DE60130433T2

DE60130433T2 - Verfahren und vorrichtung zur leistungssteuerung mehrerer kanäle in einem drahtlosen kommunikationssystem

Info

Publication number: DE60130433T2
Application number: DE60130433T
Authority: DE
Inventors: Tao San Diego CHEN; Yu-Cheun San Diego JOU
Original assignee: Qualcomm Inc
Current assignee: Qualcomm Inc
Priority date: 2000-02-14
Filing date: 2001-02-13
Publication date: 2008-06-12
Anticipated expiration: 2021-02-14
Also published as: AU780227B2; AU3830901A; WO2001061884A1; UA71054C2; EP2290835B1; KR20020073539A; US7590095B2; ATE373348T1; KR100819394B1; ES2292565T3; US8619720B2; NO20023825L; CA2398936A1; EP1850504B1; US20100046481A1; CN1240190C; US20010040880A1; RU2002124612A; MXPA02007847A; HK1053203A1

Description

Hintergrund der Erfindung
I. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Datenkommunikation. Im besonderen bezieht sich die vorliegende Erfindung auf neuartige und verbesserte Techniken zur Steuerung der Sendeleistung von mehreren Kanälen in einem drahtlosen Kommunikationssystem.
II. Beschreibung des Standes der Technik
In einem drahtlosen Kommunikationssystem kommuniziert ein Benutzer mit einem entfernten Terminal (zum Beispiel einem zellularen Telefon) mit einem anderen Benutzer durch Übertragungen auf den Vorwärts- und Rückwärtsverbindungen über eine oder mehrere Basisstationen. Die Vorwärtsverbindung bezieht sich auf die Übertragung von der Basisstation zu dem entfernten Terminal und die Rückwärtsverbindung bezieht sich auf Übertragungen von dem entfernten Terminal zu der Basisstation. Den Vorwärts- und Rückwärtsverbindungen sind typischerweise unterschiedliche Frequenzen zugeordnet.
In einem Codemultiplexvielfachzugriff-(CDMA = code division multiple access) System zeigt die gesamte Sendeleistung von einer Basisstation typischerweise die gesamte Kapazität der Vorwärtsverbindung an, weil Daten an eine Anzahl von Benutzern gleichzeitig über dasselbe Frequenzband gesendet werden können. Ein Teil der gesamten Sendeleistung wird jedem aktiven Benutzer zugeordnet, so dass die vollständige gesamte Sendeleistung für alle Benutzer weniger als die gesamte verfügbare Sendeleistung beträgt oder genauso groß wie diese ist.
Um die Vorwärtsverbindungskapazität zu maximieren, kann die Sendeleistung an jedes entfernte Terminal durch eine Leistungssteuerungsschleife so gesteuert werden, dass die Signalqualität des bei dem entfernten Terminal empfangen Signals, die durch das Verhältnis von Energie-pro-Bit zu Rauschen plus-Interferenz, E_b/(N^- _o + I_o), gemessen wird, auf einem bestimmten Schwellenwert oder Pegel gehalten wird. Dieser Pegel wird oft als der Leistungssteuerungseinstellpunkt (oder einfach der Einstellpunkt) bezeichnet. Eine zweite Leistungssteuerungsschleife kann verwendet werden, um den Einstellpunkt so anzupassen, dass ein gewünschter Grad an Performance, gemessen durch die Rahmenfehlerrate (FER = frame error rate), eingehalten wird. Der Vorwärtsverbindungsleistungssteuerungsmechanismus versucht somit, den Energieverbrauch und die Interferenz zu reduzieren, während die gewünschte Verbindungsperformance aufrechterhalten wird. Dies resultiert in einer erhöhten Systemkapazität und reduzierten Verzögerungen, was die Bedienung der Benutzer angeht.
Das Dokument EP 1067704 wurde zwischen dem Prioritätsdatum und dem Einreichungsdatum der vorliegenden Anmeldung veröffentlicht und gehört somit zu dem Stand der Technik nach den Artikeln 54 (3) und (4) EPC. Es bezieht sich auf ein Verfahren zur Steuerung der Leistung eines Systems, das mehrere Verkehrskanäle pro Teilnehmer besitzt. Dieses Dokument offenbart ein Verfahren, in dem zwei Dienstqualitätsparameter von einer Mobilstation gemessen werden, welche daraufhin Steuerungsdaten sendet, um eine Sendeleistung einer Basisstation zu steuern. Die Steuerungsdaten beinhalten Daten für eine schrittweise Aktualisierung, basierend auf dem Adressat des ersten Dienstqualitätsparameters, und beinhalten Daten für einen schrittweisen Offset, basierend auf dem Ziel für einen zweiten Dienstqualitätsparameter, wobei beide über einen einzelnen Kanal gesendet werden können, um zusätzlichen Steuerungsverkehr zu reduzieren.
In einigen CDMA Systemen neuerer Generation können mehrere Kanäle gleichzeitig verwendet werden, um größere Datenmengen zu übertragen, um eine Hochgeschwindigkeitsdatenübertragung zu unterstützen. Diese Kanäle können dazu verwendet werden, um Daten bei verschiedenen Datenraten zu übertragen und können weiterhin verschiedene Verarbeitungsschemata (zum Beispiel Kodierung) verwenden. Typischerweise wird eine bestimmte maximale Bitrate (z.B. 800 bps) jedem entfernten Terminal zur Leistungssteuerung einer Anzahl von Kanälen zugeordnet. Diese zugeordnete Bitrate würde dann dazu verwendet werden, um die gemessenen Signalqualitäten der Übertragungen zu senden, die auf mehreren Kanälen empfangen werden, um eine Leistungssteuerung der Kanäle vorzusehen. Die Leistungssteuerung wird schwieriger, wenn die Betriebsparameter (z.B. Datenrate, benötigte Energie pro Bit und so weiter) auf diesen Kanälen nicht durch definierte Relationen miteinander in Beziehung stehen.
Es ist offensichtlich, dass Techniken äußerst erwünscht sind, die verwendet werden können zum effektiven Steuern der Sendeleistung von mehreren Kanälen basierend auf einer gegebenen Bitrate.
Zusammenfassung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung sieht Leistungssteuerungstechniken vor, um die Sendeleistung von mehreren Sendungen in einem drahtlosen Kommunikationssystem effektiv zu steuern. Gemäß einem Aspekt empfängt eine sendende Quelle (z.B. eine Basisstation) eine Anzahl von Rückkopplungen beziehungsweise Feedbacks von einem empfangenden Gerät (z.B. einem entfernten Terminal) für die Leistungssteuerung von mehreren Sendungen von der sendenden Quelle. Die Rückkoppelung kann zum Beispiel einen oder mehrere (codierte oder uncodierte) Bitströme, einen oder mehrere Typen von Multi-Bit-Nachrichten oder eine Kombination dieser umfassen. Der Bitstrom kann einen primären Leistungssteuerungssubkanal beinhalten, der dazu verwendet wird, um eine erste Metrik (z.B. Leistungssteuerungsbefehl, Löschindikatorbit oder Qualitätsindikatorbit) für einen ersten Satz von Kanälen (zum Beispiel einen fundamentalen Kanal) zu senden und kann einen zweiten Leistungssteuerungssubkanal enthalten, der dazu verwendet wird, um eine zweite Metrik für einen zweiten Satz von Kanälen zu senden (z.B. einen zusätzlichen Kanal). Eine Vielzahl von Leistungssteuerungsmodi werden hier beschrieben, wobei jeder Modus eine bestimmte Metrik definiert, die für jeden unterstützten Leistungssteuerungssubkanal gesendet wird.
Die Bits, die jedem Leistungssteuerungssubkanal zugeordnet sind, können gesammelt werden, um einen oder mehrere Rückkopplungssubströme mit niedrigerer Rate zu bilden, die eine verbesserte Zuverlässigkeit besitzen. Jeder Substrom kann verwendet werden, um eine bestimmte Metrik zu senden oder kann einem bestimmten Kanal zugeordnet werden.
Eine Vielzahl von Leistungssteuerungsmechanismen werden hier ebenfalls beschrieben. In einem Satz von Leistungssteuerungsmechanismen wird die Sendeleistung von jedem fundamentalen und zusätzlichen Kanal unabhängig voneinander basierend auf den Rückkopplungen, die von den jeweiligen Leistungssteuerungssubkänalen empfangen werden, angepasst. In einem anderen Satz von Leistungssteuerungsmechanismen (das heißt Delta-Leistungssteuerung) wird die Sendeleistung der fundamentalen und zusätzliche Kanäle zusammen basierend auf der Rückkopplung, die von einem Leistungssteuerungssubkanal empfangen wird, angepasst und die Leistungsdifferenz zwischen den beiden Kanälen wird basierend auf der Rückkopplung, die von dem anderen Leistungssteuerungssubkanal oder über Messaging empfangen wird, angepasst.
Die Erfindung sieht des weiteren Verfahren, Leistungssteuerungseinheiten und andere Elemente vor, die unterschiedliche Aspekte und Merkmale der Erfindung implementieren, wie im folgenden detaillierter beschrieben wird.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die Merkmale, Natur und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen, in denen gleiche Bezugszeichen durchgehend gleiches kennzeichnen, deutlicher hervorgehen, wobei
1 ein Diagramm eines Spreizspektrumkommunikationssystems ist, das eine Anzahl von Benutzern unterstützt;
2 ein Diagramm für einen Vorwärtsverbindungsleistungssteuerungsmechanismus ist, der einige Aspekte der Erfindung implementiert;
3A ein Diagramm eines Rückwärtsleistungssteuerungssubkanals ist, der durch den CDMA-2000-Standard definiert ist;
3B ein Diagramm von mehreren angesteuerten Sendungsmodi für den Rückwärtsleistungssteuerungssubkanal ist, der durch den CDMA-2000-Standard definiert wird;
4A und 4B Timing-Diagramme für die Übertragungen eines Löschindikatorbits auf einem Leistungssteuerungssubkanal sind, die auf einem Rahmen basieren, der auf dem fundamentalen Kanal oder dezidierten Steuerungskanal (4A) und dem zusätzlichen Kanal (4B) empfangen wird;
5 ein Blockdiagramm einer Anpassung des Einstellpunkts ist, um die Wahrscheinlichkeit für einen korrekten Empfang eines partiellen Rahmens zu erhöhen;
6 ein Flussdiagramm eines Leistungssteuerungsvorgangs ist, der bei einer Basisstation gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung erfolgt; und
7 und 8 jeweils Blockdiagramme eines Ausführungsbeispiels der Basisstation beziehungsweise des entfernten Terminals sind, wobei diese fähig sind, einige Aspekte und Ausführungsbeispiele der Erfindung zu implementieren.
Detaillierte Beschreibung der spezifischen Ausführungsbeispiele
1 ist ein Diagramm eines Spreizspektrumkommunikationssystems 100, das eine Anzahl von Benutzern unterstützt. System 100 sieht die Kommunikation für eine Anzahl von Zellen vor, wobei jede Zelle von einer entsprechenden Basisstation 104 bedient wird. Mehrere entfernte Terminals 106 sind über das System verteilt. Jedes entfernte Terminals 106 kann mit einer oder meh reren Basisstationen 104 auf den Vorwärts- und Rückwärtsverbindungen zu einem bestimmten Zeitpunkt kommunizieren, abhängig davon, ob das entfernte Terminal aktiv ist oder ob es sich in einem Soft-Handoff befindet. Wie in 1 gezeigt wird, kommuniziert Basisstation 104a mit den entfernten Terminals 106a, 106b, 106c und 106d und Basisstation 104b kommuniziert mit den entfernten Terminals 106d, 106e und 106f.
In dem System 100 ist ein Systemkontroller 102 an die Basisstationen 104 gekoppelt und kann weiterhin an ein öffentliches Schalttelefonnetzwerk (PSTN = public switched telefone network) gekoppelt sein. Systemkontroller 102 sieht die Koordination und Steuerung für die Basisstationen vor, die an ihn gekoppelt sind. Systemkontroller 102 steuert weiterhin das Routing der Telefonanrufe zwischen den entfernten Terminals 106 sowie zwischen den entfernten Terminals 106 und den Benutzern, die an das PSTN (z.B. konventionelle Telefone) gekoppelt sind, über die Basisstationen 104. In einen CDMA-System wird Systemkontroller 102 auch als ein Basisstationskontroller (BSC = base station controller) bezeichnet.
System 100 kann so entworfen werden, dass ein oder mehrere CDMA-Standards unterstützt werden wie der "TIA/EIA/IS-95-B Mobile Station – Base Station Compatibility Standard for Dual Mode Wideband Spread Spectrum Cellular System" (der IS-95-Standard), der "TIA/EIA/IS-98 Recommended Minimum Standard für die Dual-Mode Wideband Spread Spectrum Cellular Mobile Station" (der IS-98-Standard), der Standard, der von einem Konsortium mit dem Namen "3rd Generation Partnership Program (3GPP)" bereitgestellt wird und in einem Satz von Dokumenten offenbart wird, wobei ff. Dokumente enthalten sind, wie Dokument Nr. 3G TS 25.211, 3G TS 25.212, 3G TS 25.213 und 3G TS 25.214 (der W-CDMA-Standard), der "TR-45.5 Physical Lager for cdma2000 Spread Spectrum Systems" (der CDMA2000-Standard) oder einige andere Standards. Alternativ oder zusätzlich kann System 100 so entworfen werden, dass es einer bestimmten CDMA-Implementierung entspricht, wie zum Beispiel dem HDR-Entwurf, der in der US-Patent-Anmeldung mit der Seriennummer 08/963,386 beschrieben wird.
