DE69838657T2

DE69838657T2 - Leistungsregelung und Datendiensten in CDMA-Netzen

Info

Publication number: DE69838657T2
Application number: DE69838657T
Authority: DE
Inventors: Zhichun Honkasalo
Original assignee: Spyder Navigations LLC
Current assignee: Intellectual Ventures I LLC
Priority date: 1997-06-26
Filing date: 1998-06-26
Publication date: 2008-04-10
Anticipated expiration: 2018-06-27
Also published as: JP4376982B2; US6510148B1; KR19990006849A; DE69838657D1; KR100432807B1; EP0887948A3; US6137789A; EP0887948A2; JPH1174835A; EP0887948B1

Description

Diese Erfindung bezieht sich im Allgemeinen auf Funktelefone und insbesondere auf Funktelefone oder Mobilstationen wie etwa jene, die zum Betrieb mit einem zellularen Codemultiplex-Mehrfachzugriff-(CDMA)Netzwerk fähig sind.
Fortschritte im Gebiet der Telekommunikation haben zu einer Vielfalt von Arten von Telekommunikationssystemen geführt, die zur Verwendung durch die Allgemeinheit zur Verfügung stehen. Unter diesen Telekommunikationssystemen sind zellulare Telefonsysteme momentan welche von denen, die sich im Hinblick auf Technologien und angebotene Dienste am schnellsten entwickeln. Zellulare Systeme befinden sich gegenwärtig weltweit in weit verbreiteter Benutzung, wobei ein fortgesetztes Wachstum in Umsatz und in Teilnehmern für die Zukunft vorausgesagt wird.
Mehrere Arten von Technologien sind in der Zellularsparte bzw. -branche beherrschend geworden. In den Vereinigten Staaten verwenden die meisten zellularen Systeme, die sich gegenwärtig in Betrieb befinden, analoge Signalübertragungsmethoden, wie durch den AMPS-Standard von "Telecommunications Industry Association/Electronic Industry Association" (TIA/EIA) spezifiziert, oder eine Kombination von analogen und Zeitmultiplex-Mehrfachzugriff-(TDMA)Signalübertragungsmethoden, wie durch die Standards TIA/EIA IS-54 und IS-136 spezifiziert. In Europa können zellulare Systeme abhängig von dem Land gemäß einem von mehreren Analogsystemstandards oder gemäß dem digitalen TDMA-Standard "Global Services for Mobile" (GSM) arbeiten, der für Europa spezifiziert wurde. In anderen Teilen der Welt arbeiten die meisten zellularen Systeme gemäß einem der Standards, die in den Vereinigten Staaten oder in Europa verwendet werden, mit der Ausnahme von Japan, wo der TDMA-Standard "personal digital communication" (PDC) entwickelt wurde und in Verwendung ist. Trotz der momentanen Vorherrschaft von analogen und TDMA-Technologien ist die Zellularsparte bzw. -branche jedoch dynamisch und werden andauernd neue Technologien als Alternativen zu diesen gegenwärtig beherrschenden Technologien entwickelt. Eine alternative digitale Signalübertragungsmethode, die in letzter Zeit der Mittelpunkt des Interesses für zellulare Systeme war, ist als Codemultiplex-Mehrfachzugriff (CDMA) bekannt. In einem CDMA-System kommunizieren mehrere Benutzer, die jeweils einen durch einen eindeutig zugeordneten digitalen Code identifizierten bzw. festgelegten Kanal verwenden, mit dem System, während sie sich das gleiche breitbandige Frequenzspektrum teilen.
CDMA stellt mehrere Vorteile gegenüber herkömmlichen analogen oder TDMA-Systemen bereit. Eine Frequenzspektrum-Zuweisungsplanung für Mobilstationen und die Basisstationen von Zellen innerhalb eines CDMA-Systems ist nicht notwendig, wie es in analogen und TDMA-Systemen der Fall ist, weil sich alle CDMA-Basisstationen das gesamte Downlink- bzw. Abwärtsstrecken-Frequenzspektrum teilen und sich alle Mobilgeräte das gesamte Uplink- bzw. Aufwärtsstrecken-Frequenzspektrum teilen. Die Tatsache, dass das Breitband-Frequenzspektrum bei CDMA von allen Uplink- oder Downlink-Benutzern gemeinsam benutzt wird, erhöht auch die Kapazität, da die Anzahl von Benutzern, die gleichzeitig gemultiplext bzw. gebündelt werden können, durch die Anzahl von digitalen Codes begrenzt ist, die zur Verfügung stehen, um die eindeutigen Kommunikationskanäle des Systems zu identifizieren bzw. festlegen, nicht durch die Anzahl von zur Verfügung stehenden Funkfrequenzkanälen. Da die Energie der übertragenen Signale über das breitbandige Uplink- oder Downlink-Frequenzband gespreizt wird, beeinflusst außerdem ein selektives Frequenzfading nicht das ganze CDMA-Signal. In einem CDMA-System ist auch Pfad-Diversity bereitgestellt. Existieren mehrere Ausbreitungspfade, können sie getrennt werden, solange die Differenzen in Pfadverzögerungen nicht 1/BW überschreiten, wobei BW gleich der Bandbreite der Übertragungsstrecke ist. Ein Beispiel für einen weithin akzeptierten CDMA-Standard für ein zellulares System ist der Systemstandard TIA/EIA IS-95-A.
Weil andere Datenübertragungsanwendungen als herkömmliche Sprachverkehrsübertragung in dem Bereich zellularer Systeme zunehmend wichtig werden, kann ein Systembetreiber, der ein CDMA-System betreibt, andere Dienste als einen Telefonsprachdienst bereitstellen wollen. Beispiele für diese anderen Dienste umfassen einen zellularen Modemdienst oder Videodienst für einen tragbaren Computer. Oft können diese anderen Dienste erfordern, dass Daten mit einer Rate übertragen werden, die viel schneller ist als diejenige, die für eine Sprachübertragung erforderlich ist.
In dem Fall, dass es erwünscht ist, eine Auswahl an unterschiedlichen Diensten in einem zellularen CDMA-System bereitzustellen, muss ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Variieren der Datenübertragungsrate in dem System bereitgestellt werden, wobei die Datenrate innerhalb eines Intervalls variieren könnte, das für alle Systemdienste erforderlich ist. Es wäre wünschenswert, dass diese Vorrichtung sowohl eine Datenübertragung niedrigerer Geschwindigkeit für einen effizienten und zuverlässigen Sprachdienst als auch eine Datenübertragung hoher Geschwindigkeit für andere Anwendungen bereitstellt. Zum Beispiel ist das IS-95-A-System auf eine maximale Datenrate von 9600 Bits pro Sekunde (9,6 kbps) begrenzt. Es kann jedoch wünschenswert sein, Dienste in dem IS-95-A-System bereitzustellen, die eine Datenübertragung mit Raten erfordern, die größer sind als 9,6 kbps. Aufgrund der hohen Kosten, die mit einer Entwicklung von neuen Systemen einhergehen, wäre es zusätzlich auch wünschenswert, falls die Datenübertragungsvorrichtung innerhalb eines bestehenden Systems auf nicht interferierender Grundlage mit Sendern und Empfängern niedrigerer Geschwindigkeit betrieben werden könnte und mit minimalen Modifikationen an der Luftschnittstelle des bestehenden Systems implementiert werden könnte.
