DE69903110T2

DE69903110T2 - Funkübertragungsgerät und verfahren zur kontrolle der übertragungsrate

Info

Publication number: DE69903110T2
Application number: DE69903110T
Authority: DE
Inventors: Katsuhiko Hiramatsu; Osamu Kato; Toyoki Ue
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 1998-04-17
Filing date: 1999-04-19
Publication date: 2003-01-23
Anticipated expiration: 2019-04-20
Also published as: CA2293606C; CN1130944C; US6381445B1; EP1122965A1; EP1122965B1; JP4738451B2; US6366763B1; CN1263681A; DE69914351T2; US6370359B1; ES2184430T3; US6611676B2; US20060019610A1; US6505035B2; US20020082039A1; EP0986282A1; US6400929B1; US6597894B1; BRPI9906339B1; US6487394B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Funkübertragungsgerät mit variabler Übertragungsrate und ein entsprechendes Verfahren.
Ein herkömmliches Funkübertragungsgerät wird mit einem Dokument "Performance of SIR-Based Transmit Power Control using Outer Loop in the forward Link of DS-CDMA (TECHNICAL REPORT OF IEICE AP96-148, EMCJ96-83, RCS96-162, MW96-188 (1997-02))" erklärt. Dieses Dokument beschreibt ein Sendeleistungs-Steuerverfahren in CDMA. Das Folgende ist eine Erläuterung dieser Beschreibung.
Beim Steuern der Sendeleistung erfolgt bei jedem Schlitzzyklus (0.625 ms) eine Messung des SIR, das die Empfangsqualität angibt, sowie eine Erhöhung/Verminderung der Sendeleistung. Wenn dabei das gemessene SIR größer ist als das Soll-SIR, wird ein Befehl zum Vermindern der Sendeleistung an die Basisstation (Sendesee) gesandt, und wenn der gemessene Wert kleiner als das Soll-SIR ist, wird ein Befehl zum Erhöhen der Sendeleistung an die Basisstation gesandt. Diesem Befehl entsprechend erhöht oder vermindert die Basisstation die Sendeleistung.
Des Weiteren steuert die Basisstation die äußere Schleife unter Berücksichtigung der Tatsache, dass das Soll-SIR zum Erlangen der erforderlichen Qualität (FER: Rahmenfehlerrate; Frame Error Rate) abhängig von der Umgebung einer Mobilstation variiert. Genauer gesagt, die FER wird mit decodierten Daten gemessen. Diese FER wird mit der Soll-FER alle paar Rahmen verglichen, und wenn der gemessene Wert größer ist, wird das Soll-SIR erhöht, und wenn der gemessene Wert kleiner ist, wird das Soll-SIR vermindert.
Beim Stand der Technik erfolgt die Sendeleistungssteuerung nicht nur durch Senden eines Sendeleistungs-Steuerbefehls an die Sendeseite auf der Basis des von der Mobilstation gemessenen SIR, sondern auch durch Ändern des Soll-SIR durch Steuern der äußeren Schleife.
Der Stand der Technik hat jedoch das folgende Problem. Das heißt, das Soll-SIR nimmt abhängig von der Umgebung und der Übertragungsrate der Mobilstation zu, und das Empfangs-SIR nimmt manchmal infolge von Schwund usw. ab. In einem solchen Fall weist die Mobilstation die Basisstation an, die Sendeleistung zu erhöhen, um das Empfangs-SIR näher an das Soll-SIR zu bringen, wobei die Sendeleistung der Basisstation an die Mobilstation erheblich erhöht wird, was wahrscheinlich die Störung anderer Mobilstationen auf ein unerträgliches Maß erhöht.
WO-A-9604718 offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung zu Steuern der Leistung in einem Übertragungssystem mit veränderlicher Datenrate. Eine Basisstation überwacht das von einer Mobilstation gesendete Rückstreckensignal und ermittelt, ob ihre Leistung entweder auf der Basis der von einem Decoder ermittelten Rahmenfehlerraten oder des Pegels der empfangen Signalleistung zu erhöhen oder zu vermindern ist. Als Reaktion auf diese Untersuchung erzeugt ein Steuerprozessor ein Leistungssteuersignal und sendet dieses Signal an die Mobilstation.
Wenn sich eine Übertragunsstrecke verschlechtert, kann die Qualität der Strecke verbessert werden, indem die Sendedatenrate auf der Strecke reduziert wird und Redundanz zu Fehlerkorrekturzwecken in den Verkehrsstrom eingeführt wird. Wenn die Mobilstation eine Notwendigkeit erkennt, die Datenrate zu verändern, sendet sie ein Signal, das eine veränderte Rate spezifiziert, bei der eine Datenquelle Daten abgeben darf. Als Reaktion auf das Ratenänderungssignal liefert die Datenquelle mit variabler Rate alle Sendedaten mit der veränderten Rate.
US-A-5603096 betrifft die Rückstrecken-Leistungssteuerung in Funktelefonsystemen. Die Basisstation misst das Signal/Rausch-Verhältnis des Signals von der Mobilstation und vergleicht diesen Messwert mit Schwellenwerten für jede Datenrate, die die Mobilstation zu senden im Stande ist. Die Basisstation erzeugt dann Leistungssteuerbefehle, die die Mobilstation anweisen, ihre Leistung in Abhängigkeit von dem Ergebnis des Vergleichs zu ändern.
US-A-5920552 betrifft ein drahtloses Übertragungssystem mit variabler Rate, bei dem eine Datenrate durch Andern der Anzahl von Codemultiplexkanälen beim Auftreten eines Datenrückstandes geändert wird. Des Weiteren kann die Datenrate erhöht werden, indem die Codierungsrate eines Vorwärts-Fehlerkorrektur- (FEC) blocks erhöht wird.
JP-A-8340308 offenbart ein Übertragungssystem mit einem Geschwindigkeitssteuerteil, der eine optimale Datenübertragungsgeschwindigkeit basierend auf der durch einen Funkwellenstärke-Erfassungsteil ermittelten Funkwellenstärke bestimmt.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Funkübertragungsgerät und ein entsprechendes Verfahren zur Verfügung zu stellen, die im Stande sind, die Übertragungsrate zu steuern.
Diese Aufgabe wird durch ein Funkübertragungsgerät und ein Übertragungsverfahren, wie durch die Ansprüche 1 bzw. 7 definiert, erfüllt.
Fig. 1 ist ein Blockschaltbild, das eine Konfiguration eines Basisstationsgerätes zeigt.
Fig. 2 ist ein Blockschaltbild, das eine Konfiguration eines Übertragungsendgerätes zeigt, das eine Funkübertragung mit dem Basisstationsgerät nach Fig. 1 durchführt.
Fig. 3 ist ein Blockschaltbild zum Erklären eines erwünschten Signalempfangsleistungsmessverfahrens in dem Übertragungsendgerät in Fig. 2.
Fig. 4 ist ein Blockschaltbild zum Erklären eines Verfahrens zum Messen des Signal-zu-Störung-plus-Rauschen-Verhältnisses in dem obigen Übertragungsendgerät.
Fig. 5 ist ein Diagramm zum Erklären eines Verfahrens des Signal-zu-Störung-plus-Rauschen-Verhältnisses in dem obigen Übertragungsendgerät.
Fig. 6 ist ein ein Datenrahmen-Konfigurationsdiagramm, das in einer Übertragung durch das Basisstationsgerät benutzt wird.
Fig. 7 ist ein anderes Datenrahmen-Konfigurationsdiagramm, das in einer Übertragung durch das Basisstationsgerät benutzt wird.
Fig. 8 ist ein Ablaufdiagramm zwischen dem Basisstationsgerät und dem Übertragungsendgerät.
Fig. 9 ist ein anderes Ablaufdiagramm zwischen dem Basisstationsgerät und dem Übertragungsendgerät.
Fig. 10 ist ein anderes Ablaufdiagramm zwischen dem Basisstationsgerät und dem Übertragungsendgerät.
Fig. 11 ist ein anderes Ablaufdiagramm zwischen dem Basisstationsgerät und dem Übertragungsendgerät.
Fig. 12 ist ein Flussdiagramm zum Erklären eines Senderaten-Umschaltverfahrens in dem obigen Basisstationsgerät.
Fig. 13 ist ein anderes Flussdiagramm zum Erklären eines Senderaten-Umschaltverfahrens in dem obigen Basisstationsgerät.
Fig. 14 ist ein anderes Flussdiagramm zum Erklären eines Senderaten-Umschaltverfahrens in dem obigen Basisstationsgerät.
Fig. 15 ist ein anderes Flussdiagramm zum Erklären eines Denderaten-Umschaltverfahrens in dem obigen Basisstationsgerät.
Fig. 16 ist ein Blockschaltbild, das eine weitere Konfiguration eines Basisstationsgerätes zeigt.
Fig. 17 ist ein Blockschaltbild, das eine Konfiguration eines Übertragungsendgerätes zeigt, das eine Funkübertragung mit dem obigen Basisstationsgerät durchführt.
