise des Mobilkommunikationssystems unter Bezug auf die 2 und 3 beschrieben.
In der Basisstation empfängt der Empfänger 11-n selektiv ein durch die Mobilstation 20-n übertragenes Reverse-Link- (oder Uplink-) Sendesignal und demoduliert es, um ein demoduliertes Reverse-Link-Sendesignal zu erzeugen (Schritt S201). Der Empfänger 11-n führt das demodulierte Reverse-Link-Sendesignal dem Decodierer 12-n- und der SNR-Bestimmungsschaltung 13-n zu.
Der Decodierer 12-n decodiert das demodulierte Reverse-Link-Sendesignal in ein decodiertes Reverse-Link-Signal als ein Reverse-Link-Informationssignal. Weil das decodierte Reverse-Link-Signal für die vorliegende Erfindung unwichtig ist, wird die Verarbeitung des decodierten Reverse-Link-Signals nachstehend nicht näher beschrieben.
Die SNR-Bestimmungsschaltung 13-n bestimmt ein Signal-Rausch-Verhältnis (SNR) des demodulierten Reverse-Link-Sendesignals und führt dem TPC-Bitgenerator 14-n ein den bestimmten SNR-Wert darstellendes SNR-Signal zu (Schritt S202).
Der TPC-Bitgenerator 14-n bestimmt eine Differenz zwischen dem durch die SNR-Bestimmungsschaltung 13-n bestimmten SNR-Wert und einem im Generator gespeicherten SNR-Sollwert, um ein Sendeleistungsregelungs(TPC)bitsignal zu erzeugen (Schritt S203). Wenn der bestimmte SNR-Wert kleiner ist als der SNR-Sollwert, erzeugt der TPC-Bitgenerator 14-n auf der Basis der Differenz ein erstes TPC-Bitsignal als das TPC-Bitsignal, um die Mobilstation 20-n anzuweisen, ihre Sendeleistung zu erhöhen. Wenn der bestimmte SNR-Wert dagegen größer ist als der SNR-Sollwert (oder ein oberer Schwellenwert), erzeugt der TPC-Bitgenerator 14-n auf der Basis der Differenz ein zweites TPC-Bitsignal als das TPC-Botsignal, um die Mobilstation 20-n anzuweisen, ihre Sendeleistung zu vermindern. Der TPC-Bitgenerator 14-n führt das TPC-Bitsignal dem Multiplexer 15-n zu.
Der Multiplexer 15-n multiplext das TPC-Bitsignal mit einem codierten Forward-Link-Informationssignal für die Mobilstation 20-n, um ein gemultiplextes Signal zu erzeugen. Im allgemeinen wird für das codierte Forward-Link-Informationssignal ein Fehlerkorrekturcode verwendet, um in einer Übertragungsleitung verursachte Bitfehler zu korrigieren. Der Multiplexer 15-n führt das gemultiplexte Signal dem Sender 16 zu (Schritt S204).
Der Sender 16 multiplext das vom Multiplexer 15-n zugeführte gemultiplexte Signal und die anderen Multiplexsignale der übrigen Multiplexer 15-1 bis 15-N unter Verwendung eines Codemultiplexverfahrens, um ein Forward-Link- (oder Downlink-) Sendesignal zu erzeugen. Der Sender 16 überträgt das Forward-Link-Sendesignal an die Mobilstationen 20-1 bis 20-N.
Die Mobilstation 20-n empfängt das Forward-Link-Sendesignal. In der Mobilstation 20-n demoduliert der Empfänger 21-n das Forward-Link-Sendesignal und extrahiert das durch den Multiplexer 15-n erzeugte Multiplexsignal (Schritt S301). Die Mobilstation 20-n führt das extrahierte Multiplexsignal dem Decodierer 22-n und dem TPC-Decodierer 23-n zu.
