DE60032071T2

DE60032071T2 - Verfahren und vorrichtung zum senden-empfang

Info

Publication number: DE60032071T2
Application number: DE2000632071
Authority: DE
Inventors: Masaki Yokosuka-shi Hayashi
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 1999-03-06
Filing date: 2000-03-06
Publication date: 2007-04-12
Anticipated expiration: 2020-03-07
Also published as: EP1077531B1; JP3968190B2; EP1077531A1; CN1302479A; JP2000261374A; CA2330444C; WO2000054417A1; KR20010043342A; US6697634B1; EP1077531A4; CA2330444A1; AU2829400A; DE60032071D1; KR100378970B1; CN1118943C

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft eine Sende-/Empfangsvorrichtung, die eine Sendeleistungssteuerung vornimmt und in eine Kommunikationsvorrichtung in einem Mobilfunkkommunikationssystem eingebaut ist, sowie ein zugehöriges Sende-/Empfangsverfahren.
Hintergrund der Erfindung
CDMA (code division multiple access CDMA, Mehrfachzugriff durch Codeteilung), eines der Funkkommunikationszugriffssysteme, ist ein Zugriffssystem, bei dem sich eine Mehrzahl von Anwendern dieselbe Frequenz oder dieselbe Zeit teilt. Für den Fall, dass eine gewünschte Sendestation weit entfernt und eine unerwünschte interferierende Station nahe ist, ist, wenn diese Stationen mit derselben Leistung senden, der Signalpegel von der interferierenden Station größer als der Signalpegel von der gewünschten Sendestation, was zu dem Problem führt, dass die Kommunikation unmöglich wird.
Bei einem terrestrischen Mobilkommunikationssystem ist eine der Ursachen für die Abnahme der Kanalqualität das Fading (Signalschwund). Entlang eines terrestrischen Mobilkommunikationsausbreitungsweges wird ein Signal, das von einer Basisstation gesendet wird, von Gebäuden in der Nähe des Kommunikationsendgerätes reflektiert, gestreut oder gebeugt, wodurch eine stehende Welle entsteht. Bewegt sich das Kommunikationsendgerät in der stehenden Welle, so verringert sich der Pegel des Signals von der Basisstation im Verhältnis zur Ausbreitungsgeschwindigkeit, was das Fading verursacht, wodurch wiederum die Empfangsqualität abnimmt.
Ein CDMA-basiertes zellenartiges System löst das vorerläuterte Problem mittels einer Sendeleistungssteuerung (transmission power control TPC), die die Fadingfluktuationen kompensiert und den Empfangspegel konstant hält.
Typische Beispiele für eine Sendeleistungssteuerung sind eine Sendeleistungssteuerung mit geschlossener Schleife (closed loop) und eine Sendeleistungssteuerung mit offener Schleife (open loop).
Die Sendeleistungssteuerung mit geschlossener Schleife wird von dem anderen Kommunikationsende implementiert, das einen SIR-Wert äquivalent zur Empfangsqualität für das Sendesignal von der Sendestation misst und einen Steuerbefehl (nachstehend als „TPC-Befehl" bezeichnet), der die Sendeleistung verkleinert, wenn ein gemessener SIR-Wert größer als ein Ziel-SIR-Wert ist, und die Sendeleistung vergrößert, wenn der gemessene SIR-Wert kleiner als der Ziel-SIR-Wert ist, über den Rückkanal sendet, weshalb die Sendeleistungssteuerung mit geschlossener Schleife ein Verfahren darstellt, bei dem die Sendeleistung auf Basis des Inhaltes des TPC-Befehls gesteuert wird.
Demgegenüber ist die Sendeleistungssteuerung mit offener Schleife ein Verfahren zur Steuerung der Sendeleistung durch Subtrahieren des Empfangspegels von einem bekannten Sendepegel des anderen Kommunikationsendes, Berechnen des Verlustpegels entlang des Funkweges und Addieren eines Zielempfangspegels des anderen Kommunikationsendes zu diesem Verlustpegel.
Die Sendeleistungssteuerung mit geschlossener Schleife impliziert jedoch eine große Steuerungsverzögerung und geht mit Schwierigkeiten bei der dynamischen Steuerung einher, was den Nachteil mit sich bringt, dass die Kommunikationsqualität des Systems drastisch abnehmen kann, wenn Hochgeschwindigkeitsfading oder starke Interferenzen auftreten.
Demgegenüber kann die Sendeleistungssteuerung mit offener Schleife nicht mit dem Fall umgehen, in dem ein geeigneter Empfangspegel von Basisstation zu Basisstation variiert, wodurch Offsetfehler an den Empfangspegeln der Basisstationen entstehen können. Darüber hinaus kann die Sendeleistungssteuerung mit offener Schleife nicht die Empfangspegelmessfehler für jedes Kommunikationsendgerät kompensieren, was zu der Notwendigkeit führt, die Messgenauigkeit auf der Empfangsseite des Kommunikationsendgerätes zu vergrößern.
