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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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1. Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung
zur Steuerung der Sendeleistung einer Basisstation in einem Mobilkommunikationssystem
basierend auf einem Codemultiplex-Vielfachzugriff (nachfolgend mit
CDMA abgekürzt).
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2. Beschreibung des verwandten
Standes der Technik
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In
einem CDMA-System erfolgt die Übertragung
durch Ausführen
einer Spreizmodulation, welche einen Spreizcode mit einer Hochgeschwindigkeits-Übertragungsrate
nach einer normalen Informationsmodulation verwendet. Auf der Empfangsseite
wird eine normale Demodulation durchgeführt, nachdem die ursprüngliche
Informations-Bandbreite durch Ausführung einer Entspreizmodulation,
welche den selben Spreizcode verwendet wie die Sendeseite, wiederhergestellt
worden ist. Die Zuordnung einer orthogonalen Spreizcodesequenz zu
jedem Teilnehmer ermöglicht
es einer Vielzahl von Teilnehmern, gleichzeitig auf der selben Frequenzbandbreite
zu kommunizieren.
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In
einem CDMA verwendenden Mobilfunk-Kommunikationssystem nutzt eine
Vielzahl von Mobilstationen gemeinsam das selbe Frequenzband. Bei
der Kommunikation von einer Basisstation zu einer Mobilstation erreichen
die gewünschte
Wellensignalkomponente und Störwellen-Signalkomponente,
die in den von der selben Basisstation gesendeten Signalen enthalten
sind, alle die Mobilstationen mit Hilfe des selben Ausbreitungsweges.
Wenn ein Anruf bei einer Mobilstation A und ein Anruf bei einer
Mobilstation B gleichzeitig von der selben Basisstation getätigt werden,
empfängt
beispielsweise die Mobilstation A den Anruf an sich selbst als gewünschtes
Wellensignal SA und empfängt das Sendesignal an die
Mobilstation B als Störwellensignal
SB. Diese empfangenen Signalkomponenten
SA und SB weisen
jedoch die selben Schwankungseigenschaften auf, da sie mit Hilfe
des selben Sendeweges von der Basisstation zur Mobilstation A empfangen
wurden, und als Ergebnis ist der Störabstand (Verhältnis der
empfangenen Leistung der gewünschten
Welle zur empfangenen Leistung der Störwelle; nachfolgend als "SIR" abgekürzt) an
der Mobilstation konstant festgelegt, unabhängig von der Position der Mobilstation.
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Wenn
die Mobilstation jedoch ein gewünschtes
Wellensignal von einer besonderen Basisstation X empfängt und
ein Störwellensignal
von einer anderen Basisstation Y empfängt, erreichen die von der
Basisstation X gesendete Signalkomponente und die von der Basisstation
Y gesendete Signalkomponente die Mobilstation mit Hilfe unterschiedlicher
Ausbreitungswege. Daher unterscheiden sich auch die Schwankungseigenschaften
dieser Signalkomponenten, und folglich wird eine Mobilstation, die
in der Nähe
einer Funkzellgrenze angeordnet ist, durch das Störwellenssignal
von einer anderen Basisstation stark beeinflusst.
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In
solchen Fällen
kann eine Verschlechterung der Sprachqua lität durch Erhöhen der Sendeleistung einer
Basisstation über
die Referenzleistung für
eine in der Nähe
einer Funkzellgrenze angeordneten Mobilstation vermieden werden.
Auf ähnliche
Weise kann eine Verschlechterung der Sprachqualität auch vermieden werden,
indem die Sendeleistung der Basisstation über die Referenzleistung für eine Mobilstation
erhöht
wird, wobei die Mobilstation an einem Ort angeordnet ist, der von
einer Vielzahl von starken Mehrwegesignalen erreicht wird. Auf der
anderen Seite muss die Sendeleistung der Basisstation unter den
Wert der Referenz-Sendeleistung für andere Mobilstationen, die
eine gute Sprachqualität
aufweisen, gesenkt werden, da die mit der Basisstation kommunizierenden
anderen Mobilstationen, von denen Störwellenleistung empfangen wird,
reduziert werden muss. Diese Faktoren erfordern eine Steuerung der
Sendeleistung der Basisstation, um eine einheitliche Sprachqualität innerhalb
eines Versorgungsbereichs zu erhalten.
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Ein
Beispiel für
ein Verfahren zur Steuerung der Sendeleistung gemäß dem Stand
der Technik ist in dem Aufsatz "On
the System Design Aspects of Code Division Multiple Access (CDMA)
Applied to Digital Cellular and Personal Communication Networks; über die
Systemdesignaspekte von CDMA, der bei digitalen Zellular- und Personalkommunikationssnetzen
angewendet wird" von
A. Salmasi und K. S. Gilhousen offenbart wurde und im IEEE VCT 1991
(Seiten 57–62)
veröffentlicht.
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Ein
weiteres Beispiel ist im Dokument JP-A-09036801 offenbart.
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1 zeigt
eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Steuerung der
Sendeleistung einer Basisstation, die in vorstehend erwähnten Aufsatz
offenbart ist. Diese Vorrichtung weist einen Sender, einen Empfänger und
eine Antennen-Sende-Empfangsweiche 108 auf.
Der Sender besteht aus einer Anzahl N von Kommunikationskanalsendern 101 für die Kommunikationskanäle 1–N, dem
Pilotkanalsender 102, der Sendeleistungs-Entscheidungseinheit 106 und
dem Verstärker 107.
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Sendesignale
an die Mobilstation 113 (Vorwärts-Sendesignale) werden in
die Kommunikationskanalsender 101 eingegeben, wenn die
Signale Sprachsignale sind, und in den Pilotkanalsender 102,
wenn die Signale Pilotsignale sind. Nach der Ausführung einer
Informationsmodulation und einer Frequenzwandlung in die Funkfrequenzbandbreite,
spreizmoduliert jeder einzelne Kanalsender 101 und 102 die
frequenzgewandelten Signale mit Hilfe des Spreizcodes, welcher der
betreffenden Mobilstation entspricht, und gibt das Ergebnis aus. Das
durch Addition der Ausgangssignale aller Kanäle erzeugte Signal wird dann
an den Verstärker 107 ausgegeben.
Das vom Verstärker 107 verstärkte Signal
wird dann mit Hilfe der Antennen-Sende-Empfangsweiche 108 an
die Mobilstation 113 gesendet. Die Kommunikationskanalsender 101 legen
die Kommunikationskanal-Sendeleistung basierend auf von der Sendeleistungs-Entscheidungseinheit 106 mitgeteilten
Informationen fest (wird nachfolgend noch beschrieben).
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Der
Empfänger
besteht aus einem Verstärker 109,
einer Anzahl N von Kommunikationskanalempfängern 110 für die Kommunikationskanäle 1–N, dem
Pilotkanalempfänger 111 und
der Qualitäts-Beurteilungseinheit 112.
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Der
Verstärker 109 verstärkt das
von der Mobilstation 113 empfangene spreizmodulierte Funksignal mit
Hilfe einer Antenne und einer Antennen-Sende-Empfangsweiche 108.
Der Kommunikationskanalempfänger 110 und
der Pilotkanalempfänger 111 unterziehen
das vom Verstärker 109 verstärkte Funksignal
zunächst einer
Entspreizmodulation und extrahieren ein Funkfrequenz-Bandbreitensignal,
und wandeln dann die Frequenz des Funkfrequenzsignals in ein Basisbandsignal
um, erzeugen durch Demodulation ein analoges Signal und geben das
Ergebnis aus. Darüber
hinaus decodieren Kommunikationskanalempfänger 110 jeweils Qualitätsinformationen,
die mit den von der Mobilstation 113 empfangenen Funksignalen
verbunden sind (Informationen, welche die Qualität der von der Basisstation
an die Mobilstation 113 gesendeten Informationen, d. h. den
bei der Mobilstation 113 gemessenen Störabstand, anzeigen), und geben
diese an die Qualitäts-Beurteilungseinheit 112 aus.
Die Qualitäts-Beurteilungseinheit 112 beurteilt
die Qualität
der von der Basisstation an die Mobilstation 113 gesendeten
Signale basierend auf diesen Qualitätsinformationen und benachrichtigt
die Sendeleistungs-Entscheidungseinheit 106. Die Sendeleistungs-Entscheidungseinheit 106 legt
die Kommunikationskanal-Sendeleistung für die Mobilstation basierend
auf der von der Qualitäts-Beurteilungseinheit 112 mitgeteilten
Qualität
fest und stellt die Sendeleistung eines jeden Senders 101 ein.