Für einige CDMA-Systeme neuerer Generation, die dazu in der Lage sind, gleichzeitig Sprache und Daten zu unterstützen, kann die Kommunikation zwischen einem bestimmten entfernten Terminal und einer oder mehreren Basisstationen über eine Anzahl von Kanälen erreicht werden. Zum Beispiel kann in einem CDMA 2000-System ein fundamentaler Kanal für Sprache und bestimmte Datentypen zugewiesen werden und einen oder mehrere zusätzliche Kanäle können für Hochgeschwindigkeitsdaten zugewiesen werden.
Wie bereits beschrieben, ist die Kapazität von jeder Basisstation auf der Vorwärtsverbindung durch die gesamte verfügbare Sendeleistung begrenzt. Um den gewünschten Grad an Performance vorzusehen und um die Systemkapazität zu erhöhen, kann die Sendeleistung der Übertragungen von der Basisstation so gesteuert werden, dass sie so gering wie möglich ist, um den Energieverbrauch zu vermindern, während ein gewünschter Grad an Performance für die Übertragungen immer noch aufrechterhalten wird. Wenn die empfangene Signalqualität bei dem entfernten Terminal zu schlecht ist, kann die Wahrscheinlichkeit einer korrekten Dekodierung der empfangenen Übertragung abnehmen und die Performance kann beeinträchtigt werden (z.B. höherer FER). Wenn auf der anderen Seite die empfangene Signalqualität zu hoch ist, ist es wahrscheinlich, dass der Sendeleistungspegel ebenfalls zu hoch ist und ein überhöhter Betrag an Sendeleistung für die Übertragung verwendet wird, was die Kapazität vermindert und weiterhin eine zusätzliche Störung der Übertragungen von anderen Basisstationen verursachen kann.
Für CDMA-Systeme, die dazu in der Lage sind, auf einer Anzahl von Kanälen (z.B. zwei) an ein bestimmtes entferntes Terminal zu senden, kann eine verbesserte Performance erreicht werden, wenn die Sendeleistung der Sendung auf jedem Kanal gesteuert wird. Und jedoch den Betrag der Signalgebung auf der Rückwärtsverbindung zu minimieren, um eine Vorwärtsverbindungsleistungssteuerung zu unterstützen, wird typischerweise nur eine begrenzte Bitrate (z.B. 800 bps) für die Leistungssteuerung von mehreren Vorwärtskanälen zugeordnet.
Die Leistungssteuerungstechniken der Erfindung können für eine Vielzahl von drahtlosen Kommunikationssystemen verwendet werden, die eine Vielzahl von Kanälen dazu verwenden, um an ein bestimmtes Empfangsgerät zu senden. Zum Beispiel können die Leistungssteuerungstechniken, die beschrieben werden, für CDMA-Systeme verwendet werden, die dem W-CDMA-Standard, dem CDMA 2000-Standard, einigen anderen Standards oder einer Kombination dieser Standards entsprechen. Der Einfachheit halber werden im folgenden mehrere Aspekte der Erfindung für eine spezifische Implementierung in einem CDMA 2000-System beschrieben.
2 ist ein Diagramm eines Vorwärtsverbindungsleistungssteuerungsmechanismus 200, der einige Aspekte der Erfindung implementiert. Der Leistungssteuerungsmechanismus 200 beinhaltet eine Leistungssteuerung 210 der inneren Schleife, die in Verbindung mit einer Leistungssteuerung 220 der äußeren Schleife arbeitet.
Die innere Schleife 210 ist eine (relativ) schnelle Schleife, die versucht, die Signalqualität einer Sendung, die bei dem entfernten Terminal empfangen wird, so nahe wie möglich an einem bestimmten Leistungssteuerungseinstellpunkt (oder einfach Einstellpunkt) zu halten. Wie in 2 gezeigt wird, arbeitet die innere Schleife 210 zwischen dem entfernten Terminal und der Basisstation. Die Leistungsanpassung für die innere Schleife 210 wird typischerweise erreicht, indem die Qualität einer Sendung gemessen wird, die auf einem bestimmten Kanal bei dem entfernten Terminal (Block 212) empfangen wird, weiterhin die gemessene Signalqualität mit dem Einstellpunkt (Block 214) verglichen wird und ein Leistungssteuerungsbefehl an die Basisstation gesendet wird. Der Leistungssteuerungsbefehl gibt der Basisstation die Anweisung, ihre Sendeleistung anzupassen und kann zum Beispiel entweder als ein "Aufwärts"-Befehl implementiert werden, um einem Anstieg der Sendeleistung anzuweisen, oder als ein "Abwärts"-Befehl, um eine Verminderung der Sendeleistung anzuweisen. Die Basisstation passt dann dementsprechend die Sendeleistung der Sendung (Block 216) jedes Mal an, wenn sie den Leis tungssteuerungsbefehl empfängt. Für das CDMA 2000-System kann der Leistungssteuerungsbefehl mit einer Häufigkeit von 800 mal pro Sekunde gesendet werden, wobei somit eine relativ kurze Antwortzeit für die innere Schleife 210 vorgesehen wird.
Wegen Pfadverlust in dem Kommunikationskanal (Wolke 218), der typischerweise zeitlich variiert und zwar im besonderen für ein mobiles entferntes Terminal, fluktuiert die empfangene Signalqualität bei dem entfernten Terminal kontinuierlich. Die innere Schleife 210 versucht somit, die empfangene Signalqualität bei oder in der Nähe des Einstellpunkts in der Gegenwart von Kanaländerungen aufrecht zu erhalten.
Die äußere Schleife 220 ist eine (relativ) langsame Schleife, die den Einstellpunkt kontinuierlich anpasst, so dass ein bestimmter Grad an Performance für die Sendung an das entfernte Terminal erreicht wird. Der gewünschte Grad an Performance ist typischerweise eine bestimmte Soll-Rahmenfehlerrate (FER = frame error rate), die für einige CDMA-Systeme 1% beträgt, obwohl auch ein anderes beliebiges Performanceziel verwendet werden kann. Alternativ können auch einige andere Performancekriterien verwendet werden, wie zum Beispiel ein Qualitätsindikator.
Für die äußere Schleife 220 wird die Sendung von der Basisstation empfangen und verarbeitet, um die gesendeten Rahmen wiederherzustellen und dann wird der Status der empfangenen Rahmen bestimmt (Block 222). Für jeden empfangenen Rahmen wird eine Bestimmung durchgeführt, ob der Rahmen korrekt (gut) oder fehlerhaft (schlecht) empfangen wurde. Basierend auf dem Status des empfangenen Rahmens (entweder gut oder schlecht) kann dementsprechend der Einstellpunkt angepasst werden (Block 224). Wenn ein Rahmen korrekt empfangen wird, ist es typischerweise wahrscheinlich, dass die empfangene Signalqualität von dem entfernten Terminal höher ist als nötig. Der Einstellpunkt kann somit leicht reduziert werden, was die innere Schleife 210 dazu veranlassen kann, die Sendeleistung der Sendung zu vermindern. Wenn alternativ ein Rahmen fehlerhaft empfangen wird, ist es wahrscheinlich, dass die empfangene Signalqualität bei dem entfernten Terminal niedriger ist als nötig. Der Einstellpunkt kann somit erhöht werden, was die innere Schleife 210 dazu veranlassen kann, die Sendeleistung der Sendung zu erhöhen.
Der Einstellpunkt kann für jede Rahmenperiode angepasst werden. Der Rahmenstatus kann auch für N empfangene Rahmen gesammelt und dazu verwendet werden, den Einstellpunkt jede N-te Periode anzupassen, wobei N eine beliebige ganze Zahl ist, die größer als 1 ist. Da die innere Schleife 210 typischerweise viele Male innerhalb jeder Rahmenperiode angepasst wird, besitzt die innere Schleife 210 eine schnellere Antwortzeit als die äußere Schleife 220.
Durch die Steuerung der Art und Weise der Anpassung des Einstellpunkts können unterschiedliche Leistungssteuerungscharakteristiken und Systemperformances erhalten werden. Zum Beispiel kann die empfangene FER angepasst werden, indem der Betrag an Aufwärtsanpassung in dem Einstellpunkt für einen schlechten Rahmen, der Betrag an Abwärtsanpassung in dem Einstellpunkt für einen guten Rahmen, die erforderliche vergangene Zeit zwischen aufeinander folgenden Erhöhungen des Einstellpunktes usw. geändert wird. In einer Implementierung kann eine Soll-FER für jeden Zustand auf ΔU/(ΔD + ΔU) eingestellt werden, wobei ΔU der Betrag der Erhöhung der Sendeleistung ist, wenn ein AUFWÄRTS-Befehl bei der Basisstation empfangen wird, und ΔD der Betrag der Verminderung der Sendeleistung ist, wenn ein ABWÄRTS-Befehl empfangen wird.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung empfängt eine sendende Quelle (z. Bsp. eine Basisstation) eine Anzahl von Rückkopplungen von einem empfangenden Gerät (z. Bsp. einem entfernten Terminal) für die Leistungssteuerung von mehreren Sendungen von dem sendenden Gerät aus. Die Rückkopplung kann zum Beispiel einen oder mehrere Datenströme ohne Vorwärtsfehlerkorrektur (FEC = forward error correction), einen oder mehrere FEC-geschützte Bitströme, einen oder mehrere Typen von Multi-Bit-Nachrichten (mit oder ohne FEC) oder eine Kombination derer umfassen. Die Sendequelle passt dann die Sendeleistung der Sendungen auf der Vielzahl von Kanälen basierend auf der empfangenen Rückkopplung an.
Als ein Beispiel kann die Rückkopplung von dem empfangenden Gerät ebenso einen uncodierten Bitstrom wie eine Anzahl von verschiedenen kodierten Nachrichten umfassen. Der Bitstrom kann weiterhin einen oder mehrere Subströme zum Beispiel abhängig von einem speziellen Leistungssteuerungsmodus einer Anzahl von unterstützten Leistungssteuerungsmodi umfassen, wie im folgenden weitergehend im Detail beschrieben wird.
In einem Ausführungsbeispiel beinhaltet der Bitstrom einen primären Leistungssteuerungssubkanal und einen sekundären Leistungssteuerungssubkanal. Der primäre Leistungssteuerungssubkanal kann dazu verwendet werden, Leistungssteuerungsinformation für einen ersten Satz von Kanälen zu senden, zum Beispiel einen Vorwärtsfundamentalkanal (F-FCH = Forward Fundamental Channel) oder einen vorwärts-dedizierten Steuerungskanal (F-DCCH = Forward Dedicated Control Channel) in dem CDMA 2000-System. Der sekundäre Leistungssteuerungssubkanal kann dazu verwendet werden, um Leistungssteuerungsinformation für einen zweiten Satz von Kanälen zu senden, z. Bsp. einen Vorwärtszusatzkanal (F-SCH = Forward Supplemental Channel) in dem CDMA 2000-System.
In einem Aspekt wird die Gesamtbitrate für den Bitstrom begrenzt (z. Bsp. auf 800 bps) und kann zwischen den primären und sekundären Leistungssteuerungssubkanälen auf verschiedene Arten zugeordnet werden. Zum Beispiel kann der primäre Leistungssteuerungssubkanal bei 800, 400 oder 200 bps gesendet werden. Dementsprechend kann der sekundäre Leistungssteuerungssubkanal bei 0, 400 oder 600 bps gesendet werden. Jeder der primären und sekundären Leistungssteuerungssubkanäle kann betrieben werden, um Leistungssteuerungsbefehle zu senden, die die Sendequelle anweisen, die Sendeleistung der entsprechenden Sendung entweder aufwärts oder abwärts durch einen bestimmten Schritt anzupassen.
In einem anderen Aspekt können die zugeordneten Bits für jeden Leistungssteuerungssubkanal angesammelt werden, um einen zuverlässigeren Substrom mit niedrigerer Rate zu bilden. Zum Beispiel kann der 400 bps-Leistungssteuerungssubstrom in einen 50 bps-Leistungssteuerungssubstrom gruppiert werden. Dieser Substrom niedrigerer Rate kann verwendet werden, um zum Beispiel das Löschindikatorbit (EIB = erasure indicator bit) oder Qualitätsindikatorbit (QIB = quality indicator bit) von Rahmen auf dem Kanal zu senden, der mit dem Leistungssteuerungssubstrom assoziiert ist. Der Substrom niedrigerer Rate wird parallel zu dem anderen Leistungssteuerungssubstrom gesendet.
Somit kann, wie im folgenden weitergehend im Detail beschrieben wird, die Leistungssteuerungsinformation von dem empfangenden Gerät auf mehrere Arten an die Sendequelle zurück gesendet werden. Die Leistungssteuerungsinformation kann dann dazu verwendet werden, um die Sendeleistung von mehreren Kanäle basierend auf mehreren Leistungssteuerungsmechanismen anzupassen, wie ebenfalls im folgenden weitergehend im Detail beschrieben wird.
3A ist ein Diagramm eines Rückwärtsleistungssteuerungssubkanals, der gemäß dem CDMA 2000-Standard definiert ist. Wie in 3A gezeigt wird, wird der Leistungssteuerungssubkanal mit einem Rückwärtspilotkanal zeitmultiplexiert (bzw. time devision multiplexed). Die Sendung dieses multiplexierten Kanals wird in Rahmen eingeteilt (z. Bsp. 20 ms), wobei jeder Rahmen weiterhin in Leistungssteuerungsgruppen (z. Bsp. 16) eingeteilt wird. Für jede Leistungssteuerungsgruppe werden Pilotdaten in den ersten drei Vierteln der Leistungssteuerungsgruppe gesendet und Leistungssteuerungsdaten werden in dem letzten Viertel der Leistungssteuerungsgruppe gesendet. Die Leistungssteuerungsgruppen für jeden Rahmen werden von 0 bis 15 durchnummeriert.