Dies bedeutet, dass sowohl die Sendeleistungssteuerung mit geschlossener Schleife wie auch die Sendeleistungssteuerung mit offener Schleife als Sendeleistungssteuerungen Vorteile und Nachteile aufweisen.
Die Druckschrift EP 0 682 419 B1 offenbart ein Sendeleistungssteuerverfahren zur Steuerung der Sendeleistung einer Mobilstation auf Basis eines von einer Basisstation an eine Mobilstation gesendeten Sendeleistungssteuerbits, wenn die Differenz zwischen den gemittelten empfangenen Leistungen an der Mobilstation niedriger als eine bestimmte Schwelle ist, und auf Basis einer Messung mit offener Schleife in allen anderen Fällen.
Offenbarung der Erfindung
Eine erste Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Sende-/Empfangsvorrichtung und ein zugehöriges Sende-/Empfangsverfahren bereitzustellen, bei denen ein adaptives Schalten zwischen einer Sendeleistungssteuerung mit geschlossener Schleife und einer Sendeleistungssteuerung mit offener Schleife erfolgt, wodurch die Eigenschaften beider Sendeleistungssteuerungen optimal genutzt und Empfangspegelmessfehler kompensiert werden, ohne dass die Notwendigkeit bestünde, eine hohe Empfangsmessgenauigkeit aufrecht zu erhalten, und eine Sendeleistungssteuerung bereitzustellen, die in der Lage ist, mit Fällen umzugehen, in denen Hochgeschwindigkeitsfading oder starke Interferenzen auftreten.
Die Aufgabe wird durch Vornehmen einer Sendeleistungssteuerung mit geschlossener Schleife unter Verwendung eines Sendeleistungswertes auf Basis eines TPC-Befehls nach Einrichtung eines Kommunikationskanals, Berechnen eines Kompensationswertes auf Basis einer Differenz zwischen einem empfangspegelbasierten Sendeleistungswert und einem TPC-Befehl-basierten Sendeleistungswert und Vornehmen einer Sendeleistungssteuerung mit offener Schleife unter Verwendung eines Wertes gemäß Ermittlung durch Addieren des Kompensationswertes zu dem empfangspegelbasierten Sendeleistungswert nach Berechnung des Kompensationswertes gelöst.
Kurzbeschreibung der Zeichnung
1 ist ein Blockdiagramm, das den Aufbau eines Kommunikationsendgerätes zeigt, das mit einer Sende-/Empfangsvorrichtung entsprechend einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ausgestattet ist.
2 ist ein Blockdiagramm, das den Aufbau eines Empfangsabschnittes des Kommunikationsendgerätes entsprechend dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
3 ist ein Blockdiagramm, das den Aufbau eines Sendeabschnittes des Kommunikationsendgerätes entsprechend dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
4 ist ein Blockdiagramm, das den Aufbau eines Sendeleistungssteuerabschnittes des Kommunikationsendgerätes entsprechend dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
5 ist ein Zustandsübergangsdiagramm des Kommunikationsendgerätes entsprechend dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
6 ist ein Diagramm, das den Übergang der Sendeleistung des Kommunikationsendgerätes entsprechend dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
7 ist ein Zustandsübergangsdiagramm während eines Handovers (Weiterleiten) des Kommunikationsendgerätes entsprechend dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
8 ist ein Zustandsübergangsdiagramm auf Basis der Klassifikation von Empfangspegeln bei dem Kommunikationsendgerät entsprechend dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
9 ist ein Blockdiagramm, das den Aufbau einer Basisstation entsprechend einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
10 ist ein Blockdiagramm, das den Aufbau eines Empfangsabschnittes der Basisstation entsprechend dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
11 ist ein Blockdiagramm, das den Aufbau eines Sendeabschnittes der Basisstation entsprechend dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
12 ist ein Blockdiagramm, das den Aufbau eines TPC-Befehls-Erzeugungsabschnittes bei der Basisstation entsprechend dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
Optimale Ausführung der Erfindung
Unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung werden nachstehend Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung detailliert beschrieben.
Ausführungsbeispiel 1
1 ist ein Blockdiagramm, das den Aufbau eines Kommunikationsendgerätes zeigt, das mit einer Sende-/Empfangsvorrichtung entsprechend einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ausgestattet ist.
Das in 1 gezeigte Kommunikationsendgerät umfasst im Wesentlichen eine Antenne 101, die eine Funkfrequenzsignalwelle sendet beziehungsweise empfängt, einen Sende-/Empfangsschaltabschnitt 102, der den Zeitpunkt des Sendens beziehungsweise Empfangens schaltet, einen Empfangsabschnitt 103, der das Empfangssignal verarbeitet und Empfangsinformation, Steuerinformation, TPC-Befehle und den Empfangspegel extrahiert, einen Steuerabschnitt 104, der die verschiedenen Abschnitte auf Basis der Steuerinformation, der TPC-Befehle und des Empfangspegels steuert, und einen Sendeabschnitt 105, der ein Sendesignal sendet, das die Sendeinformation und die Steuerinformation trägt. Der Steuerabschnitt 104 umfasst einen Sendeleistungssteuerabschnitt 106, der einen Sendeleistungswert auf Basis des Empfangspegels oder des TPC-Befehls festlegt.