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In
einer Vorrichtung zur Steuerung der Sendeleistung einer Basisstation
gemäß dieser
Konfiguration wird die Sendeleistung einer Basisstation basierend
auf dem an einer Mobilstation gemessenen Störabstand gesteuert. Wenn der
an der Mobilstation gemessenen Störabstand geringer als ein Referenzwert
ist, dann wird ein Aufforderungssignal zur Erhöhung der Sendeleistung an die
Basisstation gesendet. Wenn der gemessene Störabstand größer als der Referenzwert ist,
dann wird ein Aufforderungssignal zur Senkung der Sendeleistung
an die Basisstation gesendet. Die Basisstation empfängt diese
Aufforderungssignale und entweder erhöht oder senkt die Sendeleistung
um eine vorgeschriebene Steuerstufenleistung, wobei ein kleiner
Wert wie z. B. 0,5 dB als die Steuerstufenleistung verwendet wird.
Die Steuerung ist auf einen Bereich von beispielsweise ±6 dB im
Hinblick auf die Referenzleistung beschränkt.
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In
einem Fall, bei dem die Gesamtsendeleistung der Basisstation zunimmt
und sich einer vorbestimmten maximalen Sendeleistung in der Vorrichtung
zur Steuerung der Sendeleistung einer Basisstation des vorstehend
beschriebenen Standes der Technik nähert, ist die Basisstation
trotz der Übertragung
von Anforderungssignalen zur Erhöhung
der Sendeleistung von einer Mobilstation nicht mehr in der Lage,
die Leistung entsprechend der Aufforderung durch eine Mobilstation
zu erhöhen,
da die Gesamtsendeleistung dann die maximale Sendeleistung überschreiten
würde.
Im Falle einer unzureichenden Sendeleistung tritt das Problem auf, dass
die Wellenform des Sendesignals der Basisstation verzerrt ist, wodurch
eine korrekte Demodulation des Signals an der Mobilstation verhindert
wird und die Verschlechterung der Sprachqualität zunimmt. Solche Fälle einer
unzureichenden Basisstation-Sendeleistung neigen dazu, bei Basisstationen
aufzutreten, die beispielsweise erhöhten Verkehr aufweisen.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Es
ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine
Vorrichtung zur Steuerung der Sendeleistung einer Basisstaion in
einem CDMA-Zellularsystem bereitzustellen, das die Verschlechterung
bei der Vorwärts-Sprachqualität in den
Fällen
verringern kann, bei denen die Gesamtsendeleistung der Basisstation zunimmt
und die Basisstation nicht mehr in der Lage ist, die von den Mobilstationen
gewünschte
Leistung zu übertragen.
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Zum
Erreichen des vorstehend beschriebenen Ziels wird bei dem Verfahren
zur Steuerung der Sendeleistung einer Basisstation in einem CDMA-Mobilkommunikationssystem
eine gewünschte
Sendeleistung Pa(i) eines Sendeleistungs-Steuerobjektkanals i, bei
dem es sich um einen ausgewählten
Kanal für
die Sendeleistungssteuerung unter einer Vielzahl von Kommunikationskanälen handelt,
berechnet. Diese gewünschte Sendeleistung
Pa(i) wird dann zu den Sendeleistungen Ptx(j) addiert, die augenblicklich
für die
Kommunikationskanäle
j eingestellt sind, bei denen es sich um Kommunikationskanäle mit Ausnahme
des Sendeleistungs-Steuerobjektkanals
i handelt, und diese Summe wird als Gesamtsendeleistung Ptotal der
Basisstation verwendet.
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Die
Gesamtsendeleistung Ptotal der Basisstation wird dann mit einer
vorbestimmten maximalen Gesamtsendeleistung Pmax vergli chen, und
wenn die Gesamtsendeleistung der Basisstation Ptotal größer ist
als die maximale Gesamtsendeleistung Pmax, dann wird die Gesamtsendeleistung
der Basisstation Ptotal durch die maximale Gesamtsendeleistung Pmax
dividiert, um den Anteil der unzureichenden Sendeleistung zu berechnen
und eine Leistungsreduzierungsrate Dt herauszufinden.
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Ein
Wert, der durch Verwendung einer Leistungsreduzierungsrate Dt zur Reduzierung der gewünschten Sendeleistung Pa(i)
erhalten wird, wird dann als die neue Sendeleistung des Sendeleistungs-Steuerobjektkanals
i eingestellt, und ein Wert, der durch Verwendung einer Leistungsreduzierungsrate
Dt zur Reduzierung jeder Sendeleistung Ptx(j)
erhalten wird, die augenblicklich für jeden Kommunikationskanal
j eingestellt ist, wird als die neue Sendeleistung jedes Kommunikationskanals
j eingestellt.
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Die
Gesamtsendeleistung Ptotal der Basisstation kann derart gesteuert
werden, dass sie die maximale Gesamtleistung Pmax nicht überschreitet,
indem die Sendeleistung jedes Kommunikationskanals um die Leistungsreduzierungsrate
Dt reduziert wird.
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Darüber hinaus
wird in einem weiteren Verfahren zur Steuerung der Sendeleistung
einer Basisstation in einem CDMA-Mobilkommunikationssystem der vorliegenden
Erfindung ein Kanal als der Sendeleistungs-Steuerobjektkanal i aus
einer Vielzahl von Kommunikationskanälen in regelmäßigen Zeitabständen ausgewählt; und
in einem Sendeleistungs-Steuerprozess, der die Einstellung der Sendeleistung
jedes Kommunikationskanals aktualisiert, so dass der Sendeleistungs-Steuerobjektkanal
i eine vorgeschriebene Sprachqualität erfüllt, wird als die vorherige
Reduzierungsrate Dt–1 die Leistungsreduzierungsrate
der Gesamtsendeleistung gespeichert, die bei der vorherigen Bearbeitung
verwendet wurde.
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Für Kommunikationskanäle j mit
Ausnahme des Sendeleistungs-Steuerobjektkanals
i werden Werte als die provisorischen Sendeleistungen der Kommunikationskanäle j ausgegeben,
wobei die Werte durch Multiplikation der Sendeleistungen Ptx(j),
die augenblicklich für
jeden der Kommunikationskanäle
als Ergebnis des vorherigen Sendeleistungs-Steuervorgangs eingestellt
sind, mit der vorherigen Reduzierungsrate Dt–1 erhalten werden.
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Für den Sendeleistungs-Steuerobjektkanal
i, wenn der durch Multiplikation der gewünschten Sendeleistung Pa(i)
mit einer vorgebenen Funktion der vorherigen Reduzierungsrate Dt–1 erhaltene
Wert gleich oder kleiner einer spezifischen maximalen Sendeleistung
pro Kanal Pmax-1ch ist, wird diese Leistung zu der provisorischen
Sendeleistung des Kanals i; wenn der durch Multiplikation der gewünschten
Sendeleistung Pa(i) mit einer vorgebenen Funktion der vorherigen
Reduzierungsrate Dt–1 erhaltene Wert größer einer
spezifischen maximalen Sendeleistung pro Kanal Pmax-1ch ist, wird
ein Wert, der durch Dividieren der maximalen Sendeleistung pro Kanal
Pmax-1ch durch die vorgegebene Funktion zu der provisorischen Sendeleistung
des Kanals i.
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Die
Gesamtsendeleistung Ptotal der Basisstation wird dann durch Addieren
der provisorischen Sendeleistung eines jeden Kommunikationskanals
berechnet, und die Leistungsreduzierungsrate Dt,
bei der es sich um den Anteil handelt, um den die Gesamtsendeleistung
der Basisstation verringert wird, wird durch Dividieren der Gesamtsendeleistung
Ptotal der Basisstation durch die spezifizierte maximale Gesamtsendeleistung
Pmax berechnet.
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Wenn
die Gesamtsendeleistung Ptotal der Basisstation größer ist
als die maximale Gesamtsendeleistung Pmax, wird die provisorische
Sendeleistung eines jeden Kommunikationskanals durch die Leistungsreduzierungsrate
Dt dividiert, und diese dividierte Sendeleistung
wird als die neue Sendeleistung eines je den Kommunikationskanals
eingestellt. Wenn die Gesamtsendeleistung Ptotal der Basisstation
gleich oder kleiner ist als die maximale Gesamtsendeleistung Pmax,
wird jede provisorische Sendeleistung durch die vorherige Reduzierungsrate
Dt–1 dividiert,
und diese dividierte Sendeleistung wird für jeden Kommunikationskanal
als die neue Sendeleistung eines jeden Kommunikationskanals eingestellt.
