DE69728211T2

DE69728211T2 - Mobilkommunikationssystem mit Senderleistungssteuerung

Info

Publication number: DE69728211T2
Application number: DE1997628211
Authority: DE
Inventors: Toshifumi Minato-ku Sato
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1996-05-30
Filing date: 1997-05-30
Publication date: 2005-03-10
Anticipated expiration: 2017-05-31
Also published as: KR100270822B1; HK1058585A1; CN1109449C; CA2206365A1; US6088324A; KR970078176A; AU2368697A; JP2785804B2; EP0810743A2; AU716608B2; CN1215669C; JPH09321699A; CN1447548A; CA2206365C; EP0810743A3; EP0810743B1; DE69728211D1; CN1167411A

Description

Die Erfindung betrifft ein Mobilkommunikationssystem, das eine Sendeleistungssteuerungsschaltung zur Steuerung der Sendeleistung bereitstellt, und insbesondere ein Mobilkommunikationssystem, das sich für ein Autotelefon oder tragbares Telefon mit Direct Sequence- bzw. Direct Spread-Codemultiplexzugriffsystem (DS-CDMA-System) eignet.
Herkömmlicherweise sind verschiedene Systemarten als Zellularsystem für ein Autotelefon- oder tragbares Telefonsystem bekannt. Diese bekannten Systeme sind unter anderem ein japanisches Standardsystem (PDC: RCR STD 27), ein nordamerikanisches Standardsystem (TIA IS54) und europäische Standardsysteme, die einen Zeitmultiplexzugriff (TDMA) nutzen, sowie ein weiteres nordamerikanisches Standardsystem (TIA IS95), das einen Codemultiplexzugriff (CDMA) nutzt.
Ein Zellularsystem, welches das Codemultiplexzugriffsystem (CDMA-System) nutzt, ist so eingerichtet, daß zwei oder mehrere Mobiltelefone über Träger von einer Frequenz mit einer Basisstation verbunden sind. Dieses Zellularsystem muß die Basisstation mit einem Kanalsendeleistungssteuerungsverfahren bereitstellen, um die Signalleistungen von mehreren Mobiltelefonen auf miteinander identischen Werten zu halten. Der Grund dafür wird nachstehend beschrieben. Zum Beispiel nehmen wir an, die von einem Mobiltelefon empfangene Leistung sei zehnmal so hoch wie die von einem anderen Mobiltelefon empfangene Leistung. Das erstere Mobiltelefon trägt eine zehnmal größere Kanalstörung als ein anderes Mobiltelefon zu der von einem weiteren Mobiltelefon empfangenen Leistung bei. Mit anderen Worten, das erstere Mobiltelefon verursacht eine Kanalstörung, die derjenigen von zehn gewöhnlichen Mobiltelefonen entspricht. In einem Fall, wo die von einem Mobiltelefon empfangene Leistung zehnmal größer ist als die von den anderen Mobiltelefonen empfangene Leistung, wird im Vergleich zu dem Fall, wo die Basisstation von allen daran angeschlossenen Mobiltelefonen die gleiche Leistung empfängt, die Anzahl von Mobiltelefonen oder Kanälen, die gleichzeitig mit einer Basisstation zu verbinden sind, um neun vermindert.
Das Zellularsystem, das den Codemultiplexzugriff (CDMA) nutzt, muß die Sendeleistung so steuern, daß die Basisstation von jedem der angeschlossenen Mobiltelefone die gleiche Leistung empfangen kann. Eine Störung dieser Steuerung führt ungünstigerweise zu einer beträchtlichen Verringerung der Anzahl der als Systemkapazität anzuschließenden Kanäle.
Die Steuerung der Sendeleistung an einer Aufwärtsverbindung, die im nordamerikanischen Standardsystem ausgeführt wird, das den Codemultiplexzugriff nutzt, wird zum Beispiel in dem von TIA herausgegebenen Dokument ITA/EIA/IS-95-A, Kapitel 6 und 7, ausführlich diskutiert. Die Sendeleistung der Mobiltelefons wird durch eine Leistungssteuerung ohne Rückführung oder eine Leistungssteuerung mit Rückführung gesteuert. Bei der Leistungssteuerung ohne Rückführung mißt das Mobiltelefon die empfangene Leistung an der Abwärtsverbindung, schätzt auf der Basis einer Differenz zwischen der empfangenen Leistung und der von der Basisstation gesendeten Leistung einen Ausbreitungsverlust und bestimmt auf der Grundlage des Ausbreitungsverlusts eine durch das Mobiltelefon selbst zu sendende Leistung. ("Geschätzte Ausgangsleistung einer rückführungslosen Steuerung" von Abschnitt 6.1.2.3.1 des Dokuments TIA/EIA/IS-95-A, herausgegeben von TIA, und "Schätzung bei rückführungsloser Steuerung", Abschnitt 6.1.2.4.1 dieses Dokuments) Bei dieser Leistungssteuerung ohne Rückführung weist die Abwärtsverbindung eine andere Frequenz als die Aufwärtsverbindung auf, so daß der Abwärtsübertragungsverlust nicht unbedingt mit dem Aufwärtsübertragungsverlust übereinstimmt. Daher kann diese Leistungssteuerung ohne Rückführung die Sendeleistung nicht bis ins kleinste Detail steuern.
Bei der Leistungssteuerung mit Rückführung mißt die Basisstation die empfangene Leistung an einer Einheit eines Zeitschlitzes von 1,25 ms und bestimmt die Größe der empfangenen Leistung an einem Bezugswert. In den nachfolgenden Schlitzen der Abwärtsverbindung übermittelt die Basisstation, falls sie feststellt, daß die empfangene Leistung größer als der Bezugswert ist, dem Mobiltelefon eine Anzeige, daß die durch das Mobiltelefon zu übertragende Leistung sich um –1 dB ändert. Falls die Basisstation feststellt, daß die empfangene Leistung kleiner als der Bezugswert ist, übermittelt die Basisstation dem Mobiltelefon eine Anzeige, daß die durch das Mobiltelefon zu übertragende Leistung sich um +1 dB ändert. Als Reaktion auf die Anzeige über die Änderung der Sendeleistung von der Basisstation ändert das Mobiltelefon die Sendeleistung in dem Schlitz, der unmittelbar auf den Schlitz folgt, in dem die Anzeige übermittelt wird. (Vergleiche "Korrektur bei Steuerung mit Rückführung", Abschnitt 6.1.2.4.2. des von TIA herausgegebenen Dokuments TIA/EIA/IS-95-A und "Power Control Subchannel" (Leistungssteuerungs-Unterkanal", Abschnitt 7.1.3.1.7 dieses Dokuments.)
Das nordamerikanische Standardsystem, das den Codemultiplexzugriff (CDMA) nutzt, unterstützt einen Sprachvocoder (Sprachcodierer) mit veränderlicher Bitrate. Das heißt, in einem normalen Telekommunikationskanal (TCH) beträgt die Bitrate 9600 Bit/s, während in einem Intervall, wo keine Sprache stattfindet (stummes Intervall), die Bitrate von 1/2 auf 1/8 reduziert wird, um die für einen anderen Kanal verursachte Störung zu vermindern. Konkret wird ein Rahmen von 20 ms in 16 Zeitschlitze unterteilt, deren Dauer jeweils 1,25 ms beträgt. Von diesen Zeitschlitzen werden ein halber bis ein Achtel Zeitschlitz unter Verwendung einer Pseudozufallsvariablen selektiv übertragen, und die anderen Zeitschlitze werden nicht übertragen, um die Übertragung mit veränderlicher Bitrate zu implementieren. Die Basisstation zeigt die Änderung der Sendeleistung gemäß dem vorstehenden Verfahren an, ungeachtet dessen, ob die Übertragung im aktuellen Zeitschlitz erfolgt oder nicht, während das Mobiltelefon die Sendeleistung nur gemäß der Anzeige einer Änderung der Sendeleistung für den Zeitschlitz ändert, wo die tatsächliche Übertragung ausgeführt wird.
Wie aus der vorstehenden Beschreibung ersichtlich, können, wenn die Änderung des Übertragungsverlusts, d. h. Fading oder Abschattung, allmählich hervorgerufen wird, die Leis tungssteuerung ohne Rückführung und die Leistungssteuerung mit Rückführung eingesetzt werden, um die von dem Mobiltelefon in der Basisstation empfangene Leistung im Bereich von ±1 dB zu steuern.
Wie in der vorstehenden Veröffentlichung beschrieben ("Umgekehrte CDMA-Kanal-Signale", Abschnitt 6.1.3.1 des Dokuments TIA/EIA/IS-95-A, herausgegeben von TIA), wird die Aufwärtsverbindung 64-wertig quadraturmoduliert und asynchron erfaßt. Dann unterliegt das entstehende Signal der RAKE-Kombination und der Antennendiversity-Kombination. Durch Messung dieser kombinierten Leistungen erhält man die empfangene Leistung.
Wenn bei dem Leistungssteuerungssystem ohne Rückführung, das in dem oben beschriebenen, mit Codemultiplexzugriff (CDMA) ausgestatteten nordamerikanischen Standardsystem eingesetzt wird, die Basisstation die durch das Mobiltelefon im N-ten Schlitz übertragene Leistung mißt, übermittelt die Basisstation dem Mobiltelefon eine Anzeige über die Änderung der Sendeleistung im (N + 2)-ten Schlitz, und dann modifiziert das Mobiltelefon die Sendeleistung im (N + 3)-ten Schlitz. Das heißt, die Steuerung wird um drei Schlitze verzögert. Angenommen, ein Schlitz dauert 1,25 ms, dann wird die Steuerung um 3,75 ms verzögert.
Wenn bei dieser Art der Steuerung der Sendeleistung die Veränderung des Übertragungsweges viel langsamer erfolgt als die Steuerungsverzögerung von 3,75 ms, d. h. von 1/267 Hz, dann ist diese Steuerung wirksam. Wenn die Veränderung schneller erfolgt, ist diese Steuerung der Sendeleistung nicht wirksam. Besonders wenn eine hohe Frequenz verwendet wird, wie z. B. 2 GHz, erfolgt die Veränderung des Übertragungsweges wahrscheinlich schneller. Dies kann die Steuerung unwirksam machen.