Fig. 18 ist ein Blockschaltbild zum Erklären eines Verfahrens zum Messen der erwünschten Signalempfangsleistung in dem obigen Übertragungsendgerät.
Fig. 19 ist ein Blockschaltbild zum Erklären eines Verfahrens zum Messen des Signal-zu- Störung-plus-Rauschen-Verhältnisses in dem obigen Übertragungsendgerät.
Fig. 20 ist ein Flussdiagramm zum Erklären eines Verfahrens zum Umschalten der Übertragungsrate in dem obigen Basisstationsgerät.
Fig. 21 ist ein anderes Flussdiagramm zum Erklären eines Verfahrens zum Umschalten der Übertragungsrate in dem obigen Basisstationsgerät.
Fig. 22 ist ein anderes Flussdiagramm zum Erklären eines Verfahrens zum Umschalten der Übertragungsrate in dem obigen Basisstationsgerät.
Fig. 23 ist ein anderes Flussdiagramm zum Erklären eines Verfahrens zum Umschalten der Übertragungsrate in dem obigen Basisstationsgerät.
Fig. 24 ist ein anderes Flussdiagramm zum Erklären eines Verfahrens zum Umschalten der Übertragungsrate in dem obigen Basisstationsgerät.
Fig. 25 ist ein anderes Flussdiagramm zum Erklären eines Verfahrens zum Umschalten der Übertragungsrate in dem obigen Basisstationsgerät.
Fig. 26 ist ein anderes Flussdiagramm zum Erklären eines Verfahrens zum Umschalten der Übertragungsrate in dem obigen Basisstationsgerät.
Fig. 27 ist ein anderes Flussdiagramm zum Erklären eines Verfahrens zum Umschalten der Übertragungsrate in dem obigen Basisstationsgerät.
Fig. 28 ist eine Zeichnung zum Erklären der Übertragungsratensteuerung zwischen Schichten in dem Basisstationsgerät.
Fig. 29 ist ein Flussdiagramm zum Erklären der Übertragungsratensteuerung zwischen Schichten in dem Basisstationsgerät.
Mit Verweis auf die anliegenden Zeichnungen wird im Folgenden die vorliegende Erfindung im Einzelnen beschrieben.
Fig. 1 ist ein Blockschaltbild, das eine Konfiguration eines Basisstationsgerätes zeigt. In diesem Basisstationsgerät wird ein von der Antenne 101 empfangenes Signal an den Empfangs-HF-Kreis 103 über den Duplexer 102 gesandt, um dieselbe Antenne zum Senden und Empfangen zu verwenden. Im Empfangs-HF-Kreis 103 wird das Empfangssignal verstärkt und in eine Zwischenfrequenz oder eine Basisbandfrequenz umgesetzt.
Das in der Frequenz umgesetzte Signal wird im Demodulator 104 demoduliert. Das Demodulationsergebnis wird an den Separator 105 gesandt, wo es in Empfangsdaten und ein Signal zur Übertragungsraten-Umschaltsteuerung zerlegt wird.
Die Übertragungsraten-Umschaltsteuerung 106 sendet ein Übertragungsraten-Umschaltsignal an den Senderahmengenerator 107 auf der Basis des empfangenen Steuersignals. Die Funktion des Übertragungsraten-Umschaltsteuerkreises wird später erklärt.
Das Senden betreffend werden sie Sendedaten durch den Modulator 108 moduliert und an den Sende-HF-Kreis 109 gesandt. Der Sende-HF-Kreis 109 setzt die Frequenz der Sendedaten um und verstärkt sie anschließend. Dieses Sendesignal wird über den Duplexer 102 von der Antenne 101 gesendet.
Fig. 2 ist ein Blockschaltbild, das eine Konfiguration eines Übertragungsendgerätes zeigt, das eine Funkübertragung mit dem Basisstationsgerät durchführt.
Ein von der Antenne 201 empfangenes Signal wird über den Duplexer 202, um dieselbe Antenne zum Senden und Empfangen zu verwenden, an den Empfangs-HF-Kreis 103 gesandt, wo es verstärkt und in eine Zwischenfrequenz oder eine Basisbandfrequenz umgesetzt wird. Das in der Frequenz umgesetzte Signal wird durch den Demodulator 204 demoduliert. Gleichzeitig wird wird das Ausgangssignal des Empfangs-HF-Kreises an den Empfangsqualitätsmesskreis 205 gesandt, wo die Empfangsqualität gemessen wird.
Diese Empfangsqualität umfasst z. B. empfangene Signalstärke, gewünschte Signalempfangsleistung, das Signal-zu-Störung-Verhältnis (SIR) und das Signal-zu-Störung-plus-Rauschen-Verhältnis (nachstend als "SINR" abgekürzt). Die empfangene Signalstärke wird durch Messen der Leistung der Empangs-HF erhalten. Die Verwendung der empfangenen Signalstärke macht die Schaltkreiskonfiguration am einfachsten und erlaubt die Verwendung in einer von Störsignalen freien Umgebung.
Die Empfangsleistung eines gewünschten Signals wird durch Multiplizieren des Empfangssignals mit einem bekannten Signal gemessen. Wenn in diesem Fall ein Störsignal vorhanden ist, würde die alleinige Verwendung der empfangenen Signalstärke das Berichten der Empfangsleistung des gewünschten Signals und des Störsignals zur Folge haben, und dies würde bedeuten, dass die Empfangsleistung eines gewünschten Signals, die von dem Endgerät benötigt wird, nicht immer berichtet werden mag. Um die Empfangsleistung des gewünschten Signals, die von dem Endgerät benötigt wird, zu messen und zu berichten, ist es daher erwünscht, das SINR als die Empfangsqualität zu benutzen, das die zuverlässigste Information als Index ist, um eine Fehlerraten-Charakteristik zu bestimmen.
Eine Messschaltung für die gewünschte Signalempfangsleistung wird in Fig. 3 gezeigt. Diese Schaltung extrahiert die bekannte Musterkomponente des Empfangssignals; die konjugiert komplexe Schaltung 302 führt eine konjugiert komplexe Operation auf dem von der Basisstation gehaltenen bekannten Muster durch; die komplexe Multiplikationsschaltung 301 führt eine komplexe Multiplikation auf der Komponente des bekannten Musters des Empfangssignals und dem der konjugiert komplexen Operation unterzogenen bekannten Muster durch und berechnet die Stelle des gewünschten Empfangssignals auf der komplexen Ebene (Stelle des schwarzen Kreises in Fig. 5), und der Leistungsmesskreis 303 misst die Leistung aus diesem Rechenergebnis.
Andererseits wird in Fig. 4 eine SINR-Messschaltung gezeigt. Diese Schaltung extrahiert die bekannte Komponente des Empfangssignals; die konjugiert komplexe Schaltung 402 führt eine konjugiert komplexe Operation auf dem durch die Basisstation gehaltenen bekannten Muster durch; die komplexe Multiplikationsschaltung 401 führt eine komplexe Multiplikation auf der Komponente des bekannten Musters des Empfangssignals und dem der konjugiert komplexen Operation unterzogenen bekannten Muster durch und berechnet die Stelle des gewünschten Empfangssignals auf der komplexen Ebene (Stelle des schwarzen Kreises in Fig. 5), und die Leistung wird aus diesem Rechenergebnis gemessen. Des Weiteren misst die Störsignal + Rauschleistung-Messschaltung 404 die Störsignalleistung + Rauschleistung aus einem Mittelwert der Vektorsumme der Quadrate zwischen der Stelle jedes Empfangssignals (Stelle des weißen Kreises in Fig. 5) und der Stelle des gewünschten Empfangssignals (Stelle des schwarzen Kreises in Fig. 5). Des Weiteren misst die Messschaltung für gewünschte Leistung 403 die gewünschte Leistung aus dem obigen Rechenergebnis. Dann berechnet die Verhältnis-Rechenschaltung 405 das Verhältnis zwischen dem Ausgang der Störsignal + Rauschleistung - Messschaltung 404 und dem Ausgang der Messschaltung für gewünschte Leistung 403. Daraus wird das SINR berechnet.
Das auf diese Weise berechnete Messergebnis der Empfangsqualität wird an die Multiplexschaltung 206 gesandt. Die Multiplexschaltung 206 weist die Sendedaten und das Ergebnis der Empfangsqualitätsmessung einem Sendeschlitz zu. Die Modulationsschaltung 207 moduliert diese Sendedaten, und die Sende-HF-Schaltung 208 setzt die Frequenz um und verstärkt. Dieses Sendesignal wird von der Antenne 201 über den Duplexer 202 gesendet.
Hier wird erklärt, wie die Senderaten-Umschaltinformation von dem Übertragungsendgerät an das Basisstationsgerät berichtet wird. Es gibt zwei Berichtsarten: ständig berichten und auf Anforderung berichten. Da das erste Verfahren immer berichtet, kann es die Senderate mit hoher Genauigkeit umschalten, aber die Übertragungsmenge nimmt zu.