Der Decodierer 23-n extrahiert das codierte Forward-Link-Informationssignal vom extrahierten Multiplexsignal und decodiert das codierte Forward-Link-Informationssignal in ein decodiertes Forward-Link-Informationssignal (Schritt S302). Bezüglich des decodierten Forward-Luink-Informationssignals wird eine Fehlererfassungs- und -korrekturverarbeitung ausgeführt. Weil die decodierte Forward-Link-Information für die vorliegende Erfindung nicht wichtig ist, wird die Verarbeitung des decodierten Forward-Link-Informationssignals nicht näher beschrieben.
Der TPC-Bitgenerator 23-n extrahiert das TPC-Bitsignal vom extrahierten Multiplexsignal und decodiert das extrahierte TPC-Bitsignal in ein decodiertes TPC-Bitsignal (Schritt S303). Der TPC-Bit-Decodierer 23-n für das decodierte TPC-Bitsignal der Sendeleistungsentscheidungsschaltung 24 zu.
Die Sendeleistungsentscheidungsschaltung 24 bestimmt die Sendeleistung des Senders 25 in Antwort auf das decodierte TPC-Bitsignal (Schritt S304). Die Sendeleistungsentscheidungsschaltung 24 begrenzt jedoch die Sendeleistung auf einen Wert, der kleiner ist als eine vorgegebene maximale Leistung.
Der Sender 25 überträgt das Reverse-Link-Sendesignal mit der durch die Sendeleistungsentscheidungsschaltung 24 bestimmten Sendeleistung (Schritt S305).
Wenn die Anzahl der mit der Basisstation kommunizierenden Mobilstationen zunimmt und die Interferenz zwischen den Reverse-Link-Sendesignalen der Mobilstationen groß wird, wird durch das herkömmliche Sendeleistungsregelungsverfahren veranlaßt, daß die Mobilstationen ihre Sendeleistung erhöhen. Ähnlicherweise wird, wenn die Interferenz zwischen benachbarten Zellen zunimmt, durch die Basisstation veranlaßt, daß die Mobilstationen ihre Sendeleistung zu erhöhen. In diesen Fällen wird durch die Erhöhung der Sendeleistung der Mobilstationen häufig veranlaßt, daß die SNR-Werte der demodulierten Signale an der Basisstation schlechter werden. Das Sendeleistungsregelungssystem kann nicht entscheiden, ob durch eine Erhöhung der Sendeleistung der Mobilstation die SNR-Werte der demodulierten Signale verbessert werden oder nicht. Außerdem wird Batterieleistung der Mobilstationen verschwendet, weil sie in diesen Fällen die Reverse-Link-Sendesignale mit der maximalen Leistung übertragen. Außerdem wird die Interferenz für benachbarte Zellen groß und wird die Verbindungskapazität des Mobilkommunikationssystems klein, wenn die Mobilstationen die Reverse-Link-Sendesignale mit der maximalen Leistung übertragen.
Nachstehend wird eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Sendeleistungsregelungssystems unter Bezug auf die 4 bis 7 beschrieben. Ähnliche Teile oder Elemente wie in den 1 bis 3 sind durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet und werden nicht näher erläutert.
Das Sendeleistungsregelungssystem von 4 weist eine Kommunikationszustandüberwachungseinrichtung 41 und eine Sendeleistungsregelungs(TPC)biteinstellschaltung 42 in der Basisstation 10 auf.
Die Kommunikationszustandüberwachungseinrichtung 41 ist mit den SNR-Bestimmungsschaltungen 13-1 bis 13-N verbunden, und die TPC-Biteinstellschaltung 42 ist mit der Kommunikationszustandüberwachungseinrichtung 41, den TPC-Bitgeneratoren 14-1 bis 14-N und den Multiplexern 15-1 bis 15-N verbunden.
Bezüglich der Basisstation 10 arbeitet das Sendeleistungsregelungssystem gemäß dem in 5 dargestellten Ablaufdiagramm.