Im nordamerikanischen Standardsystem mit Anwendung des Codemultiplexzugriffs (CDMA) ist die Steuerungsverzögerung (3 Schlitze = 3,75 ms) größer als die Steuerungsperiode (1 Schlitz = 1,25 ms). Wenn sich der Übertragungsweg allmählich verändert, erfolgt daher die Schwingung in einer Periode, die viermal so lang ist wie die Steuerungsperiode (12 Schlitze = 15 ms). Wenn ferner der Übertragungsweg schnell variiert, ist die Steuerung außerstande, der schnellen Veränderung zu folgen. Daher verursacht die Leistungssteuerung ungünstigerweise einen größeren Fehler als keine Steuerung der Sendeleistung.
Ferner nutzt dieses System einen Dienst mit veränderlicher Bitrate. Wie oben erwähnt, macht sich dieser Nachteil stärker bemerkbar, wenn intermittierende Übertragungen ausgeführt werden. Mit zunehmender Anzahl der auszudünnenden Schlitze wird das Steuerungsintervall verlängert, so daß die Steuerung der viel schnelleren Veränderung des Übertragungsweges nicht folgen kann.
Die Verschachtelung und die Fehlerkorrektur sind wirksam, wenn das Fading so schnell erfolgt, daß die Leistungssteuerungssystem ohne Rückführung nicht folgen kann. In dem nordamerikanischen Standardsystem mit Anwendung des Codemultiplexzugriffs (CDMA) wird daher eine Kombination der Leistungssteuerung ohne Rückführung, der Verschachtelung und der Fehlerkorrekturcodes angewandt, um unabhängig von der Schnelligkeit des Fadings die Empfangsgüte konstant zu halten. Die Kombination der Verschachtelung und der Fehlerkorrekturcodes bewirkt eine Güteverbesserung des betreffenden Kanals, während die Kombination nicht zur Vermeidung der Störungszunahme der anderen Kanäle führt, die sich aus dem Anstieg der mittleren Sendeleistung ergibt, der durch den Steuerungsfehler der Sendeleistung verursacht wird.
US-A-5 305 468 offenbart ein Verfahren zur Steuerung der Ausgangsleistung eines Sende-Empfangs-Geräts. Bei dem beschriebenen Verfahren wird der über einen bestimmten Zeitabschnitt gemittelte Leistungswert eines empfangenen Signals bestimmt. Dieser mittlere Leistungswert wird dann zur Voraussage eines zukünftigen Leistungswerts zur Bestimmung eines geeigneten Leistungsabgleichbefehls benutzt.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Mobilkommunikationssystem zur Steuerung der Sendeleistung bereitzustellen, das so eingerichtet ist, daß es ebenso wie bei dem oben erwähnten nordamerikanischen Standardsystem den Codemultiplexzugriff (CDMA) nutzt und die von dem betreffenden Kanal zu anderen Kanälen übertragene Störung reduziert, indem es den Steuerungsfehler der Sendeleistung in der Aufwärtsverbindung verringert.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines Mobilkommunikationssystems zur Steuerung der Sendeleistung, das so eingerichtet ist, daß es die Zunahme eines Steuerungsfehlers der Sendeleistung bei schnellem Fading und eine Schwingungserscheinung bei sehr langsamem Fading unterdrückt, die Zunahme eines Steuerungsfehlers der Sendeleistung bei intermittierenden Übertragungen mit veränderlicher Bitrate unterdrückt, die vom betreffenden Kanal zu den anderen Kanälen übertragene Störung vermindert, die Anzahl der gleichzeitig für ein Frequenzband genutzten Kanäle erhöht und die Anzahl der anschließbaren Teilnehmer als Maß der Systemkapazität erhöht.
Nach einem ersten Aspekt der Erfindung weist ein Mobilkommunikationssystem auf: eine Basisstation mit einer Einrichtung zur Detektion eines Trägersignalpunkts, der in regelmäßigen Intervallen durch eine gleichphasige Komponente und eine Quadraturkomponente bzw. um 90° phasenverschobene Komponente dargestellt wird, einer Einrichtung zur Korrektur einer Amplitude des durch die Detektoreinrichtung erfaßten Trägersignalpunkts gemäß früheren Sendeleistungssteuerungswerten, einer Einrichtung zur Prädiktion eines Trägersignalpunkts zu einem Zeitpunkt, zu dem die nächste Steuerung der Sendeleistung unter Verwendung des Trägersignalpunkts ausgeführt wird, dessen Amplitude durch die Korrektureinrichtung korrigiert wird, einer Einrichtung zum Vergleich einer elektrischen Leistung des durch die Prädiktionseinrichtung vorausgesagten Trägersignalpunkts mit einem vorher festgesetzten Bezugswert, einer Einrichtung zur Erzeugung eines Steuerungswerts für die Sendeleistung zu dem Zeitpunkt, zu dem die nächste Steuerung der Sendeleistung ausgeführt wird, auf der Basis des durch die Vergleichseinrichtung gelieferten Vergleichsergebnisses, einem Speicher zum Speichern des von der Erzeugungseinrichtung erzeugten Steuerungswerts für die Sendeleistung und zur Übermittlung der vorhergehenden Sendeleistungssteuerungswerte zur Korrektureinrichtung, und einer Einrichtung zur Übertragung des Sendeleistungssteuerungswerts; und
mehrere Mobilgeräte, die über eine Funkwelle mit einer Frequenz mit der Basisstation verbunden sind und so gesteuert werden, daß durch die Basisstation empfangene elektrische Signalleistungen entsprechend dem von der Basisstation übertragenen Sendeleistungssteuerungswert auf miteinander identischen Werten gehalten werden.
Das Mobilkommunikationssystem stellt einen Trägersignalpunktdetektor zur Detektion eines Trägersignalpunkts bereit, der durch die gleichphasige Komponente und die Quadraturkomponente dargestellt wird, und bewirkt die Korrektur einer Amplitude des durch den Detektor erfaßten Trägersignalpunkts auf der Basis der früheren Leistungssteuerungswerte und die Voraussage eines Trägersignalpunkts bei der nächsten Leistungssteuerung auf der Basis der korrigierten Amplitude mittels einer Prädiktionseinheit. Dann wird die Leistung des vorausgesagten Trägersignalpunkts mit dem vorher festgesetzten Bezugswert verglichen. Der Leistungssteuerungswert bei der nächsten Leistungssteuerung wird aus dem Vergleichsergebnis erzeugt und dann zu dem Mobiltelefon übertragen. Mit dieser Funktion kann jedes Mobiltelefon die Sendeleistung so steuern, daß alle Leistungen, welche die Basisstation von den Mobiltelefonen empfängt, aneinander angeglichen werden.
Nach einem zweiten Aspekt der Erfindung ist das Mobilkommunikationssystem nach dem ersten Aspekt der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Detektion des Trägersignalpunkts so eingerichtet ist, daß sie den Trägersignalpunkt durch Detektion von in regelmäßigen Zeitabständen eingefügten Pilotsymbolen erfaßt.
Nach einem dritten Aspekt der Erfindung ist das Mobilkommunikationssystem nach dem ersten Aspekt der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Detektion des Trägersignalpunkts so eingerichtet ist, daß sie den Trägersignalpunkt durch Detektion eines M-wertigen quadraturmodulierten Datensignalpunkts erfaßt. Die M-wertige Quadraturmodulation ist ein System zur Auswahl eines Codes aus einer Serie von M gegeneinander um 90° phasenverschobenen Codes entsprechend der zu übertragenden Information und zur Übertragung des ausgewählten Codes. Wenn M gleich 2^m ist, kann die Information von m Bits mit einem Code übertragen werden. Dies wird bei dem herkömmlichen nordamerikanischen Standardsystem (TIA IS95) angewandt.
Nach einem vierten Aspekt der Erfindung ist das Mobilkommunikationssystem nach dem ersten Aspekt der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß die Prädiktionseinrichtung für eine Ableitung des Prädiktionswerts durch Interpolation von amplitudenkorrigierten Werten der letzten zwei empfangenen Trägersignalpunkte eingerichtet ist.
Nach einem fünften Aspekt der Erfindung ist das Mobilkommunikationssystem nach dem ersten Aspekt der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß die Prädiktionseinrichtung für eine Ableitung des Prädiktionswerts durch Ausführen einer linearen Prädiktion nach der Methode der kleinsten Quadrate bezüglich amplitudenkorrigierter Werte der zuletzt empfangenen Trägersignalpunkte eingerichtet ist.
Nach einem sechsten Aspekt der Erfindung ist das Mobilkommunikationssystem nach dem ersten Aspekt der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß die Prädiktionseinrichtung für eine Ableitung des Prädiktionswerts durch Ausführen einer linearen Prädiktion nach der Methode der kleinsten Quadrate bezüglich amplitudenkorrigierter Werte der zuletzt empfangenen mehreren Trägersignalpunkte eingerichtet ist. Das heißt, das Mobilkommunikationssystem nach dem fünften Aspekt der Erfindung führt eine lineare Näherung aus, wobei die Wurzel aus der Summe der Fehlerquadrate minimiert wird, während das Mobilkommunikationssystem nach dem sechsten Aspekt der Erfindung eine Prädiktion mit minimaler Wurzel aus der Summe der Fehlerquadrate ausführt, die normalerweise keine lineare Näherung liefert.
Nach einem siebenten Aspekt der Erfindung weist ein Mobilkommunikationssystem auf: eine Basisstation mit einer Einrichtung zur Detektion eines aus einer gleichphasigen Komponente und einer Quadraturkomponente eines Weges bestehenden Trägersignalpunkts in regelmäßigen Intervallen, wobei die Detektionseinrichtung für jeden von mehreren Funksignalwegen bereitgestellt wird, einer Einrichtung zur Korrektur einer Amplitude des durch die Detektionseinrichtung erfaßten Trägersignalpunkts gemäß vorhergehenden Sendeleistungssteuerungswerten, wobei die Korrektureinrichtung für jeden von den Wegen und entsprechend der Detektionseinrichtung bereitgestellt wird, einer Einrichtung zur Prädiktion eines Trägersignalpunkts zu einem Zeitpunkt, zu dem die nächste Steuerung der Sendeleistung ausgeführt wird, unter Verwendung des Trägersignalpunkts, dessen Amplitude durch die Korrektureinrichtung korrigiert wird, wobei die Prädiktionseinrichtung entsprechend der jeweiligen Korrektureinrichtung bereitgestellt wird, einer Einrichtung zur Kombination elektrischer Leistungen der durch die Prädiktionseinrichtung vorausgesagten Trägersignalpunkte, einer Einrichtung zum Vergleich der durch die Kombinationseinrichtung kombinierten elektrischen Leistung mit einem vorher festgesetzten Bezugswert, einer Einrichtung zum Erzeugen eines Steuerungswerts für die Sendeleistung zu einem Zeitpunkt, zu dem die nächste Sendeleistungssteuerung ausgeführt wird, auf der Basis des von der Vergleichseinrichtung gelieferten Vergleichsergebnisses, einem Speicher zum Speichern des von der Erzeugungseinrichtung erzeugten Steuerungswerts für die Sendeleistung und zur Übermittlung des Steuerungswerts als vorhergehender Sendeleistungssteuerungswert an die Korrektureinrichtung, und einer Steuerschaltung zur Steuerung der Sendeleistung, wobei die Steuerschaltung eine Einrichtung zur Übertragung des Sendeleistungssteuerungswerts aufweist; und mehrere Mobilgeräte, die über Funkwellen von einer Frequenz mit der Basisstation verbunden sind und so gesteuert werden, daß die durch die Basisstation empfangenen elektrischen Signalleistungen entsprechend dem von der Basisstation übertragenen Sendeleistungssteuerungswert auf einander gleichen Werten gehalten werden.