Eine Methode zum Bereitstellen einer höheren Datenrate besteht darin, mehrere parallele Datenkanäle zu verwenden, die gleichzeitig zwischen der Mobilstation und der Basisstation übertragen werden. In diesem Fall werden die parallelen Datenkanäle durch eindeutige Spreizcodes getrennt. Einem Benutzer von Hochgeschwindigkeitsdaten werden ein elementarer Codekanal und ein oder mehrere ergänzende Codekanäle zugeordnet. Der elementare Codekanal wird für die Dauer der Verbindungszeit zugeordnet und für Datenverkehr sowie Signalisierung verwendet, während der eine oder die mehreren ergänzenden Codekanäle für die gesamte oder einen Teil der Verbindungszeit zugeordnet werden und für Hochgeschwindigkeitsdaten-(HSD)Verkehr dediziert bzw. zweckbestimmt sind.
Ein erhebliches Problem bei einer Hochgeschwindigkeits-Datenübertragung auf der CDMA-Rückwärtsstrecke (Mobilstation zur Basisstation) bei Verwendung einer derartigen Konfiguration mit mehreren parallelen Verkehrs-(Code-)Kanälen hängt jedoch mit der Effizienz bzw. dem Wirkungsgrad des Mobilstation-Leistungsverstärkers (PA) zusammen. Dies beruht auf der Tatsache, dass die Addition der modulierten Teil- bzw. Unterkanalwellenformen zu einem höheren Spitze-Durchschnitt-Verhältnis des übertragenen Signals und somit zu einer zusätzlichen Zurücksetzung bzw. „backoff" in dem Leistungsverstärker führt, um die erforderliche Linearität beizubehalten. Folglich ist die Mobilstation gezwungen, eine im Vergleich zu einem Einzelkanalsignal der gleichen Datenrate geringere Ausgangsleistung zu liefern. Wenn die Mobilstation ihre Spitzensenderleistung erreicht, kann die Verbindungsqualität nicht länger beibehalten werden, trotz dass die Basisstation eine weitere Erhöhung der übertragenen Leistung anordnet. Dies kann zu einer übermäßigen Anzahl von hochgrad fehlerhaften Rahmen und einem möglichen Verlust der Verbindung führen.
Die WO 97/23073 offenbart ein Übertragungsverfahren, bei dem nur so viele der einem Benutzer zugewiesenen Kanäle zum Übertragen von Daten verwendet werden, die für die tatsächliche Benutzerdatenrate erforderlich sind. Eine Steuereinheit in der Mobilstation überwacht den Füllgrad eines Puffers, vergleicht den Füllgrad gegen einen oberen und einen unteren Schwellengrad und aktiviert oder deaktiviert in Abhängigkeit von dem Vergleich eine Übertragung auf einem zugewiesenen Teil- bzw. Unterkanal.
Die US 5,603,096 offenbart ein Verfahren für eine Leistungsregelung bzw. eine Leistungssteuerung geschlossener Schleife, bei dem eine Basisstation das Signal-Rausch-Verhältnis (SNR) eines von einem mobilen Funktelefon empfangenen Signals misst und dieses SNR mit SNR-Schwellenwerten für jede Datenrate vergleicht, mit der das Mobilgerät zu übertragen im Stande ist. Die Basisstation überträgt in Abhängigkeit von dem SNR-Vergleich Leistungsregelungsbefehle an das Mobilgerät, und das Mobilgerät passt seine Übertragungsleistung entsprechend an.
Diese Erfindung strebt danach, ein verbessertes Verfahren zum Betreiben einer Mobilstation mit einer erhöhten effektiven Datenrate bereitzustellen, ohne die erforderliche Linearität des Ausgangsleistungsverstärkers der Mobilstation zu vergrößern.
Diese Erfindung strebt auch danach, eine Mobilstation bereitzustellen, die mit einem elementaren und zumindest einem ergänzenden Code-(Daten-)Kanal arbeitet, und zu ermöglichen, dass der ergänzende Codekanal basierend auf der Begebenheit, dass zumindest ein Kriterium erfüllt ist, selektiv in einen Zustand diskontinuierlicher Übertragung (DTX) (einen DTX-niedrig-Zustand) versetzt wird.
Weiterhin strebt diese Erfindung danach, eine Mobilstation bereitzustellen, die mit dem elementaren und dem zumindest einen ergänzenden Codekanal arbeitet, und zu ermöglichen, dass der ergänzende Codekanal selektiv in den DTX-niedrig-Zustand versetzt wird, falls eine angeordnete Senderleistungserhöhung verursachen würde, dass die Mobilstation ihre Ausgangsleistungsgrenze überschreitet.
Durch Verfahren und Vorrichtungen im Einklang mit Ausführungsbeispielen dieser Erfindung werden die vorstehenden und weitere Probleme überwunden, sowie die Vorteile der Erfindung erzielt. Um die vorstehenden und weitere Probleme zu überwinden, wird die Mobilstation so betrieben, dass sie ihre Übertragungsdatenrate durch Senkung der Anzahl von parallelen Codekanälen in Verwendung und/oder durch Reduzierung der Datenübertragungsrate über einen Codekanal autonom reduziert. Indem sie das tut, ist der Mobilstation ermöglicht, das Streckenbudget zu verbessern und die Zurücksetzung in dem Leistungsverstärker zu vergrößern, während gleichzeitig mehr Ausgangsleistung geliefert wird, falls dies von der Basisstation erfordert wird, wodurch die Verbindungsqualität auf Kosten der Benutzer-Übertragungsdatenrate beibehalten wird.
Im Einklang mit einem Aspekt dieser Erfindung ist der Mobilstation ermöglicht, die Datenrate während einer zugeordneten Periode für eine Hochgeschwindigkeitsübertragung autonom zu steuern bzw. zu regeln, um so die Datenrate zu senken, wenn dies für den Zweck einer Verbesserung einer Abdeckung nötig ist, und/oder um einen Betrieb in einer leistungsbegrenzten Bedingung zu vermeiden, wodurch die Streckenqualität vermindert wird.
Aspekte dieser Erfindung stellen eine Methode bereit, um zwecks einer Beibehaltung der Verbindungsqualität und einer Verbesserung der Abdeckung, wenn sie in einer leistungsbegrenzten Umgebung arbeitet, eine von einer Mobilstation initiierte diskontinuierliche Übertragung auf einem oder mehreren der Teil- bzw. Unterkanäle zu erreichen, die von der Basisstation in der Mehrkanal-, Hochgeschwindigkeitsdaten-Rückwärtsstrecke-Konfiguration zugeordnet werden.
Diese Erfindung lehrt somit eine Mobilstation, die im Einklang mit den Schritten betrieben wird: (a) Herstellen einer drahtlosen Datenkommunikation von einem Sender der Mobilstation zu einem Empfänger einer Basisstation mit einer vorbestimmten Datenrate gleichzeitig über einen elementaren Datenkanal und zumindest einen ergänzenden Datenkanal; (b) Empfangen eines Befehls zum Erhöhen der Leistung einer Übertragung von dem Mobilstationsempfänger von der Basisstation; (c) Bestimmen in der Mobilstation, ob die erhöhte Übertragungsleistung einen Übertragungsleistung-Schwellenwert überschreiten wird; falls ja, (d) Reduzieren der Datenrate durch Deaktivieren einer Datenübertragung über zumindest einen ergänzenden Datenkanal; und (e) Erhöhen der Übertragungsleistung.