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Bei
dem Verfahren zur Steuerung der Sendeleistung einer Basisstation
wird die Sendeleistung eines jeden einzelnen Kommunikationskanals,
der durch den vorherigen Sendeleistungs-Steuervorgang reduziert worden
ist, auf die Sendeleistung vor der Reduzierung zurückgebracht,
indem sie mit einer vorgegebenen Funktion der vorherigen Reduzierungsrate
Dt–1 für den Sendeleistungs-Steuerobjektkanal
i multipliziert wird, und indem sie mit der vorherigen Reduzierungsrate
Dt–1 für die Kommunikationskanäle j multipliziert
wird; diese Sendeleistungen werden dann zu den provisorischen Sendeleistungen;
und diese provisorischen Sendeleistungen werden zur Ausführung der
Steuerung der Sendeleistung verwendet.
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Dementsprechend
erfolgt eine Steuerung, wodurch die Sendeleistung eines jeden Kommunikationskanals
auf seinen ursprünglichen
Wert zurückgebracht
wird, wenn die Gesamtsendeleistung Ptotal der Basisstation die maximale
Gesamtsendeleistung Pmax nicht länger überschreitet.
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Darüber hinaus
ist gemäß einem
weiteren Verfahren zur Steuerung der Sendeleistung einer Basisstation
in einem CDMA-Mobilkommunikationssystem die vorgegebene Funktion
der vorherigen Reduzierungsrate Dt–1 eine
Funktion, mit der die vorherige Reduzierungsrate Dt–1 auf
die Potenz α gehoben
wird.
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In
dem weiteren Verfahren zur Steuerung der Sendeleistung einer Basisstation
in einem CDMA-Mobilkommunikationssystem wird die gewünschte Sendeleistung
Pa(i) des Sendeleistungs- Steuerobjektkanals
i berechnet, bei dem es sich um einen zur Steuerung der Sendeleistung
aus einer Vielzahl von Kommunikationskanälen ausgewählten Kanal handelt.
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Die
Gesamtsendeleistung Ptotal der Basisstation wird dann durch Addieren
der gewünschten
Sendeleistung Pa(i) und der Sendeleistung Ptx(j), die augenblicklich
für die
Kommunikationskanäle
j eingestellt ist, bei denen es sich um Kommunikationskanäle abgesehen
von dem Sendeleistungs-Steuerobjektkanal i handelt, berechnet.
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Die
Leistungswandlungsrate Ct wird dann durch
Dividieren der Gesamtsendeleistung Ptotal der Basisstation durch
die maximale Gesamtsendeleistung Pmax erhalten.
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Ein
Wert, der durch Verwendung der Leistungswandlungsrate Ct zur
Umwandlung der gewünschten Sendeleistung
Pa(i) erhalten wird, wird dann als die neue Sendeleistung des Sendeleistungs-Steuerobjektkanals
i eingestellt, und Werte, die mit Hilfe der Leistungswandlungsrate
Ct zur Umwandlung der Sendeleistung Ptx(j),
die augenblicklich für
jeden der Kommunikationskanäle
j eingestellt ist, erhalten werden, werden als die neuen Sendeleistungen
der Kommunikationskanäle
j eingestellt.
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Bei
diesem Verfahren zur Steuerung der Sendeleistung einer Basisstation
ist der Wert der Gesamtsendeleistung Ptotal der Basisstation immer
gleich der maximalen Gesamtsendeleistung Pmax, indem die eingestellte
Sendeleistung mit der Leistungswandlungsrate multipliziert wird.
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Dementsprechend
hängt die
Störmenge
von der Basisstation nicht länger
von dem Verkehrsvolumen ab, da die Gesamtsendeleistung Ptotal der
Basisstation immer konstant ist, und der Aufbau einer Basisstationsvorrichtung
wird dementsprechend vereinfacht.
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Wie
vorstehend beschrieben worden ist, bewirkt die vorliegende Erfindung,
dass verhindert wird, dass die Gesamtsendeleistung einer Basisstation
die maximale Sendeleistung überschreitet,
indem die Gesamtsendeleistung berechnet wird, wenn die gewünschte Sendeleistung
eines jeden Kanals übertragen
wird, und indem dann die Sendeleistung reduziert wird, wenn die
Gesamtsendeleistung gleich oder größer der maximalen Gesamtsendeleistung
der Basisstation ist.
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Die
vorstehend genannten und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile
der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung
mit Bezug auf die anliegenden Zeichnungen, welche Beispiele für die vorliegende
Erfindung veranschaulichen.
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KURZBESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Es
zeigen:
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1 ein
Blockdiagramm, das die Konfiguration einer Vorrichtung zur Steuerung
der Sendeleistung einer Basisstation gemäß dem Stand der Technik zeigt;
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2 ein
Blockdiagramm, das die Konfiguration einer Vorrichtung zur Steuerung
der Sendeleistung einer Basisstation zeigt;
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3 ein
Ablaufdiagramm, das den Betrieb der Vorrichtung zur Steuerung der
Sendeleistung einer Basisstation in 2 zeigt;
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4 eine
Figur, die die Systemkonfiguration zur Erklärung des Betriebs der Vorrichtung
zur Steuerung der Sendeleistung einer Basisstation ins 2 zeigt;
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5 ein
Blockdiagramm, das die Konfiguration einer Vorrich tung zur Steuerung
der Sendeleistung einer Basisstation gemäß einer erfindungsgemäßen Ausführungsform
zeigt;
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6 ein
Ablaufdiagramm, das den Betrieb der Vorrichtung zur Steuerung der
Sendeleistung einer Basisstation in 5 zeigt;
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7 ein
Blockdiagramm, das die Konfiguration einer Vorrichtung zur Steuerung
der Sendeleistung einer Basisstation zeigt; und
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8 ein
Ablaufdiagramm, das den Betrieb der Vorrichtung zur Steuerung der
Sendeleistung einer Basisstation in 7 zeigt.
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AUSFÜHRLICHE
BESCHREIBUNG
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Zunächst erfolgt
hinsichtlich des Verfahrens zur Steuerung der Sendeleistung einer
Basisstation in einem CDMA-Mobilkommunikationssystem eine Erklärung mit
Bezug auf die anliegenden Zeichnungen. Elementarbauteile, die identisch
sind mit den in 1 gezeigten Bauteilen, sind
durch die selben Bezugszeichen gekennzeichnet.
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Die
Sendeleistungs-Steuervorrichtung weist einen Sender, einen Empfänger und
eine Sende-Empfangsweiche 108 auf.
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Der
Sender weist ein Vielzahl von Kommunikationskanalsendern 101,
einen Pilotkanalsender 102, eine Gesamtsendeleistungs-Berechnungsvorrichtung 103,
einen Vergleicher 104, eine Reduzierungsrate-Berechnungsvorrichtung 105,
eine Sendeleistungs-Entscheidungseinheit 106 und einen
Verstärker 107 auf.
Der Empfänger
weist einen Verstärker 109,
eine Vielzahl von Kommunikationskanalempfängern 110, einen Pilotkanalempfänger 111 und
eine Qualitäts-Beurteilungseinheit 112 auf.
Der Sender und der Empfänger
können mit
einer Vielzahl von Mobilstationen 113 mit Hilfe einer Sende-Empfangsweiche 108 und
einer Antenne kommunizieren.
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Die
Unterschiede zwischen der Vorrichtung zur Steuerung der Sendeleistung
einer Basisstation dieses Beispiels und der Vorrichtung des Standes
der Technik zur Steuerung der Sendeleistung einer Basisstation in 1 liegen
in der Bereitstellung einer Gesamtsendeleistungs-Berechnungsvorrichtung 103,
eines Vergleichers 104 und einer Reduzierungsrate-Berechnungsvorrichtung 105,
und in der Bestimmung der Sendeleistung der Kommunikationskanalsender 101 durch
die Sendeleistungs-Entscheidungseinheit 106 basierend auf den
Beurteilungsergebnissen der Qualitäts-Beurteilungseinheit 112 und
dem Ausgangssignal aus der Reduzierungsrate-Berechnungsvorrichtung 105.