In Schritt S501 in 5 empfängt die Kommunikationszustandüberwachungseinrichtung 41 die von den SNR-Bit-Bestimmungsschaltungen 13-1 bis 13-N zugeführten SNR-Signale und entscheidet, ob ein Kommunikationszustand zwischen der Basisstation 10 und den Mobilstationen 20-1 bis 20-N für eine vorgegebene Zeitdauer schlechter bleibt als ein vorgegebener Zustand. Wenn der Kommunikationszustand für die vorgegebene Zeitdauer schlechter bleibt als der vorgegebene Zustand, kann vorausgesetzt werden, daß viele der erfaßten SNR-Werte aufgrund von Interferenz niedriger sind als der SNR-Sollwert und die erfaßten SNR-Werte durch Erhöhen der Sendeleistung der Mobilstationen nicht verbessert werden können. Die Kommunikationszustanderfassungseinrichtung 41 informiert die TPC-Biteinstellschaltung 42 über die Qualitätsabnahme der Kommunikation zwischen der Basisstation 10 und den Mobilstationen 20-1 bis 20-N, wenn der Kommunikationszustand für die vorgegebene Zeitdauer schlechter bleibt als der vorgegebene Zustand.
Die TPC-Biteinstellschaltung 42 stellt daraufhin die von den TPC-Bitgeneratoren 14-1 bis 14-N zugeführten TPC-Bitsignale gemäß der von der Kommunikationszustandüberwachungseinrichtung 41 mitgeteilten Qualitätsabnahme ein (Schritt S502). Die TPC-Biteinstellschaltung 42 führt den Multiplexern 15-1 bis 15-N an Stelle des durch die TPC-Bitgeneratoren 14-1 bis 14-N erzeugten TPC-Signals die eingestellten TPC-Signale zu.
Nachstehend wird die Arbeitsweise der Kommunikationszustandüberwachungseinrichtung 41 unter Bezug auf 6 ausführlicher beschrieben. Die Kommunikationszustandüberwachungseinrichtung 41 überwacht einen Kommunikationszustand einer Funkkommunikation zwischen der Basisstation 10 und den Mobilstationen 20-1 bis 20-N folgendermaßen.
Zunächst bestimmt die Kommunikationszustandüberwachungseinrichtung 41 individuell Mittelwerte der bestimmten SNR-Werte über jeweils eine vorgegebene Zeitdauer auf der Basis der von den SNR-Bestimmungsschaltungen 13-1 bis 13-N zugeführten SNR-Signale (Schritt S601).
Dann vergleicht die Kommunikationszustandüberwachungseinrichtung 41 jeden der Mittelwerte mit einem vorgegebenen Schwellenwert, der wesentlich kleiner ist als der SNR-Sollwert. Dann zählt die Kommunikationszustandüberwachungseinrichtung 41 die Anzahl der Mittelwerte, die kleiner sind als der vorgegebene Schwellenwert. Außerdem vergleicht die Kommunikationszustandüberwachungseinrichtung 41 die gezählte Anzahl mit einer vorgegebenen Zahl (Schritt S602).
Wenn die gezählte Anzahl größer oder gleich der vorgegebenen Zahl ist, entscheidet die Kommunikationszustandüberwachungseinrichtung 41, daß der Kommunikationszustand schlechter ist als der vorgegebene Zustand und informier die TPC-Biteinstellschaltung 42 über die Qualitätsabnahme (Schritt S603). Die Kommunikationszustandüberwachungseinrichtung 41 führt dagegen keine Verarbeitung aus, wenn die gezählte Anzahl kleiner ist als die vorgegebene Zahl.
Anschließend wiederholt die Kommunikationszustandüberwachungseinrichtung 41 die in 6 dargestellte Verarbeitung in regelmäßigen Zeitabständen.
Wie in 7 dargestellt ist, ändert, wenn die TPC-Biteinstellschaltung 42 die Mitteilung über die Qualitätsabnahme von der Kommunikationszustandüberwachungseinrichtung 41 empfängt (Schritt 5701), die TPC-Biteinstellschaltung die die ersten TPC-Bitsignale der von den TPC-Bitgeneratoren 14-1 bis 14-N zugeführten TPC-Bitsignale in einer vorgegebenen Anzahl in die zweiten TPC-Bitsignale (Schritt S702). In diesem Fall werden die Mobilstationen durch die zweiten TPC-Bitsignale angewiesen, ihre Sendeleistung unabhängig von der Differenz zwischen den gemessenen SNR-Werten und dem SNR-Sollwert um feste Werte zu reduzieren.