Das Mobilkommunikationssystem nach dem siebenten Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung der Sendeleistung im Fall der Ausführung der RAKE-Kombination im Direct-Spread-Codemultiplexzugriffsystem (DS-CDMA). Bei der Mobilkommunikation wird ein Funksignal an Objekten wie z. B. Gebäuden und Bergen reflektiert. Das heißt, das Funksignal erreicht den Empfänger auf mehreren Wegen. Bei Anwendung des Direct-Spread-Codemultiplexzugriffsystems kann der Weg abgetrennt werden, wenn eine Laufzeitdifferenz zwischen den Wegen größer ist als ein Chip bzw. Sub-Bit eines Spreizcodes. Daher wird bei Anwendung des Direct-Spread-Codemultiplexzugriffsystems die (weiter unten zu beschreibende) Rake-Kombination im allgemeinen ausgeführt, um die Empfangscharakteristik jedes Weges zu verbessern. Dieses Mobilkommunikationssystem stellt den "Trägersignalpunktdetektor", den "Amplitudenkorrektor" und die "Prädiktionseinheit" bereit, die auf jedem Weg angeordnet sind. Hinter dem "Synthetisator" wird die RAKE-Kombination ausgeführt. Nur eine Kombination dieser Komponenten ist notwendig. Diese ist dem Mobilkommunikationssystem nach dem ersten Aspekt der Erfindung ähnlich.
Nach einem achten Aspekt der Erfindung weist ein Mobilkommunikationssystem auf: eine Basisstation mit einer Funkwellenempfangseinrichtung zum Empfang eines Signals eines Funkwellenbands und zur Umwandlung des Signals in ein komplexes Basisbandsignal, einer Entspreizungseinrichtung zur Extraktion eines Signals eines betreffenden Kanals durch Nachbilden von Spreizungscodes des nach der Umwandlung codegeteilten und multiplexierten komplexen Basisbandsignals, einer Multiplexier- und Trenneinrichtung zum Trennen einer Ausgabe der Entspreizungseinrichtung in Pilotsymbole und Datensymbole, einer Einrichtung zum Ausführen einer gleichphasigen Addition der zeitlich nacheinander von der Demultiplexiereinrichtung empfangenen benachbarten Pilotsymbole zur Verbesserung des Signal-Rausch-Verhältnisses, einer Einrichtung zur Korrektur einer Amplitude des gleichphasig addierten Pilotsymbols gemäß vorhergehenden Sendeleistungssteuerungswerten, einer Einrichtung zur Prädiktion eines empfangenen Signalpunkts des Pilotsymbols zu einem Zeitpunkt, zu dem die nächste Sendeleistungssteuerung durch das Pilotsymbol ausgeführt wird, dessen Amplitude durch die Korrektureinrichtung korrigiert wird, einer Einrichtung zum Vergleich einer empfangenen elektrischen Leistung des durch die Prädiktionseinrichtung vorausgesagten Pilotsymbols mit einem vorher festgesetzten Bezugswert, einer Einrichtung zur Erzeugung des Sendeleistungssteuerungswerts zu einem Zeitpunkt, zu dem die nächste Sendeleistungssteuerung ausgeführt wird, auf der Basis des durch die Vergleichseinrichtung übermittelten Vergleichsergebnisses, einem Speicher zum Speichern des durch die Erzeugungseinrichtung erzeugten Sendeleistungssteuerungswerts und zur Übermittlung der Steuerungswerte als vorhergehende Sendeleistungssteuerungswerte an die Korrektureinrichtung, und einer Schaltung zur Steuerung der Sendeleistung, wobei die Schaltung die Einrichtung zur Übertragung des Sendeleistungssteuerungswerts aufweist; und
mehrere Mobilgeräte, die über Funkwellen von einer Frequenz mit der Basisstation verbunden sind und so gesteuert werden, daß die durch die Basisstation empfangenen elektrischen Signalleistungen entsprechend dem Sendeleistungssteuerungswert auf einander gleichen Werten gehalten werden.
Das heißt, das Mobilkommunikationssystem nach dem achten Aspekt der Erfindung ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung nach dem zweiten Aspekt der Erfindung.
Nach einem neunten Aspekt der Erfindung weist ein Mobilkommunikationssystem auf: eine Basisstation mit einer Funkwellenempfangseinrichtung zum Empfang eines Signals eines Funkwellenbands und zur Umwandlung des Signals in ein komplexes Basisbandsignal, einer Entspreizungseinrichtung zur Extraktion eines Signals eines betreffenden Kanals durch Nachbilden von Spreizungscodes des nach der Umwandlung codegeteilten und multiplexierten komplexen Basisbandsignals, einer Quadraturmodulationseinrichtung zur Berechnung eines Korrelationswerts des komplexen Basisbandsignals mit jedem von M Quadraturcodes (M ist eine positive ganze Zahl), einer Einrichtung zur Auswahl eines der M Korrelationswerte, so daß der ausgewählte Wert eine maximale elektrische Leistung verursacht, einer Einrichtung zur Korrektur einer Amplitude des durch die Auswahleinrichtung ausgewählten Korrelationswerts gemäß vorhergehenden Sendeleistungssteuerungswerten, einer Einrichtung zur Prädiktion eines Signalpunkts zu einem Zeitpunkt, zu dem die nächste Sendeleistungssteuerung durch den amplitudenkorrigierten Korrelationswert ausgeführt wird, einer Einrichtung zum Vergleich einer Amplitude des vorausgesagten Signalpunkts mit einem vorher festgesetzten Bezugswert, einer Einrichtung zur Erzeugung eines Sendeleistungssteuerungswerts zu einem Zeitpunkt, zu dem die nächste Sendeleistungssteuerung ausgeführt wird, auf der Basis des von der Vergleichseinrich tung übermittelten Vergleichsergebnisses, einem Speicher zum Speichern des durch die Erzeugungseinrichtung erzeugten Sendeleistungssteuerungswerts und zur Übermittlung der Steuerungswerte als vorhergehende Sendeleistungssteuerungswerte an die Korrektureinrichtung, und einer Schaltung zur Steuerung der Sendeleistung, wobei die Schaltung eine Einrichtung zur Übertragung des Sendeleistungssteuerungswerts aufweist; und
mehrere Mobilgeräte, die über Funkwellen von einer Frequenz mit der Basisstation verbunden sind und so gesteuert werden, daß die durch die Basisstation empfangenen elektrischen Signalleistungen entsprechend dem durch die Basisstation übertragenen Sendeleistungssteuerungswert auf einander gleichen Werten gehalten werden.
Das heißt, das Mobilkommunikationssystem nach dem neunten Aspekt der Erfindung ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung nach dem dritten Aspekt der Erfindung.
Wie oben dargelegt, stellen die Mobilkommunikationssysteme nach dem ersten bis neunten Aspekt der Erfindung einen Trägersignalpunktdetektor zur Detektion eines Trägersignalpunkts bereit, der in regelmäßigen Intervallen durch die gleichphasige Komponente und die Quadraturkomponente dargestellt wird, und bewirken eine Korrektur der Amplitude des erfaßten Trägersignalpunkts auf der Basis der vorhergehenden Sendeleistungssteuerungswerte und die Voraussage des Trägersignalpunkt bei der nächsten Leistungssteuerung mittels der Prädiktionseinheit. Dann wird die Leistung am vorausgesagten Trägersignalpunkt mit dem vorher festgesetzten Bezugswert verglichen. Auf der Grundlage des Vergleichsergebnisses wird der Sendeleistungssteuerungswert bei der nächsten Leistungssteuerung erzeugt und zum Mobiltelefon übertragen. Die Sendeleistungssteuerung wird unter Verwendung der vorausgesagten Werte so ausgeführt, daß die Sendeleistungssteuerung einem schnelleren Fading folgen und dadurch den Sendeleistungssteuerungsfehler reduzieren kann. Der kleinere Sendeleistungssteuerungsfehler führt zur Verminderung des Einflusses des betreffenden Mobiltelefons auf die anderen Mobiltelefone der anderen Kanäle mit der gleichen Frequenz und verbessert dadurch den Frequenznutzungsgrad.
Die Mobilkommunikationssysteme nach dem ersten bis neunten Aspekt der Erfindung sind so eingerichtet, daß sie den Einfluß der vorhergehenden Sendeleistungssteuerung korrigieren, um eine durch die Sendeleistungssteuerung gegenüber dem sehr langsamen Fading verursachte Schwingungserscheinung zu verhindern. Ferner nutzen diese Mobilkommunikationssysteme die Voraussage bzw. Prädiktion. Wenn daher das Steuerintervall verlängert wird, kann die Steuerung dem Fading folgen. Sie unterdrückt daher wirksam die Zunahme des Sendeleistungssteuerungsfehlers gegenüber der intermittierenden Übertragung entsprechend der veränderlichen Bitrate.
Das Mobilkommunikationssystem nach dem siebenten Aspekt der Erfindung stellt den "Trägersignalpunktdetektor", den "Amplitudenkorrektor" und die "Prädiktionseinheit" bereit, die auf jedem Weg angeordnet sind. Daher kann die vorliegende Erfindung auf den Empfänger Anwendung finden, in dem die RAKE-Kombination ausgeführt wird.