Die Mobilstation wird weiterhin im Einklang mit den Schritten betrieben: (f) Empfangen eines Befehls von der Basisstation zum Senken der Übertragungsleistung der Mobilstation; (g) Bestimmen in der Mobilstation, ob die gesenkte Übertragungsleistung unter der Annahme, dass ein deaktivierter ergänzender Datenkanal nochmals aktiviert würde, kleiner sein wird als der Übertragungsleistung-Schwellenwert; falls ja, (h) Erhöhen der Datenrate durch Aktivieren einer Datenübertragung über zumindest einen vorher deaktivierten ergänzenden Datenkanal; und (i) Senken der Übertragungsleistung.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel dieser Erfindung umfasst der Schritt zum Erhöhen der Datenrate einen Schritt zum Übertragen einer Wiederaufnahme-Nachricht oder einer Präambel von der Mobilstation an die Basisstation auf einem vorher deaktivierten ergänzenden Codekanal. Die Präambel kann verwendet werden, um beim Synchronisieren (z.B. Chip-Synchronisieren) der Basisstation mit dem Kanal vor der Wiederaufnahme einer Datenübertragung auf diesem Kanal zu helfen.
Gemäß einem weiteren Aspekt dieser Erfindung ist ein Verfahren zum Betreiben einer mobilen drahtlosen Kommunikationsvorrichtung bereitgestellt, wobei das Verfahren aufweist: Herstellen eines Datenkanals zwischen der mobilen drahtlosen Kommunikationsvorrichtung und einer Basisstation; Reduzieren der Datenrate über den Datenkanal in Erwiderung auf eine von der Basisstation gesendete Anforderung zum Erhöhen des Senderleistungspegels der drahtlosen Kommunikationsvorrichtung, um zu verhindern, dass ein Senderleistung-Schwellenwert überschritten wird.
Diese Erfindung gilt gleichermaßen für eine Erhöhung der Datenrate als Ergebnis einer Anforderung zum Senken einer Leistung wie sie für eine Senkung der Datenrate als Ergebnis einer Anforderung zum Erhöhen der Leistung gilt.
Das Variieren der Datenrate der drahtlosen Kommunikationsvorrichtung kann sich aus einem Erhöhen/Senken der Anzahl von Datenkanälen ergeben, über die Daten übertragen werden, und/oder durch Variieren der Datenrate innerhalb eines Datenkanals.
Ein wichtiger Vorteil, der aus der Verwendung dieser Erfindung erwächst, ist eine Verbesserung der Rückwärtsstreckenabdeckung für leistungsbegrenzte, Hochgeschwindigkeitsdaten-Endgeräte zumindest insoweit, dass die Verkehrskanalverbindung mit einer niedrigeren Datenrate beibehalten werden kann.
Diese Erfindung gilt für eine Mobilstation, die fähig ist zum Bestimmen einer erforderlichen Datenrate basierend auf einer Datenpufferverwendung. Das heißt, dass die Mobilstation, falls der Datenpuffer auf ein Erfordernis für eine Übertragung mit hoher Datenrate hinweist, eine Anforderung an die Basisstation sendet, damit ihr mehrere Codekanäle zugeordnet werden. Werden die mehreren Codekanäle bewilligt, verwendet die Mobilstation die mehreren Kanäle zum Übertragen von Daten an die Basisstation, bis entweder der Datenpuffer leer wird oder ein Basisstation-Zeitablauf eintritt oder der Mobilstation durch die Basisstation signalisiert wird, ihre Datenübertragungsrate zu reduzieren, was auch immer zuerst erfolgt.
Die vorstehend dargelegten und weitere Merkmale der Erfindung werden in der folgenden ausführlichen Beschreibung der Erfindung deutlicher gemacht, wenn diese in Verbindung mit der angefügten Zeichnung gelesen wird, bei der gilt:
1 ist ein Blockschaltbild einer Mobilstation, die im Einklang mit dieser Erfindung aufgebaut ist und betrieben wird;
2 ist eine Aufrissdarstellung der gemäß 1 gezeigten Mobilstation, und diese veranschaulicht weiterhin ein zellulares Kommunikationssystem, mit dem die Mobilstation über drahtlose HF-Strecken bidirektional gekoppelt ist;
3 ist ein vereinfachtes Blockschaltbild eines Teils der gemäß 1 und 2 gezeigten Mobilstation;
4 ist ein logisches Ablaufdiagramm, das ein selektives DTX-Verfahren im Einklang mit dieser Erfindung veranschaulicht; und
5 ist ein logisches Ablaufdiagramm, das ein selektives Datenratenreduktionsverfahren im Einklang mit dieser Erfindung veranschaulicht.
Zur Veranschaulichung eines drahtlosen Benutzerendgeräts oder einer Mobilstation 10, wie etwa, aber nicht ausschließlich, ein zellulares Funktelefon oder ein persönlicher Kommunikator, das/der zur Ausübung dieser Erfindung geeignet ist, wird auf 1 und 2 Bezug genommen. Die Mobilstation 10 umfasst eine Antenne 12 zum Übertragen von Signalen an eine und zum Empfangen von Signalen von einer Basisstelle oder Basisstation 30. Die Basisstation 30 ist ein Teil eines zellularen Netzwerks 32, das ein Mobilvermittlungszentrum (MSC) 34 umfasst. Das MSC 34 stellt eine Verbindung zu Festnetz- bzw. Bodenhauptleitungen bereit, wenn die Mobilstation 10 an einem Ruf beteiligt ist.
Die Mobilstation umfasst einen Modulator (MOD) 14A, einen Sendeempfänger, der aus einem Sender 14 und einem Empfänger 16 besteht, und einen Demodulator (DEMOD) 16A. Die Mobilstation umfasst auch eine Steuerung 18, die Signale an den Sender 14 bereitstellt beziehungsweise Signale von dem Empfänger 16 empfängt. Diese Signale umfassen Signalisierungsinformationen im Einklang mit dem Luftschnittstellenstandard des anwendbaren zellularen Systems und auch Benutzersprache und/oder benutzererzeugte Daten. Für den Luftschnittstellenstandard wird für diese Erfindung angenommen, dass er ein System vom CDMA-Typ ist, wie etwa das Direktsequenz-(DS)CDMA-System, das in dem vorstehend erwähnten Standard IS-95-A spezifiziert ist. Für die Mobilstation als solches wird angenommen, dass sie zum Empfangen von Leistungsregelungsbefehlen von der Basisstation 30 im Stande ist, und dass sie ferner zum Anfordern von mehreren Codekanälen im Stande ist, um eine gewünschte Datenübertragungsrate zu erreichen.
Die Lehre dieser Erfindung ist jedoch nicht dazu bestimmt, nur auf diese spezielle CDMA-Implementierung beschränkt zu sein oder zur ausschließlichen Verwendung mit einer IS-95-kompatiblen Mobilstation beschränkt zu sein.
Im Allgemeinen kann die Mobilstation 10 eine fahrzeugmontierte oder eine tragbare bzw. Handvorrichtung sein. Es sollte weiterhin anerkannt werden, dass die Mobilstation 10 im Stande sein kann, mit einem oder mehreren Luftschnittstellenstandards, Modulationsarten und Zugriffsarten zu arbeiten. Zum Beispiel kann die Mobilstation ein Dualmodussystem sein, das im Stande ist, sowohl mit CDMA- als auch mit analogen (FM) Systemen zu arbeiten.
Es ist selbstverständlich, dass die Steuerung 18 auch die Schaltkreise umfasst, die zur Implementierung der Audio- und Logikfunktionen der Mobilstation erforderlich sind. Zum Beispiel kann die Steuerung 18 aus einer digitalen Signalprozessorvorrichtung, einer Mikroprozessorvorrichtung und verschiedenen Analog-Digital-Wandlern, Digital-Analog-Wandlern und anderen Unterstützungsschaltungen bestehen. Die Steuer- und Signalverarbeitungsfunktionen der Mobilstation 10 werden zwischen diesen Vorrichtungen gemäß ihren jeweiligen Fähigkeiten verteilt. Die Mobilstation 10 umfasst auch eine Batterie 26 zum Versorgen der verschiedenen Schaltungen, die zum Betreiben der Mobilstation erforderlich sind, mit Energie.