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Die
Gesamtsendeleistungs-Berechnungsvorrichtung 103 berechnet
die Gesamtsendeleistung der Kommunikationskanäle 1–N. Der Vergleicher 104 vergleicht
die an der Gesamtsendeleistungs-Berechnungsvorrichtung 103 berechnete
Gesamtsendeleistung mit einem vorbestimmten vorgegebenen Wert, um
zu bestimmen, ob die Sendeleistung der Basisstation ausreichend
ist oder nicht (ob die Gesamtsendeleistung größer als der vorgegebene Wert
ist oder nicht). Falls am Vergleicher 104 bestimmt wird,
dass die Sendeleistung der Basisstation nicht ausreicht, berechnet
die Reduzierungsrate-Berechnungsvorrichtung 105 die Reduzierungsrate,
bei der es sich um den Anteil handelt, um den die Sendeleistung
reduziert wird. Die Sendeleistungs-Entscheidungseinheit 106 bestimmt
die Sendeleistung mit Hilfe der von der Reduzierungsrate-Berechnungsvorrichtung 105 berechneten
Leistungsreduzierungsrate und gleicht die Sendeleistung an allen
Kommunikationskanalsendern 101 ab.
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Als
Nächstes
erfolgt eine Erklärung
hinsichtlich des Betriebs der Vorrichtung zur Steuerung der Sendeleistung
einer Basisstation in einer Ausführungsform
eines CDMA-Mobilkommunika tionssystems.
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Von
den Vorwärts-Sendesignalen
werden Kommunikationssignale an die Kommunikationskanalsender 101 ausgegeben,
und Pilotsignale werden an einen Pilotkanalsender 102 ausgegeben.
An den Kommunikationskanalsendern 101 sind die Sendeleistungen
basierend auf Informationen, die von der Sendeleistungs-Entscheidungseinheit 106 mitgeteilt
werden, eingestellt. Eine Modulation von analogen Signalen, eine Frequenzwandlung
in eine Funkfrequenzbandbreite und eine Spreizmodulation werden
an jedem der Kanalsender 101 und 102 ausgeführt, und
ein durch Addieren aller Kanalsignale erzeugtes Signal wird an den
Verstärker 107 ausgegeben.
Das am Verstärker 107 verstärkte Signal
wird mit Hilfe der Antennen-Sende-Empfangsweiche 108 an
die Mobilstationen 113 übertragen.
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Informationen
hinsichtlich der an jedem Kommunikationskanalsender 101 eingestellten
Sendeleistung werden an die Gesamtsendeleistungs-Berechnungsvorrichtung 103 ausgegeben.
Die Gesamtsendeleistungs-Berechnungsvorrichtung 103 berechnet
die Gesamtsendeleistung der Kommunikationskanäle 1–N, gefolgt von der Ausgabe
des Gesamtsendeleistungs-Berechnungsergebnis, das an der Gesamtsendeleistungs-Berechnungsvorrichtung 103 berechnet
worden ist, an den Vergleicher 104. Der Vergleicher 104 vergleicht
die Gesamtsendeleistung mit einer maximalen Gesamtsendeleistung
der Basisstation, die im Voraus spezifiziert worden ist, und teilt
das Vergleichsresultat der Reduzierungsrate-Berechnungsvorrichtung 105 mit. Basierend
auf dem Vergleichsresultat aus dem Vergleicher 104 berechnet
die Reduzierungsrate-Berechnungsvorrichtung 105 die Leistungsreduzierungsrate
aus der Gesamtsendeleistung, die an der Gesamtsendeleistungs-Berechnungsvorrichtung 103 berechnet
worden ist, und aus der maximalen Gesamtsendeleistung der Basisstation,
die im Voraus spezifiziert worden ist. Die Leistungsreduzierungsrate
wird dann der Sendeleistungs-Entscheidungseinheit 106 mitgeteilt.
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Andererseits
werden Signale, die von den Mobilstationen 113 mit Hilfe
der Antennen-Sende-Empfangsweiche 108 und des Verstärkers 109 empfangen
werden, an jeden Kanalempfänger 110 und 111 ausgegeben,
und es wird eine Entspreizmodulation, eine Frequenzwandlung zu Basisbandsignalen
und eine Demodulation ausgeführt.
An der Qualitäts-Beurteilungseinheit 112 werden
Qualitätsinformationen
der Vorwärts-Kommunikationskanäle aus Signalen
extrahiert, die an jedem der Empfänger 110 demoduliert
worden sind, und die Resultate werden der Sendeleistungs-Entscheidungseinheit 106 mitgeteilt.
Die Sendeleistungs-Entscheidungseinheit 106 berechnet die
Sendeleistung mit Hilfe der von der Reduzierungsrate-Berechnungsvorrichtung 105 mitgeteilten
Leistungsreduzierungsrate, zusammen mit Qualitätsinformationen, die von der
Qualitäts-Beurteilungseinheit 112 mitgeteilt
worden sind, und benachrichtigt jeden Kommunikationskanalsender 101.
Die Sendeleistung kann an den Kommunikationskanalsendern 101 basierend
auf den von der Sendeleistungs-Entscheidungseinheit 106 mitgeteilten
Informationen nach oben und unten variiert werden.
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Als
Nächstes
wird die Betriebsabwicklung der ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform
mit Bezug auf 3 beschrieben.
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In
der Sendeleistungs-Entscheidungseinheit 106 der Basisstation
wird ein Kommunikationskanal aus den Kommunikationskanälen 1–N in festgelegten
Zeitabständen
ausgewählt,
und die gewünschte
Sendeleistung Pa(i) dieses Kommunikationskanals i wird bestimmt
(Schritt A1). Diese gewünschte
Sendeleistung wird derart bestimmt, dass die Sprachqualität des Vorwärts-Kommunikationskanals
gemäß Bestimmung
durch die Qualitäts-Beurteilungseinheit 112 eine
vorbestimmte Ziel-Sprachqualität
erfüllt.
Die in 3 gezeigten Vorgehensweisen sind Vorgehensweisen
zur Neueinstellung der Sendeleistungen, welche die gewünschte Sendeleistung
Pa(i) des Kommunikationskanals i zu festgelegen Zeitabständen t bestimmen.
Die Sendeleistung Ptx(j) eines jeden Kommunikationskanals j mit
Ausnahme des Kanals i wird der Gesamtsendeleistungs-Berechnungsvorrichtung 103 mitgeteilt.
Die gewünschte
Sendeleistung Pa(i) für
einen Kommunikationskanal i wird mitgeteilt. Die Gesamtsendeleistungs-Berechnungsvorrichtung 103 addiert
diese mitgeteilten Sendeleistungen und berechnet die Gesamtsendeleistung
Ptotal (Schritt A2). Die Gesamtsendeleistung Ptotal wird dann mit
einer voreingestellten maximalen Gesamtsendeleistung Pmax der Kommunikationskanäle der Basisstation am
Vergleicher 104 verglichen (Schritt A3). Wenn das Ergebnis
des Vergleichs die Gleichung (1) erfüllt, d. h. wenn die Sendeleistung
des Kommunikationskanals i nicht auf die gewünschte Sendeleistung Pa(i)
eingestellt werden kann, da die Sendeleistung der Basisstation nicht
ausreicht, berechnet die Reduzierungsrate-Berechnungsvorrichtung 105 die
Reduzierungsrate, bei der es sich um den Anteil der unzureichenden
Sendeleistung handelt. Ptotal > Pmax (1)
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Eine
Reduzierung der Sendeleistung aller Kommunikationskanäle um diesen
Anteil nicht ausreichender Leistung ermöglicht eine Steuerung der Gesamtsendeleistung
auf oder unter dem Maximalwert, während der an den Mobilstationen 113 empfangene
Signalstörabstand
auf einem gleichmäßigen Pegel
gehalten wird. Die Sendeleistungs-Reduzierungsrate Dt kann
mit Hilfe folgender Gleichung (2) (Schritt A4) ermittelt werden: Dt =
Ptotal/Pmax (2)
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Darüber hinaus
wird in einem Fall, bei dem die Sendeleistung der Basisstation die
folgende Gleichung (3) erfüllt,
die Leistungs-Reduzierungsrate Dt 1, und
die Sendeleistung wird nicht verringert (Schritt A5). Ptotal < Pmax (3)
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Die
an der Leistungsreduzierungsrate-Berechnungsvorrichtung 105 berechnete
Leistungs-Reduzierungsrate Dt wird der Sendeleistungs-Entscheidungseinheit 106 mitgeteilt.