Im Fall von Sprachübertragungen wird Sprachinformation (Nachricht) oft mit Steuerinformation gemultiplext in einem in Fig. 6 gezeigten Schlitz gesendet. Daher ist das ständige Berichten bei Sprachübertragungen oder Datenübertragungen mit niedriger Geschwindigkeit möglich.
Bei dem letzteren Verfahren wird nur eine kleinere Übertragungsmenge benötigt, weil das Berichten nur auf Anforderung erfolgt. Es ist erwünscht, dieses Verfahren für Paketübertragungen zu verwenden, um Hochgeschwindigkeits-Datenübertragungen zu verwirklichen. Bei Paketübertragungen wird intermittierende Information in einer kurzen Zeit gesendet. Daher wird, wie In Fig. 7(a) und 7(b) gezeigt, Steuerinformation nicht in einem Schlitz gemultiplext, sondern es wird ein Flag-Anzeiger benutzt, der anzeigt, ob es sich um eine Nachricht oder um Steuerinformation handelt. Fig. 7(a) zeigt einen Fall, wo ein Flag gesetzt ist, um eine Nachricht anzuzeigen. Fig. 7(b) zeigt einen Fall, wo ein Flag gesetzt ist, um Steuerinformation anzuzeigen.
Das Timing zum Umschalten der Senderate wird nun erklärt. Es gibt vier Timingverfahren zum Umschalten der Senderate, wie unten gezeigt:
Das erste Verfahren wird mit Fig. 8 erklärt. Während das Übertragungsendgerät die Empfangsqualität misst, gibt es Momente, wo sich die Empfangsqualität drastisch verschlechtert. In einer mobilen Kommunikationsumgebung nimmt im Fall der Nicht-Sichtlinien-Übertragung (non-LOS) genannt "Abschattung" z. B. die empfangene Signalstärke drastisch um 10 dB oder mehr ab. Während eine solche Situation überwacht wird, erfolgt das Berichten, wenn die Empfangsqualität sich drastisch verschlechtert. Bei Empfang dieses Empfangsqualitätsberichts schaltet das Basisstationsgerät die Übertragungsrate um. Wenn sich die Empfangsqualität verbessert, was auf der Seite des Übertragungsendgerätes periodisch oder durch eine Aufforderung von der Basisstation gemessen wird, schaltet das Basisstationsgerät die Senderate auf die ursprüngliche Rate um. Das Timing, mit dem sich die Empfangsqualität drastisch verschlechtert oder verbessert, kann durch Ausführen einer Schwellenentscheidung über die Empfangsqualität, z. B. Empfangsfelddichte, ermittelt werden.
Das zweite Verfahren wird mit Fig. 9 erklärt. Das Basisstationsgerät misst die Empfangsqualität. Wenn sich die Empfangsqualität drastisch verschlechtert, kann dies als non-LOS Übertragung genannt "Abschattung" ermittelt werden. Die Abschattung wird durch die Position der Antenne des Übertragungsendgerätes und der Antenne des Basisstationsgerätes bestimmt und wird durch Unterschiede in der Trägerfrequenz nicht beeinflusst. In einem solchen Fall ist es daher möglich, dass sich die Empfangsqualität auch in dem Übertragungsendgerät drastisch verschlechtern wird. Das Basisstationsgerät sendet daher eine Anfrage zum Berichten der Empfangsqualität an das Übertragungsendgerät. Dieses misst die Empfangsqualität und berichtet sie an das Basisstationsgerät. Dieses führt eine Senderaten-Umschaltsteuerung gemäß der berichteten Empfangsqualität duch. Wenn sich die Empfangsqualität verbessert, was auf der Seite des Übertragungsendgerätes periodisch oder durch eine Anforderung von der Basis gemessen wird, schaltet das Basisstationsgerät die Senderate auf die ursprünglichen Senderate. Das Timing, mit dem sich die Empfangsqualität drastisch verschlechtert oder verbessert, kann durch eine Schwellenentscheidung über die Empfangsqualität, z. B. Empfangssignalstärke, ermittelt werden.
Das dritte Verfahren wird mit Fig. 10 erklärt. Wenn in der empfangenen Nachricht ein Fehler enthalten ist, gibt das Übertragungsendgerät eine Sendewiederholungs-Anforderung aus. Das Basisstationsgerät sendet eine Anforderung zum Berichten der Empfangsqualität an das Übertragungsendgerät, wenn dieses eine Sendewiederholungs-Anforderung ausgibt. Das Übertragungsendgerät miss die Empfangsqualität und berichtet sie an das Basisstationsgerät. Dieses führt die Senderaten-Umschaltsteuerung gemäß der berichteten Empfangsqualität durch. Wenn z. B. die durch das Übertragungsendgerät gemessene berichtete Empfangsqualität niedriger ist als ein vorgegebener Wert, schaltet das Basisstationsgerät die Senderate um. Wenn sich die Empfangsqualität verbessert, was auf der Seite des Übertragungsendgerätes periodisch oder auf Anforderung von dem Basisstationsgerät gemessen wird, schaltet das Basisstationsgerät die Senderate auf die ursprüngliche Senderate. Das Timing, mit dem sich die Empfangsqualität drastisch verschlechtert oder verbessert, kann durch Schwellenentscheidung über die Empfangsqualität, z. B. empfangene Signalstärke, ermittelt werden.
Das vierte Verfahren wird mit Fig. 11 erklärt. Das Basisstationsgerät überwacht die Sendeleistung von sich selbst. Das Basisstationsgerät steuert die Sendeleistung basierend auf einem von dem Übertragungsendgerät gesendeten Sendeleistungs-Steuersignal, und wenn die Empfangsqualität der Übertragung von dem Basisstationsgerät an das Übertragungsendgerät sich verschlechtert, verlangt das Übertragungsendgerät eine Erhöhung der Sendeleistung. Wenn diese Anforderung unter Berücksichtigung der Störungsmenge für andere als übermäßige Sendeleistung befunden wird, führt das Basisstationsgerät eine Senderaten-Umschaltsteuerung durch. Die Entscheidung über übermäßige Sendeleistung kann z. B. durch eine Schwellenentscheidung erfolgen. Wenn ein vorbestimmter zulässiger Betrag an Sendeleistung sichergestellt worden ist, schaltet des Weiteren das Basisstationsgerät die Senderate auf die ursprüngliche Senderate um. Dieser vorbestimmte zulässige Betrag an Sendeleistung wird gemäß dem Betrag der gesteuerten Senderate in geeigneter Weise bestimmt. Wenn z. B. die Senderate auf 1/2 reduziert wird, wird die Senderate umgeschaltet, wenn wenigstens ein zulässiger Betrag von 3 dB sichergestellt worden ist.
Im Übrigen kann das Kombinieren einiger der 4 obigen Verfahren Verzögerungen beim Umschalten der Senderate beseitigen und eine feinfühlige Steuerung durchführen.
Das von dem in Fig. 1 gezeigten Basisstationsgerät gesendete Empfangsqualitäts-Messergebnis des Abwärtsstreckensignals wird somit vom Übertragungsendgerät in Fig. 2 gemessen und an die Basisstation auf der Aufwärtsstrecke berichtet. Die Basisstation schaltet die Senderate basierend auf der gemessenen und von dem Übertragungsendgerät auf der Aufwärtsstrecke empfangenen Empfangsqualität um.
Im Folgenden wird die Funktion des Senderaten-Umschaltsteuerkreises im Einzelnen erklärt. Fig. 12 ist ein Flussdiagramm des Senderaten-Umschaltsteuerkreises. In ST11 vergleicht das Basisstationsgerät das von dem Übertragungsendgerät berichtete Ergebnis der Empfangsqualitätsmessung mit einer Schwelle 1. Hier wird ein Fall erklärt, wo SIR als Empfangsqualität benutzt wird, aber dasselbe gilt, wenn die Empfangssignalstärke, die gewünschte Signalempfangsleistung oder das SINR benutzt werden. Diese Schwelle 1 wird gemäß der Senderate festgelegt, aber in einem CDMA-Kommunikationssystem wird sie gemäß dem Ausbreitungsfaktor oder der Zahl von multiplexenden Codes festgelegt.
Wenn das Ergebnis der Empfangsqualitätsmessung (SIR) größer als die Schwelle 1 ist, wird dieselbe Senderate benutzt. Wenn das SIR kleiner als die Schwelle 1 ist, wird der Kanalzustand als schlecht befunden, und die Senderate wird auf eine halbe Senderate geändert (ST12).