Tabelle 1 listet eine Anzahl von Leistungssteuerungsmodi gemäß einem speziellen Ausführungsbeispiel der Erfindung auf. In diesem Ausführungsbeispiel ist der Leistungssteuerungssubkanal in einen primären Leistungssteuerungssubkanal und einen sekundären Leistungssteuerungssubkanal eingeteilt. Jeder definierte Leistungssteuerungsmodus entspricht einer bestimmten Konfiguration der primären und sekundären Leistungssteuerungssubkanäle und ihrem spezifischen Betrieb, wie im folgenden weitergehend im Detail beschrieben wird. Tabelle 1

Betriebsmodus	Leistungssteuerungssubkanalzuordnungen
FPC_MODE	Primärer Leistungssteuerungssubkanal		Sekundärer Leistungssteuerungssubkanal
'000'	0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15	PC	Nicht unterstützt
'001'	0, 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14	PC	1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15	PC
'010'	1, 5, 9, 13	PC	0, 2, 3, 4, 6, 7, 8, 10, 11, 12, 14, 15	PC
'011'	0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15	EIB	Nicht unterstützt
'100'	0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15	QIB	Nicht unterstützt
'101'	0, 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14	QIB	1,3,5,7,9,11,13,15	EIB
'110'	0, 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14	PC	1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15	EIB
'111'	Reserviert		Reserviert

PC = Leistungssteuerungsbefehl, EIB = Löschindikatorbit und QIB = Qualitätsindikatorbit.