Die Sendeleistungs-Entscheidungseinheit 106 berechnet die
Sendeleistung jedes Kommunikationskanals (Schritt A6). Wie in der
folgenden Gleichung (4) gezeigt, wird die Sendeleistung Ptx(i) des
Kommunikationskanals i auf einen Wert festgelegt, der durch Dividieren
der gewünschten
Sendeleistung Pa(i) durch die Leistungs-Reduzierungsrate Dt erhalten wird. Ptx(i) = Pa(i)/Dt (4)
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Falls
j alle Kommunikationskanäle
mit Ausnahme des Kommunikationskanals i darstellt, wird die Sendeleistung
Ptx(j) der Kommunikationskanäle
j auf einen Wert festgelegt, der durch Dividieren der Sendeleistung
Ptx(j) durch die Leistungs-Reduzierungsrate Dt gemäß der folgenden
Gleichung (5) erhalten wird: Ptx(j) = Ptx(j)/Dt (5)
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Die
Einstellung der Sendeleistung an jedem Kommunikationskanalsender 101 wird
auf den durch die Sendeleistungs-Entscheidungseinheit 106 bestimmten
Wert aktualisiert.
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Mit
Hilfe der vorstehend genannten Vorgehensweisen kann die Sendeleistung
aller Kommunikationskanäle
gleichmäßig mit
einheitlicher Geschwindigkeit, welche identisch ist mit dem Anteil
der unzureichenden Sendeleistung, reduziert werden, wodurch eine
Reduzierung bei der Verschlechterung der Sprachqualität des von
einer Basisstation mit nicht ausreichender Sendeleistung übertragenen
Vorwärts-Sendesignals
ermöglicht wird.
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Als
Nächstes
erfolgt eine Erklärung
des Betriebs unter Verwendung von Werten eines tatsächlichen Beispiels.
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4 zeigt
ein Beispiel der Anordnung von Basisstationen und Mobilstationen.
Mit Bezug auf 4 weist das CDMA-Mobilkommunikationssystem
Basisstationen 201 und 202 und Mobilstationen 203, 204, 205, 206 und 207 auf.
Die Basisstation 201 ist mit den Mobilstationen 203, 204, 205 und 206 verbunden,
und es wird davon ausgegangen, dass die Basisstation 201 mit
jeder der Mobilstationen kommuniziert, indem sie die Kommunikationskanäle 208, 209, 210 und 211 verwendet.
Die Basisstation 202 ist mit der Mobilstation 207 verbunden
und kommuniziert mit dieser Mobilstation unter Verwendung des Kommunikationskanals 212.
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Es
folgt eine Erklärung
im Hinblick auf einen Fall, bei dem die gewünschte Sendeleistung Pa(i)
des Kommunikationskanals 208 an den regelmäßig beabstandeten
Zeitpunkten, an denen eine Sendeleistungssteuerung erfolgt, eingestellt
wird.
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Die
Sendeleistung der Kommunikationskanäle 208–211,
welche der Sendeleistungssteuerung des Kommunikationskanals 208 unmittelbar
vorangeht, sind die in der nachfolgenden Tabelle 1 gezeigten Werte, wobei
die maximale Kommunikationskanal-Gesamtsendeleistung
der Basisstation 201 100.0 MW beträgt.
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-
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In
diesem Fall, wenn die gewünschte
Sendeleistung 22 MW beträgt,
so dass der Kommunikationskanal 208 die Ziel-Sprachqualität erfüllt (3,
Schritt A1), ist die Gesamtsendeleistung der Kommunikationskanäle, die
an der Gesamtsendeleistungs-Berechnungsvorrichtung 103 erhalten
wird, dann 110,0 MW (Schritt A2), und die Gesamtsendeleistung überschreitet
daher die maximale Gesamtsendeleistung von 100,0 MW der Basisstation 201 (Schritt
A3). Die Leistungsreduzierungsrate wird an der Reduzierungsrate-Berechnungsvorrichtung 105 (Schritt
A4) berechnet, und es wird ermittelt, dass die Leistungsreduzierungsrate
Dt = 110/100 = 1,1 ist. Die neue Sendeleistung
jedes Kommunikationskanals, der an der Sendeleistungs-Entscheidungseinheit 106 neu
eingestellt wird, ist in der Tabelle 2 gezeigt (Schritt A6).
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Dieses
Beispiel berechnet die Gesamtsendeleistung Ptotal der Basisstation
unter der Annahme, dass die gewünschte
Sendeleistung Pa(i) als die Sendeleistung des Sendeleistungs-Steuerobjektkanals
i eingestellt ist, und reduziert dann die Sendeleistung aller Kommunikationskanäle um einen
festgelegten Anteil, indem er die Leistungsreduzierungsrate Dt verwendet, falls dieser Wert die maximale
Gesamtsendeleistung Pmax überschreitet,
wodurch verhindert wird, dass die Sendeleistung der Basisstation
die maximale Gesamtsendeleistung Pmax überschreitet.
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In
diesem Beispiel wird darüber
hinaus, obwohl die Sendeleistung, die für den Sendeleistungs-Steuerobjektkanal
i eingestellt ist, ein Wert ist, der niedriger als die gewünschte Sendeleistung
Pa(i) ist, die Störmenge
von innerhalb der selben Zelle ebenfalls reduziert, da die Sendeleistung
für andere
Kommunikationskanäle
um den selben Anteil reduziert wird. Daher ist eine Verschlechterung
des Störabstands
nicht von Bedeutung.
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Als
Nächstes
erfolgt eine Erklärung
im Hinblick auf eine Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die anliegenden Zeichnungen.
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5 ist
ein Blockdiagramm der erfindungsgemäßen Ausführungsform. Die Unterschiede
der Vorrichtung zur Steuerung der Sendeleistung einer Basisstation
in 5 im Hinblick auf das erste in 2 gezeigte Beispiel
liegen darin, dass zusätzlich
eine Vielzahl von Leistungsmultiplikatoren 301 für jeden
Kommunikationskanal 1–N,
jeweils mit jedem Leistungsmuliplikator 301 verbundene
Vergleichsvorrichtungen 302, eine Reduzierungsrate-Berechnungsvorrichtung 303,
sowie eine Reduzierungsrate-Speichereinheit 304 bereitgestellt werden;
und die Sendeleistungs-Entscheidungseinheit 106 wird durch
die Sendeleistungs-Entscheidungseinheit 305 ersetzt. Die
Sendeleistungs-Entscheidungseinheit 305 unterscheidet
sich im Hinblick auf die Sendeleistungs-Entscheidungseinheit 106 insofern,
dass die Sendeleistung basierend auf dem Ausgang der Qualitäts-Beurteilungseinheit 112,
der Reduzierungsrate-Berechnungsvorrichtung 303, der Reduzierungsrate-Speichereinheit 304,
und der Vergleichsvorrichtung 302 bestimmt wird.
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In
dieser Ausführungsform
ist die Reduzierungsrate-Speichereinheit 304 für das Speichern
der Leistungsreduzierungsrate vorgesehen, die von der Reduzierungsrate-Berechnungsvorrichtung 303 zur
Verwendung bei der Berechnung der nächsten Leistungsreduzierungsrate
der Kommunikationskanäle
berechnet wird.
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Die
Leistungsmultiplikatoren 301 empfangen Informationen über die
Sendeleistung, die an den Kommunikationskanalsendern 101 eingestellt
ist, und multiplizieren diese Werte um die vorherige Leistungsreduzierungsrate,
die von der Reduzierungsrate-Speichereinheit 304 mitgeteilt
wird. Die multiplizierte Leistung wird an die Vergleicher 302 ausgegeben.
Die Vergleicher 302 vergleichen die multiplizierte Leistung
mit der voreingestellten maximalen Sendeleistung pro Kommunikationskanal.
Die aus jedem Vergleicher 302 für Kommunikationskanäle ausgegebenen
Leistungen werden an der Gesamtsendeleistungs-Berechnungsvorrichtung 103 addiert,
um die Gesamtsendeleistung zu berechnen.
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Der
Vergleicher 104 vergleicht diese Gesamtsendeleistung mit
der voreingestellten maximalen Gesamtsendeleistung der Basisstation,
und die Ergebnisse des Vergleichs werden der Reduzierungsrate-Berechnungsvorrichtung 303 mitgeteilt.