Des Weiteren, wie in Fig. 13 gezeigt, vergleicht das Basisstationsgerät das von dem Übertragungsendgerät berichtete Ergebnis der Empfangsqualitätsmessung mit einer Schwelle 1 (ST21), und wenn das SIR größer als die Schwelle 1 ist, wird dieselbe Senderate benutzt. Wenn das SIR kleiner als die Schwelle 1 ist, wird die Senderate so umgeschaltet, dass das SIR größer als die Schwelle 1 ist (ST22). In CDMA wird der Ausbreitungsfaktor umgeschaltet. Das SIR übersteigt somit die Schwelle 1, und eine genauere Steuerung kann auf veränderlicher Empfangsqualität durchgeführt werden. Dadurch wird es möglich, die Empfangsqualität am anderen Ende der Übertragung zu verbessern, auch wenn der Zustand des Übertragungsweges mit dem anderen Ende der Übertragung sich drastisch verschlechtert, und die Menge an Störung für andere zu reduzieren, weil die Soll-Empfangsqualität und die Sendeleistung vermindert werden. Es ist daher möglich, die Auswirkung der Umschaltung der Senderate zu steigern.
Des Weiteren, wie in Fig. 14 gezeigt, vergleicht das Basisstationsgerät das von dem Übertragungsendgerät berichtete Ergebnis der Empfangsqualitätsmessung mit einer Schwelle 2 (ST31), und wenn das SIR kleiner als die Schwelle 1 ist, wird dieselbe Senderate benutzt, und wenn das SIR kleiner als die Schwelle 2 ist, wird der Kanalzustand für gut befunden, und die Senderate wird auf eine zweifache Senderate (1/2 Ausbreitungsfaktor) umgeschaltet (ST32). Hier entspricht die Schwelle 2 einer doppelten Senderate und wird größer als Schwelle 1 gesetzt. Während der Kanalzustand gut ist, wird somit die Senderate erhöht, um soviel Daten wie möglich zu übertragen. Das heißt, wenn der Zustand des Übertragungsweges zu dem anderen Ende der Übertragung gut ist, ist eine schnellere Übertragung möglich, während die Empfangsqualität des anderen Endes der Übertragung beibehalten wird. Da jedoch die Sendeleistung nicht zunimmt, nimmt die Störung anderer nicht zu.
Des Weiteren wird, wie in Fig. 15 gezeigt, eine Schwelle n gesetzt (ST41), und das Basisstationsgerät vergleicht das von dem Übertragungsendgerät berichtete Ergebnis der Empfangsqualitätsmessung mit der Schwelle n (ST42). Wenn das SIR kleiner als n ist, wird die Schwelle n auf eine Schwelle n+1 entsprechend der nächstschnellsten Senderate umgeschaltet (ST43). Wenn das SIR größer als die Schwelle n ist, wird die n.-schnellste Senderate (Ausbreitungsfaktor) eingestellt (ST44). Das heißt, die Senderate wird auf eine solche Senderate umgeschaltet, dass das SIR auf einen Wert zwischen der Schwelle n und der Schwelle n+1 entsprechend den zwei Übertragungsraten festgelegt wird. Die Schwelle n entspricht der n.-schnellsten Senderate und ist größer als die Schwelle n+1. In diesem Fall ist die schnellste Übertragung unter der Voraussetzung möglich, dass die Empfangsqualität zufriedenstellend ist. Dies erlaubt eine genauere Kontrolle der Senderate gemäß dem Kanalzustand.
Mit einem derartigen Verfahren ist es möglich, die Senderate der Basisstation nach Maßgabe der Empfangsqualität des Übertragungsendgerätes umzuschalten. Dies vermeidet nicht nur, dass die Empfangsqualität des anderen Endes der Übertragung andauernd schlecht ist, sondern reduziert auch die Sendeleistung, weil die Soll-Empfangsqualität abnimmt, was die Störung anderer vermindert. Es ist daher möglich, die Sendeleistung der Basisstation zu dem Übertragungsendgerät geeignet zu steuern, ohne durch die Umgebung des Ünertragungsendgerätes und die Übertragungsgeschwindigkeit beeinflusst zu werden.
Fig. 16 ist ein Blockschaltbild, das eine andere Konfiguration des Basisstationsgerätes zeigt.
Bei diesem Basisstationsgerät wird ein von der Antenne 101 empfangenes Signal an den Empfangs-HF-Kreis 103 über den Duplexer 102 gesandt, um dieselbe Antenne zum Senden und Empfangen zu verwenden. In dem Empfangs-HF-Kreis 103 wird das Empfangssignal verstärkt und und in eine Zwischenfrequenz oder eine Basisbandfrequenz umgesetzt.
Das in der Frequenz umgesetzte Signal wird durch den Demodulator 104 demoduliert. Das Demodulationsergebnis wird an den Separationskreis 105 gesandt, wo es in Empfangsdaten und ein Sendeleistungs-Steuersignal zerlegt wird.
Die Senderatenumschalt-Steuerschaltung 106 sendet ein Senderaten-Umschaltsignal an den Senderahmengenerator 107 auf der Basis des Sendeleistungs-Steuersignals. Die Funktion der Senderatenumschalt-Steuerschaltung wird später erklärt.
Das Senden betreffend werden die Sendedaten durch die Modulationsschaltung 108 moduliert und an den Sende-HF-Kreis 109 gesandt. Der Sende-HF-Kreis 109 setzt die Frequenz der Sendedaten um. Dieses Sendesignal wird über den Duplexer 102 von der Antenne 101 gesendet.
Fig. 17 ist ein Blockschaltbild, das eine Konfiguration eines Übertragungsendgerätes zeigt, das eine Funkübertragung mit dem Basisstationsgerät von Fig. 16 durchführt.
Ein von der Antenne 201 empfangenes Signal wird über den zum Senden und Empfangen benutzten Duplexer 202 an den Empfangs-HF-Kreis 203 gesandt, wo es verstärkt und in eine Zwischenfrequenz oder eine Basisbandfrequenz umgesetzt wird. Das in der Frequenz umgesetzte Signal wird durch den Demodulator 204 demoduliert. Gleichzeitig wird das Ausgangssignal des Empfangs-HF-Kreises an die Sendeleistungssteuerwert-Berechnungsschaltung 205 gesandt, wo das Sendeleistungs-Steuersignal ermittelt wird.
Dieses Sendeleistungs-Steuersignal umfasst z. B. die Empfangssignalstärke, die gewünschte Signalempfangsleistung, das Signal-zu-Störung-Verhältnis (SIR) und das Signal-zu-Störungplus-Rauschen-Verhältnis. Außerdem gibt es hinsichtlich der als Sendeleistungssignal gesendeten Informationsmenge Fälle mit zwei Informationsstücken, ob die Sendeleistung zu erhöhen/vermindern ist, mit drei Informationsstücken, ob die Sendeleistung zu erhöhen/beizubehalten/vermindern ist, oder mit vier oder mehr Informationsstücken mit genauerer Festlegung des Steuerungsumfangs als bei den obigen Fällen.
Zuerst wird der Fall erklärt, wo die Steuerinformation aus 2 Informationsstücken besteht. Wenn die empfangene Signalstärke zugrunde liegt, wird die Leistung der Empfangs-HF gemessen. Wenn die gemessene Leistung größer als eine Schwelle ist, wird ein Steuersignal erzeugt, so dass die Sendeleistung der Basisstation reduziert wird, und wenn die gemessene Leistung kleiner als die Schwelle ist, wird das Steuersignal so erzeugt, dass die Sendeleistung der Basisstation erhöht wird. Ein solches Verfahren, basierend auf der empfangenen Signalstärke, hat den einfachsten Schaltkreisaufbau. Des Weiteren kann dieses Verfahren in einer Umgebung benutzt werden, wo es kein Störsignal gibt.
Wenn die gewünschte Signalempfangsleistung zugrunde liegt, wird das Empangssignal durch Multiplizieren des Empfangssignals mit einem bekannten Signal gemessen. Wenn ein Störsignal vorhanden ist, würde das alleinige Verwenden der Empfangssignalstärke nicht heißen, dass die Empfangsleistung des gewünschten Signals und die des Störsignals berichtet worden sind. Es ist daher erforderlich, die Empfangsleistung des von dem Übertragungsendgerät benötigten gewünschten Signals zu messen und zu berichten. Es ist somit erwünscht, das SINR als die Empfangsqualität zu benutzen, was die zuverlässigste Information als Index zum Bestimmen der Fehlerraten-Eigenschaften ist.
Fig. 18 zeigt die Schaltung zur Messung der Empangsleistung des gewünschten Signals. Diese Schaltung extrahiert die Komponente des bekannten Musters des Empfangssignals; die konjugiert komplexe Schaltung 302 führt eine konjugiert komplexe Operation auf dem durch die Basisstation gehaltenen bekannten Muster durch; die komplexe Multiplikationsschaltung 301 führt eine komplexe Multiplikation durch und berechnet die Lage des gewünschten Empfangssignals auf der komplexen Ebene (Position des schwarzen Kreises in Fig. 5), und die Leistungsmessschaltung 303 misst die Leistung auf der Basis dieses Berechnungsergebnisses. Wenn die von der Vergleichsschaltung 1801 gemessene Leistung größer als eine Schwelle 3 ist, wird ein Steuersignal erzeugt, so dass die Sendeleistung der Basisstation reduziert wird, und wenn die gemessene Leistung kleiner als die Schwelle 3 ist, wird das Steuersignal so erzeugt, dass die Sendeleistung der Basisstation erhöht wird.