2 ist ein Blockdiagramm, das den Aufbau eines Empfangsabschnittes 103 des Kommunikationsendgerätes entsprechend dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
Der Empfangsabschnitt 103 umfasst einen Verstärkungsabschnitt 131, der ein Empfangssignal verstärkt, einen Korrelationsberechnungsdemodulationsabschnitt 132, der die Frequenz des verstärkten Empfangssignals in ein Basisband umwandelt, eine Korrelationsberechnung ausführt und ein gewünschtes Signal demoduliert, einen Erfassungsabschnitt 133, der eine Erfassungsverarbeitung unter Verwendung eines Korrelationswertes vornimmt und dekodierte Daten extrahiert, einen Dekodierabschnitt 134, der eine Dekodierverarbeitung, so beispielsweise eine Viterbi-Dekodierung, an den dekodierten Daten vornimmt und Empfangsinformation, Steuerinformation und einen TPC-Befehl ausgibt, und einen Pegelmessabschnitt 135, der einen SIR-Wert, also das Ver hältnis des Pegels des Empfangssignals aus dem Verstärkungsabschnitt 131 zu dem Pegel des gewünschten Signals aus dem Korrelationsberechnungsdemodulationsabschnitt 132, misst.
3 ist ein Blockdiagramm, das den Aufbau eines Sendeabschnittes 104 des Kommunikationsendgerätes entsprechend dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
Der Sendeabschnitt 104 umfasst einen Kodierabschnitt 151, der Steuerinformation in die Sendeinformation einfügt und eine Kodierverarbeitung eines Faltungscodes et cetera vornimmt, einen Modulationsabschnitt 152, der eine Primärmodulation und eine Spreizverarbeitung an den kodierten Daten vornimmt und die Frequenz in eine Funkfrequenz umwandelt, und einen Verstärkungsabschnitt 153, der das Sendesignal gemäß Modulation auf Basis der Sendeleistung aus dem Sendeleistungssteuerabschnitt 106 verstärkt.
4 ist ein Blockdiagramm, das den Aufbau eines Sendeleistungssteuerabschnittes 106 des Kommunikationsendgerätes entsprechend dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
Ein OL-TPC-Abschnitt (open-loop transmit power control OL-TPC, Sendeleistungssteuerung mit offener Schleife) 161 subtrahiert den von dem Pegelmessabschnitt 135 ausgegebenen Empfangspegel von einem bekannten Sendepegel des anderen Kommunikationsendes, berechnet den Pegelverlust entlang des Funkweges und bestimmt einen Sendeleistungswert durch Addieren eines Zielempfangspegels des anderen Kommunikationsendes zu diesem Verlustpegel. In dem Fall, in dem der Empfangspegel beispielsweise um 25 dB niedriger als der Sendepegel des anderen Kommunikationsendes ist, wird die Sendeleistung um 25 dB über den Zielempfangspegel des anderen Kommunikationsendes inkrementiert.
Ein CL-TPC-Abschnitt (closed-loop transmit power control CL-TPC, Sendeleistungssteuerung mit geschlossener Schleife) 162 berechnet einen Sendeleistungswert durch Inkrementieren beziehungsweise Dekrementieren des vorhergehenden Sendeleistungswertes um einen vorbestimmten Variationsbetrag auf Basis des Inhaltes eines von dem Dekodierabschnitt 134 ausgegebenen TPC-Befehls. In dem Fall, in dem beispielsweise der TPC-Befehl „0" eine Inkrementieranweisung, der TPC-Befehl „1" eine Dekrementieranweisung und der Variationsbetrag 1 dB ist, inkrementiert der CL-TPC-Abschnitt 162 die Sendeleistung um 1 dB über die vorhergehende Sendeleistung, wenn der TPC-Befehl gleich „0" ist.
Ein Subtrahierer 163 subtrahiert den von dem OL-TPC-Abschnitt 161 ausgegebenen Sendeleistungswert von dem von dem CL-TPC-Abschnitt 162 ausgegebenen Sendeleistungswert und gibt den Differenzwert an den Kompensationswertberechnungsabschnitt 164 aus.
Der Kompensationswertberechnungsabschnitt 164 berechnet einen Kompensationswert zur Kompensation eines Empfangspegelmessfehlers et cetera des Kommunikationsendgerätes auf Basis des von dem Subtrahierer 163 ausgegebenen Differenzwertes und bestätigt diesen. Ist der Kompensationswert bestätigt, so gibt der Kompensationswertberechnungsabschnitt 164 anschließend eine die Bestätigung anzeigende Steuerinformation an einen Modusschaltabschnitt 165 aus. Wird demgegenüber ein Steuersignal von dem Modusschaltabschnitt 165 eingegeben, so legt der Kompensationswertberechnungsabschnitt 164 den bestätigten Kompensationswert fest und gibt ihn an einen Schalter 167 aus.