Eine Benutzerschnittstelle umfasst einen herkömmlichen Ohrhörer oder Lautsprecher 17, ein herkömmliches Mikrofon 19, eine Anzeige 20 und eine Benutzereingabevorrichtung, typischerweise ein Tastenfeld 22, von denen alle mit der Steuerung 18 gekoppelt sind. Das Tastenfeld 22 umfasst die herkömmlichen numerischen (0-9) und zugehörigen Tasten (#,*) 22a, sowie weitere Tasten 22b, die zum Betreiben bzw. Bedienen der Mobilstation 10 verwendet werden. Diese anderen Tasten 22b können zum Beispiel eine SENDEN-Taste, verschiedene Menüblätterfunktion- und Soft-Tasten, sowie eine PWR-Taste umfassen.
Die Mobilstation 10 umfasst auch verschiedene Speicher, die gemeinschaftlich als der Speicher 24 gezeigt sind, in denen eine Vielzahl von Konstanten und Variablen gespeichert werden, die von der Steuerung 18 während des Betriebs der Mobilstation verwendet werden. Zum Beispiel speichert der Speicher 24 die Werte von verschiedenen Zellularsystemparametern und das Nummernzuordnungsmodul (NAM). Ein Betriebsprogramm zur Steuerung des Betriebs der Steuerung 18 ist ebenso in dem Speicher 24 (typischerweise in einer ROM-Einheit) gespeichert. Der Speicher 24 kann auch Daten einschließlich Benutzernachrichten speichern, die von dem Netzwerk 32 empfangen werden, bevor die Nachrichten dem Benutzer angezeigt werden. Das Betriebsprogramm in dem Speicher 24 umfasst Routinen zur Implementierung des Verfahrens, das nachstehend in Bezug auf 4 beschrieben ist.
Die Mobilstation 10 kann auch einen Datenanschluss 28 zum Ankoppeln einer Quelle von Hochgeschwindigkeitsdaten (z.B. ein Faxgerät oder ein PC) umfassen. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann die Funktionalität der Mobilstation 10 innerhalb einer solchen Vorrichtung eingebunden sein. Zum Beispiel kann zumindest die Datenübertragungs- und -empfangsfunktionalität der Mobilstation 10 in einer Einsteckkarte oder einem Einschub wie etwa einer PCMCIA-Karte bereitgestellt und zum Senden und Empfangen von Hochgeschwindigkeitsdaten elektrisch mit einem PC verbunden sein.
Im Allgemeinen fordert eine Hochgeschwindigkeitsdaten-Mobilstation basierend auf Informationen darüber, wie viele Daten in einem Sendedatenpuffer gespeichert sind, eine Anzahl von parallelen Codekanälen an. Basierend auf der Anforderung der Mobilstation und der aktuellen Interferenzbedingung in dem Netzwerk 32 ordnet die Basisstation 30 eine Anzahl von parallelen Codekanälen bis zu einer maximalen Anzahl, die der von der Mobilstation angeforderten Anzahl entspricht, für einen vorgegebenen Zeitraum zu. Der Zeitraum ist typischerweise ein Parameter des Netzwerks 32 und wird von der Basisstation 30 explizit an die Mobilstation 10 signalisiert.
Sobald die mehreren Codekanäle zugeordnet sind, sendet die Mobilstation 10 Daten auf allen zugeordneten Codekanälen, bis der Sendepuffer leer ist oder, im Einklang mit dieser Erfindung, bis dem Mobilstationssender 14 durch den Leistungssteuerkreis der Basisstation 30 befohlen wurde, die Ausgangsleistung über die Ausgangsleistungsgrenze der Mobilstation hinaus zu erhöhen. Wenn dies passiert, bestimmt die Mobilstation 10 basierend auf der aktuellen Ausgangsleistung des Senders 14 eine geeignete neue Datenrate unter Verwendung eines Prinzips, dass es durch Halbierung der Datenrate ein Gewinn von ungefähr 3 dB in dem Streckenbudget gibt. Die Reduzierung der Datenrate sollte ausreichend sein, so dass zumindest einer, oder nötigenfalls mehrere, der aktuell zugeordneten Codekanäle nicht länger für eine Übertragung erforderlich sind. Der Vorgang für eine solche Datenratenreduktion ist vorzugsweise ein Teil einer Dienstoptionsteuerfunktion einer Mobilstation-Multiplexteilschicht, wie es nachstehend beschrieben ist.
Die Verwendung dieser Erfindung schließt nicht ein Verfahren aus, bei dem die Mobilstation 10 ursprünglich die geeignete geforderte Datenrate bestimmt, so dass die geforderte Datenrate ihre Leistungsgrenze nicht überschreitet. Das momentan bevorzugte Ausführungsbeispiel dieser Erfindung, das eine autonome Steuerung über die Datenrate in Echtzeit ermöglicht, ist jedoch dynamischer in dem Sinne, dass es ermöglicht, dass die Datenrate mit der Senderleistungsanforderung variiert.
In dem normalen Hochgeschwindigkeitsdatenbetrieb ist die Dienstoptionsschicht der Steuersoftware der Mobilstation 10 für ein Erzeugen einer Anzahl von Funkstreckenprotokoll-(RLP)Rahmen verantwortlich, die den Benutzerdatenverkehr enthalten. Bei N zugeordneten Codekanälen erzeugt die Dienstoption N Rahmen, sofern es von der Multiplexteilschicht nicht anderweitig angeordnet ist. In Ermangelung von ausreichenden Daten in dem Sendedatenpuffer, um N Rahmen zu bilden, können leere Rahmen an die Multiplexschicht geliefert werden, um darauf hinzuweisen, dass ein Betrieb diskontinuierlicher Übertragung (DTX) (d.h. überhaupt keine Übertragung) auf einem oder mehreren von zugeordneten Codekanälen erfolgen kann.
Wenn die Mobilstation 10 den Datenratenreduktionsvorgang im Einklang mit dieser Erfindung anwendet, um die Verbindungsqualität beizubehalten, wenn sie nahe der Ausgangsleistungsgrenze arbeitet, kann die Multiplexteilschicht der Dienstoptionsschicht anordnen, M RLP-Rahmen plus N-M leere Rahmen zu erzeugen, wobei M kleiner ist als N. Der Wert von M wird durch die Mobilstation 10 als Funktion der gewünschten, reduzierten Datenrate bestimmt.
Wenn kein Verkehr vorliegt, der mittels eines Teilkanals zu transportieren ist, wird die gesamte Sendekette von diesem Codekanal vorzugsweise ausgeschaltet. Folglich ist eine geringere Anzahl von parallelen Codekanälen an dem Mobilstationssender 14 in Betrieb. Der Empfänger der Basisstation 30 wird jedoch nach wie vor alle N Codekanäle verarbeiten, da die Basisstation 30 kein Wissen darüber hat, dass ein bestimmter Teilkanal an der Mobilstation 10 (ab-)gesperrt wurde. In diesem Fall wird aufgrund des schlechten Signal-Rausch-Verhältnisses festgestellt, dass die empfangenen (null) Rahmen des (ab-)gesperrten Teilkanals oder der (ab-)gesperrten Teilkanäle Rahmen mit unzureichender Qualität sind, und werden sie daher an die Dienstoption weitergegeben. Da alle gültigen RLP-Rahmen ihre eigene eindeutige RLP-Folgenummer haben, ist die Basisstation 30 jedoch in der Lage, diese "Fehler"-Rahmen zu löschen, ohne dass ihr normaler Betrieb beeinträchtigt wird.
In der folgenden Tabelle 1 sind beispielhafte Datenraten im Vergleich zu der Anzahl von ergänzenden Codekanälen in Verwendung gezeigt. TABELLE 1