Zum Anderen wird in Fig. 19 eine SINR-Messschaltung gezeigt. Diese Schaltung extrahiert die Komponente des bekannten Musters des Empfangssignals; die konjugiert komplexe Schaltung 402 führt eine konjugiert komplexe Operation auf dem durch die Basisstation gehaltenen bekannten Muster durch; die komplexe Multiplikationsschaltung 401 führt eine komplexe Multiplikation durch und berechnet die Lage des gewünschten Empfangssignals auf der komplexen Ebene (Position des schwarzen Kreises in Fig. 5), und die Leistung wird basierend auf diesem Rechenergebnis gemessen. Des Weiteren misst die Messschaltung für Störsignal + Rauschleistung 404 die Störsignalleistung + Rauschleistung aus einem Mittelwert der Vektorsumme von Quadraten zwischen der Position jedes Empfangssignals (Position des weißen Kreises in Fig. 5) und der Position des gewünschten Empfangssignals (Position des schwarzen Kreises in Fig. 5). Außerdem misst die Messschaltung für gewünschte Leistung 403 die gewünschte Leistung. Die Verhältnisrechenschaltung 405 errechnet dann das Verhältnis zwischen dem Ausgang der Messchaltung für Störsignalleistung + Rauschleistung 404 und dem Ausgang der Messschaltung für gewünschte Leistung 403. Wenn das von der Vergleichsschaltung 1901 gemessene Leistungsverhältnis größer als eine Schwelle 3 ist, wird ein Steuersignal erzeugt, so dass die Sendeleistung der Basisstation reduzierrt wird, und wenn das gemessene Leistungsverhältnis kleiner als die Schwelle 3 ist, wird ein Steuersignal so erzeugt, dass die Sendeleistung der Basisstation erhöht wird.
Im Folgenden wird der Fall erklärt, wo die Steuerinformation 3 Informationsstücke hat. In dem Fall von 3 Informationsstücken werden Schwelle 3 und Schwelle 4, die größer als die Schwelle 3 ist, als Schwellen benutzt. Wenn das gemessene Leistungsverhältnis kleiner als Schwelle 3 ist, wird ein Steuersignal erzeugt, so dass die Sendeleistung der Basisstation erhöht wird. Wenn das gemessene Leistungsverhältnis größer als Schwelle 3 und kleiner als Schwelle 4 ist, wird das Steuersignal so erzeugt, dass die Sendeleistung der Basisstation beibehalten wird. Wenn das gemessene Leistungsverhältnis größer als Schwelle 4 ist, wird das Steuersignal so erzeugt, dass die Sendeleistung der Basisstation reduziert wird.
Des Weiteren wird, wenn die Steuerinformation 4 oder mehr Informationsstücke hat, die An- Zahl der Schwellwerte auf (Zahl der Steuerinformationsstücke -1) gesetzt, um Steuerinformation zu bestimmen, die in kleinere Teile durch eine Schwellenentscheidung, die auf dem Vergleich unter einer Mehrzahl Schwellen beruht, geteilt wird.
Die auf diese Weise berechnete Sendeleistungs-Steuerinformation wird an die Multiplexschaltung 206 gesandt. Die Multiplexschaltung 206 weist den Sendedaten und der Sendeleistungs-Steuerinformation einen Sendeschlitz zu. Die Modulationsschaltung 207 moduliert diese Sendedaten, und die Sende-HF-Schaltung 208 setzt die Frequenz um und verstärkt die Sendedaten. Dieses Sendesignal wird über den Duplexer 202 von der Antenne 201 gesendet.
Das Sendeleistungs-Steuersignal, das auf der Empfangsqualität des von dem in Fig. 16 gezeigten Basisstationsgerät gesendeten Abwärtsstreckensignals beruht, wird somit von dem in Fig. 17 gezeigten Übertragungsendgerät erzeugt und auf der Aufwärtsstrecke an die Basisstation berichtet. Das Basisstationsgerät schaltet die Übertragungsrate basierend auf dem auf der Aufwärtsstrecke empfangenen von dem Übertragungsendgerät gemessenen Sendeleistungs-Steuersignal um.
Im Folgenden wird die Funktion der Senderaten-Umschaltsteuerschaltung im Einzelnen erklärt. Fig. 20 ist ein Flussdiagramm, das die Senderaten-Umschaltsteuerung zeigt. Das Basisstationsgerät schätzt die Empfangsqualität durch Akkumulieren der von dem Übertragungsendgerät berichteten Sendeleistungs-Steuerinformation (ST51) und vergleicht sie mit Schwelle 1 (ST52). Diese Schwelle 1 wird nach Maßgabe der Senderate festgelegt, aber in dem CDMA-Kommunikationssystem wird sie nach Maßgabe des Ausbreitungsfaktors oder der Zahl multiplexender Codes festgelegt.
Wenn der Empfangsqualitäts-Schätzwert (geschätzter SIR-Wert) größer als Schwelle 1 ist, wird der Kanalzustand für gut befunden, und es wird dieselbe Senderate verwendet. Wenn der geschätzte SIR-Wert kleiner als Schwelle 1 ist, wird der Kanalzustand für schlecht befunden, und die Senderate wird auf eine halbe Senderate (x2 Ausbreitungsfaktor) umgeschaltet (ST53).
Die Senderate wird somit auf der Basis des Kanalschätzungsergebnisses umgeschaltet, wodurch es möglich wird, die Störung anderer zu vermindern. Außerdem kann die Verwendung der Sendeleistungs-Steuerbits zur Kanalschätzung die Informationsmenge, die von dem anderen Kommunikationsende zu senden ist, ohne die Notwendigkeit einer besonderen Steuerinformation über die Senderaten-Steuerung reduzieren.
Des Weiteren schätzt, wie in Fig. 21 gezeigt, das Basisstationsgerät die Empfangsqualität durch Akkumilieren der von dem Übertragungsendgerät berichteten Sendeleistungs- Steuerinformation (ST61) und vergleicht sie mit Schwelle 1 (ST62). Wenn der geschätzte SIR-Wert größer als Schwelle 1 ist. wird der Kanalzustand für gut befunden, und es wird dieselbe Senderate benutzt. Wenn der geschätzte SIR-Wert kleiner als Schwelle 1 ist, wird der Kanalzustand für schlecht befunden, und das SIR kann in eine solche Senderate geändert werden, dass das SIR größer als Schwelle 1 ist (ST63). Dies erlaubt eine genauere Steuerung bei veränderlicher Empfangsqualität. Das heißt, es ist möglich, nicht nur die Empfangsqualität des anderen Endes der Übertragung, auch wenn sich der Kanalzustand mit dem anderen Ende der Übertragung drastisch verschlechtert, zu verbessern, sondern auch die Sendeleistung zu reduzieren, weil sich die Soll-Empfangsqualität verringert, wobei auch die Störung anderer vermindert wird. Daher ist es möglich, die Wirkung der Senderatenumschaltung zu steigern.
Wie in Fig. 22 gezeigt, schätzt das Basisstationsgerät die Empfangsqualität durch Akkumulieren der von dem Übertragungsendgerät berichteten Sendeleistungs-Steuerinformation (ST71) und vergleicht sie mit Schwelle 2 (ST72). Wenn der geschätzte SIR Wert kleiner als Schwelle 2 ist, wird der Kanalzustand für schlecht befunden, und es wird dieselbe Senderate benutzt. Wenn der geschätzte SIR-Wert größer als Schwelle 2 ist, wird der Kanalzustand für gut befunden, und die Senderate kann auf eine doppelte Senderate (1/2 Ausbreitungsfaktor) umgeschaltet werden (S173). Die Schwelle 2 entspricht einer doppelten Senderate und ist größer als Schwelle 1.
Auf diese Weise wird, während der Kanalzustand gut ist, die Senderate erhöht, um soviel Daten wie möglich zu senden. Das heißt, wenn der Kanalzustand mit dem anderen Ende der Übertragung gut ist, ist eine schnellere Übertragung möglich, während die Empfangsqualität des anderen Übertragungsendes beibehalten wird. Da im Übrigen die Sendeleistung nicht erhöht wird, wir die Störung anderer nicht erhöht.