Weil die entsprechenden Mobilstationen durch die zweiten TPC-Bitsignale angewiesen werden, die Sendeleistung zu reduzieren, wird die Interferenz unterdrückt. Dadurch kann vermieden werden, daß die Batterieleistung der Mobilstationen verschwendet wird und eine Verbindungskapazität des Mobilkommunikationssystems niedrig wird. Insbesondere wird in jeder der benachbarten Zellen, weil die Interferenz von der durch die Basisstation 10 abgedeckten Zelle reduziert ist, die Anzahl der Mobilstationen hoch, die mit ihrer Basisstation kommunizieren können.
Nachstehend wird unter Bezug auf die 8 und 9 eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Sendeleistungsregelungssystems beschrieben.
Das Sendeleistungsregelungssystem von 8 weist eine Sendeleistungsregelungszustandüberwachungseinrichtung 81 auf, die mit den TPC-Bitgeneratoren 14-1 bis 14-N und mit der TPC-Biteinstellschaltung 42 verbunden ist.
Die Sendeleistungsregelungszustandüberwachungseinrichtung 81 arbeitet wie in 9 dargestellt.
In Schritt 5901 in 9 überwacht die Sendeleistungsregelungszustandüberwachungseinrichtung 81 die durch die TPC-Bitgeneratoren 14-1 bis 14-N erzeugten TPC-Bitsignale als Kommunikationszustand. Die Sendeleistungsregelungszustandüberwachungseinrichtung 81 weist den jeweiligen TPC-Bitgeneratoren 14-1 bis 14-N zugeordnete Zeitgeber (nicht dargestellt) auf. Jeder der Zeitgeber zählt die Zeitdauer, über die der entsprechende TPC-Bitgenerator die ersten TPC-Bitsignale aufeinanderfolgend als das TPC-Bitsignal erzeugt. Die Sendeleistungsregelungszustandüberwachungseinrichtung 81 zählt die Anzahl der Zeitgeber, die jeweils eine Zeitdauer zählen, die größer oder gleich einer vorgegebenen Zeit ist.
Die Sendeleistungsregelungszustandüberwachungseinrichtung 81 vergleicht in Schritt S902 die gezählte Anzahl der Zeitgeber mit einer vorgegebenen Zahl.
Wenn die gezählte Anzahl größer oder gleich der vorgegebenen Zahl ist, informiert die Sendeleistungsregelungszustandüberwachungseinrichtung 81 die TPC-Biteinstellschaltung 42 in Schritt S903 über die Qualitätsabnahme. Wenn die gezählte Anzahl kleiner ist als die vorgegebene Zahl, führt die Sendeleistungsregelungszustandüberwachungseinrichtung 81 dagegen keine Verarbeitung aus.
Nachstehend wird unter Bezug auf die 10 und 11 eine dritte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Sendeleistungsregelungssystems beschrieben.
Das Sendeleistungsregelungssystem von 10 weist eine Sendeleistungsregelungszustandüberwachungseinrichtung 101 auf, die mit den Empfängern 11-1 bis 11-N und mit der TPC-Biteinstellschaltung 42 verbunden ist.
Die Sendeleistungsregelungszustandüberwachungseinrichtung 101 arbeitet wie in 11 dargestellt.
Wie in 11 dargestellt ist, empfängt die Sendeleistungsregelungszustandüberwachungseinrichtung 101 die demodulierten Signale von den Empfängern 11-1 bis 11-N und überwacht eine in den demodulierten Signalen enthaltene gesamte elektrische Interferenzleistung als Kommunikationszustand (Schritt S1101).
Daraufhin vergleicht die Sendeleistungsregelungszustandüberwachungseinrichtung 101 die gesamte elektrische Interferenzleistung mit einem vorgegebenen Wert (Schritt 1102).