Diese und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden beim Durchlesen der nachstehenden ausführlichen Beschreibung und der Zeichnungen besser ersichtlich. Dabei zeigen:
1 ein Blockschaltbild, das eine Sende-Empfangs-Einheit einer Basisstation darstellt, die in einem Mobilkommunikationssystem nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung untergebracht ist;
2 ein Blockschaltbild, das eine Sende-Empfangs-Einheit eines Mobiltelefons darstellt, die in einem Mobilkommunikationssystem gemäß der Ausführungsform untergebracht ist;
3 eine erläuternde Darstellung, die den Datenaustausch zwischen dem Mobiltelefon und der Basisstation, die in dem Mobilkommunikationssystem gemäß der Ausführungsform enthalten sind, sowie die Betriebsablaufsteuerung der Schaltungen der Basisstation darstellt;
4 eine erläuternde Darstellung, welche die Amplitudenkorrektur und die Voraussage auf der I/Q-Ebene gemäß dieser Ausführungsform der Erfindung darstellt;
5 ein Blockschaltbild, das eine Empfängereinheit einer Basisstation darstellt, die in einer ersten Abwandlung der Erfindung enthalten ist; und
6 ein Blockschaltbild, das eine Empfängereinheit einer Basisstation darstellt, die in einer zweiten Abwandlung der Erfindung enthalten ist.
Die vorliegende Erfindung wird nachstehend anhand der Ausführungsformen ausführlich diskutiert.
1 zeigt einen Sende-Empfangs-Abschnitt einer Basisstation, die in einem Mobilkommunikationssystem nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthalten ist. Dieses Mobilkommunikationssystem bewirkt die Übermittlung von Daten zwischen einer Basisstation und jedem Mobiltelefon mittels des Codemultiplexzugriffssystems.
Der Sende-Empfangs-Abschnitt 100 der Basisstation weist auf: eine Antenne 101, eine mit dieser Antenne 101 verbundene Sende-Empfangs-Weiche bzw. einen Duplexer 102, einen Sendeabschnitt 104, der typischerweise einen Funksender 103 enthält, und einen Empfangsabschnitt 106, der typischerweise einen Funkempfänger 105 enthält.
Der in dem Empfangsabschnitt 106 enthaltene Funkempfänger 105 wandelt ein auf einem Funkwellenband empfangenes Signal in ein komplexes Basisbandsignal um. Das komplexe Basisbandsignal besteht aus einer gleichphasigen Komponente und einer Quadraturkomponente. Das komplexe Basisbandsignal wird an eine Entspreizungsschaltung 111 angelegt. Die Entspreizungsschaltung 111 bildet ein codemultiplexiertes komplexes Basisbandsignal zur Extraktion eines Signals des betreffenden Kanals nach. Das Ausgangssignal der Entspreizungsschaltung 111 wird an eine Demultiplexierschaltung 112 angelegt. Die Demultiplexierschaltung 112 trennt das Eingangssignal in ein Pilotsymbol (PL) und Daten. Das Pilotsymbol wird an eine Schaltung 113 zur gleichphasigen Addition von Pilotsymbolen angelegt.
Die Schaltung 113 zur gleichphasigen Addition von Pilotsymbolen ist eine Schaltung zur Verbesserung des Signal-Rausch-Verhältnisses des Pilotsymbols durch Ausführen einer gleichphasigen Addition der mehreren nacheinander empfangenen Pilotsymbole. Das Ausgangssignal der Schaltung 113 zur gleichphasigen Addition von Pilotsymbolen wird an eine Amplitudenkorrekturschaltung 114 angelegt. Die Amplitudenkorrekturschaltung 114 erhält als Eingabe das aus einem Speicher 115 ausgelesene vorhergehende Sendeleistungssteuerungsbit 116 und korrigiert die Amplitude des Pilotsignals entsprechend dem Steuerungswert der vorhergehenden Sendeleistung. Das Sendeleistungssteuerungsbit ist ein Bit zur Anzeige der Zunahme oder Abnahme der Sendeleistung des Mobiltelefons. Eine Prädiktionsschaltung 117 führt eine Extrapolation oder eine lineare Prädiktion der Pilotsymbole durch, deren aktuelle und frühere Amplituden auf der I/Q-Ebene (I = gleichphasig, Q = Quadratur) korrigiert werden, um ein Pilotsignal in dem Schlitz vorauszusagen, in dem die Sendeleistung gesteuert wird. Auf der I/Q-Ebene wird die gleichphasige Komponente durch eine reelle Achse und die Quadraturkomponente durch eine imaginäre Achse dargestellt.
Die Amplitude des durch die Prädiktionsschaltung 117 vorausgesagten Pilotsymbols und ein Bezugswert 118 der Amplitude werden an eine Vergleichsschaltung 119 angelegt, um beide miteinander zu vergleichen. Das Vergleichsergebnis wird an eine Sendeleistungssteuerungsschaltung 121 angelegt, in der das Sendeleistungssteuerungsbit 116 erzeugt wird. Dieses Bit 116 wird in dem Speicher 115 abgelegt.
Andererseits werden die durch die Demultiplexierschaltung 112 getrennten Daten in eine Pilotsymbolinterpolations- und synchrone Detektionsschaltung 122 eingegeben. Die Schaltung 122 interpoliert die gleichphasig addierten Pilotsymbole, die sich an beiden Enden des Schlitzes befinden, um ein Bezugssignal für die kohärente Detektion abzuleiten. Das erfaßte Signal von der Detektionsschaltung 122 wird an eine Entscheidungs- bzw. Bestimmungsschaltung 124 angelegt, um das Signal zu bestimmen. Dann werden die empfangenen Daten 125 aus der Entscheidungsschaltung 124 ausgegeben.
Andererseits stellt der Sendeabschnitt 104 eine Multiplexierschaltung (MUX) 133 für die Eingabe der gesendeten Daten 131 und des Sendeleistungssteuerungsbits 116 bereit. Die Multiplexierschaltung 133 verarbeitet diese drei Eingangssignale im Zeitmultiplexbetrieb und legt dann das Ergebnis an die Spreizungsschaltung 135 an. Die Spreizungsschaltung 135 führt eine Bandspreizung mit den Spreizungscodes durch. Das Ausgangssignal der Spreizungsschaltung 135 wird an den Funksendeabschnitt 103 angelegt, in dem das Basisbandsignal in ein Funkwellenbandsignal umgewandelt und dann verstärkt wird. Das resultierende Signal wird über den Duplexer 102 zur Antenne 101 übermittelt.
Die Vergleichsschaltung 119 vergleicht die Leistung des von der Prädiktionsschaltung 117 empfangenen Signals mit der Bezugsleistung. Wie nach dem Stand der Technik gebräuchlich, beispielsweise beim nordamerikanischen Standardsystem mit Codemultiplexzugriff, wird das Verhältnis der empfangenen Signal- zur Stör- plus Rauschleistung (Summe aus Rauschleistung und Störleistung) mit dem vorher festgesetzten Bezugswert verglichen. Die Entscheidungsschaltung 124 ermöglicht auf der Basis einer Signalpolarität die Entscheidung, ob der Datenwert eine "0" oder "1" ist. Um die Kommunikationsgüte zu verbessern, wird die Kombination der Entschachtelung und der Fehlerkorrektur (Decodierer mit weicher Entscheidung (Viterbi) zur Durchführung der Fehlerkorrektur mit einem mehrwertigen Signal) mit der Entscheidung ermöglicht.
2 zeigt den Sende-Empfangs-Abschnitt des Mobiltelefons, der in dem Mobilkommunikationssystem gemäß der vorliegenden Ausführungsform enthalten ist. Der Sende-Empfangs-Abschnitt 200 weist auf: eine Antenne 201, einen mit dieser Antenne 201 verbundenen Duplexer 202, einen Sendeabschnitt 204, der typischerweise einen Funksender 203 enthält und einen Empfangsabschnitt 206, der typischerweise einen Funkempfänger 205 enthält.
Der Funkempfänger 205 des Empfangsabschnitts 206 wandelt das auf einem Funkwellenband empfangene Signal in das komplexe Basisbandsignal um. Das komplexe Basisbandsignal besteht aus der gleichphasigen Komponente und der Quadraturkomponente. Dieses komplexe Basisbandsignal wird an eine Entspreizungsschaltung 211 angelegt. Die Entspreizungsschaltung 211 entspreizt das codegeteilte und multiplexierte komplexe Basisbandsignal, um das Signal des betreffenden Kanals zu extrahieren. Das Ausgangssignal der Entspreizungsschaltung 211 wird an eine erste Demultiplexierschaltung 212 angelegt. Die erste Demultiplexierschaltung 212 trennt das Eingangssignal in ein Pilotsymbol (PL) und Daten. Das Pilotsymbol wird an eine Schaltung 213 zur gleichphasigen Addition von Pilotsymbolen angelegt.
Die Schaltung 213 zur gleichphasigen Addition von Pilotsymbolen ist eine Schaltung zur Verbesserung des Signal-Rausch-Verhältnisses des Pilotsymbols durch Ausführen einer gleichphasigen Addition der zeitlich nacheinander empfangenen Pilotsymbole.
Andererseits werden die durch die erste Demultiplexierschaltung 212 abgetrennten Daten an eine Pilotsymbolinterpolations- und synchrone Detektionsschaltung 222 angelegt. Die Schaltung 222 interpoliert die gleichphasig addierten Pilotsymbole an beiden Enden des Schlitzes, um ein Bezugssignal für die kohärente Detektion abzuleiten. Das erfaßte, von der Interpolations- und synchronen Detektionsschaltung 222 ausgegebene Signal wird an eine zweite Demultiplexierschaltung 223 angelegt, in der das erfaßte Signal in einen Datenteil und einen Sendeleistungssteuerungsbit-Teil getrennt wird. Der Datenteil wird an eine erste Entscheidungsschaltung 224 angelegt, in der er bestimmt wird. Dann gibt die Schaltung 224 die empfangenen Daten 225 aus. Das Sendeleistungssteuerungsbit wird an eine zweite Entscheidungsschaltung 226 angelegt, in der das Bit bestimmt wird. Dann gibt die Schaltung 226 ein Sendeleistungssteuerungsbit 227 aus.