Wie in Fig. 23 gezeigt, schätzt das Basisstationsgerät (ST81) die Empfangsqualität durch Akkumulieren der von dem Übertragungsendgerät berichteten Sendeleistungs-Steuerinformation durch Setzen der Schwelle n (ST82) und vergleicht sie mit Schwelle n (ST84). Wenn der geschätzte SIR Wert kleiner als Schwelle n ist, wird Schwelle n in Schwelle n+1 geändert, was der nächstschnellsten Senderate entspricht (ST83). Wenn der geschätzte SIR- Wert größer als Schwelle n ist, wird die n.-schnellste Senderate (Ausbreitungsfaktor) eingestellt (ST85). Das heißt, eine Senderate wird so gewählt, dass der geschätzte SIR Wert zwischen Schwelle n und Schwelle n+1 liegt, die zwei Senderaten entsprechen. Die Schwelle n entspricht der n.-schnellsten Senderate und ist größer als Schwelle n+1. In diesem Fall ist die schnellste Übertragung unter der Bedingung möglich, dass die Empfangsqualität zufriedengestellt wird. Dies erlaubt eine genauere Steuerung der Senderate nach Maßgabe des Kanalzustandes.
Weiterhin wird die Funktion einer anderen Senderaten-Umschaltsteuerschaltung erklärt. Wie z. B. in Fig. 24 gezeigt, bestimmt das Basisstationsgerät die benötigte Sendeleistung auf der Basis der von dem Übertragungsendgerät mitgeteilten Sendeleistungs-Steuerinformation. Diese Sendeleistung wird mit Schwelle 4 verglichen (ST91).
Diese Schwelle 4 wird gemäß der durch Erhöhen des Grenzwerts oder der Sendeleistung des Senders erzeugten Menge an Störung anderer bestimmt. Die Schwelle 4 wird auch nach Maßgabe der Senderate festgelegt, aber in dem CDMA-Kommunikationssystem wird sie gemäß dem Ausbreitungsfaktor oder der Zahl multiplexender Codes festgelegt. Das heißt, wenn das Senden mit x16 Ausbreitung oder x256 Ausbreitung erfolgt, gibt es einen x16 Un- Unterschied in Form des Ausbreitungsfaktors, und somit beträgt die Schwelle der Sendeleistung bei x16 Ausbreitung das 16-fache der Schwelle der Sendeleistung bei x256 Ausbreitung. Dasselbe gilt für die Zahl der multiplexender Codes.
Wenn die Sendeleistung kleiner als Schwelle 4 ist, wird dieselbe Senderate benutzt. Wenn die Sendeleistung größer als Schwelle 4 ist, wird die Störung anderer für groß befunden, und die Senderate wird auf 1/2 Senderate (x2 Ausbreitungsfaktor) umgeschaltet (ST92). Dies gestattet die optimale oder schnellste Übertragung unter der Voraussetzung, dass die Störung anderer innerhalb des zulässigen Bereichs liegt.
Des Weiteren bestimmt, wie in Fig. 25 gezeigt, das Basisstationsgerät die benötigte Sendeleistung auf der Basis der von dem Übertragungsendgerät mitgeteilten Sendeleistungs-Steuerinformation. Diese Sendeleistung wird mit Schwelle 4 verglichen (ST101), und wenn die Sendeleistung kleiner als Schwelle 4 ist, wird dieselbe Senderate benutzt, und wenn die Sendeleistung größer als Schwelle 4 ist, wird die Störung anderer für groß befunden, und eine Senderate (Ausbreitungsfaktor) wird so gewählt, dass die Sendeleistung kleiner als Schwelle 4 ist (ST102). Dies kann verhindern, dass eine übermäßige Menge an Störung erzeugt wird.
Des Weiteren bestimmt, wie in Fig. 26 gezeigt, das Basisstationsgerät die benötigte Sendeleistung auf der Basis der von dem Übertragungsendgerät mitgeteilten Sendeleistungs-Steuerinformation. Diese Sendeleistung wird mit Schwelle 5 verglichen (ST111), und wenn die Sendeleistung größer als Schwelle 5 ist, wird dieselbe Senderate benutzt, und wenn die Sendeleistung kleiner als Schwelle 5 ist, wird die Störung anderer für klein befunden, und die Senderate kann auf eine doppelte Senderate (1/2 Ausbreitungsfaktor) umgeschaltet werden (ST112). Schwelle 5 entspricht hier einer doppelten Senderate und ist kleiner als Schwell 4.
Des Weiteren wird, wie in Fig. 27 gezeigt, eine Schwelle n festgelegt (ST121), und das Basisstationsgerät vergleicht die Sendeleistung, die auf der von dem Übertragungsendgerät mitgeteilten Sendeleistungs-Steuerinformation basiert, mit Schwelle n (ST123). Wenn die Sendeleistung größer als Schwelle n ist, wird Schwelle n in Schwelle n+1 geändert, die der nächstschnellsten Senderate entspricht. Wenn die Sendeleistung kleiner als Schwelle n ist, wird die n.-schnellste Senderate (Ausbreitungsfaktor) eingestellt (ST124). Das heißt, eine Senderate wird so gewählt, dass die Sendeleistung ein Wert zwischen Schwelle n und Schwelle n+1 ist, die zwei Senderaten entsprechen. Schwelle n entspricht der n.-schnellsten Senderate und ist kleiner als Schwelle n+1. In diesem Fall ist die schnellste Senderate unter der Voraussetzung möglich, dass der Umfang an Störung anderer innerhalb eines bestimmten Bereichs gesteuert wird.
Weiterhin legt die Basisstation die Sendeleistung auf verschiedene Weise fest: Senden mit der Sendeleistung vor dem Umschalten jedes Mal, wenn die Senderate umgeschaltet wird, Senden mit der Sendeleistung vor dem Umschalten, reduziert um einen bestimmten Wert, und Senden mit der Sendeleistung vor dem Umschalten, erhöht um einen bestimmten Wert.
Das erste Verfahren ist gültig, um die Übertragungsqualität für das Endgerät zuverlässig zu verbessern. Bei der vorliegenden Konfiguration kann eine Sendeleistungs-Steuersignaleingabe in die Senderaten-Umschaltsteuerschaltung 106 an den Sende-HF-Kreis 109 gesandt werden. Der Sende-HF-Kreis 109 steuert das Erhöhen/Reduzieren der Sendeleistung auf der Basis des Sendeleistungs-Steuersignals.
Das zweite Verfahren ist ein Verfahren zum Einstellen der Sendeleistung durch Subtrahieren eines bestimmten Wertes von den Sendeleistung, wenn die Senderate umgeschaltet wird. Der Grund ist, dass die Sendeleistung möglicherweise einen großen Wert erreicht, wenn der Kanal für das Endgerät verbessert wird, was große Störungen mit anderen Endgeräten hervorbringt. Bei dieser Konfiguration der Ausführung kann die Sendeleistungs- Steuersignaleingabe in die Senderaten-Umschaltsteuerschaltung 106 in ein solches Steuersignal geändert werden, dass die Sendeleistung um einen bestimmten Wert vermindert wird, wenn die Senderate umgeschaltet wird. Der Sende-HF-Kreis 109 steuert das Erhöhen/Vermindern der Sendeleistung basierend auf dem Sendeleistungs-Steuersignal. In diesem Fall muss der akkumulierte Sendeleistungs-Steuerwert ebenfalls um einen bestimmten Wert reduziert werden.
Das dritte Verfahren ist ein Verfahren zum Erhöhen der Sendeleistung innerhalb eines zulässigen Bereichs der Störung anderer und ist begründet, um die Übertragungsqualität zu verbessern. Bei dieser Konfiguratuion kann die Sendeleistungs-Steuersignaleingabe in die Senderaten-Umschaltsteuerschaltung 106 in ein solches Steuersignal geändert werden, dass die Sendeleistung um einen bestimmten Wert erhöht wird, wenn die Senderate umgeschaltet wird. In diesem Fall muss der akkumulierte Sendeleistungs-Steuerwert ebenfalls um einen bestimmten Wert erhöht werden.
Bei der um einen bestimmten Wert verminderten Sendeleistung gestattet z. B. in dem CDMA- System das Senden mit um 3 dB reduzierter Leistung ein weiteres Übertragungsendgerät, das bei einem ähnlichen Ausbreitungsfaktor kommuniziert.
Des Weiteren kann zusammen mit der Sendeleistungs-Steuerinformation auch die Empfangsqualitätsinformation von dem Übertragungsendgerät unter Verwendung des oben mit Verweis auf Fig. 1-15 erklärten Verfahrens berichtet werden. Das Berichtsverfahren vom Übertragungsendgerät zum Basisstationsgerät und sein Timing sind dieselben wie oben mit Verweis auf Fig. 1-15 beschrieben.
Die Senderaten-Umschaltsteuerung erfolgt normalerweise auf der Grundlage des akkumulierten Wertes der Sendeleistungs-Steuerinformation, und wenn die Empfangsqualität auf der Seite des Übertragungsendgerätes sich drastisch verschlechtert, wird die Empfangsqualitätsinformation von dem Übertragungsendgerät an das Basisstationsgerät berichtet, und das Basisstationsgerät führt die Senderaten-Umschaltsteuerung durch.
Des Weiteren sendet das Basisstationsgerät eine Anforderung zum Messen der Empfangsqualität an das Übertragungsendgerät zu dem Zeitpunkt, wo das Übertragungsendgerät eine Anforderung zum erneuten Senden von ARQ-Steuerinformation etc. erzeugt, und das Übertragungsendgerät misst die Empfangsqualität und teilt sie dem Basisstationsgerät mit. Das Basisstationsgerät führt die Umschaltung der Senderate auf der Basis der mitgeteilten Empfangsqualität durch.