Die Reduzierungsrate-Berechnungsvorrichtung 303 berechnet
die Leistungsreduzierungsrate der Kommunikationskanäle, und
diese Leistungsreduzierungsrate wird der Sendeleistungs-Entscheidungseinheit 305 und
der Reduzierungsrate-Speichereinheit 304 mitgeteilt. Die
Sendeleistungs-Entscheidungseinheit 305 berechnet die Sendeleistung
mit Hilfe der von der Reduzierungsrate-Berechnungsvorrichtung 303 mitgeteilten
Leistungsreduzierungsrate zusammen mit den von der Qualitätsbeurteilungseinheit 112 mitgeteilten
Qualitätsinformationen,
der von der Reduzierungsrate-Speichereinheit 304 mitgeteilten
vorherigen Leistungsreduzierungsrate, und der vom Vergleicher 302 ausgegebenen
Leistung, und benachrichtigt jeden Kommunikationskanalsender 101.
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Als
Nächstes
erfolgt eine Erklärung
im Hinblick auf die Betriebsabläufe
dieser Ausführungsform
mit Bezug auf 6.
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Die
Sendeleistungs-Entscheidungseinheit 305 der Basisstation bestimmt
die gewünschte
Sendeleistung Pa(i) der Kommunikationskanäle in regelmäßigen Zeitabständen (Schritt
A1). Diese gewünschte
Sendeleistung Pa(i) wird als die Leistung berechnet, die eine voreingestellte
Ziel-Sprachqualität
des Vorwärts-Kommunikationskanals
basierend auf der Sprachqualität
des Kommunikationskanals gemäß Beurteilung
durch die Qualitätsbeurteilungseinheit 112 erfüllt.
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Die
in 6 gezeigten Betriebsabläufe sind Sendeleistungs-Steuerprozeduren,
die die gewünschte Sendeleistung
Pa(i) des Kommunikationskanals i in regelmäßigen Zeitabständen t bestimmen.
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Jeder
Kommunikationskanalsender 101 liefert Informationen bezüglich der
Sendeleistung an einen jeweiligen Leistungsmultiplikator 301.
Der Leistungsmultiplikator 301 multipliziert die Sendeleistung
zum augenblicklichen Zeitpunkt tPt, der von jedem Sender 101 mit
Hilfe der zum Zeitpunkt t – 1
berechneten und von der Reduzierungsrate-Speichereinheit 304 mitgeteilten
Reduzierungsrate Dt–1 mitgeteilt wird. In
diesem Fall ist die Zeit t – 1
die Zeit, zu der der Sendeleistungs-Steuervorgang zuvor durchgeführt wurde.
Der Vorgang der Multiplikation der Sendeleistung Pt mit der vorherigen
Reduzierungsrate Dt–1 wird in getrennten
Prozeduren für
den Kommunikationskanal i und den Kommunikationskanal j (j stellt
jeden beliebigen Kommunikationskanal mit Ausnahme des Kommunikationskanals
i dar) durchgeführt.
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Wie
in der folgenden Gleichung (6) gezeigt, wird dür den Kommunikationskanal i
die gewünschte
Sendeleistung Pa(i) mit der Potenz α der vorherigen Reduzierungsrate
Dt–1 am
Leistungsmultiplikator 301 für den Kommunikationskanal i
multipliziert, d. h. Dt–1 α. Pa(i) × Dt–1 α (6) wobei α ein Wert
innerhalb des Bereichs 0 ≤ α ≤ 1 ist, und
wodurch
Dt–1 α zu
1 wird, wenn α 0
ist, und Dt–1 α wird
zu Dt–1,
wenn α =
1. Dt–1 α ist
daher ein Wert im Bereich 1 ≤ Dt–1 α ≤ Dt–1.
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Am
Vergleicher 302 für
den Kommunikationskanal i wird das Berechnungsergebnis des Leistungsmultiplikators 301 mit
der maximalen Sendeleistung pro Kanal Pmax-1ch verglichen (Schritt
B1). Wenn das Berechnungsergebnis des Leistungsmultiplikators 301 größer ist, ändert der
Vergleicher 302 für
den Kommunikationskanal i die gewünschte Sendeleistung Pa(i)
in den durch die folgende Gleichung (7) gezeigten Wert (Schritt
B2): Pa(i) = Pmax·1ch/Dt–1 α (7)
-
Der
Vergleicher 302 für
den Kommunikationskanal i gibt dann einen Wert, der durch Multiplikation
dieses Werts Pa(i) mit dem Wert Dt–1 α erhalten
wird, an die Gesamtsendeleistungs-Berechnungsvorrichtung 103 als
die provisorische Sendeleistung aus. Wenn das Berechnungsergebnis
des Leistungsmultiplikators 301 kleiner ist, gibt der Vergleicher 302 für den Kommunikationskanal
i das Berechnungsergebnis des Leistungsmultiplikators 301 für den Kommunikationskanal
i, d. h. Pa(i) × Dt–1 α,
als die provisorische Sendeleistung ohne Änderung an die Gesamtsendeleistungs-Berechnungsvorrichtung 103 aus.
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Was
den Kommunikationskanal j anbelangt, multipliziert der Leistungsmultiplikator 301 für Kommunikationskanäle j den
Wert Ptx(j), bei dem es sich um die Sendeleistung des Kommunikationskanals
j handelt, mit der vorherigen Reduzierungsrate Dt–1,
wie es in der folgenden Gleichung (8) gezeigt ist, und macht diesen Wert
zur provisorischen Sendeleistung: Ptx(j) × Dt–1 (8)
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Vergleicher 302 für Kommunikationskanäle j geben
die von den Leistungsmultiplikatoren 301 berechnete Leistung
ohne Änderung
an die Gesamtsendeleistungs-Berechnungsvorrichtung 103 als
die provisorische Sendeleistung aus.
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Die
Gesamtsendeleistungs-Berechnungsvorrichtung 103 berechnet
die Gesamtsendeleistung Ptotal durch Aufsummieren der provisorischen
Sendeleistung aller Kommunikationskanäle (Schritt B3), und die Gesamtsendeleistung
Ptotal wird mit der voreingestellten maximalen Gesamtsendeleistung
Pmax des Basisstations-Kommunikationskanals am Vergleicher 104 verglichen
(Schritt A3). Wenn die Ergebnisse des Vergleichs am Vergleicher 104 mit
der durch die nachfolgende Gleichung (9) gezeigten Beziehung übereinstimmt,
d. h. wenn die Sendeleistung der Basisstation nicht ausreichend
ist, wird die Sendeleistungs-Reduzierungsrate Dt, bei
der es sich um das Verhältnis
der nicht ausreichenden Leistung handelt, an der Reduzierungsrate-Berechnungsvorrichtung 303 berechnet
(Schritt A4). Die Gleichung für
die Berechnung der Sendeleistungs-Reduzierungsrate Dt der
Kommunikationskanäle
ist in Gleichung (10) gezeigt. Ptotal > Pmax (9) Dt =
Ptotal/Pmax (10)
-
Darüber hinaus
wird, wenn die Vergleichsergebnisse am Vergleicher 104 mit
der in der nachfolgenden Gleichung (11) gezeigten Relation übereinstimmen,
d. h. wenn die Sendeleistung der Basisstation ausreichend ist, die
Leistungsreduzierungsrate Dt durch die Leistungsreduzierungsrate
Dt–1 an
dem vorherigen Zeitpunkt t – 1
ersetzt, wie es in Gleichung (12) dargestellt ist (Schritt B4). Ptotal < Pmax (11) Dt =
Dt–1 (12)
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Die
an der Reduzierungsrate-Berechnungsvorrichtung 303 berech nete
Leistungsreduzierungsrate wird dann in der Reduzierungsrate-Speichereinheit 304 gespeichert.
Die Sendeleistungs-Entscheidungseinheit 106 berechnet die
Sendeleistung eines jeden Kommunikationskanals (Schritt A6). Die
Sendeleistung Ptx(i) des Kommunikationskanals i wird aus einem Wert
ermittelt, der erhalten wird, indem die gewünschte Sendeleistung Pa(i)
zuerst mit der Leistungsreduzierungsrate Dt–1 des
vorherigen Zeitpunkts t – 1,
der auf die Potenz α gehoben
wurde, multipliziert wird, und dann das Ergebnis durch die Leistungsreduzierungsrate
Dt dividiert wird, wie es in der folgenden
Gleichung (13) gezeigt ist. Ptx(i) = Pa(i) × Dt–1 α/Dt (13)
-
Die
Sendeleistung Ptx(j) des Kommunikationskanals j wird ermittelt,
indem die Sendeleistung Ptx(j) zuerst mit der Leistungsreduzierungsrate
Dt–1 am
vorherigen Zeitpunkt t – 1
multipliziert wird, und das Ergebnis dann durch die Leistungsreduzierungsrate
Dt dividiert wird, wie es in der folgenden
Gleichung (14) gezeigt ist (Schritt B5). Ptx(j) × Dt–1/Dt (14)
-
Das
Merkmal dieser Ausführungsform
ist die Verwendung der Leistungsreduzierungsrate Dt–1 der
vorherigen Zeit t – 1
bei der Berechnung der Leistungsreduzierungsrate Dt zum
Zeitpunkt t. In dem vorstehend beschriebenen ersten Beispiel wird
die Sendeleistung eines Kommunikationskanals j, bei dem es sich
um einen anderen Kanal als den Kommunikationskanal handelt, der
das Objekt der Berechnung der gewünschten Sendeleistung darstellt,
wiederholt jedes Mal reduziert, wenn die Sendeleistung der Basisstation
unzureichend ist, und die Sendeleistung kehrt auch dann nicht auf
den ursprünglichen
Pegel zurück,
wenn die Gesamtsendeleistung Ptotal der Basisstation das Maximum
Pmax nicht überschreitet.