Die Leistungssteuerungsdaten können auf mehrere Arten gesendet werden. In einem Ausführungsbeispiel sendet die Mobilstation, wenn ein angesteuerter bzw. „gated" Sendemodus deaktiviert ist, Leistungssteuerungsdaten auf dem Leistungssteuerungssubkanal in jeder Leistungssteuerungsgruppe, wie in 3A gezeigt wird. Und wenn der angesteuerte Sendemodus aktiviert wird, sen det das entfernte Terminal auf dem Leistungssteuerungssubkanal nur in Leistungssteuerungsgruppen, die angesteuert (gated on) werden.
3B ist ein Diagramm mehrerer angesteuerter Sendemodi, die durch den CDMA 2000-Standard definiert sind. Wenn sich der Pilotkanal im angesteuerten Modus befindet, sendet das entfernte Terminal einen Leistungssteuerungssubkanal und unterstützt somit FPC_MODE = "000", "011" oder "100". Und wenn der Pilotkanal nicht angesteuert bzw. nicht gegated wird, können ein oder zwei Leistungssteuerungssubkanäle unterstützt werden. Im besonderen sendet das entfernte Terminal einen Leistungssteuerungssubkanal, wenn FPC_MODE = "000", "011" oder "100" ist und sendet zwei Leistungssteuerungssubkanäle, wenn FPC_MODE = "001", "010", "101" oder "110" ist, um einen Zusatzkanal zu unterstützen.
Es folgt eine kurze Beschreibung für jeden der Leistungssteuerungsmodi, die in Tabelle 1 aufgelistet sind.
Wenn FPC_MODE = "000" ist, sendet das entfernte Terminal Leistungssteuerungsinformation nur auf dem primären Leistungssteuerungssubkanal bei 800 bps. Die Leistungssteuerungsdaten werden typischerweise von dem F-FCH oder dem F-DCCH abgeleitet, wie von einem Parameter FPC_PRI_CHAN festgelegt wird. Zum Beispiel kann FPC_PRI_CHAN = "0" anzeigen, dass die Leistungssteuerungsdaten von dem F-FCH abgeleitet werden und FPC_PRI_CHAN = "1" kann anzeigen, dass die Leistungssteuerungsdaten von dem F-DCCH abgeleitet werden. Alternativ können die Leistungssteuerungsdaten von einem F-SCH abgeleitet werden, die durch einen Parameter FPC_SEC_CHAN benannt bzw. ausgewiesen sind. Zum Beispiel kann FPC_SEC_CHAN = "0" anzeigen, dass die Leistungssteuerungsdaten von dem ersten F-SCH abgeleitet werden und FPC_SEC_CHAN = "1" kann anzeigen, dass die Leistungssteuerungsdaten von dem zweiten F-SCH abgeleitet werden.
Wenn FPC_MODE = "001" ist, sendet das entfernte Terminal auf dem primären Leistungssteuerungssubkanal mit 400 bps und auf dem sekundären Leistungssteuerungssubkanal mit 400 bps. Die Sendung auf dem primären Leistungssteuerungssubkanal kann über die geradzahligen Leistungssteuerungsgruppen erfolgen und die Sendung auf dem sekundären Leistungssteuerungssubkanal kann über die ungeradzahligen Leistungssteuerungsgruppen erfolgen, wie gezeigt in Tabelle 1.
Wenn FPC_MODE = "010" ist, sendet das entfernte Terminal auf dem primären Leistungssteuerungssubkanal mit 200 bps und auf dem sekundären Leistungssteuerungssubkanal mit 600 bps. Die Sendungen auf diesen Subkanälen können über die Leistungssteuerungsgruppen erfolgen, die in Tab. 1 definiert werden.
Wenn FPC_MODE = "011" ist, sendet das entfernte Terminal Löschindikatorbits (EIBs = erasure indicator bits) auf dem Leistungssteuerungssubkanal. Das entfernte Terminal verarbeitet die Sendung auf einem Vorwärts Kanal (zum Beispiel dem F-FCH, F-DCCH oder F-SCH), bestimmt, ob Rahmen i fehlerhaft empfangen wurde und sendet in Rahmen i + 2 ein Löschindikatorbit, das anzeigt, ob Datenrahmen i fehlerhaft empfangen wurde (das heißt, das entfernte Terminal sendet wie oben beschrieben auf dem zweiten 20 ms-Rahmen des Rückwärtsverkehrskanals, der auf den entsprechenden Vorwärtsverkehrskanalrahmen folgt, in dem das Qualitätsindikatorbit oder das Löschindikatorbit bestimmt werden).
Wenn FPC_MODE = "100" ist, sendet das entfernte Terminal die Qualitätsindikatorbits (QIBs = quality indicator bits) auf dem Leistungssteuerungssubkanal. QIBs sind den EIBs ähnlich, wenn Rahmen erfasst werden, sind aber nicht alle "aufwärts", wenn Rahmen nicht erfasst werden, wie dies bei EIBs der Fall wäre. Wenn die Basisstationen keine Rahmen besitzt, um auf der Vorwärtsverbindung zu senden (das heißt, außer dem Leistungssteuerungssubkanal gibt es keinen Verkehrskanal für das entfernte Terminal), würde dann das entfernte Terminal, das die Abwesenheit des Rahmens (und somit Rahmenlöschungen) erfasst, somit den Leistungssteuerungssubkanal messen (das heißt, die SNR oder einige andere Maße, die von dem Subkanal abgeleitet werden), um zu bestimmen, ob der QIB als "aufwärts" oder "abwärts" gesendet werden soll. Ein Aufwärts zeigt an, dass der aktuelle Sendepegel des Leistungssteuerungssubkanals für das entfernte Terminal unangemessen ist und ein Abwärts zeigt an, dass er angemessen ist. Das entfernte Terminal verarbeitet die Sendung auf einem Vorwärtskanal, bestimmt, ob Rahmen i fehlerhaft empfangen oder überhaupt nicht gesendet wurde und sendet in Rahmen i + 2 einen QIB, der anzeigt, ob der Datenrahmen i fehlerhaft empfangen wurde oder der aktuelle Sendepegel des Leistungssteuerungssubkanals für das entfernte Terminal angemessen ist.
Wenn FPC_MODE = "101" ist, sendet das entfernte Terminal das Qualitätsindikatorbit, das entweder von dem F-FCH oder dem F-DCCH abgeleitet wird, oder deren assoziierten Leistungssteuerungssubkanal auf dem primären Leistungssteuerungssubkanal. Das entfernte Terminal sendet auch das Löschindikatorbit, das von einem ausgewiesenen F-SCH abgeleitet wird, auf dem sekundären Leistungssteuerungssubkanal. Das Qualitätsindikatorbit und Löschindikatorbit wird, wie im folgenden beschrieben, in dem Rahmen i + 2 für den empfangenden Datenrahmen i gesendet.
FPC_MODE = "101" ist nützlich, wenn die Basisstation keine ausreichende Leistungsreserve besitzt, um dynamisch auf eine schnellere Leistungssteuerungsrückkopplung von der Mobilstation zu antworten. Dieser Modus ist ebenfalls effektiv, wenn der F-SCH mit einem reduzierten aktiven Satz gesendet wird (das heißt, der F-SCH wird von einem Subsatz von Sektoren gesendet, der den F-FCH oder F-DCCH sendet).
Wenn FPC_MODE = "110" ist, sendet das entfernte Terminal auf dem primären Leistungssteuerungssubkanal mit 400 bps und sendet das Löschindikatorbit, das von einem ausgewiesenen F-SCH auf dem sekundären Leistungssteuerungssubkanal abgeleitet wird. Das Löschindikatorbit wird in dem Rah men i + 2 für den empfangenden Datenrahmen i wie im folgenden beschrieben gesendet.
FPC_MODE = "110" gestattet eine unabhängige Leistungssteuerung des F-FCH (oder F-DCCH) und des F-SCH. Die Sendeleistung der beiden Kanäle kann unabhängig durch die Rückkopplungen auf den jeweiligen Leistungssteuerungssubkanälen angepasst werden. Modus "110" unterstützt weiterhin einen Delta-Leistungssteuerungsmechanismus, wobei die Sendeleistung der beiden Kanäle zusammen basierend auf einem Leistungssteuerungssubkanal angepasst wird und die Differenz der Sendeleistungspegel wird von dem anderen Leistungssteuerungssubkanal wie im folgenden weitergehend im Detail beschrieben angepasst. Mit Modus "110" gewinnt die Basisstation eine schnellere Rückkopplung bzw. Feedback über die wahre Qualität des F-SCH, ohne eine Belastung durch zusätzliche Signalgebung zu erleiden. Die Kenntnis verhilft ebenfalls zu einer Reduktion der Neusendungsverzögerungen für Datenanwendungen.
Wenn FPC_MODE = "011" oder "100" ist, werden die 16 Leistungssteuerungsbits auf dem primären Leistungssteuerungssubkanal alle jeweils entweder auf das Löschindikatorbit oder das Qualitätsindikatorbit gesetzt. Dies sieht eine effektive Rückkopplungsrate von 50 bps vor. Wenn FPC_MODE gleich 101" oder "110" ist, werden die Leistungssteuerungsbits auf dem sekundären Leistungssteuerungssubkanal alle auf das Löschindikatorbit gesetzt und die effektive Rückkopplung beträgt 50 bps für 20 ms-Rahmen, 25 bps für 40 ms-Rahmen und 12,5 bps für 80 ms-Rahmen. Und wenn FPC_MODE gleich "101" ist, werden alle Leistungssteuerungsbits in dem primären Leistungssteuerungssubkanal auf das Qualitätsindikatorbit gesetzt und somit beträgt die effektive Rückkopplung 50 bps.
Tabelle 1 listet eine spezifische Implementierung von mehreren Leistungssteuerungsmodi auf, die für ein CDMA-System implementiert werden können, das gleichzeitige Sendungen auf einer Vielzahl von Kanälen unterstützt. Unterschiedliche und/oder andere Leistungssteuerungsmodi können ebenfalls definiert werden und befinden sich innerhalb des Umfangs der Erfindung, die durch die Ansprüche definiert wird. Ebenfalls kann ein Leistungssteuerungsmodus definiert werden, der zwei oder mehr Typen von Rückkopplungen enthält und/oder die Rückkopplungen von einem oder mehreren Vorwärtskanälen enthält. Es können ebenfalls andere Maße bzw. Metriken als Leistungssteuerungsbefehle, Löschindikatorbit und Qualitätsindikatorbit auf den Leistungssteuerungssubkanälen gesendet werden und dies befindet sich innerhalb des Umfangs der Erfindung. Zum Beispiel kann das empfangende Gerät auch (zum Beispiel das entfernte Terminal) (1) periodisch Löschungsinformation bezüglich der Performance eines Kanals über ein Zeitfenster zusammen mit Leistungssteuerungsbefehlen auf einem anderen Kanal senden oder (2) eine Größe senden, die mit dem Betrag der Korrektur in Beziehung steht, die die sendende Quelle (z.B. Basisstation) durchführen sollte, um das gewünschte empfangene Signal-zu-Rauschen-Verhältnis zu erreichen.
4A ist ein Timing-Diagramm für die Sendung eines Löschindikatorbits auf einem Leistungssteuerungssubkanal basierend auf einem Rahmen, der auf dem F-FCH oder F-DCCH empfangen wird. Der empfangene Rahmen i wird verarbeitet und es wird bestimmt, ob der Rahmen korrekt oder fehlerhaft empfangen wurde. Die 16 Leistungssteuerungsbits für Rahmen i + 2 auf dem Leistungssteuerungssubkanal werden auf "1" gesetzt, wenn der empfangene Rahmen schlecht war und werden auf "0" gesetzt, wenn der empfangene Rahmen gut war.
Das Qualitätsindikatorbit, dass gesendet wird, wenn FPC_MODE gleich "100" oder "101" ist, kann auf unterschiedliche Arten definiert werden. In einem Ausführungsbeispiel, wenn FPC_MODE = "100" ist und die Kanalkonfiguration den F-FCH auswählt (anstatt den F-DCCH), stellt das entfernte Terminal die Leistungssteuerungsbits auf dem Leistungssteuerungssubkanal während einer 20 ms-Periode auf das Qualitätsindikatorbit ein, das auf dieselbe Art definiert wird, wenn FPC_MODE = "011" ist. In einem Ausführungsbeispiel, wenn FPC_MODE = "100" ist und die Kanalkonfiguration nicht den F-FCH auswählt, stellt das entfernte Terminal die Leistungssteuerungsbits auf dem Leistungs steuerungssubkanal während einer 20 ms-Periode auf das Qualitätsindikatorbit ein, das wie folgt definiert wird:

• Das entfernte Terminal setzt das Qualitätsindikatorbit in dem zweiten gesendeten Rahmen auf "1", der auf den Empfang einer 20 ms-Periode mit nicht ausreichender Signalqualität (z.B. schlechter Rahmen) auf dem F-DCCH folgt, wie gezeigt in 4A.
• Das entfernte Terminal setzt das Qualitätsindikatorbit in dem zweiten gesendeten Rahmen auf "0", der auf den Empfang einer 20 ms-Periode mit ausreichender Signalqualität (zum Beispiel guter Rahmen) auf den F-DCCH folgt, wie gezeigt in 4A.

4B ist ein Timing-Diagramm der Sendung eines Löschindikatorbits auf einem Leistungssteuerungssubkanal basierend auf einem Rahmen, der auf dem F-SCH empfangen wird. Ein empfangener Rahmen wird verarbeitet und es wird bestimmt, ob der Rahmen korrekt oder fehlerhaft empfangen wurde. Gemäß dem CDMA 2000-Standard kann der Rahmen eine Dauer von 20, 40 oder 80 ms besitzen. Wird mit dem zweiten 20 ms-Rahmen nach dem Ende des empfangen Rahmens auf dem F-SCH begonnen, werden die Leistungssteuerungsbits auf dem Leistungssteuerungssubkanal gesendet. Abhängig von der Länge des Rahmens auf dem F-SCH und dem Betriebsmodus werden 32, 16 oder 8 Leistungssteuerungsbits auf dem Leistungssteuerungssubkanal gesendet, wobei die Leistungssteuerungszeitdauer der Rahmenlänge auf dem F-SCH entspricht. Diese Bits werden für einen schlechten Rahmen auf "1" und für einen guten Rahmen auf "0" gesetzt.
In einem Ausführungsbeispiel, wenn FPC_MODE = "101" oder "110" ist, setzt das entfernte Terminal die Leistungssteuerungsbits auf dem sekundären Leistungssteuerungssubkanal während einer Periode, die genauso lang wie eine Rahmenlänge des ausgewiesenen F-SCH ist, auf das Löschindikatorbit. Das Löschindikatorbit wird von dem ausgewiesenen F-SCH (z.B. Kanal 0 oder 1) abgeleitet und wird wie folgt definiert:

• Das entfernte Terminal setzt das Löschindikatorbit auf "0" für eine Periode, die genauso lang wie die Rahmenlänge des ausgewiesenen F-SCH ist, und zwar beginnend 20 ms nach einem erfassten guten Rahmen auf diesem F-SCH, wie in 4B gezeigt wird.
• Andernfalls setzt das entfernte Terminal das Löschindikatorbit auf "1" für eine Periode, die genauso lang wie die Rahmenlänge des ausgewiesenen F-SCH ist, und zwar beginnend 20 ms nach einem Rahmen auf diesem F-SCH, wie in 4B gezeigt wird.