Im Folgenden wird die Steuerung zwischen Schichten in dem oben beschriebenen Senderaten-Steuerverfahren erklärt. Fig. 28 ist eine Zeichnung, die erklärt, wie die Senderate zwischen Schichten gesteuert wird.
Bei dieser Steuerung wird eine in einer Funkressourcen-Steuerschicht (RRC) von Schicht 3 festgelegte zulässige Sendeleistung (Pallow) an Schicht 1 gesandt. In Schicht 1 wird die mittlere Sendeleistung mit der zulässigen Sendeleistung (Pallow) verglichen. Dann wird eine Nachricht (MPHY-STATUS), z. B. "Zulässige Sendeleistung erreicht", oder "Zulässige Sendeleistung überschritten" oder "Mittlere Sendeleistung ist x dB unter zulässiger Sendeleistung" von Schicht 1 der Medienzugangs-Steuerschicht (MAC) von Schicht 2 angezeigt. Die zulässige Sendeleistung wird durch die Funkressourcen-Steuerschicht (Schicht 3) nach Maßgabe der Systemlast, z. B. Verkehrszustand, geeignet festgelegt.
Die Nachricht "Zulässige Sendeleistung erreicht" oder "Zulässige Sendeleistung überschriten" zeigt hier an, dass der Kanalzustand für schlecht befunden wird und es erforderlich ist, die Senderate zu senken. Andererseits zeigt die Nachricht "Mittlere Sendeleistung ist x dB unter zulässiger Sendeleistung" an, dass sich der Kanalzustand erholt hat und die Senderate erhöht werden kann.
Einzelheiten der Steuerung werden mit Fig. 29 erklärt. Hier wird ein Fall mit der Abwärtsstrecke erklärt. Zuerst überwacht die Funkressourcen-Steuerschicht den Abwärtsstreckenzustand und bestimmt die Anfangssenderate auf der Abwärtsstrecke durch Verhandlung zwischen der Funkressourcen-Steuerschicht (Schicht 3) und der Medienzugangs-Steuerschicht (Schicht 2). Dann wird eine Übertragung begonnen.
Während einer Übertragung wird, in ST131, wenigstens ein Rahmen mit mittlerer Sendeleistung (Pave) in Schicht 1 überwacht. Die Senderate wird nach Maßgabe dieses Kanalzustands gesteuert.
Zuerst wird diese mittlere Sendeleistung (Pave) mit der zulässigen Sendeleistung (Pallow) verglichen, und die Differenz zwischen diesen beiden (D = Pallow - Pave) wird erhalten. Dann wird, in ST132, ermittelt, ob die mittlere Sendeleistung (Pave) die zulässige Sendeleistung (Pallow) übersteigt oder nicht. Wenn die mittlere Sendeleistung (Pave) die zulässige Sendeleistung (Pallow) übersteigt, wird in ST133 eine Nachricht "Zulässige Sendeleistung erreicht" oder "Zulässige Sendeleistung überschritten" angezeigt.
Nach Maßgabe dieser Nachricht wird in der Medienzugangs-Steuerschicht (Schicht 2) die Senderate gesenkt, und in Schicht 1 wird die gesamte (mittlere) Sendeleistung vermindert. Dies verringert die Störung anderer Übertragungsendgeräte.
Wenn die mittlere Sendeleistung (Pave) die zulässige Sendeleistung (Pallow) nicht übersteigt, wird in ST 134 ermittelt, ob die Differenz mindestens ein vorbestimmter Wert (Pstep) ist. Der Wert Pstep ist eine Leistungsstufe, die der Differenz zwischen der geänderten Senderate und der ursprünglichen Senderate entspricht, wenn die Senderate gesenkt wird.
Wenn die Differenz (D) zwischen der mittleren Sendeleistung (Pave) und der zulässigen Sendeleistung (Pallow) kleiner als der vorbestimmte Wert (Pstep) ist, wird dieselbe Senderate verwendet. Wenn die Differenz (D) zwischen der mittleren Sendeleistung (Pave) und der zulässigen Sendeleistung (Pallow) größer als der vorbestimmte Wert (Pstep) ist, zeigt die Schicht 1 in ST135 eine Nachricht "Mittlere Sendeleistung ist x dB unter zulässiger Sendeleistung" an. Gemäß dieser Nachricht erhöht die Medienzugangs-Steuerschicht (Schicht 2) die Senderate und die Schicht 1 erhöht die Gesamt-Sendeleistung innerhalb des Bereichs von x dB. Dies macht es möglich, das Sendesignal, das aufgrund der gesenkten Senderate gepuffert worden war, sofort zu senden.
In Fig. 29 wird nur bestimmt, ob die Senderate "erhöht", "beibehalten" oder "gesenkt" wird, aber die Entscheidung ist nicht darauf beschränkt. Es ist auch möglich, einen Befehl frei festzusetzen, um die Senderate über diese Einschränkung hinaus variabel zu machen.
In Folgenden wird ein Fall erklärt, wo die vorerwähnte Senderatensteuerung tatsächlich durchgeführt wird. Gemäß dem bestehenden Verfahren zum Ändern der Senderate ist die Abwärtsstrecke für Stoßübertragung bestimmt, und die Aufwärtsstrecke ist für Dauerübertragung bestimmt. Demgemäß wird daher die Senderate geändert. Das heißt, die Sendeleistung selbst wird auf der Abwärtsstrecke nicht verändert, und die Übertragung erfolgt z. B. nur in der ersten Hälfte eines Rahmens, und auf der Aufwärtsstrecke wird die Sendeleistung gesenkt, und die Übertragung erfolgt durch Ratenanpassung, ohne den Rahmen zu durchlöchern. Die Medienzugangs-Steuerschicht (Schicht 2) wählt die Senderate unter einem von der Funkressourcen-Steuerschicht (Schicht 3) spezifizierten Satz von Raten aus. Zu diesem Zeitpunkt erzeugt die physikalische Schicht (Schicht 1) ein Wort, das die momentane Senderate, wie durch die Medienzugangs-Steuerschicht (Schicht 2) befohlen, angibt und fügt es hinzu.
Des Weiteren ist, wenn jede Basisstation die obige Senderatensteuerung getrennt durchführt, eine Verhandlung erforderlich, wenn eine Diversity-Übergabe stattfindet. Zum Beispiel sind ein Verfahren, bei dem alle Basisstationen eine spezifische Senderate durch Verhandeln in der oberen Schicht auswählen, und ein Verfahren, bei dem während der Diversity- Übergabe keine Senderatensteuerung erfolgt, mögliche Beispiele davon.
Die obige Erläuterung beschreibt den Fall, wo der in Schicht 1 überwachte Parameter die Sendeleistung ist, aber FER, SIR oder Störleistung können ebenfalls für den in Schicht 1 überwachten Paramenter benutzt werden.
Die obige Erläuterung beschreibt den Fall, wo die in Fig. 29 gezeigte Senderatensteuerung auf der Abwärtsstrecke durchgeführt wird, aber die in Fig. 29 gezeigte Senderatensteuerung kann auch auf die Aufwärtsstrecke angewandt werden.
Die Senderatensteuerung auf der Abwärtsstrecke wird benutzt, um die Störung anderer zu vermindern, aber die Senderatensteuerung auf der Aufwärtsstrecke wird nicht nur benutzt, um die Störung anderer zu reduzieren, sondern auch, um eine Leistungseinsparung zu erzielen, oder wenn es Hardware-Beschränkungen gibt.
Die in Fig. 1 und Fig. 16 gezeigten Vorrichtungen sind oben als Basisstationsgeräte und die in Fig. 2 und Fig. 17 gezeigten Vorrichtungen als Übertragungsendgeräte beschrieben worden, aber die vorliegende Erfindung ist auch auf den Fall anwendbar, wo die in Fig. 1 und Fig. 16 gezeigte Vorrichtung das Übertragungsendgerät ist und die in Fig. 2 und Fig. 17 gezeigte Vorrichtung das Basisstationsgerät ist.
Des Weiteren betrifft die obige Beschreibung den Fall mit einer auf x2 oder 1/2 gesetzten Senderate, aber bei der vorliegenden Erfindung kann die Senderate nach Maßgabe verschiedener Umstände auf andere Vergrößerungen eingestellt werden.
Wie oben erklärt, kann bei der Senderaten-Steuervorrichtung und dem Verfahren die Basisstation die Senderate der Basistation auf der Grundlage eines Sendeleistungs-Steuersignals der Basisstation, welches das Endgerät durch Messen der Empfangsqualität bestimmt hat, umschalten. Dies erlaubt eine geeignete Kontrolle der Basisstation über die Sendeleistung an die Mobilstation, ohne durch die Umgebung der Mobilstation oder die Übertragungsgeschwindigkeit beeinflusst zu werden.
Die vorliegende Erfindung ist auf eine Basisstationsvorrichtung und eine Übertragungsendgerätevorrichtung in einem digitalen Funkübertragungssystem anwendbar.