Ein mögliches Verfahren zur Bestätigung des Kompensationswertes beinhaltet ein Verfahren zum Bestätigen eines Mittelwertes der Differenzwerte, wenn der Fluktuationsbereich des Mittelwertes von Differenzwerten unter eine vorbestimmte Schwelle fällt, als Kompensationswert oder ein Verfahren zum Bestätigen eines Mittelwertes von Differenzwerten, wenn eine bestimmte Zeit verstrichen ist, nachdem die Berechnung des Kompensationswertes angefangen hat, als Kompensationswert und dergleichen mehr.
Darüber hinaus beinhaltet ein mögliches Verfahren zur Berechnung eines Mittelwertes ein Verfahren des einfachen Mittelns der während eines bestimmten Zeitraumes eingegebenen Differenzwerte oder ein Verfahren zum Mitteln durch Addieren einer Zeitgewichtung zu den Differenzwerten und dergleichen mehr.
Der Modusschaltabschnitt 165 schaltet einen Schalter 167 und einen Schalter 169 auf Basis einer Steuerinformation aus dem Dekodierabschnitt 134 oder dem Kompensationswertberechnungsabschnitt 164 und steuert die Schalter. Wird in einen vorbestimmten Modus eingetreten, so gibt der Modusschaltabschnitt 165 ein Steuersignal in den Kompensationswertberechnungsabschnitt 164 ein und legt den Kompensationswert fest. Details betreffend den Betrieb des Modusschaltabschnittes 165 werden nachstehend angegeben.
Ein Nulldatenausgabeabschnitt 166 gibt „0" als Kompensationswert aus. Ein Schalter 167 gibt einen entweder von dem Kompensationswertberechnungsabschnitt 164 oder dem Nulldatenausgabeabschnitt 166 ausgegebenen Kompensationswert an einen Addierer 168 auf Basis der Steuerung des Modusschaltabschnittes 165 aus.
Der Addierer 168 addiert den Kompensationswert von dem Schalter 167 zur Ausgabe des OL-TPC-Abschnittes 161.
Der Schalter 169 gibt den entweder von dem Addierer 168 oder dem CL-TPC-Abschnitt 162 ausgegebenen Sendeleistungswert an den Verstärkungsabschnitt 153 auf Basis der Steuerung des Modusschaltabschnittes 165 aus.
Nachstehend wird der Betrieb der Schaltsteuerung durch den Modusschaltabschnitt 165 über den Schalter 167 und den Schalter 169 unter Verwendung des Zustandsübergangsdiagramms von 5 und des Sendeleistungsübergangsdiagramms von 6 beschrieben.
Zunächst verbindet als anfänglicher OL-TPC-Modus (A) während eines Zeitraumes nach Einschalten der Energie bis zum Einrichten eines Kommunikationskanals der Modusschaltabschnitt 165 den Schalter 167 mit dem Nulldatenausgabeabschnitt 166 und verbindet den Schalter 169 mit dem Addierer 168. Im Ergebnis nimmt das Kommunikationsendgerät eine Sendeleistungssteuerung mit offener Schleife vor, wobei keine Kompensation an dem Sendeleistungswert auf Basis des Empfangspegels vorgenommen wird.
Anschließend verbindet bei Empfang der Information, dass der Kommunikationskanal eingerichtet ist, aus der von der Dekodierstation 134 ausgegebenen Steuerinformation der Modusschaltabschnitt 165 den Schalter 169 mit dem CL-TPC-Abschnitt 162 und tritt in den CL-TPC-Modus (B) ein. Im Ergebnis nimmt das Kommunikationsendgerät eine Sendeleistungssteuerung mit geschlossener Schleife mit einem Sendeleistungswert auf Basis eines in dem Empfangssignal getragenen TPC-Befehls vor.
Hierbei berechnet, während die Sendeleistungssteuerung mit geschlossener Schleife weitergeht, der OL-TPC-Abschnitt 161 fortwährend Sendeleistungswerte. Es handelt sich hierbei um geschätzte Sendeleistungswerte unter der Annahme, dass die Sendeleistungssteuerung mit offener Schleife vorgenommen wird. Darüber hinaus berechnet, wie vorstehend bereits beschrieben worden ist, der Kompensationswertberechnungsabschnitt 164 einen Kompensationswert auf Basis des Wertes, der durch Subtrahieren eines geschätzten Sendeleistungswertes von dem gegenwärtig verwendeten und von dem CL-TPC-Abschnitt 162 ausgegebenen Sendeleistungswert ermittelt worden ist, und gibt die Steuerinformation, dass der Kompensationswert eingerichtet worden ist, an den Modusschaltabschnitt 165 aus.
Bei Empfang der Steuerinformation, dass der Kompensationswert eingerichtet ist, verbindet der Modusschaltabschnitt 165 den Schalter 167 mit dem Kompensationswertberechnungsabschnitt 164, verbindet den Schalter 169 mit dem Addierer 168 und tritt in den OL-TPC-Modus (C) ein. Zu diesem Zeitpunkt gibt der Modusschaltabschnitt 165 ein Steuersignal an den Kompensationswertberechnungsabschnitt 164 aus, um den Kompensationswert festzulegen. Im Ergebnis nimmt das Kommunikationsendgerät eine Sendeleistungssteuerung mit offener Schleife unter Verwendung eines Sendeleistungswertes vor, der aus dem empfangspegelbasierten Sendeleistungswert ermittelt worden ist, indem ein Empfangspegelmessfehler und dergleichen kompensiert wird.