Datenrate (kbps) Anzahl von ergänzenden Codekanälen

9,6 0

19,2 1

28,8 2

38,4 3

48,0 4

57,6 5

67,2 6

76,8 7
Während des Betriebs von Mobilstation 10 wird eine Anzahl von Variablen definiert und in dem Speicher 24 gespeichert, wie sie nachstehend beschrieben sind.
Anfangspräambel bzw. „Begin Preamble": Eine Speichervariable in der Mobilstation 10, die die Größe einer Präambel enthält, die auf einem Rückwärts-Ergänzungscodekanal am Anfang einer Mehrkanalübertragung übertragen wird. Der Vorgabe- und Anfangswert ist 0.
Anz Rück Codes bzw. „Num Rev Codes": Eine Speichervariable in der Mobilstation 10, die die Anzahl von Rückwärts-Ergänzungscodekanälen enthält, die zugelassen sind (d.h. es liegt keine anhängige Mehrkanal-Rückwärtsübertragung vor). Der Vorgabe- und Anfangswert ist 0.
Wiederaufnahme-Präambel bzw. „Resume Preamble": Im Einklang mit einem Aspekt dieser Erfindung ist die Wiederaufnahme-Präambel eine Speichervariable in der Mobilstation 10, die die Größe der Präambel enthält, die auf einem Rückwärts-Ergänzungscodekanal zu Beginn einer Übertragung auf dem Rückwärts-Ergänzungscodekanal übertragen wird, wenn eine Übertragung folgend auf eine Unterbrechung wieder aufgenommen wird, die dadurch verursacht ist, dass die Mobilstation 10 die diskontinuierliche Übertragung (DTX) durchführt. Der Vorgabe- und Anfangswert ist 0. Die Wiederaufnahme-Präambel kann verwendet werden, um beim Synchronisieren (z.B. Chip-Synchronisieren) der Basisstation 32 mit dem ergänzenden Codekanal vor der Wiederaufnahme einer Datenübertragung auf dem vorher deaktivierten ergänzenden Codekanal zu helfen.
Die folgenden Definitionen gelten für die Mobilstation.

Elementarer Codekanal: Ein Teil eines (Vorwärts- oder Rückwärts-)Verkehrskanals, der stets vorhanden ist und der eine Kombination von primären Daten, sekundären Daten, Signalisierung und Leistungssteuerinformationen transportiert.
Mehrkanalbetrieb: Eine Betriebsart entweder von einer Basisstation oder einer Mobilstation, während der eine Mehrkanalübertragung erfolgt.
Mehrkanalübertragung: Eine Übertragung (entweder vorwärts oder rückwärts), die auf einem elementaren Codekanal ebenso wie auf einem oder mehreren ergänzenden Codekanälen erfolgt.
Mehrkanal-Rückwärtsübertragung: Eine Mehrkanalübertragung, die auf dem Rückwärts-Verkehrskanal erfolgt.