Äußere Leistungssteuerungsschleife (Einstellpunktanpassung)
In einem Ausführungsbeispiel unterstützt das entfernte Terminal für den Fall, dass FPC_MODE = "000", "001" und "010" ist, eine äußere Leistungssteuerungsschleife auf zwei oder mehr Vorwärtsverkehrskanälen, die dem entfernten Terminal zugewiesen sind (zum Beispiel der F-FCH, F-DCCH und F-SCH). Die äußere Leistungssteuerungsschleife passt den Einstellpunkt für den Kanal an, um die Soll-FER zu erreichen. In einem Ausführungsbeispiel unterstützt das entfernte Terminal für den Fall, dass FPC_MODE = "110" ist, eine äußere Leistungssteuerungsschleife auf jedem Vorwärtsverkehrskanal von einer Anzahl von Vorwärtsverkehrskanälen, die dem entfernten Terminal zugewiesen sind (z.B. der F-FCH und F-DCCH).
Nochmals bezüglich 2 kann der Leistungssteuerungsmechanismus 200 für jeden Kanal erhalten werden, der leistungsgesteuert ist. Für den Fall, dass F-FCH, F-DCCH oder F-SCH überwacht werden, kann der Einstellpunkt für den Kanal angepasst werden, um die Soll-FER zu erreichen oder kann basierend auf einigen anderen Decodiererstatistiken oder einer Kombination derer angepasst werden. Der Einstellpunkt kann auf einen Wertebereich eingeschränkt werden, der durch einen maximalen Einstellpunkt und einen minima len Einstellpunkt definiert wird, wobei diese Werte typischerweise von einem Systembetreiber über die Nachrichtensendung beziehungsweise Messaging von Basisstationen eingestellt werden. Der Einstellpunkt kann somit auf den maximalen Einstellpunkt limitiert werden, wenn er diesen Wert übertrifft, oder kann auf den minimalen Einstellpunkt limitiert werden, wenn er unter diesen Wert fällt.
Innere Leistungssteuerungsschleife (Leistungssteuerungsbefehle)
In einem Ausführungsbeispiel unterstützt das entfernte Terminal für den Fall, dass FPC_MODE gleich "000", "001", "010" oder "110" ist, eine primäre innere Leistungssteuerungsschleife für den F-FCH oder F-DCCH. Der gewählte Kanal kann abhängig von dem Parameter FPC_PRI_CHAN (z.B. FPC_PRI_CHAN = "0" für den F-FCH und FPC_PRI_CHAN = "1" für den F-DCCH) entweder der F-FCH oder der F-DCCH sein. Wenn FPC_MODE gleich "001" oder "010" ist, unterstützt das entfernte Terminal ebenfalls eine zweite innere Leistungssteuerungsschleife für den ausgewiesenen F-SCH. Der ausgewiesene F-SCH kann abhängig davon, ob der Parameter FPC_SEC_CHAN jeweils gleich "0" oder "1" ist, entweder der erste oder zweite F-SCH sein.
Für die innere Leistungssteuerungsschleife eines gewählten Vorwärtskanals vergleicht das entfernte Terminal die Signalqualität (zum Beispiel Eb/Nt) für den Kanal, der von der inneren Leistungssteuerungsschleife erzeugt wird und mit dem entsprechenden Solleinstellpunkt für den Kanal vorgesehen ist, der von der äußeren Leistungssteuerungsschleife erzeugt wird. Die Rahmenlöschungen und/oder andere Decodiererstatistiken auf dem ausgewählten Kanal können dazu verwendet werden, um den Solleinstellpunkt zu bestimmen. Ebenfalls kann die empfangene Signalqualität des ausgewählten Vorwärtskanals basierend auf den Messungen auf einer Anzahl von Kanälen bestimmt werden. Für die primäre innere Leistungssteuerungsschleife kann die empfangene Signalqualität auf den Messungen des Vorwärtspilotkanals, des Vorwärtsleistungssteuerungssubkanals, des F-FCHs, einiger anderer Kanäle oder einer Kombination derer basieren. Und für die sekundäre innere Leistungs steuerungsschleife kann die empfangene Signalqualität auf den Messungen für den F-SCH, den Pilotkanal von verwandten Basisstationen, einige andere Kanäle oder eine Kombination derer basieren.
Basierend auf den Vergleich der empfangenen Signalqualität mit dem Einstellpunkt, kann eine Feststellung erfolgen, ob genügend Sendeleistung für den ausgewählten Vorwärtskanal relativ zu dem Einstellpunkt vorhanden ist. Die Leistungssteuerungsbefehle ("0" oder "1") können dann auf dem ausgewiesenen Leistungssteuerungssubkanal gesendet werden, um anzuzeigen, ob mehr oder weniger Leistung als der aktuelle Pegel benötigt wird.
5 ist ein Blockdiagramm einer Anpassung des Einstellpunkts, um die Wahrscheinlichkeit des korrekten Empfangs eines Teilrahmens zu erhöhen. Das entfernte Terminal kann seine aktuelle Verarbeitung des Vorwärtsverkehrskanals zeitweise unterbrechen, um sich auf eine Kandidatenfrequenz (z.B. für einen möglichen Hard Handoff) einzustellen und sich danach auf die bedienende Frequenz zurückzustellen. In einem Ausführungsbeispiel kann das entfernte Terminal, wenn sein Empfang für d ms in einem Rahmen der Länge T ms ausgesetzt wird und wenn d geringer ist als T/2, zeitweise den Wert seines Einstellpunkts um einen bestimmten Betrag (ΔSP) für den Rest des Rahmens erhöhen, um die Wahrscheinlichkeit eines korrekten Empfangs des gesamten Rahmens zu erhöhen. Die Erhöhung des Einstellpunkts (ΔSP) kann gewählt werden als:
Zu Beginn des nächsten Rahmens kann die Verwendung des ursprünglichen Einstellpunkts wieder aufgenommen werden. Andere Kriterien, um festzustellen, ob der Einstellpunkt oder andere Einstellpunkterhöhungswerte erhöht werden sollen, können ebenfalls verwendet werden und befinden sich innerhalb des Umfangs der Erfindung.
6 ist ein Flussdiagramm eines Leistungssteuerungsvorgangs 600, der bei einer Basisstation gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung erfolgt, wobei der F-FCH als Beispiel verwendet wird. Es soll darauf hingewiesen werden, dass der F-DCCH oder andere Kanäle in gleicher Weise in der folgenden Beschreibung verwendbar sind. Der Leistungssteuerungsvorgang 600 wird für jedes entfernte Terminal, das sich in Kommunikation mit der Basisstation befindet, unterhalten. Bei Schritt 610 wird bestimmt, ob Daten auf einem F-SCH an das entfernte Terminal gesendet werden. Zu Beginn einer Kommunikationssitzung mit dem entfernten Terminal kann nur der F-FCH zugewiesen werden. Somit ist bei Schritt 610 zu Beginn die Antwort nein und der Vorgang geht zu Schritt 612 über, wo die Basisstation einen Leistungssteuerungsmodus für eine einzelne Leistungssteuerungsschleife auswählt. Bezüglich Tab. 1 kann die Basisstation zum Beispiel FPC_MODE = "000" wählen, wobei die 800 bps-Rückkopplung ausschließlich dazu verwendet wird, um den F-FCH oder F-DCCH zu steuern. Der gewählte Modus wird an das entfernte Terminal übermittelt und der Vorgang setzt sich bei Schritt 622 fort.
Zurück bei Schritt 610 leitet die Basisstation, wenn es Daten gibt, die auf dem F-SCH an das entfernte Terminal gesendet werden sollen, einen anfänglichen Sendeleistungspegel ab, der für den F-SCH bei Schritt 614 verwendet wird. Der anfängliche Sendeleistungspegel kann auf einer Anzahl von Faktoren basieren wie zum Beispiel auf (1) den aktuellen Sendeleistungspegel (und möglicherweise die zeitlich zurückliegenden Werte dieses Pegels) für den F-FCH/F-DCCH (das heißt, den gewählten Vorwärtskanals), (2) den Datenraten auf dem F-FCH/F-DCCH und F-SCH, (3) den Rahmenlängen (z.B. 5, 20, 40 oder 80 ms) auf dem F-FCH/F-DCCH und F-SCH, (4) den Kodierungstypen (z.B. Faltungs- oder Turbo-Codierung) und den Coderaten (zum Beispiel 1/4, 1/2 oder einige andere Raten) auf dem F-FCH/F-DCCH und F-SCH, (5) der Differenz in dem aktiven Satz zwischen dem F-FCH/F-DCCH und dem F-SCH, (6) der Differenz zwischen dem aktuellen Aktivitätsfaktor, von dem (1) abgeleitet wird, und den Faktoren hinsichtlich der erwarteten Aktivität für den F-FCH/F-DCCH und den F-SCH und (7) anderen Faktoren.
Die Bestimmung der anfänglichen Sendeleistung wird weitergehend im Detail beschrieben in der US-Patentanmeldung mit der Seriennummer 09/675,706 mit dem Titel "Method And Apparatus For Determining Available Transmit Power In A Wireless Communication System" eingereicht am 29. September 2000 und dem Rechtsnachfolger der vorliegenden Erfindung zugewiesen.
Sobald die Sendung auf einem F-SCH beginnt, wählt die Basisstation bei Schritt 616 einen Leistungssteuerungsmodus, der zwei Leistungssteuerungsschleifen (oder Delta-Leistungssteuerung) unterstützt. Zum Beispiel kann die Basisstation FPC_MODE = "110" wählen, der einen 400 bps-Subkanal für die Aufwärts-/Abwärts-Rückkopplung auf dem F-FCH/F-DCCH und einem 50 bps-Subkanal für Löschungsanzeigen auf dem F-SCH unterstützt. Andere Werte für FPC_MODE können ebenfalls von der Basisstation ausgewählt werden, wie die Modi "001" "010" oder "101" gezeigt in Tab. 1. Der ausgewählte Modus wird an das entfernte Terminal übermittelt.
Danach empfängt die Basisstation Rückkopplungen von dem entfernten Terminal bei Schritt 622. Abhängig von dem ausgewählten Leistungssteuerungsmodus können die empfangenen Rückkopplungen Leistungssteuerungsbefehle umfassen (zum Beispiel Aufwärts-/Abwärts-Befehle), Löschindikatorbits oder Qualitätsindikatorbits für jeden Leistungssteuerungssubkanal. Wenn ein Leistungssteuerungsmodus mit einzelner Schleife ausgewählt wird, passt die Basisstation bei Schritt 624 die Sendeleistung entweder von dem F-FCH oder dem F-DCCH basierend auf der Rückkopplung an, die auf dem primären Leistungssteuerungssubkanal empfangen wird. Wenn alternativ ein Leistungssteuerungsmodus mit zwei schleifen ausgewählt wird, passt die Basisstation ebenfalls bei Schritt 624 die Sendeleistung des ausgewiesenen F-SCH (z.B. 0 oder eins) basierend auf den Rückkopplungen weiterhin an, die auf dem sekundären Leistungssteuerungssubkanal empfangen werden. Der Vorgang kehrt daraufhin zu Schritt 610 zurück und die Sendungen auf den Vorwärtskanälen werden überwacht und andere Leistungssteuerungsmodi können ausgewählt werden.
Leistungssteuerungsmechanismen
Wie oben erwähnt, können mehrere Leistungssteuerungsmechanismen basierend auf den unterstützten Leistungssteuerungsmodi implementiert werden, um die Sendeleistung des F-FCH/F-DCCH und des F-SCH anzupassen. Diese Leistungssteuerungsmechanismen arbeiten basierend auf den Rückkopplungen, die auf den primären und sekundären bzw. zweiten Leistungssteuerungssubkanälen empfangen werden. Einige dieser Leistungssteuerungsmechanismen werden im Folgenden kurz beschrieben.
In einem ersten Leistungssteuerungsmechanismus passt die Basisstation die Sendeleistung des F-FCH/F-DCCH basierend auf dem Feedback bzw. der Rückkopplung an, die von dem primären Leistungssteuerungssubkanal empfangen wird, und passt weiterhin die Sendeleistung des F-SCH basierend auf der Rückkopplung an, die von dem sekundären Leistungssteuerungssubkanal empfangen wird. Eine Vielzahl von Leistungssteuerungsmodi kann in Verbindung mit dem ersten Leistungssteuerungsmechanismus verwendet werden, einschließlich der Modi "001", "010", "101" und "110". Zum Beispiel kann für den Leistungssteuerungsmodus "110" die Sendeleistung des F-FCH (oder F-DCCH) bis zu 400 mal pro Sekunde mit dem primären Leistungssteuerungssubkanal angepasst werden und die Sendeleistung des F-SCH kann 50/25/12,5 mal pro Sekunde mit dem sekundären Leistungssteuerungssubkanal angepasst werden.
In einem zweiten Leistungssteuerungsmechanismus (,der hier auch als ein Delta-Leistungssteuerungsmechanismus bezeichnet wird,) passt die Basisstation die Sendeleistung des F-FCH/F-DCCH und des F-SCH zusammen basierend auf der Rückkopplung an, die von einem Leistungssteuerungssubkanal empfangen wird und passt weiterhin die Sendeleistungsdifferenz (das heißt Leistungs-Delta) zwischen dem F-FCH/F-DCCH und dem F-SCH basierend auf der Rückkopplung an, die über ein zweites Mittel empfangen wird. Die Rückkopplung für das Leistungs-Delta kann über den sekundären Leistungssteuerungssubkanal oder über Messaging zwischen der Mobilstation und der Basisstation empfangen werden (z.B. eine Meldungsnachricht bezüglich der äußeren Schleife beziehungsweise Outer Loop Report Message oder einer Leistungsstärkenmessungsnachricht beziehungsweise Power Strength Measurement Message). Das Leistungs-Delta kann ein bestimmter Prozentsatz der Sendeleistung von der Basisstation sein oder eine andere Größe.
In einer ersten Implementierung des zweiten Leistungssteuerungsmechanismus, der den Leistungssteuerungsmodus „110" in Tabelle 1 verwenden kann, wird sowohl die Sendeleistung des F-FCH/F-DCCH als auch die Sendeleistung des F-SCH zusammen bis zu 400 mal pro Sekunde basierend auf der 400 bps-Rückkopplung angepasst, die auf dem primären Leistungssteuerungssubkanal empfangen wird. Diese Rückkopplung kann von dem F-FCH (oder F-DCCH) abgeleitet werden. Die Basisstation kann betrieben werden, um nur auf eine zuverlässige Rückkopplung zu reagieren (was die Rückkopplungsrate effektiv reduziert, wenn unzuverlässige Rückkopplungen vorliegen) und kann weiterhin die Sendeleistung basierend auf anderer Information anpassen, wie z. Bsp. Leistungssteuerungsinformation von anderen Basisstationen, die sich in Soft Handoff mit dem entfernten Terminal befinden. Somit kann die Anpassungsfrequenz variieren. In dieser Implementierung kann das Leistungs-Delta bis zu 50 mal pro Sekunde basierend auf der 50 bps-Rückkopplung angepasst werden, die auf dem sekundären Leistungssteuerungssubkanal empfangen wird. Diese Rückkopplung kann von dem F-SCH abgeleitet werden. Die Sendeleistung des F-SCH kann somit bis zu 50 mal pro Sekunde basierend auf der 50 bps-Rückkopplung (gewissermaßen) unabhängig angepasst werden.
In einer zweiten Implementierung des zweiten Leistungssteuerungsmechanismus, der auch den Leistungssteuerungsmodus „110" in Tabelle 1 verwenden kann, wird die langsamere Rückkopplung auf eine bestimmte Rate basierend auf der Rahmenrate auf dem F-SCH eingestellt. Zum Beispiel können die 400 bps, die der langsameren Rückkopplung zugeordnet werden, in 50, 25, 12,5 bps für Rahmenraten von jeweils 20, 40 oder 80 ms angesammelt werden.
In einer dritten Implementierung des zweiten Leistungssteuerungsmechanismus passt die Basisstation die Sendeleistung des F-FCHs (oder F-DCCHs) basierend auf der Rückkopplung an, die auf dem Leistungssteuerungssubkanal empfangen wird, und die Sendeleistung des F-SCH kann an die des F-FCH gebunden werden. Das Leistungs-Delta zwischen dem F-FCH (oder F-DCCH) und dem F-SCH kann zum Beispiel durch die Verwendung von Messaging angepasst werden, wie zum Beispiel die Meldungsnachricht bezüglich der äußeren Schleife beziehungsweise Outer Loop Report Message oder die Leistungsstärkenmessungsnachricht beziehungsweise Power Strength Measurement Message.
In einem dritten Leistungssteuerungsmechanismus wird eine langsamere Rückkopplung verwendet, um eine Anzahl von Maßen für den F-SCH anzuzeigen, wobei einer davon den Löschungen auf dem F-SCH entsprechen kann. Wenn zum Beispiel der F-SCH im 40 ms-Modus betrieben wird (das heißt die Rahmenrate beträgt 40 ms) kann ein 50 bps-Löschindikator zusammen mit einer 50 bps-Anzeige gesendet werden, um zu zeigen, ob für das entfernte Terminal mehr als genug empfangene Leistung vorhanden ist, um den F-SCH zu dekodieren, wenn keine Löschung vorhanden ist. Die zweite Anzeige gestattet der Basisstation die Sendeleistung des F-SCHs zu vermindern, wenn genügend Reserven existieren. Und wenn eine Löschung auf dem F-SCH vorliegt, können die zweiten 50 bps z. Bsp. dafür verwendet werden, um anzuzeigen, ob die Basisstation die Sendeleistung in einem großen oder kleinen Schritt erhöhen muss. Alternativ kann der zweite 50 bps-Subkanal dazu verwendet werden, die Löschungen auf einem zweiten F-SCH anzuzeigen. Die Anzahl von Bits, die für den Löschindikator angesammelt werden, wird reduziert, wenn ein zweiter Indikator auf dem Leistungssteuerungssubkanal gesendet wird.
In einem vierten Leistungssteuerungsmechanismus wird der Sendeleistungspegel des F-SCH basierend auf der empfangenen Rückkopplung auf einem Leistungssteuerungssubkanal angepasst und der F-FCH/F-DCCH wird bei einem bestimmten Delta relativ zu dem Sendeleistungspegel des F-SCH gesendet. In diesem Ausführungsbeispiel wird die 800 bps-Rückkopplung in einem einzelnen langsameren Kanal gesammelt, um die Rückkopplung für den F-SCH zu unterstützen. Zum Beispiel kann die 800 bps-Rückkopplung in 50, 25 oder 12,5 bps abhängig von der Länge des Rahmens auf dem F-SCH gesammelt werden. Die Leistungssteuerungsmodi "000", "011", "100" oder einige andere können verwendet werden, um diesen Leistungssteuerungsmechanismus zu implementieren.
Betriebsmodi
Die oben beschriebenen Leistungssteuerungsmechanismen sehen verschiedene Leistungssteuerungscharakteristiken vor und jeder einzelne kann für einen bestimmten Satz von Betriebsverhältnissen besser geeignet sein. Somit kann der für die Anwendung ausgewählte bestimmte Leistungssteuerungsmechanismus von mehreren Faktoren abhängig sein, wie zum Beispiel (1) ob der F-FCH/F-DCCH und F-SCH von demselben Satz von Basisstationen gesendet werden (das heißt voller aktiver Satz für den F-SCH), (2) ob der F-SCH bei einer festen oder variablen Datenrate gesendet wird und einigen anderen Faktoren. Einige Sätze von Betriebsverhältnissen und anwendbaren Leistungssteuerungsmechanismen werden im folgenden beschrieben.
Ähnliche Betriebsverhältnisse
Wenn der F-FCH (oder F-DCCH) und der F-SCH unter ähnlichen Verhältnissen betrieben werden, ist der Schwund auf den beiden Kanälen ähnlich und deren Sendeleistung kann in ähnlicher Weise angepasst werden. Ähnliche Betriebsverhältnisse können auftreten, wenn die Mobilstation sich nicht in Soft Handoff befindet oder wenn der F-FCH (oder F-DCCH) und der F-SCH durch denselben Satz von Basisstationen in Soft Handoff gesendet werden (das heißt die Kanäle haben identische aktive Sätze). Für dieses Szenario können mehrere Leistungssteuerungsmodi wie folgt verwendet werden:

• Mit dem Leistungssteuerungsmodus "000" kann die 800 bps-Rückkopplung auf dem F-FCH (oder F-DCCH) verwendet werden, um die Sendeleistung auf diesem Kanal anzupassen und die Sendeleistung auf dem F-SCH kann mit der des F-FCH/F-DCCH zusammengefasst werden. Das Leistungs-Delta zwischen dem F-FCH/F-DCCH und dem F-SCH kann wie oben beschrieben durch Messaging angepasst werden.
• Die Leistungssteuerungsmodi "001" und "010" können ebenfalls in ähnlicher Weise wie für den oben beschriebenen Modus "000" verwendet werden. Der Sendeleistungspegel für den F-SCH jedoch kann unabhängig von dem F-FCH/F-DCCH leistungsgesteuert werden. Für die unabhängige Leistungssteuerung misst die Mobilstation die Signalqualität des F-SCH direkt. Wenn die Datenrate auf dem F-SCH gering ist (z.B. 1500 bps), kann die Genauigkeit der Signalqualitätsmessungen ungenügend sein, was in einer Verschlechterung der Leistungssteuerung des F-SCH resultieren kann. Wenn die Sendung auf dem F-SCH nicht kontinuierlich (das heißt pulsartig) ist, kann ebenfalls der Einstellpunkt für den F-SCH während der Pausen der Sendung obsolet werden und wird weniger effektiv, wenn die Sendung wieder aufgenommen wird.
• Mit den Leistungssteuerungsmodi "011" und "100" können die Löschindikatorbits und Qualitätsindikatorbits jeweils dafür verwendet werden, um die Sendeleistung des F-FCH (oder F-DCCH) anzupassen. Die Rückkopplung ist jedoch weniger häufig und besitzt längere Verzögerungen. Die Sendeleistung des F-SCH kann über Messaging angepasst werden.
• Mit dem Leistungssteuerungsmodus "101" kann die Sendeleistung für den F-FCH/F-DCCH und F-SCH unabhängig angepasst werden.
• Der Leistungssteuerungsmodus "110" unterstützt den oben beschriebenen Delta-Leistungssteuerungsmechanismus und eine Zwei-Schleifen-Steuerung. Die 400-Rückkopplung kann verwendet werden, um die Sendeleistung des F-FCH/F-DCCH anzupassen und die langsamere Rück kopplung kann verwendet werden, um das Leistungs-Delta oder die Sendeleistung des F-SCH anzupassen. Dieser Modus sieht im Vergleich zu dem oben beschriebenen Messaging reduzierte Rückkopplungsverzögerungen vor.