Der Sendeabschnitt 204 weist eine Multiplexierschaltung (MUX) 233 auf, die als Eingabe die übertragenen Daten 231 und das Pilotsymbol 232 erhält. Die Multiplexierschaltung 233 verarbeitet diese beiden Eingänge nach dem Zeitmultiplexverfahren und gibt dann die Ergebnisse in eine Spreizungsschaltung 235 ein. Die Spreizungsschaltung 235 führt eine Bandspreizung mit den Spreizungscodes durch. Das Ausgangssignal der Spreizungsschaltung 235 wird an einen Regelverstärker 236 angelegt. Der Regelverstärker 236 erhöht oder vermindert die Sendeleistung entsprechend dem von der zweiten Entscheidungsschaltung 226 ausgegebenen Sendeleistungssteuerungsbit 227. Daher kann der Regelverstärker 236 aus einem Dämpfungsregler bestehen. Das Ausgangssignal des Regelverstärkers 236 wird an einen Funksender 203 angelegt. Der Funksender 203 wandelt das Basisbandsignal in ein Funkwellenbandsignal um und verstärkt das Funkwellenbandsignal. Das verstärkte Signal wird über den Duplexer 202 von der Antenne 201 gesendet.
3 zeigt, wie Daten zwischen dem Mobiltelefon und der Basisstation übertragen werden, die in dem Mobilkommunikationssystem gemäß der vorliegenden Ausführungsform bereitgestellt werden, sowie die Betriebsablaufsteuerung der in der Basisstation bereitgestellten Schaltungen. Um die Beschreibung zu vereinfachen, zeigt 3 den Fall einer einzigen Übertragung für zwei Schlitze, d. h. den Fall des Sendens und Empfangs von Daten mit der halben maximalen Bitrate. Tatsächlich ermöglicht das Mobilkommunikationssystem gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Ausführung kontinuierlicher Übertragungen und einer Datenübermittlung mit einer niedrigeren Geschwindigkeit als der halben maximalen Bitrate. Dies kann auf ähnliche Weise graphisch dargestellt werden.
In den Sendesignalen 301₁ , 301₃ , ... jedes vom Mobiltelefon gesendeten Schlitzes, den Empfangssignalen 302₁ , 302₃ , ... jedes Schlitzes an der Basisstation und den Sendesignalen 303₂ , 303₄ , ... jedes von der Basisstation gesendeten Schlitzes bezeichnen die Indizes "1", "2", "3" usw. die Nummer des Schlitzes. Wie aus 3 ersichtlich, sind die Signale 301 bis 303 jedes Schlitzes so formatiert, daß die Pilotsymbole (PL) an beiden Enden jedes Schlitzes und die Daten zwischen den Pilotsymbolen angeordnet sind. Dieses Format wird benutzt, um die kohärente Detektion bei der Interpolation von Pilotsymbolen zu erleichtern.
Um die Steuerungsverzögerung für die Sendeleistung auf zwei Schlitze festzulegen, wird die Übertragung von der Basisstation um etwa einen Schlitz gegenüber der Übertragung vom Mobiltelefon verschoben. Das Empfangssignal 302₁ des ersten Schlitzes in der Basisstation wird durch die Wirkung einer Demultiplexierschaltung 112 in die Pilotsymbole und die Daten getrennt. Die an beiden Enden des Schlitzes angeordneten Pilotsymbole werden gleichphasig zueinander addiert. Das Additionsergebnis wird als "r0" und "r1" im ersten Schlitz von 3 und als "r2" und "r3" im dritten Schlitz dargestellt. Etwa im fünften Schlitz oder in späteren Schlitzen werden die Additionsergebnisse entsprechend dargestellt, sind aber hier nicht abgebildet.
Falls eine Symbolrate viel schneller ist als die Fadingfrequenz des Übertragungsweges, wird angenommen, daß im wesentlichen keine Veränderung einer Trägerphase oder -amplitude zwischen den benachbart angeordneten Symbolen erfolgt. Durch Ausführen einer gleichphasigen Addition der benachbarten Pilotsymbole wird daher das Signal-Rausch-Leistungsverhältnis des resultierenden Pilotsymbols durch die addierten Symbole verbessert. Diese gleichphasig addierten Pilotsymbole "r0, r1, r2, r3 ..." können als Signale zur Darstellung einer Trägeramplitude und -phase auf der I/Q-Ebene (gleichphasige Komponente und Quadraturkomponente) zum Empfangszeitpunkt des jeweiligen Pilotsymbols betrachtet werden.
Falls keine Steuerung der Sendeleistung ausgeführt wird und die vom Mobiltelefon übertragene Leistung in jedem Schlitz konstant gehalten wird, kann dies anzeigen, daß das empfangene Pilotsymbol die Veränderung des Übertragungsweges darstellt. Wenn ein Intervall zwischen den Pilotsymbolen, d. h. die Schlitzlänge, als viel kürzer als die Fadingfrequenz betrachtet werden kann, stellt die Aufzeichnung der Pilotsymbole eine glatte Kurve dar. Das Mobiltelefon mit einem Codemultiplexzugriffsystem steuert jedoch die Sendeleistung. Daher kann die Aufzeichnung der empfangenen Pilotsymbole nicht als glatte Kurve dargestellt werden.
Um den schädlichen Einfluß der Steuerung für die vom Mobiltelefon übertragene Leistung zu beseitigen und dadurch nur die Änderung des Übertragungsweges darzustellen, korrigiert das Mobilkommunikationssystem gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Amplitude des empfangenen Pilotsymbols entsprechend der Vorgeschichte der vorhergehenden Steuerungsvorgänge für die Sendeleistung. Zum Beispiel wird in dem in 3 dargestellten dritten Schlitz die Veränderung des Übertragungsweges im fünften Schlitz durch Verwendung der Pilotsignale "r0" und "r1" im aktuellen Schlitz (in diesem Fall dem dritten Schlitz) und der Pilotsignale "r2" und "r3" in dem Schlitz, der um zwei Schlitze vor dem aktuellen Schlitz liegt, d. h. im ersten Schlitz, vorausgesagt.
Angenommen, die durch das Mobiltelefon übertragene Leistung im aktuellen Schlitz, d. h. im dritten Schlitz, wird um 1 dB niedriger eingestellt als die Leistung, die durch das Mobiltelefon im ersten Schlitz übertragen wird, der um zwei Schlitze vor dem dritten Schlitz liegt. Unter dieser Voraussetzung kann durch korrigierende Änderung der im dritten Schlitz empfangenen Signale "r0" und "r1" in "r0'" und "r1'" deren Amplituden um 1 dB angehoben sind, die schädliche Auswirkung der Sendeleistungssteuerung auf alle für die Prädiktion verwendeten Pilotsignale beseitigt werden. Die korrigierten Pilotsignale "r0'" und "r1'", deren Amplituden korrigiert sind, und die Pilotsignale "r2" und "r3" werden zur Extrapolation oder linearen Prädiktion der Pilotsignalpunkte auf der I/Q-Ebene in dem Schlitz benutzt, der um zwei Schlitze hinter dem dritten Schlitz liegt, d. h. im fünften Schlitz. Durch Vergleich des vorausgesagten Leistungswerts mit dem Bezugswert wird das Sendeleistungssteuerungsbit 116 (siehe 1) so erzeugt, daß die Differenz minimiert wird. Dieses Sendeleistungssteuerungsbit 116 wird von der Basisstation in dem auf den dritten Schlitz folgenden Schlitz, d. h. im vierten Schlitz, zum Mobiltelefon übertragen. Das Mobiltelefon erhöht oder vermindert die Sendeleistung des auf den vierten Schlitz folgenden Schlitzes, d. h. des fünften Schlitzes, als Reaktion auf eine Anzeige, die durch das empfangene Sendeleistungssteuerungsbit gegeben wird.
4 zeigt eine erläuternde Darstellung, welche die Amplitudenkorrektur und die Voraussage auf der I/Q-Ebene darstellt, die in dieser Ausführungsform durchgeführt werden. In 4 bezeichnet eine Abszissenachse eine I-Komponente als gleichphasige Komponente, und eine Ordinatenachse bezeichnet eine Q-Komponente als Quadraturkomponente. Ein Kreis 401, der durch eine strichpunktierte Linie dargestellt ist, zeigt einen Bezugswert für die Sendeleistungssteuerung an. Das Pilotsymbol (gleichphasig addiertes Symbol) im ersten Schlitz wird durch "r1" und "r2" dargestellt. Das Pilotsymbol im dritten Schlitz wird durch "r3" und "r4" dargestellt. Die Sendeleistung wird zwischen dem ersten und dem dritten Schlitz gesteuert. Diese Steuerung führt zur Veränderung der durch das Mobiltelefon übertragenen Leistung. Daher sind die Amplituden der Pilotsymbole "r2" und "r3" diskontinuierlich.
In 4 wird angenommen, daß die Pilotsymbole "r1'" und "r2'" die Pilotsymbole "r1" und "r2" mit korrigierten Amplituden sind, und daß die durch das Mobiltelefon im ersten Schlitz übertragene Leistung der Leistung äquivalent ist, die durch das Mobiltelefon im dritten Schlitz übertragen wird. Durch Korrektur der Amplituden kann der schädliche Einfluß der Steuerung für die durch das Mobiltelefon übertragene Leistung beseitigt werden. Die Aufzeichnung des Pilotsymbols stellt eine glatte Kurve dar, wie durch die durchgehenden Pfeile von 4 angedeutet. "r5#" und "r6#" sind die Pilotsymbole im fünften Schlitz, die unter Verwendung der Pilotsymbole "r1'", "r2'", "r3" und "r4" vorausgesagt werden. Diese Pilotsymbole "r5#" und "r6#" sind von den durch den Kreis 401 angedeuteten Bezugswerten weit nach außen verschoben. Daher wird die Steuerung so ausgeführt, daß die Sendeleistung des Mobiltelefons im fünften Schlitz erniedrigt wird. Diese Steuerung ermöglicht daher, die im fünften Schlitz tatsächlich empfangenen Pilotsymbole "r5" und "r6" näher an die Bezugswerte heranzubringen, die durch Kreuze auf dem Kreis 401 angedeutet werden.
Die Steuerung der Sendeleistung durch die Wirkung des herkömmlichen Codemultiplexzugriffsystems ist ausgeführt worden, um nur den empfangenen Signalpegel im dritten Schlitz zu messen, die Größe des Meßwerts mit der des Bezugswerts zu vergleichen und auf der Basis des Vergleichsergebnissen die durch das Mobiltelefon übertragene Leistung zu korrigieren. Angenommen, dieses herkömmliche Verfahren wird auf den in 4 dargestellten Fall angewandt, dann stimmen die Pilotsymbole "r3" und "r4" im wesentlichen mit den Punkten auf dem Kreis 401 überein, so daß der empfangene Signalpegel im dritten Schlitz gleichfalls im wesentlichen mit dem Bezugswert übereinstimmt. Daher wird eine Anweisung erteilt, die Sendeleistung im fünften Schlitz nicht zu ändern. Als Ergebnis wird die im fünften Schlitz empfangene Leistung auf die durch die Pilotsymbole "r5#" und "r6#" bezeichneten Werte eingestellt, die gegenüber den Bezugswerten stark verschoben sind. Daher bewirkt die im fünften Schlitz tatsächlich empfangene Leistung eine starke Störung eines anderen Kanals.