Ein von der Basisstation 30 empfangenes Leistungssteuerbit ist gültig, falls es in einem zweiten 1,25 ms-Zeitschlitz empfangen wird, der auf einen Zeitschlitz folgt, in dem die Mobilstation 10 übertragen hat (siehe IS-95-A, Abschnitt 7.1.3.1.8). Die Änderung des mittleren Ausgangsleistungspegels pro einzelnem Leistungssteuerbit beträgt nominell 1 dB. Die insgesamt geänderte mittlere Ausgangsleistung geschlossener Schleife ist eine Summierung der Pegeländerungen. Die Mobilstation 10 sperrt bzw. hemmt die Summierung von gültigen Pegeländerungen und ignoriert empfangene Leistungssteuerbits in Bezug auf (ab-)gesperrte Perioden, wenn der Sender 14 deaktiviert ist.
Die insgesamt geänderte mittlere Ausgangsleistung geschlossener Schleife wird auf die Gesamtsendeleistung für die Mobilstation 10 angewandt, was sowohl den elementaren als auch alle aktiven ergänzenden Codekanäle einschließt (d.h. eine Ausgangsleistungskorrektur geschlossener Schleife wird die übertragene Energie auf jedem Codekanal um nominell 1 dB erhöhen oder senken).
Die Änderung der mittleren Ausgangsleistung pro einzelnem Leistungssteuerbit ist spezifiziert, dass sie innerhalb von ±0,5 dB der nominellen Änderung liegt, und die Änderung des mittleren Ausgangsleistungspegels pro 10 gültigen Leistungssteuerbits des gleichen Vorzeichens ist spezifiziert, dass sie innerhalb von ±20% des 10-fachen der nominellen Änderung liegt. Ein Leistungssteuerbit "0" impliziert eine Erhöhung der Sendeleistung, während ein Leistungssteuerbit "1" eine Senkung der Sendeleistung impliziert.
Die Mobilstation 10 ist spezifiziert, dass sie einen Einstell- bzw. Anpassungsbereich geschlossener Schleife bereitstellt, der größer ist als ±24 dB um ihre Schätzung offener Schleife herum, wobei eine Übertragung nur auf dem elementaren Codekanal angenommen wird.
Im Einklang mit einem Aspekt dieser Erfindung wird die Mobilstation 10 in dem Fall, dass die Mobilstation 10 von der Leistungsregelung der Basisstation angewiesen wird, ihren Sendeleistungspegel über die Sendeleistungskapazität der Mobilstation hinaus zu erhöhen, eine Übertragung auf einigen oder allen aktiven Rückwärts-Ergänzungscodekanälen (je nach Bedarf) unverzüglich beenden, um den von der Basisstation angewiesenen Sendeleistungspegel auf dem elementaren Codekanal beizubehalten.
Zum Veranschaulichen eines Teils der Mobilstation 10, der für die Erfindung von größtem Belang ist, wird nun auf 3 Bezug genommen.
Der Speicher 24 umfasst einen Datenpuffer 24A, in dem Paketdaten vor einer Übertragung an das Netzwerk 32 gespeichert werden. Paketdaten werden von dem Datenpuffer 24A in einem RLP-Rahmenformat unter der Anweisung bzw. Leitung der Steuerung 18 ausgegeben und an eine Vielzahl von parallelen Rückwärts-Codekanälen bereitgestellt. Diese Kanäle sind als der elementare Codekanal (FCC: "Fundamental Code Channel") 40, zumindest ein erster ergänzender Codekanal (SCC₀: "Supplemental Code Channel") 42 und möglicherweise weitere SCCs (z.B. bis zu SCC_n 44) gezeigt. Es wird angenommen, dass jeder Codekanal einen herkömmlichen Faltungskodierer, Verschachtler und weitere Schaltkreise umfasst, wie sie derzeit spezifiziert sind. Eine Ausgabe von jedem Codekanal 40 bis 44 wird auf einen jeweiligen Spreizer 40A bis 44A angewandt, wo die von diesem Kanal übermitteltem Daten unter Verwendung eines Spreizcodes (z.B. eines Walsh-Codes) gespreizt werden, der vorher von dem Netzwerk 32 zugeordnet wurde. Diese Spreizcodes sind als der elementare Walsh-Code (FWC) und als ergänzende Walsh-Codes (SWC₀ bis SWC_n) gezeigt. Es werden typischerweise auch andere Spreizcodes verwendet, um das Signal zu spreizen, wie etwa ein Long-Code sowie I- und Q-PN-Codes (die nicht gezeigt sind). Das Endergebnis besteht darin, dass jeder parallele Datenkanal über das verfügbare Spektrum gespreizt wird, die Signale, die die parallelen Datenkanäle übermitteln, dann an dem Summierknoten 46 kombiniert werden, das zusammengesetzte Signal auf einen Träger phasenmoduliert, auf eine endgültige Senderfrequenz hochgesetzt und dann von einem (nicht gezeigten) Verstärker variablen Gewinns bzw. variabler Verstärkung und einem abschließenden Leistungsverstärker (PA) 15 verstärkt wird. Der PA 15 bildet einen Teil des gemäß 1 gezeigten Senders 14. Typischerweise ist ein Richtkoppler 13 vorgesehen, um einen Hinweis auf die tatsächliche Senderleistung (TX-Leistung Aus) zu geben. Das verstärkte Signal, das alle parallelen Datenkanäle umfasst, die mit den orthogonalen Spreizcodes gespreizt wurden, wird dann von der Antenne 12 an die Basisstation 30 von Netzwerk 32 übertragen. Das übertragene Signal wird von der Basisstation 30 empfangen, demoduliert und dann unter Verwendung der entsprechenden Walsh-Codes (FWC, SWC₀ ... SWC_n) und allen anderen anwendbaren Codes in einem Mehrfinger-Entspreizer (z.B. einem RAKE-Empfänger) entspreizt, und die wiederhergestellten Datenkanäle werden in den gewünschten Paketdatenstrom kombiniert. Der Paketdatenstrom kann in ein öffentliches vermitteltes Telefonnetz (PSTN) verbunden werden, das mit dem MSC 34 verbunden ist, oder kann zur Leitweglenkung an eine Zielvorrichtung mit einem privaten oder öffentlichen Datennetz verbunden werden.
3 veranschaulicht auch die Funktionalität der Multiplexschicht 46, die zwischen dem Datenpuffer 24A und den Codekanälen 40 bis 44 eingeschoben ist, wobei diese die Anzahl von Rahmen steuert, die die Dienstoption während jedes Schlitzes von 20 Millisekunden erzeugt, und die an die physikalische Schicht (d.h. die mehreren Codekanäle 40 bis 44) gesendet werden.
Im Einklang mit einem Aspekt dieser Erfindung spricht die Steuerung 18 zum Reduzieren der effektiven Datenrate auf die Leistungssteuerbefehlbits an, die (alle 1,25 Millisekunden) von der Basisstation 30 empfangen werden, indem sie einen einzelnen oder einzelne der SCC_0-n selektiv deaktiviert, damit die Senderausgangsleistungsgrenze der Mobilstation nicht überschritten wird. Diese selektive Deaktivierungsfunktion ist schematisch durch die Schalter (SW_0-n) gezeigt, die zwischen dem Ausgang des Datenpuffers 24A und den Eingängen an den SCC_0-n gekoppelt sind. Das Öffnen von einem der Schalter versetzt den entsprechenden SCC in den Zustand diskontinuierlicher Übertragung (DTX) und niedriger Leistung (DTX-niedrig), reduziert auf proportionale Weise die effektive Datenrate und reduziert somit das Spitze-Durschnitt-Verhältnis der übertragenen Signalleistung, was das gewünschte Ergebnis ist.
Bezug nehmend auf 4 ist ein erstes Verfahren im Einklang mit dieser Erfindung veranschaulicht. Es wird angenommen, dass die Mobilstation 10 an Block A Paketdaten in dem Datenpuffer 24A gepuffert hat, sowie zumindest einen parallelen Codekanal entsprechend dem FCC 40 und zumindest einen der ergänzenden Codekanäle (SCCs), die gemäß 3 gezeigt sind, angefordert und zugeordnet bekommen hat. An Block B beginnt eine Mobilstation mit einer Übertragung von Daten von dem Datenpuffer 24A. Die Mobilstation 10 bestimmt periodisch, ob der Puffer 24A leer ist (Block C). Falls ja, führt die Steuerung zu Endpunkt D, wo das Verfahren endet. Obwohl dies gemäß 4 nicht gezeigt ist, können weitere Bestimmungen vorgenommen werden, wie etwa dahingehend, ob ein Basisstation-Zeitablauf eingetreten ist, oder ob der Mobilstation 10 von der Basisstation 30 signalisiert wurde, ihre Datenübertragungsrate zu reduzieren. Bei nein an Block C und unter der Annahme, dass ein Leistungssteuerbit von der Basisstation 30 empfangen wurde, wird an Block E eine Bestimmung vorgenommen, ob von der Basisstation 30 eine Senderleistungserhöhung angeordnet wurde. Falls ja, führt die Steuerung zu Block F, wo die Mobilstation 10 bestimmt, ob die neue Senderleistung die Ausgangsleistungsgrenze der Mobilstation 10 überschreiten wird.
Genauer gesagt unterhält die Mobilstation 10 als Teil eines normalen IS-95-Betriebs die folgenden Berechnungen: mittlere Ausgangsleistung (dBm) = -mittlere Eingangsleistung (dBm) + Offset Leistung (Systemparameter) + NOM_PWR – 16 × NOM_POW_EXT (Netzwerkparameter) + INIT_PWR (Netzwerkparameter) + die Summe von allen Zugriffsprobekorrekturen (dB) + die Summe von allen Leistungsregelungskorrekturen (dB) + 10 × log10 (1 + Rückwärts_Ergänzungs_Kanäle) dB
Mit jedem neuen Leistungssteuerbefehl, der von der Basisstation 30 empfangen wird, wird die mittlere Ausgangsleistung aktualisiert, und wird, falls sie die Leistungsausgangsschwelle der Mobilstation überschreitet, dann der Parameter Rückwärts_Ergänzungs Kanäle reduziert, bis der neue mittlere Ausgangsleistungswert unter die Schwelle fällt. Wahlweise kann die Mobilstation 10 den Durchschnitt von Werten "mittlere Ausgangsleistung" über mehrere Leistungssteuerbefehle hinweg untersuchen, um eine Entscheidung darüber zu treffen, ob die Anzahl von ergänzenden Kanälen in Verwendung zu ändern ist.