Voller aktiver Satz mit F-SCH variabler Rate
Wenn der F-FCH und der F-SCH mit dem selben aktiven Satz in Soft Handoff betrieben werden (das heißt dieselben Basisstationen senden auf beiden Kanälen), aber die Datenrate auf dem F-SCH variabel ist, dann können mehrere Leistungssteuerungsmodi wie folgt verwendet werden:

• Der Leistungssteuerungsmodus "000" kann wie oben beschrieben verwendet werden. Es kann jedoch schwierig sein, die Sendeleistung für den F-SCH für jede Datenrate genau anzupassen, da die Löschungsinformation, die über Messaging gesendet wird, typischerweise nicht mit der aktuellen Datenrate abgestimmt ist.
• Die Leistungssteuerungsmodi "001" und "010" werden typischerweise nicht verwendet, da die Mobilstation typischerweise nicht dazu in der Lage ist, die Datenrate auf dem F-SCH rechtzeitig zu erfassen, um Information auf dem Leistungssteuerungssubkanal zurückzusenden.
• Die Leistungssteuerungsmodi "011" und "100" können in ähnlicher Weise wie oben beschrieben verwendet werden, wenn auch mit einer langsameren Rückkopplungsrate.
• Der Leistungssteuerungsmodus "101" kann verwendet werden, um zwei Leistungssteuerungsschleifen zu implementieren, die die beiden Leistungssteuerungssubkanäle verwenden. Es ist ein zusätzlicher Vorteil des Modus "101", dass das Löschindikatorbit eine individuelle Rückkopplung auf den verschiedenen F-SCH-Datenraten vorsieht, wobei somit die Basisstation dazu in der Lage sein kann, die Sendeleistung mit einem höheren Genauigkeitsgrad anzupassen.
• Der Leistungssteuerungsmodus "110" kann ebenfalls dazu verwendet werden, zwei Leistungssteuerungsschleifen zu implementieren, die die beiden Leistungssteuerungssubkanäle verwenden. Die Sendeleistung des F-FCH und des F-SCH können unabhängig über zwei Leistungssteuerungsschleifen angepasst werden. Alternativ kann der Modus "110" auch dazu verwendet werden, um den Delta-Leistungssteuerungsmodus zu implementieren, wobei die Sendeleistung des F-FCH und des F-SCH zusammen von der 400 bps-Rückkopplung angepasst wird, während das Leistungs-Delta durch die langsamere Rückkopplung angepasst wird.

Reduzierter aktiver Satz mit F-SCH fester Rate
Wenn der F-SCH mit einem reduzierten aktiven Satz betrieben wird, wenn der F-FCH/F-DCCH sich in Soft Handoff befindet (das heißt weniger Basisstationen senden auf dem F-SCH als auf dem F-FCH/F-DCCH) und die Datenrate auf dem F-SCH fest ist, dann können mehrere Leistungssteuerungsmodi wie folgt verwendet werden:

• Die Leistungssteuerungsmodi "000", "011" und "100" sind in diesem Szenario nicht so effektiv, da der Schwund auf den beiden Kanälen mit aller Wahrscheinlichkeit aufgrund der beiden unterschiedlichen aktiven Sätze unterschiedlich ist und für den F-SCH keine Rückkopplung vorgesehen wird.
• Die Leistungssteuerungsmodi "001" und "010" können verwendet werden, sind eventuell aber nicht effektiv, wenn die Datenrate auf dem F-SCH gering ist oder wenn die Sendung auf dem F-SCH pulsartig ist.
• Die Leistungssteuerungsmodi "101" und "110" können verwendet werden, um zwei Leistungssteuerungsschleifen zu implementieren, die die beiden Rückkopplungssubkanäle verwenden, die wahrscheinlich eine verbesserte Performance über den Delta-Leistungssteuerungsmodus wegen des Schwundunterschieds vorsehen.

Reduzierter aktiver Satz mit F-SCH variabler Rate
Wenn der F-SCH mit einem reduzierten aktiven Satz im Vergleich zu dem für den F-FCH oder F-DCCH betrieben wird und die Datenrate auf dem F-SCH variabel ist, dann können mehrere Leistungssteuerungsmodi wie folgt verwendet werden:

• Die Leistungssteuerungsmodi "101" und "110" können verwendet werden, um zwei unabhängige (das heißt unabhängige Anpassung von F-FCH/F-DCCH und F-SCH) oder verbundene (das heißt Delta-Leistungssteuerung) Leistungssteuerungsschleifen zu implementieren, die die beiden Rückkopplungssubkanäle verwenden, die wahrscheinlich eine verbesserte Performance über den Delta-Leistungssteuerungsmodus wegen des Schwundunterschieds vorsehen. Ebenfalls sieht das Löschindikatorbit eine individuelle Rückkopplung auf den verschiedenen F-SCH-Datenraten vor. Dies geschieht, weil die Basisstation ihre Kenntnis über die Rückkopplungsverzögerung verwenden kann, um die EIBs mit den gesendeten Datenraten auf dem F-SCH abzustimmen.

7 ist ein Blockdiagramm eines Ausführungsbeispiels von Basisstation 104, die bzw. das dazu fähig ist, einige Aspekte und Ausführungsbeispiele der Erfindung zu implementieren. Auf der Vorwärtsverbindung werden Daten von einem Datensendungs-(TX)Prozessor 712 empfangen und verarbeitet (z.B. formatiert, codiert). Die verarbeiteten Daten werden dann an einen Modulator (MOD) 714 geliefert und weiterverarbeitet (z.B. mit einem Abdeckungscode bzw. Cover-Code abgedeckt , mit kurzen PN-Sequenzen gespreizt, mit einer langen PN-Sequenz, die dem entfernten Empfängerterminal zugewiesen ist, verwürfelt und so weiter). Die modulierten Daten werden dann an eine HF-TX-Einheit 716 geliefert und konditioniert (z.B. zu einem oder mehreren analogen Signalen konvertiert, verstärkt, gefiltert, quadratur-moduliert und so weiter), um ein Vorwärtsverbindungssignal zu erzeugen. Das Vorwärtsverbindungssignal wird durch einen Duplexer (D = Duplexer) 722 geleitet und über eine Antenne 724 an das entfernte Terminal beziehungsweise die entfernten Terminals gesendet.
Obwohl dies aus Gründen der Übersichtlichkeit in 7 nicht gezeigt wird, ist die Basisstation 104 dazu in der Lage, Daten auf einem oder mehreren Vorwärtskanälen zu verarbeiten und an eine bestimmte Mobilstation zu senden (z.B. den F-FCH und einen oder mehrere F-SCHs). Die Verarbeitung (z.B. Kodierung, Abdeckung, usw.) für den Vorwärtskanal kann sich von der Verarbeitung eines anderen Kanals beziehungsweise der anderen Kanäle unterscheiden.
8 ist ein Blockdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines entfernten Terminals 106. Das Vorwärtsverbindungssignal wird von einer Antenne 812 empfangen, durch einen Duplexer 814 geleitet und an eine HF-Empfängereinheit 822 geliefert. Die HF-Empfängereinheit 822 konditioniert (z.B. filtert, verstärkt, herabkonvertiert und digitalisiert) das empfangene Signal und sieht Abtastungen vor. Ein Demodulator 824 empfängt und verarbeitet (z.B. entspreizt, legt frei und pilotdemoduliert) die Abtastungen, um wiederhergestellte Symbole vorzusehen. Der Demodulator 824 kann einen Rake-Empfänger implementieren, der mehrere Instanzen des empfangenen Signals verarbeitet und kombinierte wiederhergestellte Symbole erzeugt. Ein Empfangsdatenprozessor 826 decodiert dann die wiederhergestellten Symbole, überprüft die empfangenen Rahmen und sieht die Ausgabedaten vor. Der Demodulator 824 und Empfangsdatenprozessor 826 können betrieben werden, um eine Vielzahl von Sendungen, die über eine Vielzahl von Kanälen empfangen werden, zu verarbeiten.
Für Vorwärtsverbindungsleistungssteuerung können die Abtastungen von der HF-Empfängereinheit 822 auch an eine RX-Signalqualitätsmessungsschaltung 828 geliefert werden, die die Qualität von mindestens einer empfangenen Sendung misst (z.B. die Sendung auf dem F-FCH). Die Signalqualitätsmes sung kann erreicht werden, indem mehrere Techniken verwendet werden, einschließlich solcher, die in den zuvor erwähnten US-Patenten mit den Nummern 5,056,109 und 5,265,119 beschrieben werden. Die gemessene Signalqualität wird an einen Leistungssteuerungprozessor 830 geliefert, der die gemessene Signalqualität mit dem Einstellpunkts des Kanals vergleicht, der verarbeitet wird, und der einen geeigneten Antwort-Leistungssteuerungsbefehl (z.B. aufwärts oder abwärts) auf einem Leistungssteuerungssubkanal über die Rückwärtsverbindung an die Basisstation sendet.
Der Leistungssteuerungprozessor 830 kann ebenfalls andere Maße für andere Kanäle, die verarbeitet werden, empfangen. Zum Beispiel kann der Leistungssteuerungprozessor 830 Löschindikatorbits von dem Empfangsdatenprozessor 826 für eine Sendung auf einem F-SCH empfangen. Für jede Rahmenperiode kann der Empfangsdatenprozessor 826 eine Anzeige an den Leistungssteuerungprozessor 830 liefern, ob der empfangene Rahmen gut oder schlecht ist oder, dass kein Rahmen empfangen wurde. Der Leistungssteuerungprozessor 830 kann Qualitätsindikatorbits von dem Demodulator 824 oder einige andere Maße von dem Demodulator 824 und/oder Empfangsdatenprozessor 826 empfangen. Der Leistungssteuerungprozessor 830 sendet dann die empfangene Leistungssteuerungsinformation auf einem anderen Leistungssteuerungssubkanal über die Rückwärtsverbindung an die Basisstation.
Auf der Rückwärtsverbindung werden Daten von einem Datensendungs-(TX)Prozessor 842 verarbeitet (z.B. formatiert, codiert), von einem Modulator (Mod) 844 weiter verarbeitet (z.B. abgedeckt, gespreizt) und von einer HF-TX-Einheit 846 konditioniert (z.B. zu analogen Signalen konvertiert, verstärkt, gefiltert, quadraturmoduliert, usw.), um ein Rückwärtsverbindungssignal zu erzeugen. Die Leistungssteuerungsinformation von dem Leistungssteuerungprozessor 830 kann mit den verarbeiteten Daten innerhalb des Modulators 844 gemultiplext werden. Das Rückwärtsverbindungssignal wird durch den Duplexer 814 geleitet und über die Antenne 812 an eine oder mehrere Basisstationen 104 gesendet.
Nochmals bezugnehmend auf 7 wird das Rückwärtsverbindungssignal von der Antenne 724 empfangen, durch den Duplexer 722 geleitet und an eine HF-Empfängereinheit 728 geliefert. Die HF-Empfängereinheit 728 konditioniert (zum Beispiel herabkonvertiert, filtert und verstärkt) das empfangene Signal und sieht ein konditioniertes Rückwärtsverbindungssignal für jedes entfernte Terminal vor, von dem empfangen wird. Ein Kanalprozessor 730 empfängt und verarbeitet das konditionierte Signal für ein entferntes Terminal, um die gesendeten Daten und die Leistungssteuerungsinformation wiederherzustellen. Ein Leistungssteuerungprozessor 710 empfängt die Leistungssteuerungsinformation (zum Beispiel ein beliebige Kombination von Leistungssteuerungsbefehlen, Löschindikatorbits und Qualitätsindikatorbits) und erzeugt einen oder mehrere Signale, die dazu verwendet werden, die Sendeleistung von einer oder mehreren Sendungen an die Mobilstation anzupassen.
Zurück zu 8, implementiert der Leistungssteuerungprozessor 830 einen Teil der inneren und äußeren Schleifen, die oben beschrieben werden. Für die innere Schleife empfängt der Leistungssteuerungprozessor 830 die gemessene Signalqualität und sendet eine Folge von Leistungssteuerungsbefehlen, die über einen Leistungssteuerungssubkanal auf der Rückwärtsverbindung gesendet werden können. Für die äußere Schleife empfängt der Leistungssteuerungprozessor 830 die Anzeige eines guten, schlechten Rahmens, oder gar keinen Rahmens von dem Datenprozessor 826 und passt den Einstellpunkt für das entfernte Terminal dementsprechend an. In 7 implementiert der Leistungssteuerungprozessor 710 ebenfalls einen Teil der Leistungssteuerungsschleifen, die oben beschrieben werden. Der Leistungssteuerungprozessor 710 empfängt die Leistungssteuerungsinformation auf dem Leistungssteuerungssubkanal beziehungsweise den Leistungssteuerungssubkanälen und passt dementsprechend die Sendeleistung von einer oder mehreren Sendungen an die Mobilstation an.
Die Leistungssteuerung der Erfindung kann durch verschiedene Mittel implementiert werden. Zum Beispiel kann die Leistungssteuerung mit Hardware, Software oder einer Kombination beider implementiert werden. Für eine Hardwareimplementierung können die Elemente der Leistungssteuerung implementiert werden innerhalb einer oder mehrerer anwendungsspezifischer integrierter Schaltungen (ASICs = application specific integrated circuits), Digitalsignalprozessoren (DSPs = digital signal processors), programmierbarer logischer Geräte (PLDs = programable logic devices), Kontroller, Mikrokontroller, Mikroprozessoren, anderer elektronischer Einheiten, die dafür entworfen sind, die hier beschriebenen Funktionen oder eine Kombination derer durchzuführen.
Für eine Softwareimplementierung können die Elemente der Leistungssteuerung mit Modulen (zum Beispiel Prozeduren, Funktionen, usw.) implementiert werden, die die hier beschriebenen Funktionen durchführen. Der Software-Code kann in einer Speichereinheit gespeichert und von einem Prozessor ausgeführt werden (z.B. Sendeleistungssteuerungprozessor 710 oder 830).
Obwohl die verschiedenen Aspekte, Ausführungsbeispiele und Merkmale der Leistungssteuerung der Erfindung für die Vorwärtsverbindung beschrieben worden sind, können einige dieser Leistungssteuerungstechniken vorteilhaft sein, wenn sie auf die Rückwärtsverbindungsleistungssteuerung angewandt werden. Zum Beispiel kann die Leistungssteuerung für die Rückwärtsverbindung so entworfen werden, dass die Sendeleistung einer Anzahl von gleichzeitigen Sendungen gesteuert wird.
Die obige Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele wird vorgesehen, um jede Person, die mit dem Stand der Technik vertraut ist, in die Lage zu versetzen, die vorliegende Erfindung zu verstehen und zu verwenden. Zahlreiche Modifikationen dieser Ausführungsbeispiele sind für den Fachmann offensichtlich und die grundlegenden Prinzipien, die hier definiert werden, können auf andere Ausführungsbeispiele ohne den Gebrauch einer erfinderischen Fähigkeit angewandt werden. Somit ist es nicht beabsichtigt, die vorliegende Erfindung auf die hier gezeigten Ausführungsbeispiele zu be schränken, die vorliegende Erfindung soll aber mit dem weitesten Umfang übereinstimmen, der mit den begleitenden Ansprüchen vereinbar ist.