Die Kompensation eines Empfangspegelmessfehlers und dergleichen für den empfangspegelbasierten Sendeleistungswert macht es möglich, einen Sendeleistungswert zu ermitteln, der in demjenigen Fall nahezu identisch mit dem Sendeleistungswert ist, in dem die Sendeleistungssteuerung mit geschlossener Schleife vorgenommen wird, und des Weiteren mit Fällen umzugehen, in denen Hochgeschwindigkeitsfading oder starke Interferenzen auftreten. Sobald der Eintritt in den OL-TPC-Modus (C) erfolgt ist, verbleibt das Kommunikationsendgerät in diesem Zustand.
Während eines Handovers (Weiterleiten) ist es jedoch notwendig, einen Empfangspegelfehler und dergleichen in der Basisbandstation in der Zielzelle zu kompensieren, weshalb das Kommunikationsendgerät in den CL-TPC-Modus (B) eintritt und eine Sendeleistungssteuerung mit geschlossener Schleife, wie in 7 gezeigt ist, vornimmt. Bei Empfang der Information, dass der Handover beginnt, aus der von dem Dekodierabschnitt 134 ausgegebenen Steuerinformation verbindet der Modusschaltabschnitt 165 den Schalter 169 mit dem CL-TPC-Abschnitt 162 und gibt ein Steuersignal an den Kompensationswertberechnungsabschnitt 164 aus, um einen Kompensationswert zu berechnen.
In anderen Fällen als dem Handover, wo das Kommunikationsendgerät feststellt, dass die Genauigkeit des Kompensationswertes abgenommen hat, ist es zudem möglich, von dem OL-TPC-Modus (C) in den CL-TPC-Modus (B) zu wechseln. Es ist möglich festzustellen, dass sich die Genauigkeit des Kompensationswertes verringert hat, wenn das Kommunikationsendgerät einen TPC-Befehl überwacht und erfasst, dass eine Inkrementieranweisung oder eine Dekrementieranweisung eine bestimmte Anzahl von Malen wiederholt wird oder dass ein großer Unterschied bei der Rate zwischen den Inkrementieranweisungen und den Dekrementieranweisungen während eines bestimmten Zeitraumes auftritt. Es ist zudem mit Blick auf die Basisstation notwendig festzustellen, dass die Genauigkeit des Kompensationswertes auf Basis der Kommunikationsqualität, so beispielsweise eines Empfangspegels, eines SIR-Wertes und eines Fehlererfassungscodes, abgenommen hat und das Feststellungsergebnis an das Kommunikationsendgerät als Steuerinformation zu senden.
Darüber hinaus ist es, wie in 8 gezeigt ist, zudem möglich, den Empfangspegel in eine bestimmte Anzahl von Bereichen zu unterteilen und in den CL-TPC-Modus (B) einzutreten, wenn sich der mittlere Empfangspegel über die unterteilten Bereiche während eines bestimmten Zeitraumes bewegt. Dies ist wirkungsvoll, wenn der Fehlertrend in Abhängigkeit von dem Empfangspegel variiert.
Es ist zudem mit Blick auf das Kommunikationsendgerät möglich, einen effektiven Zeitraum zur Kompensation von Werten im Voraus festzulegen und in den CL-TPC-Modus (B) einzutreten, wenn der effektive Zeitraum verstrichen ist, nachdem der Eintritt in den OL-TPC-Modus (C) erfolgt ist.
Wie vorstehend gezeigt worden ist, ist es durch Berechnen eines Kompensationswertes zur Kompensation eines Empfangspegelmessfehlers und dergleichen, während eine Sendeleistungssteuerung mit geschlossener Schleife und eine Sendeleistungssteuerung mit offener Schleife unter Verwendung eines Wertes vorgenommen werden, der durch Addieren des Kompensationswertes zu dem empfangspegelbasierten Sendeleistungswert ermittelt wird, möglich, den Empfangspegelmessfehler zu kompensieren, ohne dass die Notwendigkeit bestünde, eine hohe Empfangsmessgenauigkeit beizubehalten und eine Sendeleistungssteuerung vorzunehmen, die in der Lage ist, auch mit Fällen umzugehen, in denen Hochgeschwindigkeitsfading oder starke Interferenzen auftreten.
Darüber hinaus treten bei der Sendeleistungssteuerung mit offener Schleife weniger TPC-Fehler als bei der Sendeleistungssteuerung mit geschlossener Schleife auf, weshalb die vorliegende Erfindung, bei der die Sendeleistungssteuerung mit offener Schleife zeitlich viel ausmacht, die Kanalkapazität des Systems vergrößern kann.
Die vorliegende Erfindung kann zudem je nach Bedarf adaptiv zwischen der Sendeleistungssteuerung mit offener Schleife und der Sendeleistungssteuerung mit geschlossener Schleife als Sendeleistungsverfahren schalten.