Wenn die gesamte elektrische Interferenzleistung größer oder gleich dem vorgegebenen Wert ist, informiert die Sendeleistungsregelungszustandüberwachungseinrichtung 101 die TPC-Biteinstellschaltung 42 über die Qualitätsabnahme (Schritt S1103). Wenn die gesamte elektrische Interferenzleistung kleiner ist als der vorgegebene Wert, führt die Sendeleistungsregelungszustandüberwachungseinrichtung 101 dagegen keine Verarbeitung aus.
Nachstehend wird unter Bezug auf 12 eine vierte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Sendeleistungsregelungssystems beschrieben. Das Sendeleistungsregelungssystem ist demjenigen von 10 mit Ausnahme der Arbeitsweise der Sendeleistungsregelungszustandüberwachungseinrichtung 101 ähnlich.
Die Sendeleistungsregelungszustandüberwachungseinrichtung 101 arbeitet wie in 12 dargestellt.
Wie in 12 dargestellt ist, empfängt die Sendeleistungsregelungszustandüberwachungseinrichtung 101 die demodulierten Signale von den Empfängern 11-1 bis 11-N. Die Sendeleistungsregelungszustandüberwachungseinrichtung 101 bestimmt nicht nur eine in den demodulierten Signalen enthaltene gesamte elektrische Interferenzleistung, sondern auch die Anzahl der mit der Basisstation 10 kommunizierenden Mobilstationen (Schritt S1201). Dann überwacht die Sendeleistungsregelungszustandüberwachungseinrichtung 101 ein Verhältnis der gesamten elektrischen Interferenzleistung zur Anzahl der Mobilstationen als Kommunikationszustand.
Daraufhin vergleicht die Sendeleistungsregelungszustandüberwachungseinrichtung 101 eine Änderungsrate des Verhältnisses der gesamten elektrischen Interferenzleistung zur Anzahl der Mobilstationen mit einem vorgegebenen Schwellenwert (Schritt S1202).
Wenn die Änderungsrate größer oder gleich dem vorgegebenen Schwellenwert ist, informiert die Sendeleistungsregelungszustandüberwachungseinrichtung 101 die TPC-Biteinstellschaltung 42 über die Qualitätsabnahme (Schritt S1203). Wenn die Änderungsrate kleiner ist als der vorgegebene Schwellenwert, führt die Sendeleistungsregelungszustandüberwachungseinrichtung 101 dagegen keine Verarbeitung aus.
Nachstehend wird unter Bezug auf die 13 und 14 eine fünfte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Sendeleistungsregelungssystems beschrieben.
Das Sendeleistungsregelungssystem von 13 weist eine TPC-Biteinstellschaltung 131 auf, die mit den TPC-Bitgeneratoren 14-1 bis 14-N, den Multiplexern 15-1 bis 15-N und der Kommunikationszustandüberwachungseinrichtung 41 (oder 81 oder 101) verbunden ist.
Die TPC-Biteinstellschaltung 131 arbeitet gemäß dem Ablaufdiagramm von 14.
Wenn die TPC-Biteinstellschaltung 131 die Mitteilung über die Qualitätsabnahme empfängt (Schritt S1401), vermindert sie die in den TPC-Bitgeneratoren 14-1 bis 14-N gespeicherten SNR-Sollwerte (Schritt S1402).
Durch die Verminderung der SNR-Sollwerte wird die Sendeleistung der Mobilstationen vermindert. Dadurch wird die Interferenz unterdrückt und Batterieleistung der Mobilstationen reduziert. Außerdem wird die Verbindungskapazität des Mobilkommunikationssystems erhöht.
Der SNR-Sollwert kann an allen oder an ausgewählten Mobilstationen vermindert werden. Wenn der SNR-Sollwert an al– len Mobilstationen vermindert wird, muß die TPC-Biteinstellschaltung 131 nicht die von den TPC-Bitgeneratoren 14-1 bis 14-N zugeführten TPC-Bitsignale empfangen. Die ausgewählten Mobilstationen sind beispielsweise solche Mobilstationen, die die ersten TPC-Bitsignale erzeugen.