Die Reduzierung der Sendeleistung des Kommunikationskanals j geht
daher weiter, bis der Kommunika tionskanal zum Objekt der gewünschten Sendeleistungsberechnung
wird (Schritt A1), wobei die Sendeleistung so ein Minimum unmittelbar
erreicht, bevor der Kanal zum Objektkanal wird.
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Als
Beispiel ist die Sendeleistung des Kommunikationskanals i auf einem
Minimum, nachdem sie einer Steuerung an dem vorhergehenden Zeitpunkt
t – 1
ausgesetzt worden ist. Dieses Phänomen
neigt dazu, bei zunehmender Länge
der festgelegten Zeitabstände
bei der Berechnung der gewünschten
Sendeleistung eines jeden Kommunikationskanals basierend auf der
Sprachqualität,
d. h. der Dauer der Sendeleistungssteuerung, aufzutreten. In dieser
Ausführungsform
ermöglicht
jedoch die Verwendung eines durch Multiplikation der Sendeleistung
Ptx(j) des Kommunikationskanals j mit der Leistungsreduzierungsrate
Dt–1 am
vorherigen Zeitpunkt t – 1
erhaltene Wert bei der Berechnung der gewünschten Sendeleistung eine
Steuerung, bei der die Sendeleistung eines jeden Kommunikationskanals
zur ursprünglichen
Sendeleistung vor der Reduzierung zurückkehrt, wenn die Gesamtsendeleistung
Ptotal der Basisstation auf weniger als am vorhergehenden Zeitpunkt
t – 1
reduziert wird.
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Die
Verwendung eines durch Multiplikation der vorherigen Leistungsreduzierungsrate
Dt–1 mit
der Sendeleistung Ptx(j) erhaltene Wert resultiert in einer Berechnung
für einen
Kommunikationskanal i mit Hilfe eines Werts, bei dem die Störwellenleistung
erhöht
wird, und als Ergebnis muss die gewünschte Sendeleistung Pa(i) des
Kommunikationskanals i um den Anteil der Erhöhung der Störwellenleistung erhöht werden.
Dt wird für den Kommunikationskanal i
berechnet, indem die gewünschte
Sendeleistung Pa(i) mit Dt–1 α multipliziert
wird. Der Koeffizient α ist
nicht auf einen festgelegten Wert beschränkt, sondern ist ein Wert,
der verändert
werden kann, um sich der Umgebung oder der Verkehrsmenge zum Dienstzeitpunkt
anzupassen.
-
Als
Nächstes
erfolgt eine Erklärung
im Hinblick auf den Betrieb dieser Ausführungsform mit Hilfe von Werten
von einem tatsächlichen
Beispiel. Auch bei dieser Erklärung
wird auf 4 Bezug genommen, welche auch
beim ersten Beispiel verwendet worden ist.
-
Zur
Erklärung
wird ein Fall herangezogen, bei dem die gewünschte Sendeleistung Pa(i)
des Kommunikationskanals 208 zu einem Zeitpunkt bestimmt
wird, an dem in regelmäßigen Abständen eine
Sendeleistungssteuerung durchgeführt
wird.
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Man
geht davon aus, dass die Sendeleistungen aller Kommunikationskanäle 208 bis 211,
welche der Sendeleistungssteuerung des Kommunikationskanals 208 unmittelbar
vorangehen, die in der nachfolgend dargestellten Tabelle 3 sind,
wobei die maximale Gesamtsendeleistung des Kommunikationskanals
der Basisstation 201 100,0 MW beträgt, und die maximale Sendeleistung
pro Kommunikationskanal 50,0 MW beträgt, und der Koeffizient α beträgt 0,5.
Darüber
hinaus geht man davon aus, dass die Leistungsreduzierungsrate Dt–1 zum
vorherigen Zeitpunkt t – 1
1,20 beträgt.
-
-
-
Man
geht davon aus, dass die gewünschte
Sendeleistung, die es einem Kommunikationskanal 208 erlaubt,
die Zielqualität
zu erfüllen,
15,0 MW beträgt
(Schritt A1). Da der durch Multiplikation der gewünschten Sendeleistung
mit der Leistungsreduzierungsrate 1,20 des vorherigen Zeitpunkts,
der auf die Potenz α gehoben
wurde, erhaltene Wert kleiner als die maximale Sendeleistung pro
Kanal von 50 MW ist (Schritt B1), wird als Nächstes die Gesamtsendeleistung
des Kommunikationskanals der Basisstation 201 berechnet
(Schritt B3). Die Gesamtsendeleistung des Kommunikationskanals,
die an der Gesamtsendeleistungs-Berechnungsvorrichtung 103 erhalten
wird, beträgt
112,43 MW, wobei diese die maximale Gesamtsendeleistung der Basisstation 201 überschreitet,
d. h. 100,0 MW (Schritt A3). Die Reduzierungsrate-Berechnungsvorrichtung 303 berechnet
dann die Leistungsreduzierungsrate Dt (Schritt A4) und erhält eine
Leistungsreduzierungsrate von 1,12. Die neuen Sendeleistungen eines
jeden durch die Sendeleistungs-Entscheidungseinheit 305 neu
eingestellten Kommunikationskanals sind die in Tabelle 4 gezeigten
Werte (Schritt B5).
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Wie
bei dem vorstehend beschriebenen ersten Beispiel verhindert diese
Ausführungsform,
dass die Sendeleistung der Basisstation die maximale Gesamtsendeleistung
Pmax überschreitet, indem
die Sendeleistung aller Kommunikationskanäle um eine einheitliche Rate
mit Hilfe der Leistungsreduzierungsrate Dt verringert
wird. Zudem führt
diese Ausführungsform
eine Sendeleistungssteuerung durch Multiplikation der Sendeleistung
des Sendeleistungs-Steuerobjektkanals i mit der vorherigen Reduzierungsrate
Dt–1,
die auf die Potenz α gehoben
wurde, und durch Multiplikation der Sendeleistung der Kommunikationskanäle j mit
der vorherigen Reduzierungsrate Dt–1 aus,
wodurch die Sendeleistung eines jeden einzelnen Kommunikationskanals,
der durch die vorhergehende Sendeleistungssteuerung reduziert wurde,
auf den Wert vor der Reduzierung zurückkehrt, wobei diese Werte
zu den provisorischen Sendeleistungen werden, und dann diese provisorischen
Sendeleistungen eingesetzt werden. Diese Ausführungsform führt daher
eine Steuerung aus, indem sie die Sendeleistung eines jeden Kommunikationskanals
auf seinen ursprünglichen
Wert in den Fällen
zurückbringt,
bei denen die Gesamtsendeleistung Ptotal der Basisstation die maximale
Gesamtsendeleistung Pmax nicht übersteigt.
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Als
Nächstes
erfolgt eine Erklärung
im Hinblick auf das dritte Beispiel mit Bezug auf die anliegenden Zeichnungen. 7 ist
ein Blockdiagramm, das die Vorrichtung zum Steuern der Sendeleistung
einer Basisstation gemäß dem dritten
Beispiel der vorliegenden Erfindung zeigt. Bauelement, die denen
von 2 entsprechen, sind mit den selben Bezugszeichen
bezeichnet.
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Die
Unterschiede zwischen der Sendeleistungs-Steuervorrichtung dieser
Ausführungsform
und der Sendeleistungs-Steuervorrichtung gemäß dem ersten in 2 gezeigten
Beispiel schließen
die Beseitigung des Vergleichers 104 und den Austausch
der Reduzierungsrate-Berechnungsvorrichtung 105 durch die
Umwandlungsrate-Berechnungsvorrichtung 401 ein.