Ausführungsbeispiel 2
Das erste Ausführungsbeispiel beschreibt denjenigen Fall, in dem das Kommunikationsendgerät adaptiv zwischen einer Sendeleistungssteuerung mit offener Schleife und einer Sendeleistungssteuerung mit geschlossener Schleife schaltet.
Während das Kommunikationsendgerät die Sendeleistungssteuerung mit offener Schleife vornimmt, muss die Basisstation keinen TPC-Befehl senden. Daher verbessert sich die Sendeeffizienz über der Abwärtsverbindung (Downlink), wenn die Basisstation erfasst, dass das Kommunikationsendgerät eine Sendeleistungssteuerung mit offener Schleife vornimmt und eine weitere Information anstelle eines TPC-Befehls sendet.
Durch Ausführungsbeispiel 2 wird ein Modus bereitgestellt, in dem die Basisstation überhaupt keinen TPC-Befehl sendet, während die mit der Sende-/Empfangsvorrichtung entsprechend dem ersten Ausführungsbeispiel ausgerüstete Kommunikationsendgerät eine Sendeleistungssteuerung mit offener Schleife vornimmt. 9 ist ein Blockdiagramm, das den Aufbau einer Basisstation entsprechend dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
Die in 9 gezeigte Basisstation umfasst im Wesentlichen eine Antenne 201, die eine Funkfrequenzsignalwelle sendet beziehungsweise empfängt, einen Sende-/Empfangsschaltabschnitt 202, der den Zeitpunkt des Sendens beziehungsweise Empfangens schaltet, einen Verstärkungsverteilungsabschnitt 203, der den Verstärkungsbetrag des Empfangssignals über eine Anzahl von Anwendern verteilt, einen Empfangsabschnitt 204, der das Empfangssignal verarbeitet und Empfangsinformation, Steuerinformation und einen Empfangspegel extrahiert, einen Steuerabschnitt 205, der verschiedene Abschnitte auf Basis der Steuerinformation und des Empfangspegels steuert, einen Sendeabschnitt 206, der ein die Sendeinformation, die Steuerinformation und den TPC-Befehl tragendes Sendesignal sendet und multiplexiert, einen Verstärkungsabschnitt 207, der Sendesignale an die Anwender multiplexiert und verstärkt. Der Steuerabschnitt 205 enthält einen TPC-Befehls-Erzeugungsabschnitt 208, der TPC-Befehle auf Basis des Empfangspegels erzeugt.
10 ist ein Blockdiagramm, das den Aufbau eines Empfangsabschnittes 204 der Basisstation entsprechend dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
Der Empfangsabschnitt 204 beinhaltet einen Korrelationsberechnungsdemodulationsabschnitt 241, der die Frequenz des Empfangssignals in ein Basisband umwandelt, eine Korrelationsberechnung vornimmt und ein gewünschtes Signal demoduliert, einen Erfassungsabschnitt 242, der eine Erfassungsverarbeitung unter Verwendung eines Korrelationswertes vornimmt und dekodierte Daten extrahiert, einen Dekodierabschnitt 243, der eine Dekodierverarbeitung, so beispielsweise eine Viterbi-Dekodierung, an den dekodierten Daten vornimmt und eine Empfangsinformation und Steuerinformation ausgibt, und einen Pegelmessabschnitt 244, der einen SIR-Wert, also das Verhältnis des Betrages der Verstärkung aus dem Verstärkungsverteilungsabschnitt 203 zu dem Pegel des gewünschten Signals aus dem Korrelationsberechnungsdemodulationsabschnitt 132, misst.
11 ist ein Blockdiagramm, das den Aufbau eines Sendeabschnittes 206 der Basisstation entsprechend dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
Der Sendeabschnitt 206 umfasst einen Kodierabschnitt 261, der Steuerinformation und einen TPC-Befehl in die Sendeinformation einfügt und eine Kodierverarbeitung eines Faltungscodes und dergleichen mehr vornimmt, einen Modulationsabschnitt 262, der eine Primärmodulation und eine Spreizverarbeitung an den kodierten Daten vornimmt und die Frequenz in eine Funkfrequenz umwandelt, und einen Verstärkungsabschnitt 263, der das modulierte Sendesignal verstärkt.
12 ist ein Blockdiagramm, das den Aufbau des TPC-Befehls-Erzeugungsabschnittes 208 der Basisstation entsprechend dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
Wie in 12 gezeigt ist, erzeugt ein Komparator 281 einen TPC-Befehl, um das Kommunikationsendgerät anzuweisen, die Sendeleistung in Abhängigkeit davon zu inkrementieren oder zu dekrementieren, dass der von dem Pegelmessabschnitt 244 ausgegebene Messpegel größer oder kleiner als der Bezugswert 282 ist.
Der Schalter 283 fügt den von dem Komparator 281 ausgegebenen TPC-Befehl oder eine andere Information an der Stelle des Sendeschlitzes, an der der TPC-Befehl eingefügt werden soll, auf Basis der Steuerinformation aus dem Dekodierabschnitt 243 ein.