Übrigens können verschieden Arten von Verfahren zur Voraussage eines Pilotsignals im nächsten Schlitz angewandt werden, wobei die Pilotsymbole mit korrigierten Amplituden benutzt werden. Das Mobilkommunikationssystem gemäß dieser Ausführungsform verwendet das unten angegebene Verfahren (1), kann aber statt dessen die Verfahren (2) und (3) verwenden.

(1) Prädiktionsverfahren durch lineare Extrapolation unter Verwendung der an beiden Enden eines Schlitzes angeordneten Pilotsymbole.
(2) Prädiktionsverfahren durch Ermitteln einer Fehlergeraden nach der Methode der kleinsten Quadrate für die zuletzt empfangenen N Pilotsymbole, deren Amplituden korrigiert werden, und Extrapolation der Geraden.
(3) Prädiktionsverfahren durch lineare Prädiktion unter Verwendung der zuletzt empfangenen N Pilotsymbole mit korrigierten Amplituden. Dieses Verfahren benutzt den nach der Methode der kleinsten Quadrate ermittelten Fehler der vorhergehenden Kurzzeit-Pilotsymbole.

Nachstehend werden diese Verfahren beschrieben. Um die Beschreibung zu vereinfachen, wird angenommen, daß die gleichphasig addierten Pilotsymbole in regelmäßigen Intervallen bestimmt werden. Das n-te Pilotsymbol ist "r(n)", und der vorausgesagte Wert ist "r(n)#". Die "r(n)" und "r(n)#" sind komplexe Zahlen. Zur Einzeldarstellung dieser Komponenten wird daher der Index I an die gleichphasige Komponente und der Index Q an die Quadraturkomponente angefügt. Das heißt, diese komplexen Zahlen werden wie folgt dargestellt. r(n) = rI(n) + j × rQ(n) r(n)# = rI(n)# + j × rQ(n)#
Die in dieser Ausführungsform benutzte lineare Extrapolation unter Verwendung der an beiden Enden eines Schlitzes angeordneten Pilotsignale, wie in (1) angedeutet, kann die Voraussage besonders leicht durchführen. r(n)# = 2 × r(n – 1) – r(n – 2)
Die Beschreibung ist auf die Prädiktionsmethode zur Bestimmung einer Fehlergeraden nach der Methode der kleinsten Quadrate für die zuletzt empfangenen N Pilotsymbole mit korrigierten Amplituden und die Extrapolation der Geraden ausgerichtet, wie in (2) angedeutet. Diese nach der Methode der kleinsten Quadrate ermittelte Fehlergerade erhält man durch Ableitung von Größen a_I, b_I, a_Q und b_Q, welche die folgenden Werte minimieren. Das heißt, für die gleichphasige Komponente (I-Komponente) und die Quadraturkomponente (Q-Komponente) stellt die Abzissenachse eine Zeit dar, und die Ordinatenachse stellt die gleichphasigen und Quadraturkomponenten dar. In dieser Ebene wird die lineare Näherung nach der Methode der kleinsten Quadrate ausgeführt. Die sich ergebende Gerade hat eine Steigung –a_I (oder –a_Q) und einen Wert b_I (oder b_Q) zu einem Zeitpunkt n.
Der Voraussagewert läßt sich wie folgt ausdrücken.
Für N gleich "2" stimmt dies mit der in (1) angegebenen Extrapolationsmethode überein, die in dieser Ausführungsform angewandt wird.
Die nun folgende Beschreibung betrifft das lineare Prädiktionsverfahren unter Verwendung der zuletzt empfangenen N Pilotsymbole mit korrigierten Amplituden. Die vorausgesagten Werte bei diesem Verfahren lassen sich wie folgt darstellen.
wobei "a1, a2, ... an" lineare Prädiktionskoeffizienten sind und dazu dienen, den Erwartungswert eines Fehlers nach der Methode der kleinsten Quadrate zu vermindern. Dieser Erwartungswert wird wie folgt dargestellt.
wobei "a0" gleich 1 ist und X* eine Konjugierte von X darstellt. Die linearen Prädiktionskoeffizienten kann man erhalten, indem man lediglich die folgenden N-dimensionalen simultanen Gleichungen (Normalgleichungen) löst.
Da der Kurzzeit-Übertragungsweg als stetig angesehen wird, kann anstelle des folgenden Erwartungswerts der Kurzzeitmittelwert verwendet werden. E[r(n – j)* × r(n – i)]
Erste Abwandlung
5 zeigt einen Empfangsabschnitt der Basisstation, die in der ersten Abwandlung der vorliegenden Erfindung bereitgestellt wird. Die Einrichtungen des Sendeabschnitts der Basisstation und des Mobiltelefons sind die gleichen wie bei der früheren, in 1 und 2 dargestellten Ausführungsform. Daher sind die Einrichtungen hier nicht dargestellt. Das Codemultiplexzugriffsystem bietet eine Fähigkeit zur Ausführung einer Mehrweg-Diversity unter Verwendung der Mehrwegeigenschaft des Übertragungswegs. Der Empfangsabschnitt 501 implementiert den Empfänger zur Ausführung der Mehrweg-Diversity (den sogenannten RAKE-Empfänger).
Dieser Empfangsabschnitt 501 enthält einen Funkempfänger 503 zur Umwandlung eines empfangenen Signals 502 eines Funkwellenbandes in ein komplexes Basisbandsignal, das aus einer gleichphasigen Komponente und einer Quadraturkomponente besteht. Das komplexe Basisbandsignal wird an eine Entspreizungsschaltung 505 angelegt. Die Entspreizungsschaltung 505 entspreizt das codegeteilte und multiplexierte komplexe Basisbandsignal, um das Signal des betreffenden Kanals zu extrahieren. Das Ausgangssignal der Entspreizungsschaltung 505 wird an eine Demultiplexierschaltung 506 angelegt. Die Demultiplexierschaltung 506 trennt das Eingangssignal in die Pilotsymbol-Anteile (PL) und den Datenanteil. Die Pilotsymbole werden in eine Schaltung 507 zur gleichphasigen Addition von Pilotsymbolen eingegeben.
Die Schaltung 507 zur gleichphasigen Addition von Pilotsymbolen bewirkt die gleichphasige Addition der zeitlich nacheinander empfangenen Pilotsymbole, um das Signal-Rausch-Verhältnis der Pilotsymbole zu verbessern. Das Ausgangssignal der Schaltung 507 zur gleichphasigen Addition von Pilotsymbolen wird an eine Amplitudenkorrekturschaltung 508 angelegt. Die Amplitudenkorrekturschaltung 508 erhält als Eingabe das vorhergehende Sendeleistungssteuerungsbit (TPC-Bit) 511, das aus einem Speicher 509 ausgelesen wird, und korrigiert die Amplitude des Pilotsymbols entsprechend dem Steuerungswert der vorhergehenden Sendeleistung. Die Prädiktionsschaltung 512 bewirkt eine Extrapolation oder lineare Prädiktion des Pilotsymbols, dessen aktuelle und frühere Amplituden korrigiert sind, auf der I/Q-Ebene, um das Pilotsymbol an dem Schlitz zur Steuerung der Sendeleistung vorauszusagen.
Das Ausgangssignal der Prädiktionsschaltung 512 wird an eine erste Kombinatorschaltung 513 angelegt. Die erste Kombinatorschaltung 513 berechnet eine Summe von Leistungen der durch mehrere RAKE-Finger 514 vorausgesagten Pilotsymbole, wobei jeder RAKE-Finger 514 von den oben beschriebenen Schaltun gen die Entspreizungsschaltung 505, die Demultiplexierschaltung 506, die Schaltung 507 zur gleichphasigen Addition von Pilotsymbolen und die Prädiktionsschaltung 512 sowie eine Pilotsymbolinterpolations- und synchrone Detektionsschaltung 521 aufweist, die weiter unten beschrieben wird. Das Ausgangssignal der ersten Kombinatorschaltung 513 wird an eine Vergleichsschaltung 515 angelegt. Die Vergleichsschaltung 515 vergleicht die Summe mit einem Bezugswert 516. Das Vergleichsergebnis wird zu einer Sendeleistungssteuerungsschaltung 517 übermittelt, in der ein Sendeleistungssteuerungsbit 518 erzeugt wird. Das Bit 518 ist ein Bit zur Anzeige der Zunahme oder Abnahme der Sendeleistung des Mobiltelefons. Das Bit 518 wird in dem Speicher 509 abgelegt.
Andererseits werden die durch die Demultiplexierschaltung 506 abgetrennten Daten in die Pilotsymbolinterpolations- und synchrone Detektionsschaltung 521 eingegeben. Diese Schaltung 521 interpoliert das Pilotsymbol, das durch Ausführung einer gleichphasigen Addition der an beiden Enden des Schlitzes lokalisierten Pilotsymbole abgeleitet wird, und stellt das Interpolationsergebnis als Bezugssignal für eine kohärente Detektion bereit. Das von der Detektionsschaltung 421 ausgegebene erfaßte Signal wird an eine zweite Kombinatorschaltung 522 angelegt. Die zweite Kombinatorschaltung 522 führt eine Diversity-Kombination der erfaßten Signale von allen RAKE-Fingern 514 durch. Das kombinierte Signal wird von der zweiten Kombinatorschaltung 522 zu einer Entscheidungsschaltung 523 zur Erfassung des kombinierten erfaßten Signals übermittelt. Dann gibt die Schaltung 523 die empfangenen Daten 525 aus.
Wenn die vorliegende Erfindung auf den in der ersten Abwandlung bereitgestellten RAKE-Empfänger angewandt wird, führt jeder RAKE-Finger den gleichen Prozeß wie oben aus.