Obwohl die vorliegende Erfindung in Verbindung mit einigen Ausführungsformen der Erfindung beschrieben worden ist, ist für Fachleute ersichtlich, daß die vorliegende Erfindung auf verschiedene andere Weisen in die Praxis umgesetzt werden kann. Beispielsweise kann die Sendeleistung der Mobilstationen aufrechterhalten werden, wenn eine Qualitätsabnahme erfaßt wird. Dies ist der Fall, weil der Einfluß der Interferenz zunimmt, falls die Sendeleistung der Mobilstationen erhöht würde.

Claims

Basisstation (10) eines Mobilkommunikationssystems, in dem ein Sendeleistungsregelungssystem zum Regeln der Sendeleistung von Mobilstationen (20) unter Verwendung von Sendeleistungsregelungsbitsignalen verwendet wird; wobei die Basisstation (10) aufweist: Empfänger (11) zum Demodulieren von von den Mobilstationen übertragenen Sendesignalen zum Erzeugen demodulierter Signale; Signal-Rausch-Verhältnis-Bestimmungsschaltungen (13), die mit den jeweiligen Empfängern (11) verbunden sind, zum Bestimmen von Signal-Rausch-Verhältnissen der demodulierten Signale; und Sendeleistungsregelungsbitgeneratoren (14), die mit den jeweiligen Signal-Rausch-Verhältnis-Bestimmungsschaltungen (13) verbunden sind, zum Erzeugen der Sendeleistungsregelungsbitsignale auf der Basis der Signal-Rausch-Verhältnisse; ferner dadurch gekennzeichnet, daß die Basisstation (10) aufweist: eine Kommunikationszustandüberwachungsschaltung (41), die mit den Empfängern (11) verbunden ist, zum Erfassen einer Qualitätsabnahme eines Gesamtkommunikationszustands der Funkkommunikation zwischen der Basisstation (10) und allen Mobilstationen (20); und eine Sendeleistungsregelungsbiteinstellschaltung (42), die mit der Kommunikationszustandüberwachungsschaltung (41) und den Sendeleistungsregelungsbitgene ratoren (14) verbunden ist, zum Regeln der Sendeleistungsregelungsbitsignale derart, daß eine Zunahme der Sendeleistung der Mobilstationen (20) unterdrückt wird, wenn die Kommunikationszustandüberwachungsschaltung (41) eine Qualitätsabnahme erfaßt.
Basisstation nach Anspruch 1, wobei die Sendeleistungsregelungsbitgeneratoren (14) die Sendeleistungsregelungsbitsignale erzeugen, die die Mobilstationen (20) anweisen, ihre Sendeleistung zu erhöhen, wenn die Signal-Rausch-Verhältnisse gleich oder kleiner einem Sollwert sind; wobei die Sendeleistungsregelungsbiteinstellschaltung (42) den Sollwert vermindert, um eine Erhöhung der Sendeleistung der Mobilstationen zu unterdrücken, wenn die Kommunikationszustandüberwachungsschaltung (41) eine Qualitätsabnahme erfaßt.
Basisstation nach Anspruch 1 oder 2, wobei: die Sendeleistungsregelungsbiteinstellschaltung (42) die Sendeleistungsregelungsbitsignale derart ändert, daß die Mobilstationen (20) durch die Sendeleistungsregelungssignale angewiesen werden, ihre Sendeleistung zu vermindern.
Basisstation nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei die Kommunikationszustandüberwachungsschaltung (41) aufweist: eine Überwachungseinheit zum Überwachen des Kommunikationszustands der Funkkommunikation; eine mit der Überwachungseinheit verbundene Entscheidungseinheit zum Entscheiden, ob der durch die Überwachungseinheit überwachte Kommunikationszustand schlechter ist als ein vorgegebener Zustand; und eine mit der Entscheidungseinheit verbundene Informationsgabeeinheit zum Informieren der Sendeleistungsregelungsbiteinstellschaltung (42) über die Qualitätsabnahme, wenn die Entscheidungseinheit entscheidet, daß der Kommunikationszustand schlechter ist als der vorgegebene Zustand.