Dies bedeutet, dass der Schalter 283 den TPC-Befehl in demjenigen Fall einfügt, in dem das Kommunikationsendgerät eine Sendeleistungssteuerung mit geschlossener Schleife vornimmt, sowie weitere Information in demjenigen Fall, in dem das Kommunikationsendgerät eine Sendeleistungssteuerung mit offener Schleife vornimmt.
Wie vorstehend beschrieben worden ist, wird es durch Senden einer anderen Information anstelle eines TPC-Befehls, während das andere Kommunikationsende eine Sendeleistungssteuerung mit offener Schleife vornimmt, möglich, die Sendeeffizienz zu verbessern. Dies ist bei der vorliegenden Erfindung insbesondere dann wirkungsvoll, wenn die Sendeleistungssteuerung mit offener Schleife zeitlich viel ausmacht.
Die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele betreffen denjenigen Fall, in dem das Kommunikationsendgerät den Zeitpunkt des Schaltens zwischen den Modi unabhängig festlegt. Die vorliegende Erfindung ermöglicht jedoch auch, dass die Basisstation den Zeitpunkt des Schaltens zwischen den Modi festlegt und das Kommunikationsendgerät über das Schalten des Zeitpunktes mittels einer Steuerinformation anweist.
Bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen wird eine Sendeleistungssteuerung über die Aufwärtsverbindung (Uplink) eines Kommunikationsendgerätes beschrieben. Die vorliegende Erfindung kann jedoch auch für eine Sendeleistungssteuerung über die Abwärtsverbindung (Downlink) durch die Basisstation verwendet werden.
Die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele beschreiben denjenigen Fall, in dem die Steuerinformation und die TPC-Befehle wie auch die Sendeinformation nach einer Fehlerberichtigungskodierungsverarbeitung gesendet worden sind. Die vorliegende Erfindung ermöglicht jedoch, dass derselbe Effekt erreicht wird, ohne dass eine Fehlerberichtigungskodierungsverarbeitung an der Steuerinformation und den TPC-Befehlen vorgenommen wird. In diesem Fall werden die Steuerinformation und die TPC-Befehle von dem Erfassungsabschnitt extrahiert.
Wie vorstehend beschrieben worden ist, erfolgt bei der Sende-/Empfangsvorrichtung und dem zugehörigen Sende-/Empfangsverfahren entsprechend der vorliegenden Erfindung ein adaptives Schalten zwischen einer Sendeleistungssteuerung mit geschlossener Schleife und einer Sendeleistungssteuerung mit offener Schleife, wodurch es möglich wird, die Eigenschaften beider Steuerungen optimal zu nutzen und Empfangspegelmessfehler zu kompensieren, ohne dass die Notwendigkeit bestünde, eine hohe Empfangsmessgenauigkeit aufrecht zu erhalten, und des Weiteren eine Sendeleistungssteuerung bereitzustellen, die auch mit Fällen umgehen kann, in denen Hochgeschwindigkeitsfading oder Interferenzen auftreten.
Diese Anmeldung beruht auf der japanischen Patentanmeldung mit der Nummer HEI 11-103044, die am 6. März 1999 eingereicht worden ist.

Claims

Sende-/Empfangsvorrichtung, die umfasst: eine erste Sendeleistungswert-Berechnungseinrichtung (161) zum Berechnen eines ersten Sendeleistungswertes auf Basis einem Empfangspegels; eine zweite Sendeleistungswert-Berechnungseinrichtung (162) zum Berechnen eines zweiten Sendeleistungswertes auf Basis eines TPC-Befehls in dem Empfangssignal; gekennzeichnet durch eine Kompensationswert-Berechnungseinrichtung (164) zum Berechnen eines Kompensationswertes auf Basis einer Differenz (163) zwischen dem zweiten Sendeleistungswert und dem ersten Sendeleistungswert; und eine Sendeleistungswert-Auswähleinrichtung (165, 169) zum Auswählen des ersten Sendeleistungswertes, des zweiten Sendeleistungswertes oder eines dritten Sendeleistungswertes, der ermittelt wird, indem der Kompensationswert zu dem ersten Sendeleistungswert addiert wird, als einen Sendeleistungswert.
Sende-/Empfangsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Kompensationswert-Berechnungseinrichtung einen Wert mittelt, der ermittelt wird, indem der erste Sendeleistungswert von dem zweiten Sendeleistungswert subtrahiert wird, und wobei, wenn eine Variation des Mittelwertes unter einen vorgegebenen Schwellenwert fällt, der Mittelwert als der Kompensationswert bestätigt wird.
Sende-/Empfangsvorrichtung nach den Ansprüchen 1 oder 2, wobei die Kompensationswert-Berechnungseinrichtung einen Wert mittelt, der ermittelt wird, indem der erste Sendeleistungswert von dem zweiten Sendeleistungswert mit addierter Zeitgewichtung subtrahiert wird.