Zweite Abwandlung
6 zeigt einen Empfangsabschnitt der Basisstation, die in der zweiten Abwandlung der vorliegenden Erfindung bereitgestellt wird. Die Beschreibung der vorhergehenden Ausführungsform und der ersten Abwandlung betraf den Fall eines Empfangs des Signals, das die an beiden Enden jedes Schlitzes verborgenen Pilotsymbole (PL) bildet. Die zweite Abwandlung der Erfindung ist eine Anwendung der vorliegenden Erfindung auf das nordamerikanische Standardsystem (TIA IS95) mit dem oben erwähnten Codemultiplexzugriffsystem. An der Aufwärtsverbindung vom Mobiltelefon zur Basisstation in diesem nordamerikanischen Standardsystem erfährt das Signal unter Verwendung von 64- oder 2⁶-Walsh-Codes eine 64-wertige Quadraturmodulation und wird dann unter Verwendung von PN-Codes (Pseudozufallsfolgen-Codes) gespreizt. Dieses nordamerikanische Standardsystem stellt nicht die an jedem Schlitz hinzugefügten Pilotsymbole bereit. Daher deaktiviert dieses System die Ausführung der Prädiktion auf der Grundlage der Pilotsymbole. Die 64-wertige Quadraturmodulation mit 6 Bits pro Symbol dient jedoch zur Erhöhung des Signal-Rausch-Leistungsverhältnisses für ein Symbol. Das heißt, daß die auf Datensymbole gestützte Prädiktion ermöglicht wird. Die Beschreibung der zweiten Abwandlung der vorliegenden Erfindung befaßt sich hier mit dem Fall, daß die Signallänge gleich 64 ist. Die Signallänge ist nicht unbedingt auf diesen Wert beschränkt. Allgemein kann ein größerer Wert zu einem günstigeren Ergebnis führen.
Der in 6 dargestellte Empfangsabschnitt 601 der Basisstation stellt einen Funkempfänger 603 bereit, um ein empfangenes Signal 602 eines Funkwellenbandes in ein komplexes Basisband umzuwandeln, das aus einer gleichphasigen Komponente und einer Quadraturkomponente besteht. Das komplexe Basisbandsignal wird an eine Entspreizungsschaltung 605 angelegt. Die Entspreizungsschaltung 605 entspreizt das codegeteilte und multiplexierte komplexe Basisbandsignal, um ein Signal des betreffenden Kanals zu extrahieren. Das Ausgangssignal der Entspreizungsschaltung 605 wird an eine schnelle Hadamard-Transformationsschaltung 606 angelegt. Diese Schaltung 606 bewirkt die Ableitung der Korrelationswerte (64 Signale) mit 64 Walsh-Codes. Dann wählt eine Auswahlschaltung 607 ein Signal mit der maximalen Leistung aus.
Dann korrigiert wieder eine Amplitudenkorrekturschaltung 608 die Amplitude des Korrelationswerts, der durch die Auswahlschaltung 607 entsprechend einem Sendeleistungssteuerungsbit 611 ausgewählt wurde. Das Bit 611 zeigt die aus einem Speicher 609 ausgelesenen früheren Sendeleistungssteuerungswerte an. Das Ausgangssignal der Amplitudenkorrekturschaltung 608 wird in eine Prädiktionsschaltung 612 eingegeben. Die Prädiktionsschaltung 612 bewirkt eine Extrapolation oder lineare Prädiktion des Korrelationswertsignals, dessen aktuelle und frühere Amplituden auf der I/Q-Ebene korrigiert werden; konkret der gleichphasigen Komponente auf der reellen Achse und der Quadraturkomponente auf der imaginären Achse, und sagt einen Signalpunkt an dem Schlitz voraus, wo die Sendeleistung gesteuert wird. Die Amplitude des vorausgesagten Signalpunkts wird an eine Vergleichsschaltung 613 angelegt, in der die Amplitude mit einem Bezugswert 614 verglichen wird. Eine Sendeleistungssteuerungsschaltung 615 erzeugt ein Sendeleistungssteuerungsbit 616, um auf der Basis des Vergleichsergebnisses die Zunahme oder Abnahme der Sendeleistung des Mobiltelefons anzuzeigen. Dieses Bit 616 wird in einem Speicher 609 abgelegt. Dieses Bit 611 wird in der Amplitudenkorrekturschaltung 608 verwendet und außerdem einem Sendeabschnitt (nicht dargestellt) zugeführt, von dem das Bit zum Mobiltelefon übertragen wird.
Andererseits wird das Ausgangssignal der schnellen Hadamard-Transformationsschaltung 606 auch in eine Quadrierschaltung 618 eingegeben. Die Quadrierschaltung 618 berechnet eine Leistung zu jedem der eingegebenen 64 Korrelationswerte. Eine Maximalwert-Detektionsschaltung 619 erfaßt unter den berechneten Leistungen eine maximale Leistung und liefert einen Index des Korrelationswerts der maximalen Leistung. Der Maximalwert und der Index werden in eine Entscheidungsschaltung 621 eingegeben, in der sie bestimmt werden. Dann gibt die Schaltung 621 die empfangenen Daten 622 aus. Diese Entscheidungsschaltung 621 enthält eine Entschachtelungsschaltung und einen Viterbi-Decodierer mit weicher Entscheidung. Der Korrelationswertindex wird zu einer Auswahlschaltung 607 übermittelt, in welcher der Index für die Auswahl benutzt wird.
Das Mobilkommunikationssystem gemäß der zweiten Abwandlung unterscheidet sich von der vorstehenden Ausführungsform und der ersten Abwandlung darin, daß anstelle der gleichphasig addierten Pilotsymbole der Korrelationswert für die maximale Amplitude verwendet wird, ist aber bezüglich der Amplitudenkorrektur und der Prädiktion mit ihnen identisch. Ähnlich der ersten Abwandlung ist das Mobilkommunikationssystem auf den RAKE-Empfänger anwendbar.
Es können viele, sehr unterschiedliche Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung konstruiert werden, ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Es versteht sich, daß die vorliegende Erfindung, abgesehen von den Definitionen in den beigefügten Patentansprüchen, nicht auf die in der Patentbeschreibung beschriebenen konkreten Ausführungsformen beschränkt ist.

Claims

Mobilkommunikationssystem, das aufweist: eine Basisstation; und mehrere Mobilgeräte; wobei die Basisstation aufweist: eine Einrichtung (106) zur Detektion eines Trägersignalpunkts, der in regelmäßigen Zeitintervallen durch eine gleichphasige Komponente und eine Quadraturkomponente dargestellt wird; eine Einrichtung (114, 508, 608) zur Korrektur einer Amplitude des durch die Detektoreinrichtung erfaßten Trägersignalpunkts gemäß früheren Sendeleistungssteuerungswerten; eine Einrichtung (117, 512, 612) zur Prädiktion eines Trägersignalpunkts für einen Zeitpunkt, zu dem die nächste Steuerung der Sendeleistung unter Verwendung des Trägersignalpunkts ausgeführt wird, dessen Amplitude durch die Korrektureinrichtung korrigiert wird; eine Einrichtung (119, 516, 613) zum Vergleich einer elektrischen Leistung des durch die Prädiktionseinrichtung vorausgesagten Trägersignalpunkts mit einem vorgegebenen Bezugswert; eine Einrichtung (121) zur Erzeugung eines Steuerungswerts für die Sendeleistung zu dem Zeitpunkt, zu dem die nächste Steuerung der Sendeleistung ausgeführt wird, auf der Basis des durch die Vergleichseinrichtung gelieferten Vergleichsergebnisses; einen Speicher (115, 509, 609) zum Speichern des von der Erzeugungseinrichtung erzeugten Steuerungswerts für die Sendeleistung und zur Übermittlung der vorhergehenden Sendeleistungssteuerungswerte zur Korrektureinrichtung; eine Einrichtung (104) zur Übertragung des Sendeleistungssteuerungswerts; und wobei die mehreren Mobilgeräte über eine Funkwelle mit einer Frequenz mit der Basisstation verbunden sind, um die Mobilgeräte so zu steuern, daß durch die Basisstation empfangene elektrische Signalleistungen entsprechend dem von der Basisstation übertragenen Sendeleistungssteuerungswert auf einander gleichen Signalleistungswerten gehalten werden.
Mobilkommunikationssystem nach Anspruch 1, wobei die Einrichtung (106) zur Detektion des Trägersignalpunkts eine Einrichtung zur Detektion des Trägersignalpunkts durch Erfassen von in regelmäßigen Zeitabständen eingefügten Pilotsymbolen aufweist.
Mobilkommunikationssystem nach Anspruch 1, wobei die Einrichtung (106) zur Detektion des Trägersignalpunkts eine Einrichtung zur Detektion des Trägersignalpunkts durch Erfassen eines M-wertigen quadraturmodulierten Datensignalpunkts aufweist.
Mobilkommunikationssystem nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei die Prädiktionseinrichtung (117) eine Einrichtung zur Ableitung des Prädiktionswerts durch Interpolation von amplitudenkorrigierten Werten der letzten zwei empfangenen Trägersignalpunkte aufweist.
System nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei die Prädiktionseinrichtung (117) eine Einrichtung zur Ableitung des Prädiktionswerts durch Ausführen einer linearen Prädiktion nach der Methode der kleinsten Quadrate bezüglich amplitudenkorrigierter Werte der letzten empfangenen Trägersignalpunkte aufweist.
System nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei die Prädiktionseinrichtung (117) eine Einrichtung zur Ableitung des Prädiktionswerts durch Ausführen einer linearen Prädiktion nach der Methode der kleinsten Quadrate bezüglich amplitudenkorrigierter Werte der mehreren zuletzt empfangenen Trägersignalpunkte aufweist.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Detektionseinrichtung (106) für jeden von mehreren Funksignalwegen bereitgestellt wird; wobei die Korrektureinrichtung (114) für jeden von den Wegen und entsprechend der Detektionseinrichtung bereitgestellt wird; wobei die Prädiktionseinrichtung (117) entsprechend jeder von den Korrektureinrichtungen bereitgestellt wird; und wobei das System ferner aufweist: eine Einrichtung zur Kombination elektrischer Leistungen der durch die Prädiktionseinrichtung vorausgesagten Trägersignalpunkte; die Einrichtung zum Vergleich der durch die Kombinationseinrichtung kombinierten elektrischen Leistung mit dem vorgegebenen Bezugswert; und eine Steuerschaltung zur Steuerung der Sendeleistung, wobei die Steuerschaltung die Einrichtung (104) zur Übertragung des Steuerungswerts für die Sendeleistung aufweist.