Bei nein an Block F führt die Steuerung zu Block G, um die Senderleistung um ein Inkrement (z.B. 1 dB) zu erhöhen. Die Steuerung führt dann zurück zu Block B, um eine Übertragung von Daten von dem Puffer 24A fortzusetzen. Zurückkehrend zu Block F führt, falls bestimmt wird, dass die neue Sendeleistung die Ausgangsleistungsgrenze überschreiten wird, die Steuerung stattdessen zu Block H, um einen parallelen Codekanal zu löschen bzw. zu entfernen, wodurch die Übertragungsdatenrate effektiv um einen Betrag reduziert wird, der von diesem Codekanal transportiert wird (z.B. 9,6 kbps). Dies kann durch "Öffnen" des zugehörigen Schalters bewerkstelligt werden, wodurch der entsprechende ergänzende Codekanal in den DTX-niedrig-Zustand versetzt wird. Für den Zweck dieser Erfindung kann angenommen werden, dass ein Versetzen von einem der ergänzenden Codekanäle in den DTX-niedrig-Zustand eine Erhöhung des Streckenbudgets bereitstellt. Zum Beispiel stellt ein Fallenlassen einer Hälfte der ergänzenden Kanäle in Verwendung eine Erhöhung des Streckenbudgets um ungefähr 3 dB bereit.
Die Steuerung führt dann zurück zu Block F, um basierend auf der aktuellen Anzahl von aktiven Codekanälen zu bestimmen, ob die neu angeordnete Senderleistung nach wie vor die Ausgangsleistungsgrenze der Mobilstation überschreiten wird. Während dies in den meisten Fällen nicht der Fall sein wird, kann das Verfahren zwischen Blöcken F und H eine Schleife bilden, bis eine ausreichende Anzahl von ergänzenden Codekanälen in den DTX-niedrig-Zustand versetzt wurde, damit die übertragene Leistung unter die Ausgangsleistungsgrenze der Mobilstation reduziert wurde. Die Steuerung führt schließlich zu Block G und dann zurück zu Block E, um eine Übertragung von Daten von dem Puffer 24A fortzusetzen, aber mit der reduzierten Datenrate.
Zurückkehrend zu Block E führt, falls bestimmt wird, dass das zuletzt empfangene Leistungssteuerbit stattdessen eine Senderleistungssenkung anordnet, die Steuerung zu Block I, wo eine Bestimmung vorgenommen wird, ob zumindest ein ergänzender Codekanal vorher gelöscht bzw. entfernt wurde (d.h. in den DTX-niedrig-Zustand versetzt wurde). Falls nein, führt die Steuerung zu Block J, um die Senderleistung um ein Inkrement (z.B. 1 dB) zu senken, und dann zu Block B. Wird stattdessen an Block I bestimmt, dass zumindest ein ergänzender Codekanal vorher gelöscht bzw. entfernt wurde, führt die Steuerung zu Block K, um zu bestimmen, ob die neu angeordnete, niedrigere Senderleistung unter der Annahme, dass ein ergänzender Codekanal zu reaktivieren wäre, kleiner sein wird als die Ausgangsleistungsgrenze der Mobilstation. Die von Block K (Datenratenerhöhung) verwendete Schwelle kann oder kann nicht die gleiche Schwelle sein, wie sie von Block F (Datenratenreduktion) verwendet wird. Eine unterschiedliche Schwelle kann bevorzugt sein, falls die Mobilstation ein häufiges Fallenlassen und erneutes Addieren bzw. Hinzufügen von einem oder mehreren ergänzenden Kanälen zu vermeiden hat, wenn sie nahe der Leistungsgrenzschwelle arbeitet. Die Verwendung von unterschiedlichen Schwellen stellt somit einen gewissen Grad an Hysterese bereit.
Bei nein an Block K führt die Steuerung zu Block J, um die Senderleistung zu senken, und dann zu Block B. Falls stattdessen an Block K bestimmt wird, dass die Addition bzw. Hinzufügung von einem momentan deaktivierten ergänzenden Codekanal die neu angeordnete Senderleistung nicht über die Leistungsgrenze hinaus erhöhen wird, führt die Steuerung zu Block L, um einen der vorher gelöschten bzw. entfernten ergänzenden Codekanäle (durch "Schließen" des zugehörigen Schalters) zu addieren, und um dann die vorstehend beschriebene Wiederaufnahme-Präambel auf dem reaktivierten SCC an die Basisstation 30 zu übertragen. Die Steuerung führt dann zurück zu Block I, um zu bestimmen, ob ein weiterer ergänzender Codekanal vorher gelöscht bzw. entfernt wurde. Das Verfahren kann somit eine Schleife bilden, wobei ergänzende Codekanäle addiert werden, bis bestimmt wird, dass entweder keine weiteren vorher gelöschten SCCs zum Addieren verfügbar sind, oder dass die Addition von einem weiteren SCC verursachen würde, dass der Ausgangsleistungspegel den maximal zulässigen Ausgangsleistungspegel überschreitet. Das Verfahren geht schließlich zurück zu Block J, um die Senderleistung um ein Inkrement zu senken, wie es von der Basisstation 30 angeordnet ist, und dann zu Block B, um eine Übertragung von Daten von dem Puffer 24A fortzusetzen, bis an Block C bestimmt wird, dass der Puffer leer ist.
5 veranschaulicht ein weiteres Verfahren im Einklang mit dieser Erfindung. Gemäß 5 unterscheiden sich Blöcke H, I und L von dem Ausführungsbeispiel gemäß 4. Es wird angenommen, dass an Block A der Wert von n gleich oder größer 1 sein kann. Das heißt, dass dieses Verfahren auf den Fall zutrifft, dass die Mobilstation 10 mit nur einem Rückwärts-Codekanal oder mit dem elementaren und einem oder mehreren ergänzenden Codekanälen arbeitet.
An Block F führt die Steuerung wie vorher zu Block H, nachdem eine Senderleistungserhöhung an Block E angeordnet ist, und falls bestimmt wird, dass die neue Leistungsgrenze die Leistungsgrenzschwelle überschreitet. An Block H reduziert die Mobilstation 10 jedoch die Kanaldatenrate um ein gewisses Inkrement (z.B. um eine Hälfte). Falls zum Beispiel der elementare oder einer der ergänzenden Datenkanäle mit 9,6 kbps arbeitet, reduziert die Mobilstation die Datenrate um 4,8 kbps. Die Steuerung führt dann zurück zu Block F, um zu bestimmen, ob die reduzierte Datenrate verursacht, dass die übertragene Leistung unter die Leistungsgrenze fällt. Falls nicht, kann die Datenrate des Kanals an Block H erneut reduziert werden. Dieser Prozess kann sich fortsetzen, bis die Datenrate unter einen vorbestimmten minimalen Wert reduziert ist, wobei der Codekanal zu dieser Zeit wie bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 4 deaktiviert wird.
Ist an Block E eine Senderleistungssenkung angeordnet, führt die Steuerung zu Block I, um zu bestimmen, ob die Datenrate von einem Codekanal (dem elementaren oder einem der ergänzenden Codekanäle) vorher an Block H reduziert wurde. Falls ja, führt die Steuerung zu Block K, um zu bestimmen, ob ein Erhöhen der Datenrate über diesen Codekanal verursachen wird, dass die Senderleistung basierend auf der neu angeordneten Senkung nach wie vor unter der Leistungsgrenzschwelle sein wird. Falls ja, führt die Steuerung zu Block L, um die Datenrate um ein Inkrement (z.B. von 2,4 kbps auf 4,8 kbps) zu erhöhen, und dann zu Block I, um zu bestimmen, ob die Datenrate des Kanals weiterhin gegenüber der ursprünglichen Datenrate reduziert ist. Das Verfahren kann über Blöcke I, K und L eine Schleife bilden, bis entweder die Datenrate auf ihren ursprünglichen Wert zurückgebracht ist (d.h. das Ergebnis der Bestimmung an Block I ist nein), oder bestimmt wird, dass eine weitere Erhöhung verursachen wird, dass die Senderleistung die Leistungsgrenzschwelle überschreitet.
Dieses Ausführungsbeispiel der Erfindung setzt voraus, dass die Basisstation 30 im Stande ist, die erhöhte oder gesenkte Datenrate über einen bestimmten der Datenkanäle zu erfassen und darauf zu reagieren. Es liegt jedoch auch innerhalb des Umfangs dieser Erfindung, eine Nachricht mit der aktuellen Datenrate zu senden, die ähnlich zu der vorstehend beschriebenen Wiederaufnahme-Präambel ist, um die Basisstation 30 über die bevorstehende Änderung der Datenübertragungsrate über einen bestimmten der Kanäle positiv bzw. bestätigend zu benachrichtigen.
Obwohl sie im Kontext von bevorzugten Ausführungsbeispielen beschrieben sind, sollte verstanden werden, dass einem Fachmann etliche Modifikationen an diesen Lehren in den Sinn kommen können. Zum Beispiel können bestimmte Schritte der gemäß 4 und 5 gezeigten Verfahren in einer anderen als der gezeigten Reihenfolge ausgeführt werden, während dennoch das gleiche Ergebnis erhalten wird.
Der Umfang der vorliegenden Offenbarung umfasst jedes neue Merkmal oder jede Kombination von Merkmalen, die darin entweder explizit oder implizit offenbart sind, oder jede Verallgemeinerung von diesen, ohne Rücksicht darauf, ob sie sich auf die beanspruchte Erfindung bezieht oder irgendeines oder alle der Probleme mildert oder nicht, die von der Erfindung behandelt werden.