Sende-/Empfangsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1–3, wobei die Sendeleistungswert-Auswähleinrichtung den ersten Sendeleistungswert als einen Sendeleistungswert auswählt, bis ein Kanal eingerichtet ist, den zweiten Sendeleistungswert als einen Sendeleistungswert auswählt, nachdem der Kanal eingerichtet ist, bis der Kompensationswert bestätigt wird, und den dritten Sendeleistungswert als einen Sendeleistungswert auswählt, nachdem der Kompensationswert bestätigt ist.
Sende-/Empfangsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1–4, wobei die Leistungswert-Auswähleinrichtung den zweiten Sendeleistungswert als einen Sendeleistungswert bei Handover auswählt.
Sende-/Empfangsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1–5, wobei die Sendeleistungswert-Auswähleinrichtung den zweiten Sendeleistungswert als einen Sendeleistungswer auswählt, wenn die Genauigkeit des Kompensationswertes abnimmt.
Sende-/Empfangsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1–6, wobei die Sendeleistungswert-Auswähleinrichtung den Empfangspegel in eine Anzahl von Bereichen aufteilt, und, wenn sich ein durchschnittlicher Empfangspegel während eines vorgegebenen Zeitraums über die unterteilten Bereiche bewegt, den zweiten Sendeleistungswert als einen Sendeleistungswert auswählt.
Sende-/Empfangsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1–7, wobei die Sendeleistungswert-Auswähleinrichtung einen gültigen Zeitraum für den Kompensationswert im Voraus festlegt und den zweiten Sendeleistungswert als einen Sendeleistungswert auswählt, wenn der gültige Zeitraum verstrichen ist, nachdem der Kompensationswert bestätigt ist.
Sende-/Empfangsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1–8, wobei die Kompensationswert-Berechnungseinrichtung den Kompensationswert erneut berechnet, wenn die Sendeleistungswert-Auswähleinrichtung den zweiten Sendeleistungswert als einen Sendeleistungswert auswählt.
Kommunikations-Endgerätvorrichtung, die mit einer Sende-/Empfangsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1–9 ausgestattet ist.
Basisstationsvorrichtung, die mit der Kommunikations-Endgerätvorrichtung nach Anspruch 10 kommuniziert und so eingerichtet ist, dass sie Senden eines TPC-Befehls unterbricht, wenn die Kommunikations-Endgerätvorrichtung nach Anspruch 10 Sendeleistungssteuerung auf Basis eines Empfangspegels durchführt.
Basisstationsvorrichtung, die mit einer Sende-/Empfangsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1–9 ausgestattet ist.
Kommunikations-Endgerätvorrichtung, die mit der Basisstationsvorrichtung nach Anspruch 12 kommuniziert und so eingerichtet ist, dass sie Senden eines TPC-Befehls unterbricht, wenn die Basisstationsvorrichtung nach Anspruch 12 Sendeleistungssteuerung auf Basis eines Empfangspegels durchführt.
Sendeleistungs-Steuerverfahren, das Sendeleistung unter Verwendung eines ersten Sendeleistungswertes durchführt, der auf Basis des Empfangspegels berechnet wird, bis ein Kanal eingerichtet ist, Sendeleistung unter Verwendung eines zweiten Sendeleistungswertes steuert, der auf Basis eines TPC-Befehls in dem Empfangssignal berechnet wird, nachdem der Kanal eingerichtet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren des Weiteren die Schritte des Berechnens eines Kompensationswertes aus einer Differenz zwischen dem zweiten Sendeleistungswert und dem ersten Sendeleistungswert und des Steuerns der Sendeleistung unter Verwendung einer dritten Sendeleistung, die ermittelt wird, indem der Kompensationswert zu der ersten Sendeleistung addiert wird, nachdem der Kompensationswert bestätigt ist, umfasst.
Sendeleistungs-Steuerverfahren nach Anspruch 14, wobei die Sendeleistung bei Handover unter Verwendung des zweiten Sendeleistungswertes gesteuert wird und der Kompensationswert erneut berechnet wird.
Sendeleistungs-Steuerverfahren nach den Ansprüchen 14 oder 15, wobei, wenn festgestellt wird, dass die Genauigkeit des Kompensationswertes abnimmt, die Sendeleistung unter Verwendung des zweiten Sendeleistungswertes gesteuert wird und der Kompensationswert erneut berechnet wird.
Sendeleistungs-Steuerverfahren nach einem der Ansprüche 14–16, wobei der Empfangspegel in eine Anzahl von Bereichen unterteilt wird, und wenn sich ein durchschnittlicher Empfangspegel während eines vorgegebenen Zeitraums über die unterteilten Bereiche bewegt, die Sendeleistung unter Verwendung des zweiten Sendeleistungswertes gesteuert wird und der Kompensationswert erneut berechnet wird.
Sendeleistungs-Steuerverfahren nach einem der Ansprüche 14–17, wobei ein gültiger Zeitraum für den Kompensationswert im Voraus festgelegt wird, und, wenn der gültige Zeitraum verstrichen ist, nachdem der Kompensationswert bestätigt wird, die Sendeleistung unter Verwendung des zweiten Sendeleistungswertes gesteuert wird und der Kompensationswert erneut berechnet wird.