Claims

Ein Verfahren zum Anpassen bzw. Einstellen der Sendeleistungspegel einer Vielzahl von Übertragungen in einem Drahtlos-Kommunikationssystem, wobei das Verfahren Folgendes aufweist: Empfangen einer ersten Anzeige für eine empfangene Qualität einer ersten Übertragung; Anpassen des Sendeleistungspegels der ersten Übertragung basierend mindestens teilweise auf der ersten Anzeige; Empfangen einer zweiten Anzeige einer empfangenen Qualität einer zweiten Übertragung, wobei die zweite Anzeige gebildet wird durch Ansammeln einer Vielzahl von Leistungssteuerungsbits, die für ein Feedback für die zweite Übertragung zugeordnet sind, wobei das Ansammeln die Rate bzw. Geschwindigkeit der Vielzahl von Leistungssteuerungsbits senkt, und wobei das Ansammeln ausgeführt wird bei dem Sender der Leistungssteuerungsbits; und Anpassen des Sendeleistungspegels der zweiten Übertragung, basierend mindestens teilweise auf der zweiten Anzeige.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die erste Anzeige einen Leistungssteuerungsbefehl aufweist, der anzeigt, ob der Sendeleistungspegel der ersten Übertragung zu erhöhen oder zu senken ist.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei die Sendeleistungspegel der ersten und zweiten Sendungen zusammen angepasst werden, basierend auf dem Leistungssteuerungsbefehl.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei eine Differenz zwischen den Sendeleistungspegeln der ersten und zweiten Übertragungen angepasst wird, basierend auf der zweiten Anzeige.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei der Leistungssteuerungsbefehl generiert wird, basierend auf einem Vergleich der empfangenen Qualität der ersten Übertragung mit einem Einstellpunkt.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Sendeleistungspegel für die ersten und zweiten Übertragungen angepasst werden, basierend allein auf den ersten bzw. zweiten Anzeigen.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die zweite Anzeige ein Löschindikatorbit aufweist, das anzeigt ob ein Rahmen in der zweiten Übertragung korrekt oder fehlerhaft empfangen wurde.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die zweite Anzeige ein Qualitätsanzeigebit aufweist, und zwar anzeigend für die Qualität eines empfangenen Rahmens in der zweiten Übertragung.
Verfahren nach Anspruch 1, das weiterhin Folgendes aufweist: Empfangen einer dritten Anzeige einer empfangenen Qualität einer dritten Übertragung, wobei die dritte Anzeige gebildet wird durch Ansammeln einer Vielzahl von Bits, die für das Feedback für die zweite Übertragung zugeordnet sind; und Anpassen des Sendeleistungspegels der dritten Übertragung, basierend auf zumindest teilweise der dritten Anzeige.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die erste Anzeige empfangen wird über einen ersten Leistungssteuerungsunterkanal und die zweite Anzeige empfangen wird über einen zweiten Leistungssteuerungsunterkanal.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei die ersten und zweiten Leistungssteuerungsunterkanäle gebildet werden durch Zeitmultiplexieren bzw. time division multiplexing eines Leistungssteuerungskanals.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei eine kombinierte Bitrate der ersten und zweiten Leistungssteuerungsunterkanäle begrenzt ist auf eine bestimmte Bitrate.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei Bits, die für den zweiten Leistungssteuerungsunterkanal zugeordnet sind gesammelt werden, um das Feedback für die zweite Übertragung mit einer niedrigeren Rate, jedoch mit einer erhöhten Zuverlässigkeit, zu bilden.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei die Feedback-Rate der zweiten Übertragung basiert wird zumindestens teilweise auf einer Rahmengröße der zweiten Übertragung.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei die Feedback-Rate der zweiten Übertragung auswählbar ist aus einem Satz von möglichen Feedback-Raten.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei der zweite Leistungssteuerungsunterkanal operativ ist zum Senden einer Vielzahl von Metriken für die zweite Übertragung.
Verfahren nach Anspruch 16, wobei eine der Vielzahl von Metriken eine Schrittgröße zum Anpassen des Sendeleistungspegels für die zweite Übertragung anzeigt.
Verfahren nach Anspruch 16, wobei eine der Vielzahl von Metriken anzeigend ist für einen Betragsbereich in der empfangenen Qualität der zweiten Übertragung für keine Rahmenlöschung.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Drahtlos-Kommunikationssystem ein CDMA-System ist, das konform zu dem cdma2000-Standard oder dem W-CDMA-Standard oder beidem, ist.
Ein Verfahren zum Anpassen der Sendeleistungspegel einer Vielzahl von Übertragungen in einem Drahtlos-Kommunikationssystem, wobei das Verfahren Folgendes aufweist: Empfangen und Verarbeiten einer ersten Übertragung, um eine empfangene Qualität der ersten Übertragung zu bestimmen; Bilden einer ersten Anzeige für die empfangene Qualität der ersten Übertragung; Empfangen und Verarbeiten einer zweiten Übertragung, um eine empfangene Qualität der zweiten Übertragung zu bestimmen; Bilden einer zweiten Anzeige für die empfangene Qualität der zweiten Übertragung; und Senden der ersten und zweiten Anzeigen über erste bzw. zweite Leistungssteuerungsunterkanäle; und wobei die zweite Anzeige gebildet wird durch Sammeln einer Vielzahl von Leistungssteuerungsbits, die für das Feedback für die zweite Übertragung zugeordnet sind, wobei das Ansammeln die Rate der Vielzahl von Leistungssteuerungsbits senkt, und wobei das Ansammeln ausgeführt wird bei dem Sender der Leistungssteuerungsbits.
Verfahren nach Anspruch 20, das weiterhin Folgendes aufweist: Bestimmen einer Dauer einer Unterbrechung in dem Empfangen und Verarbeiten der ersten Übertragung; und Signalisieren zum Erhöhen des Sendeleistungspegels für die erste Übertragung, wenn die Dauer der Unterbrechung geringer ist als eine bestimmte Zeitperiode.
Verfahren nach Anspruch 21, wobei das Signalisieren ausgeführt wird, wenn die Dauer der Unterbrechung geringer ist oder gleich ist zur Hälfte einer Periode eines Rahmens in der ersten Übertragung.
Verfahren nach Anspruch 21, wobei ein Anstiegsbetrag in dem Sendeleistungspegel für die erste Übertragung basiert wird auf die Dauer der Unterbrechung und die Periode eines Rahmens in der ersten Übertragung.
Eine Leistungssteuerungseinheit (106) zur Verwendung in einem Drahtlos-Kommunikationssystem, wobei die Einheit Folgendes aufweist: eine Signalqualitätsmesseinheit (828), operativ zum Empfangen und Verarbeiten einer ersten Übertragung, um eine erste Anzeige für eine erste Metrik für die erste Übertragung vorzusehen; einen Datenprozessor (826), operativ zum Empfangen und Verarbeiten einer zweiten Übertragung zum Vorsehen einer zweiten Anzeige für eine zweite Metrik für die zweite Übertragung; einen Leistungssteuerungsprozessor (830), gekoppelt an die Signalqualitätsmesseinheit und den Datenprozessor, wobei der Leistungssteuerungsprozessor operativ ist zum Anweisen der Übertragung der ersten und zweiten Anzeigen auf ersten bzw. zweiten Leistungssteuerungsunter- bzw. subkanälen; und wobei die zweite Anzeige gebildet wird durch Sammeln einer Vielzahl von Leistungssteuerungsbits, die für das Feedback für die zweite Übertragung zugeordnet sind, wobei das Ansammeln die Rate für die Vielzahl von Leistungssteuerungsbits senkt, und wobei das Ansammeln ausgeführt wird bei dem Sender der Leistungssteuerungsbits.
Eine Leistungssteuerungseinheit innerhalb einer Basisstation (104) in einem Drahtlos-Kommunikationssystem, wobei die Einheit Folgendes aufweist: einen Kanalprozessor (730), operativ zum Empfangen und Verarbeiten eines empfangenen Signals, um eine erste Anzeige einer empfangenen Qualität einer ersten Übertragung und eine zweite Anzeige einer empfangenen Qualität einer zweiten Übertragung wiederzuerlangen, wobei die zweite Anzeige gebildet wird durch Sammeln einer Vielzahl von Leistungssteuerungsbits, die für das Feedback für die zweite Übertragung zugeordnet sind, wobei das Ansammeln die Rate der Viel zahl von Leistungssteuerungsbits senkt und wobei das Ansammeln ausgeführt wird bei dem Sender der Leistungssteuerungsbits; und einen Leistungssteuerungsprozessor (710), gekoppelt an den Kanalprozessor und operativ zum Empfangen der ersten und zweiten Anzeigen und zum Vorsehen von einem oder mehreren Befehlen zum Anpassen der Sendeleistungspegel der ersten und zweiten Übertragungen.