System nach Anspruch 1, das für die Ausführung einer Kommunikation in einem Direkt-Spreiz- oder Direct-Spread-Codemultiplexzugriffsystem eingerichtet ist; wobei die Basisstation ferner aufweist: eine Funkwellenempfangseinrichtung (105, 503) zum Empfang eines Signals eines Funkwellenbands und zur Umwandlung des Signals in ein komplexes Basisbandsignal; Entspreizungseinrichtung (111, 505) zur Extraktion eines Signals eines betreffenden Kanals durch Nachbilden von Spreizungscodes des nach der Umwandlung codegeteilten und multiplexierten komplexen Basisbandsignals; Demultiplexiereinrichtung (112, 506) zum Trennen einer Ausgabe der Entspreizungseinrichtung in Pilotsymbole und Datensymbole; eine Einrichtung (113, 507) zum Ausführen einer gleichphasigen Addition der zeitlich nacheinander von der Demultiplexiereinrichtung empfangenen benachbarten Pilotsymbole zur Verbesserung des Signal-Rausch-Verhältnisses; und eine Schaltung (517) zur Steuerung der Sendeleistung, wobei die Schaltung die Einrichtung (104) zur Übertragung des Steuerungswerts für die Sendeleistung aufweist; und wobei die Korrektureinrichtung (114, 508) so angepaßt ist, daß sie eine Amplitude des gleichphasig addierten Pilotsymbols gemäß früheren Steuerungswerten für die Sendeleistung korrigiert; wobei die Prädiktionseinrichtung (117, 512) so angepaßt ist, daß sie einen empfangenen Signalpunkt des Pilotsymbols für einen Zeitpunkt voraussagt, zu dem die nächste Steuerung der Sendeleistung durch das Pilotsymbol ausgeführt wird, dessen Amplitude durch die Korrektureinrichtung korrigiert wird; und wobei die Vergleichseinrichtung (119, 516) so angepaßt ist, daß sie eine empfangene elektrische Leistung des durch die Prädiktionseinrichtung vorausgesagten Pilotsymbols mit dem vorgegebenen Bezugswert (516) vergleicht.
System nach Anspruch 1, das so angepaßt ist, daß es die Kommunikation in einem Direkt-Spreiz- oder Direct-Spread-Codemultiplexzugriffsystem und einem M-wertigen Quadraturmodulationssystem ausführt, wobei die Basisstation ferner aufweist: eine Funkwellenempfangseinrichtung (603) zum Empfang eines Signals (602) eines Funkwellenbands und zur Umwandlung des Signals in ein komplexes Basisbandsignal; eine Entspreizungseinrichtung (605) zur Extraktion eines Signals eines betreffenden Kanals durch Nachbilden von Spreizungscodes des nach der Umwandlung codegeteilten und multiplexierten komplexen Basisbandsignals; eine Quadraturmodulationseinrichtung (606) zur Berechnung eines Korrelationswerts des komplexen Basisbandsignals mit jedem der M Quadraturcodes, wobei M eine positive ganze Zahl ist; eine Einrichtung (607) zur Auswahl eines der M Korrelationswerte, so daß der ausgewählte Wert eine maximale elektrische Leistung verursacht; und eine Schaltung (615) zur Steuerung der Sendeleistung, wobei die Schaltung die Einrichtung zur Übertragung des Sendeleistungssteuerungswerts aufweist; und wobei die Korrektureinrichtung (608) so angepaßt ist, daß sie eine Amplitude des durch die Auswahleinrichtung gewählten Korrelationswerts gemäß früheren Steuerungswerten für die Sendeleistung korrigiert; die Prädiktionseinrichtung (612) so angepaßt ist, daß sie einen Signalpunkt für einen Zeitpunkt voraussagt, zu dem die nächste Steuerung der Sendeleistung durch den amplitudenkorrigierten Korrelationswert ausgeführt wird; und die Vergleichseinrichtung (613) so angepaßt ist, daß sie eine Amplitude des vorausgesagten Signalpunkts mit dem vorgegebenen Bezugswert (614) vergleicht.
Verfahren zur Steuerung der Sendeleistung in einem Mobilkommunikationssystem, das die folgenden Schritte aufweist: Detektion eines Trägersignalpunkts, der in regelmäßigen Zeitabständen durch eine gleichphasige Komponente und eine Quadraturkomponente dargestellt wird; Korrektur einer Amplitude des erfaßten Trägersignalpunkts durch Bezugnahme auf gespeicherte frühere Sendeleistungssteuerungswerte; Prädiktion eines Trägersignalpunkts für einen Zeitpunkt, zu dem die nächste Steuerung der Sendeleistung unter Verwendung des Trägersignalpunkts mit korrigierter Amplitude ausgeführt wird; Vergleich einer elektrischen Leistung des vorausgesagten Trägersignalpunkts mit einem vorgegebenen Bezugswert; Erzeugen eines Steuerungswerts für die Sendeleistung für den Zeitpunkt, zu dem die nächste Steuerung der Sendeleistung ausgeführt wird, auf der Basis des Vergleichsergebnisses; Speichern des erzeugten Sendeleistungssteuerungswerts als vorhergehender Sendeleistungssteuerungswert; und Übertragen des Sendeleistungssteuerungswerts zu mehreren Mobilgeräten durch Funkwellen von einer Frequenz und Steuerung der Sendeleistung auf eine solche Weise, daß die durch eine Basisstation empfangenen Sendeleistungen auf der Basis des Steuerungswerts für die Sendeleistung auf einander gleichen Werten gehalten werden.
Steuerungsverfahren für die Sendeleistung in einem Mobilkommunikationssystem nach Anspruch 10, wobei der Schritt zur Detektion des Trägersignalpunkts einen Schritt zum Erfassen des Trägersignalpunkts durch Detektion jedes der in regelmäßigen Zeitabständen eingefügten Pilotsymbole aufweist.
Steuerungsverfahren für die Sendeleistung in einem Mobilkommunikationssystem nach Anspruch 10, wobei der Schritt zur Detektion des Trägersignalpunkts einen Schritt zum Erfassen des Trägersignalpunkts durch Detektion eines Datensignalpunkts aufweist, welcher der M-wertigen Quadraturmodulation unterworfen wird.
Steuerungsverfahren nach Anspruch 10, 11 oder 12, wobei der Schritt zur Prädiktion des Trägersignalpunkts einen Schritt zur Ableitung eines Prädiktionswerts durch Extrapolieren amplitudenkorrigierter Werte der zwei zuletzt empfangenen Trägersignalpunkte aufweist.
Steuerungsverfahren nach Anspruch 10, 11 oder 12, wobei der Schritt zur Prädiktion des Trägersignalpunkts einen Schritt zur Ableitung eines Prädiktionswerts durch Ausführen einer linearen Näherung nach der Methode der kleinsten Quadrate bezüglich der amplitudenkorrigierten Werte der mehreren zuletzt empfangenen Trägersignalpunkte aufweist.
Steuerungsverfahren nach Anspruch 10, 11 oder 12, wobei der Schritt zur Prädiktion des Trägersignalpunkts einen Schritt zur Ableitung eines Prädiktionswerts durch Ausführen einer linearen Näherung nach der Methode der kleinsten Quadrate auf der Basis von amplitudenkorrigierten Werten der mehreren zuletzt empfangenen Trägersignalpunkte aufweist.
Steuerungsverfahren nach Anspruch 10, das ferner die folgenden Schritte aufweist: Detektion eines Trägersignalpunkts, der auf jedem Weg in regelmäßigen Zeitabständen durch eine gleichphasige Komponente und eine Quadraturkomponente dargestellt wird; Korrektur einer Amplitude des auf jedem Weg erfaßten Trägersignalpunkts auf der Basis früherer Sendeleistungssteuerungswerte; Prädiktion eines Trägersignalpunkts auf jedem Weg für einen Zeitpunkt, zu dem auf jedem Weg die nächste Steuerung der Sendeleistung unter Verwendung des Trägersignalpunkts mit korrigierter Amplitude ausgeführt wird; Addition und Kombination von elektrischen Leistungen an den vorausgesagten Trägersignalpunkten; und Vergleich der kombinierten elektrischen Leistung mit dem vorgegebenen Bezugswert.
Steuerungsverfahren nach Anspruch 10, das an die Steuerung der Sendeleistung in einem Mobilkommunikationssystem zur Nachrichtenübertragung in einem Direkt-Spreiz- oder Direct-Spread-Codemultiplexzugriffsverfahren angepaßt ist, wobei das Verfahren ferner die folgenden Schritte aufweist: Empfang eines Funkwellenbandsignals und Umwandlung des Signals in ein komplexes Basisbandsignal; Extraktion eines Signals eines betreffenden Kanals durch Nachbilden von Spreizungscodes des nach der Umwandlung codegeteilten und multiplexierten komplexen Basisbandsignals; Trennen des extrahierten Signals in ein Pilotsymbol und ein Datensymbol; Ausführen einer gleichphasigen Addition benachbarter, der Reihe nach eingegebener Pilotsymbole zur Verbesserung eines Signal-Rausch-Verhältnisses; Korrektur einer Amplitude des gleichphasig addierten Pilotsymbols gemäß früheren Sendeleistungssteuerungswerten; Prädiktion eine Empfangssignalpunkts des Pilotsymbols für einen Zeitpunkt, zu dem die nächste Steuerung der Sendeleistung unter Verwendung des korrigierten Pilotsymbols ausgeführt wird, und Vergleich der vorausgesagten elektrischen Leistung des Pilotsymbols mit dem vorgegebenen Bezugswert.
Steuerungsverfahren nach Anspruch 10, das an die Steuerung der Sendeleistung in einem Mobilkommunikationssystem zur Nachrichtenübertragung in einem Direkt-Spreiz- oder Direct-Spread-Codemultiplexzugriffsverfahren und im M-wertigen Quadraturmodulationsverfahren angepaßt ist, wobei das Verfahren ferner die folgenden Schritte aufweist: Empfang eines Funkwellenbandsignals und Umwandlung des Signals in ein komplexes Basisbandsignal; Extraktion eines Signals eines betreffenden Kanals durch Spreizungsumkehr des nach der Umwandlung codegeteilten und multiplexierten komplexen Basisbandsignals; Berechnung eines Korrelationswerts zwischen dem komplexen Basisbandsignal und jedem von M Quadraturcodes, wobei M eine positive ganze Zahl ist; Auswählen eines Werts zur Ableitung einer maximalen elektrischen Leistung aus M Korrelationswerten; Korrektur einer Amplitude des ausgewählten Korrelationswerts auf der Basis eines früheren Sendeleistungssteuerungswerts; Prädiktion eines Signalpunkts für einen Zeitpunkt, zu dem die nächste Steuerung der Sendeleistung unter Verwendung des amplitudenkorrigierten Korrelationswertsignals ausgeführt wird; und Vergleich einer Amplitude des vorausgesagten Signalpunkts mit dem vorgegebenen Bezugswert.