Basisstation nach Anspruch 4, wobei: die Überwachungseinheit mit den Empfängern (11) verbunden ist, um eine gesamte elektrische Interferenzleistung der demodulierten Signale als Kommunikationszustand zu überwachen; und die Entscheidungseinheit entscheidet, daß der Kommunikationszustand schlechter ist als der vorgegebene Zustand, wenn die gesamte elektrische Interferenzleistung größer ist als ein vorgegebener Schwellenwert.
Basisstation nach Anspruch 4 oder 5, wobei: die Überwachungseinheit anstatt mit den Empfängern (11) mit den Signal-Rausch-Verhältnis-Bestimmungsschaltungen (13) verbunden ist, um periodisch Mittelwerte der Signal-Rausch-Verhältnisse als Kommunikationszustand zu bestimmen; und die Entscheidungseinheit entscheidet, daß der Kommunikationszustand schlechter ist als der vorgegebene Zustand, wenn die Anzahl der Mittelwerte, die kleiner sind als ein vorgegebener Schwellenwert, gleich oder größer als eine vorgegebene Zahl ist.
Basisstation nach Anspruch 4, 5 oder 6, wobei: die Überwachungseinheit anstatt mit den Empfängern (11) mit den Sendeleistungsregelungsbitgeneratoren (14) verbunden ist und Zeitgeber zum Überwachen der Sende leistungsregelungsbitsignale als Kommunikationszustand zum Zählen der Zeitdauern der Sendeleistungsregelungsbitsignale aufweist, die aufeinanderfolgend eine Erhöhung der Sendeleistung anzeigen; wobei die Entscheidungseinheit entscheidet, daß der Kommunikationszustand schlechter ist als der vorgegebene Zustand, wenn die Anzahl der Zeitgeber, die eine Zeitdauer zählen, die gleich oder größer als eine vorgegebene Zeitdauer ist, gleich oder größer als eine vorgegebene Zahl ist.
Basisstation nach Anspruch 4, 5, 6 oder 7, wobei: die Überwachungseinheit mit den Empfängern (11) verbunden ist, um die gesamte elektrische Interferenzleistung der demodulierten Signale und die Anzahl der mit der Basisstation (10) kommunizierenden Mobilstationen (20) als Kommunikationszustand zu überwachen; wobei die Entscheidungseinheit entscheidet, daß der Kommunikationszustand schlechter ist als der vorgegebene Zustand, wenn eine Änderungsrate eines Verhältnisses der gesamten elektrischen Interferenzleistung zur Anzahl der mit der Basisstation (10) kommunizierenden Mobilstationen (20) gleich oder größer als ein vorgegebener Schwellenwert ist.
Verfahren zum Regeln der Sendeleistung von Mobilstationen (20) in einem Mobilkommunikationssystem unter Verwendung von von einer Basisstation (10) übertragenen Sendeleistungsregelungsbitsignalen; wobei die Basisstation aufweist: Empfänger (11) zum Demodulieren von von den Mobilstationen (20) übertragenen Sendesignalen zum Erzeugen demodulierter Signale; Signal-Rausch-Verhältnis-Bestimmungsschaltungen (13), die jeweils mit den Empfängern (11) verbunden sind, zum Bestimmen von Signal-Rausch-Verhältnissen der demodulierten Signale; und Sendeleistungsregelungsbitgeneratoren (14), die jeweils mit den Signal-Rausch-Verhältnis-Bestimmungsschaltungen (13) verbunden sind, zum Erzeugen der Sendeleistungsregelungsbitsignale auf der Basis der Signal-Rausch-Verhältnisse; dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren die Schritte aufweist: Erfassen einer Qualitätsabnahme eines Gesamtkommunikationszustands der Funkkommunikation zwischen der Basisstation (10) und allen Mobilstationen (20) durch eine Kommunikationszustandüberwachungsschaltung (41); und Regeln der Sendeleistungsregelungsbitsignale durch eine mit der Kommunikationszustandüberwachungsschaltung (41) und den Sendeleistungsregelungsbitgeneratoren (14) verbundene Sendeleistungsregelungsbiteinstellschaltung (42) zum Unterdrücken einer Erhöhung der Sendeleistung der Mobilstationen (20), wenn im Erfassungsschritt eine Qualitätsabnahme erfaßt wird.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei die Sendeleistungsregelungsbitgeneratoren (14) die Sendeleistungsregelungsbitsignale erzeugen, die die Mobilstationen (20) anweisen, ihre Sendeleistung zu erhöhen, wenn die Signal-Rausch-Verhältnisse kleiner sind als ein Sollwert; wobei der Regelschritt dazu dient, den Sollwert zu vermindern, um eine Erhöhung der Sendeleistung der Mobilstationen (20) zu unterdrücken, wenn im Erfassungsschritt eine Qualitätsabnahme erfaßt wird.
Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, wobei der Regelschritt dazu dient, die Sendeleistungsregelungsbitsignale derart zu ändern, daß die Mobilstationen (20) durch die Sendeleistungsregelungsbitsignale angewiesen werden, ihre Sendeleistung zu vermindern.
Verfahren nach Anspruch 9, 10 oder 11, wobei der Erfassungsschritt die Schritte aufweist: Überwachen des Kommunikationszustands der Funkkommunikation durch eine Überwachungseinheit; Entscheiden, ob der im Überwachungsschritt überwachte Kommunikationszustand schlechter ist als ein vorgegebener Zustand, durch eine mit der Überwachungseinheit verbundene Entscheidungseinheit; und Informieren der Sendeleistungsregelungsbiteinstellschaltung (42) durch eine mit der Entscheidungseinheit verbundene Informationsgabeeinheit über eine Qualitätsabnahme, wenn im Entscheidungsschritt entschieden wird, daß der Kommunikationszustand schlechter ist als der vorgegebene Zustand.
Verfahren nach Anspruch 12, wobei die Überwachungseinheit mit den Empfängern (11) verbunden ist, wobei: im Überwachungsschritt die gesamte elektrische Interferenzleistung der demodulierten Signale als Kommunikationszustand überwacht wird; und im Entscheidungsschritt entschieden wird, daß der Kommunikationszustand schlechter ist als der vorgegebene Zustand, wenn die gesamte elektrische Interferenzleistung gleich oder größer als ein vorgegebener Schwellenwert ist.
Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, wobei die Überwachungseinheit mit den Signal-Rausch-Verhältnis-Bestimmungsschaltungen (13) verbunden ist, wobei: im Überwachungsschritt Mittelwerte der Signal-Rausch-Verhältnisse als Kommunikationszustand periodisch bestimmt werden; im Entscheidungsschritt entschieden wird, daß der Kommunikationszustand schlechter ist als der vorgegebene Zustand, wenn die Anzahl der Mittelwerte, die niedriger sind als ein vorgegebener Schwellenwert, gleich oder größer als eine vorgegebene Zahl ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14, wobei die Überwachungseinheit mit den Sendeleistungsregelungsbitgeneratoren (14) verbunden ist, wobei: im Überwachungsschritt die Sendeleistungsregelungsbitsignale als Kommunikationszustand überwacht werden, um die Anzahl der Sendeleistungsregelungsbitsignale zu bestimmen, die aufeinanderfolgend eine Erhöhung der Sendeleistung anzeigen; und im Entscheidungsschritt entschieden wird, daß der Kommunikationszustand schlechter ist als der vorgegebene Zustand, wenn die Anzahl der Zeitgeber, die jeweils eine Zeitdauer zählen, die gleich oder größer als eine vorgegebene Zeitdauer ist, gleich oder größer als eine vorgegebene Zahl ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 15, wobei die Überwachungseinheit mit den Empfängern (11) verbunden ist, wobei: im Überwachungsschritt die gesamte elektrische Interferenzleistung der demodulierten Signale und die Anzahl der mit der Basisstation (10) kommunizierenden Mo bilstationen (20) als Kommunikationszustand überwacht wird; und im Entscheidungsschritt entschieden wird, daß der Kommunikationszustand schlechter ist als der vorgegebene Zustand, wenn eine Änderungsrate eines Verhältnisses der gesamten elektrischen Interferenzleistung zur Anzahl der mit der Basisstation (10) kommunizierenden Mobilstationen gleich oder größer als ein vorgegebener Schwellenwert ist.