Claims

1. Funkübertragungsgerät eines Übertragungssystems, bei dem Übertragungssignale zwischen dem Funkübertragungsgerät und wenigstens einem Übertragungsendgerät übertragen werden, umfassend:

eine Einrichtung, die ein Messergebnis der Empfangsgüte des Übertragungssignals an dem Übertragungsendgerät erlangt,

eine Sendeeinrichtung (109), die ein Sendesignal in einem Übertragungskanal von dem Funkübertragungsgerät mit einer vorbestimmten Übertragungsrate an das Übertragungsendgerät sendet, und

eine Einrichtung (1801), die das Ergebnis der Empfangsgütemessung mit einer betreffenden Schwelle vergleicht, um den Zustand des Übertragungskanals zu bestimmen,

gekennzeichnet durch

eine Übertragungsraten-Umschaltsteuerung (106), die die Übertragungsrate nach Maßgabe des Ergebnisses des Vergleichs des Empfangsgüte-Messergebnisses mit der betreffenden Schwelle umschaltet, um eine Veränderung der Übertragungsrate gemäß dem Zustand des Übertragungskanalpfades zu gestatten.

2. Funkübertragungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragungsraten-Umschaltsteuerung (106) darauf eingestellt ist, eine Übertragungsrate auszuwählen, die einer vorbestimmten Empfangsgüte genügt und die schnellste Übertragung erlaubt.

3. Funkübertragungsgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Ergebnis der Empfangsgütemessung von dem Übertragungsendgerät übermittelt wird.

4. Funkübertragungsgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Empfangsgüte periodisch oder auf Verlangen des Übertragungsgerätes gemessen wird.

5. Funkübertragungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass es weiter eine Empfangsgüte-Schätzeinrichtung umfasst, die das Empfangsgüte-Messergebnis auf der Grundlage von Sendeleistungs-Steuerinformation von dem Übertragungsendgerät schätzt.

6. Funkübertragungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Übertragungssystem ein CDMA-Übertragungssystem ist und die Schwelle abhängig von dem Spreizungsfaktor und/oder der Zahl multiplexender Codes festgelegt wird.

7. Verfahren in einem Funkübertragungssystem, bei dem Übertragunssignale zwischen einem Funkübertragungsgerät und einem Übertragungsendgerät übertragen werden, umfassend die folgenden Schritte:

Erlangen eines Messergebnisses der Empfangsgüte des Übertragungssignals an dem Übertragungsendgerät,

Senden eines Sendesignals in einem Übertragungskanal von dem Funkübertragungsgerät an das Übertragungsendgerät mit einer vorbestimmten Übertragungsrate und

Vergleichen des Empfangsgüte-Messergebnisses mit einer betreffenden Schwelle, um den Zustand des Übertragungskanals zu bestimmen,

gekennzeichnet durch

Umschalten der Übertragungsrate gemäß dem Vergleichsergebnis der Empfangsgütemessung mit der betreffenden Schwelle, um eine Veränderung der Übertragungsrate gemäß dem Zustand des Übertragungskanalpfades zu gestatten.

8. Verfahren nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch den weiteren Schritt zum Auswählen einer Übertragungsrate, die einer vorbestimmten Empfangsgüte genügt und die schnellste Übertragung erlaubt.

9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, gekennzeichnet durch den weiteren Schritt zum Übermitteln des Empfangsgüte-Messergebnisses von dem Übertragungsendgerät.

10. Verfahren nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch den weiteren Schritt, um die Empfangsgüte periodisch oder auf Verlangen des Funkübertragungsgerätes zu messen.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 10, gekennzeichnet durch den weiteren Schritt zum Schätzen des Empfangsgüte-Messergebnisses auf der Grundlage von Sendeleistungs-Steuerinformation von dem Übertragungsendgerät.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 11, gekennzeichnet dadurch, dass das Übertragungssystem ein CDMA-Übertragungssystem ist, und durch den weiteren Schritt zum Festlegen der Schwelle abhängig von dem Spreizungsfaktor und/oder der Zahl multiplexender Codes.