Claims

Verfahren zum Betreiben einer Mobilstation, mit den Schritten: Herstellen einer drahtlosen Datenkommunikation von dem Sender (14) der Mobilstation (10) zu einem Empfänger einer Basisstation (30) mit einer vorbestimmten Datenrate gleichzeitig über einen elementaren Datenkanal und zumindest einen ergänzenden Datenkanal; gekennzeichnet durch: Empfangen eines Befehls zum Erhöhen der Leistung einer Übertragung von dem Mobilstationssender; Bestimmen in der Mobilstation, ob die erhöhte Übertragungsleistung einen Übertragungsleistung-Schwellenwert überschreiten wird; falls ja, Reduzieren der Datenrate durch Deaktivieren einer Datenübertragung über zumindest einen ergänzenden Datenkanal; und Erhöhen der Übertragungsleistung, wobei der Befehl zum Erhöhen der Leistung einer Übertragung von der Basisstation empfangen wird.
Verfahren gemäß Anspruch 1, und zusätzlich mit den Schritten: Empfangen eines Befehls von der Basisstation zum Senken der Übertragungsleistung der Mobilstation; Bestimmen in der Mobilstation, ob die gesenkte Übertragungsleistung unter der Annahme, dass ein deaktivierter ergänzender Datenkanal nochmals aktiviert würde, kleiner sein wird als der Übertragungsleistung-Schwellenwert; falls ja, Erhöhen der Datenrate durch Aktivieren einer Datenübertragung über zumindest einen vorher deaktivierten ergänzenden Datenkanal; und Senken der Übertragungsleistung.
Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei der Schritt zum Erhöhen der Datenrate einen Schritt umfasst zum Übertragen einer Nachricht von der Mobilstation an die Basisstation zum Hinweisen darauf, dass eine Übertragung über den zumindest einen vorher deaktivierten ergänzenden Datenkanal wieder aufgenommen wird.
Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei der Herstellungsschritt die Schritte umfasst: Ersuchen der Basisstation um zumindest einen Datenkanal basierend zumindest teilweise auf einer gewünschten Mobilstation-Datenübertragungsrate; und Empfangen eines eindeutigen Spreizcodes für jeden des zumindest einen Datenkanals von der Basisstation zur Verwendung bei Übertragung von dem zumindest einen Datenkanal.
Verfahren gemäß Anspruch 4 zum Betreiben einer Codemultiplex-Mehrfachzugriff-(CDMA)Mobilstation (10), ferner dadurch gekennzeichnet, dass: ein eindeutiger Spreizcode für jeden der Datenkanäle eingesetzt wird; das Herstellen der drahtlosen Datenkommunikation von einem Sender (14) der Mobilstation (10) zu einem Empfänger der Basisstation (30) mit der vorbestimmten Datenrate die empfangenen eindeutigen Spreizcodes verwendet; wobei das Verfahren zusätzlich die Schritte aufweist: Empfangen eines zweiten Leistungsregelungsbefehls von der Basisstation, wobei der zweite Leistungsregelungsbefehl eine Senkung der Übertragungsleistung des Mobilstationssenders anfordert; Bestimmen in der Mobilstation, ob die gesenkte Übertragungsleistung unter der Annahme, dass eine Datenübertragung über zumindest einen vorher beendeten ergänzenden Codekanal wieder aufgenommen würde, kleiner sein wird als der Übertragungsleistung-Schwellenwert; falls ja, Wiederaufnehmen einer Datenübertragung über zumindest einen vorher beendeten ergänzenden Codekanal durch ein erstes Übertragen einer Nachricht von der Mobilstation an die Basisstation über den wieder aufgenommenen ergänzenden Codekanal zum Hinweis darauf, dass eine Übertragung über den zumindest einen vorher beendeten ergänzenden Datenkanal wieder aufgenommen wird; und Senken der Übertragungsleistung.
Verfahren gemäß Anspruch 5, wobei der Schritt zum Bestimmen des erhöhten Übertragungsleistungspegels einen ersten Leistungsschwellenwert verwendet, wobei der Schritt zum Bestimmen des gesenkten Übertragungsleistungspegels einen zweiten Leistungsschwellenwert verwendet, und wobei der erste Leistungsschwellenwert nicht gleich dem zweiten Leistungsschwellenwert ist.
Drahtloses Datenendgerät (10) mit: einem Datenpuffer (24A); einem HF-Sender (14); und einer Steuerung (18), die mit dem Datenpuffer gekoppelt ist und betriebsfähig ist zum Herstellen einer Datenverbindung von dem Datenpuffer zu einem Empfänger einer Basisstation mittels des HF-Senders über mehrere parallele Datenkanäle; dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung anspricht auf einen Befehl zum Erhöhen der Übertragungsleistung während der Datenverbindung durch Reduzieren der Datenrate über die mehreren parallelen Datenkanäle, indem zumindest einer der mehreren parallelen Datenkanäle in einem Modus diskontinuierlicher Übertragung (DTX) betrieben wird, um so zu verhindern, dass die Senderleistung einen Senderleistungsgrenzwert überschreitet, wobei das drahtlose Endgerät zusätzlich einen Sendeempfänger aufweist, der einen HF-Empfänger und den HF-Sender umfasst, und die Steuerung mit dem Sendeempfänger gekoppelt ist.
Drahtloses Datenendgerät gemäß Anspruch 7, wobei die mehreren parallelen Datenkanäle jeweils mit einem zugehörigen Spreizcode betrieben werden.
Drahtloses Datenendgerät gemäß einem der Ansprüche 7 oder 8, wobei die Steuerung darauf anspricht, dass einer der Datenkanäle von einem DTX-Aus-Zustand in einen DTX-Ein-Zustand übergeht, um eine Datenkanal-Wiederaufnahmenachricht über den Datenkanal zu übertragen.
Drahtloses Datenendgerät gemäß einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei die Steuerung anspricht auf Leistungssteuerungsbefehlsbits, die periodisch von der Basisstation empfangen werden, um die Senderleistung in vorbestimmten Schrittweiten zu erhöhen oder zu senken.