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Die
Gesamtsendeleistungs-Berechnungsvorrichtung 103 berechnet
die Gesamtsendeleistung Ptotal der Kommunikationskanäle und gibt
das Ergebnis dieser Berechnung an die Umwandlungsrate-Be rechnungsvorrichtung 401 aus.
Die Umwandlungsrate-Berechnungsvorrichtung 401 berechnet
die Leistungsumwandlungsrate Ct der Kommunikationskanäle und teilt
die berechnete Leistungsumwandlungsrate Ct der
Sendeleistungs-Entscheidungseinheit 106 mit.
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Als
Nächstes
werden die Betriebsabläufe
dieser Ausführungsform
mit Bezug auf 8 beschrieben.
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Die
Abläufe
dieses Beispiels entsprechen denen des ersten Beispiels von der
Bestimmung der gewünschten
Sendeleistung Pa(i) des Kommunikationskanals i durch die Sendeleistungs-Entscheidungseinheit 106 in
regelmäßigen Zeitabständen t (Schritt)
ab bis hin zur Addition aller vom Sender 102 für alle Kommunikationskanäle mitgeteilten
Sendeleistungen an einer Gesamtsendeleistungs-Berechnungsvorrichtung 103 zum
Erhalt der Berechnung der Gesamtsendeleistung Ptotal (Schritt A2).
Diese berechnete Gesamtsendeleistung Ptotal wird als Nächstes der
Umwandlungsrate-Berechnungsvorrichtung 401 mitgeteilt.
Das Merkmal der dritten Ausführungsform
liegt darin, dass die Umwandlungsrate-Berechnungsvorrichtung 401 eine
Leistungsumwandlungsrate Ct berechnet, so
dass die Sendeleistung Ptotal immer mit der maximalen Kommunikationskanal-Gesamtsendeleistung
Pmax der Basisstation übereinstimmt.
Mit anderen Worten wird die Leistungsumwandlungsrate Ct im
Fall der folgenden Gleichung (15) erhalten (Schritt C1): Ct =
Ptotal/Pmax (15)
-
Die
Leistungsumwandlungsrate Ct nimmt einen
Wert an, der größer oder
gleich 1 ist, wenn die Gesamtsendeleistung Ptotal größer als
die maximale Gesamtsendeleistung Pmax ist, und die Leistungsumwandlungsrate
Ct nimmt einen Wert kleiner oder gleich
1 an, wenn die Gesamtsendeleistung Ptotal kleiner als die maximale
Gesamtsendeleistung Pmax ist. Die Leistung eines jeden Kommunikationskanals
wird so auf einen Wert eingestellt, der kleiner als die provisorische
Leistung in dem Fall ist, dass die Leistungsumwandlungsrate Ct ein Wert größer als 1 ist, und die Leistung
eines jeden Kommunikationskanals wird auf einen Wert eingestellt,
der größer als
die provisorische Leistung ist, wenn die Leistungsumwandlungsrate
Ct ein Wert kleiner als 1 ist.
-
Die
an der Leistungsrate-Berechnungsvorrichtung 401 berechnete
Leistungsumwandlungsrate Ct wird der Sendeleistungs-Entscheidungseinheit 106 mitgeteilt.
Die Sendeleistungs-Entscheidungseinheit 106 bestimmt die
Sendeleistung Ptx(i) des Kommunikationskanals i im Falle der folgenden
Gleichung (16) (Schritt C2): Ptx(i) = Pa(i)/Ct (16)
-
Darüber hinaus
wird die Sendeleistung Ptx(j) des Kommunikationskanals j (j stellt
jeden beliebigen Kanal mit Ausnahme des Kanals i dar) in den durch
die nachfolgende Gleichung (17) erhaltenen Wert umgewandelt: Ptx(j) = Ptx(j)/Ct (17)
-
Mit
Hilfe dieser Betriebsabläufe,
in deren Verlauf die Sendeleistungen aller Kommunikationskanäle um den
selben Anteil zu Zeiten einer nicht ausreichenden Basisstation-Sendeleistung
reduziert werden, kann die Gesamtsendeleistung Ptotal der Basisstation
so gesteuert werden, dass sie mit der maximalen Sendeleistung Pmax
identisch ist. Wenn andererseits die Verkehrsmenge abnimmt und die
Sendeleistung der Basisstation wieder ausreicht, um den durch die
folgende Gleichung (18) angezeigten Zustand anzunehmen, so kann
die Gesamtsendeleistung Ptotal der Basisstation derart gesteuert
werden, dass sie mit der maximalen Sendeleistung Pmax übereinstimmt,
indem die Sendeleistung aller Kommunikationskanäle und den selben Anteil erhöht wird. Ptotal < Pmax (18)
-
Als
Ergebnis kann die Gesamtsendeleistung Ptotal der Basisstation immer
so gesteuert werden, dass sie einen festgelegten Wert unabhängig von
der Verkehrsmenge aufweist (maximale Sendeleistung Pmax).
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Als
Nächstes
wird der Betrieb dieses Beispiels mit Hilfe von Werten aus einem
tatsächlichen
Beispiel beschrieben. Diese Erklärung
erfolgt auch mit Bezug auf 4, welche
in dem ersten Beispiel herangezogen wurde.
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Es
wird ein Beispiel beschrieben, bei dem die gewünschte Sendeleistung Pa(i)
des Kommunikationskanals 208 zum Zeitpunkt einer Sendeleistungssteuerung
in regelmäßigen Zeitabständen bestimmt
wird.
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Man
geht davon aus, dass die Sendeleistungen eines jeden Kommunikationskanals 208 bis 211,
welche der Sendeleistungssteuerung des Kommunikationskanals 208 unmittelbar
vorausgehen, gemäß der folgenden
Tabelle 5 sind, und für
die maximale Gesamtsendeleistung der Kommunikationskanäle der Basisstation 201 wird
100,0 MW angenommen.
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Falls
als Ergebnis der Berechnung durch die Sendeleistungs-Entscheidungseinheit 106 die
gewünschte
Sendeleistung, welche es dem Kommunikationskanal 208 ermöglicht,
die Zielqualität
zu erfüllten,
10,0 MW beträgt
(Schritt A1), dann wird die durch die Gesamtsendeleistungs-Berechnungsvorrichtung 103 berechnete Kommunikationskanal-Gesamtsendeleistung
90,0 MW (Schritt A2), und die Gesamtsendeleistung beträgt weniger
als die maximale Gesamtsendeleistung 100,0 der Basisstation 201.
Wenn die Leistungsumwandlungsrate Ct mit
Hilfe der Umwandlungsrate-Berechnungsvorrichtung 401 berechnet
wird (Schritt C1), wird eine Leistungs-Umwandlungsrate von 0,9 erhalten,
und die neuen Sendeleistungen eines jeden Kommunikationskanals,
welche von der Sendeleistungs-Entscheidungseinheit bestimmt werden,
sind wie in Tabelle 6 gezeigt (Schritt C2).
-
Das
vorliegende Beispiel verwendet die Leistungsumwandlungsrate Ct anstelle der in dem vorstehend beschriebenen
ersten Beispiel verwendeten Leistungsreduzierungsrate Dt,
wodurch nicht nur verhindert wird, dass die Sendeleistung der Basisstation
durch Reduzierung der Sendeleistung eines jeden Kommunikationskanals
die maximale Gesamtsendeleistung Pmax in den Fällen überschreitet, in denen die
Gesamtsendeleistung Ptotal der Basisstation die maximale Sendeleistung
Pmax überschreitet,
sondern auch der Wert der Gesamtsendeleistung immer mit der maximalen
Sendeleistung der Basisstation übereinstimmt, indem
die festgelegte Sendeleistung mit der Leistungsumwandlungsrate Ct in den Fällen multipliziert wird, in
denen die Gesamtsendeleistung Ptotal der Basisstation kleiner als
die maximale Sendeleistung Pmax ist. Die Sendeleistung der Basisstation
ist so immer konstant und die Störmenge
von der Basisstation ist nicht länger
von der Verkehrsmenge abhängig,
wodurch die Konstruktion einer Basisstationsvorrichtung vereinfacht
wird.
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Obwohl
eine bevorzugte Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung mit Hilfe spezifischer Begriffe beschrieben
worden ist, ist eine derartige Beschreibung lediglich für Veranschaulichungszwecke
gedacht, und es versteht sich, dass Veränderungen und Abweichungen
vorgenommen werden können,
ohne vom Schutzumfang der nachfolgenden Ansprüche abzuweichen.
