DE60005016T2 - Vorrichtung und verfahren zur leistungssteuerung in einem funkkommunikationssystem - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zur leistungssteuerung in einem funkkommunikationssystem Download PDF

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Description

  • Gebiet der Erfindung
  • Diese Erfindung betrifft die Leistungssteuerung bzw. Leistungsregelung in Funkkommunikationssystemen, wie z.B. zellularen CDMA-Telefonsystemen.
  • Hintergrund der Erfindung
  • Eine "Äußere-Schleife"-Leistungsregelung ist in einem CDMA-System erforderlich, um ein geeignetes Ziel für die "Innere-Schleife"-Leistungsregelungsschleife einzustellen, die gerade hoch genug ist, um die erwünschte QoS (QoS = Quality of Service/Qualität des Dienstes) zu erreichen. Dieser Zielpunktwert variiert als Funktion der Kanalausbreitung (z.B. Dispergiervermögen oder Benutzergeschwindigkeit). Ohne effektive Leistungssteuerung/-regelung wird die vom Benutzer wahrgenommene QoS deutlich abgeschwächt oder die Netzwerkkapazität lässt nach (als ein Resultat der übermässigen Sendeleistung bei Überschreiten der erwünschten QoS).
  • Insbesondere wird in einem CDMA-System eine dynamische Äußere-Schleife-Leistungsregelung benötigt, um den Eb/No(das Verhältnis aus Energie pro Bit zur spektralen Dichte des Rauschens) Zielpunkt für eine Innere-Leistungsregelschleife einzustellen, um Änderungen in der Kanalausbreitung bei einem Versuch eine Konstante QoS zu erhalten zu verfolgen.
  • Zukünftige Generationen von zellularen Telefondiensten, wie z.B. das vorgeschlagene Universal-Mobile-Telephone-System (UMTS), werden eine Vielzahl von verschiedenen Diensten anbieten, alle mit ziemlich verschiedenen QoS-Anforderungen in Hinsicht auf Verzögerung, BER (BER = Bit Error Rate/Bitfehlerrate) und FER (FER = Frame Erasure Rate/Rahmenlöschrate). Dies stellt eine Herausforderung für Hersteller von Mobilfunkausrüstung dar, die deswegen ihre Produkte für diese verschiedenen Anforderungen vollständig adaptierbar entwerfen müssen.
  • Herkömmliche Verfahren zur Durchführung einer Äußere-Schleife-Leistungsregelung, wie z.B. die, die auf dem in bestehenden CDMA-Netzwerken (z.B. im IS-95 Zellular-Standard) verwendeten "Sägezahn"-Algorithmus aufgebaut sind, sind nicht für alle Diensttypen geeignet. Dies ist besonders für Dienste mit niedriger FER oder hoher Verzögerung (z.B. Video) zutreffend – die in Netzwerken der nächsten Generation weltweit eingesetzt werden.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • In Übereinstimmung mit einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Vorrichtung wie mit Anspruch 1 beansprucht bereitgestellt.
  • In Übereinstimmung mit einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren wie mit Anspruch 7 beansprucht bereitgestellt.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Eine Ausführungsform der Erfindung wird nun, lediglich exemplarisch, mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben, in denen
  • 1 in Form eines Blockdiagramms ein System zeigt, das eine Innere- und dynamische Äußere-Schleife-Leistungsregelung, wie aus dem Stand der Technik bekannt;
  • 2 in Form eines Blockdiagramms ein Schema zur wiedercodierten Kanalfehlerratenmessung, wie es in der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eingesetzt wird, zeigt;
  • 3 in Form eines Blockdiagramms ein System in Übereinstimmung mit einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, das ein duales Äußere-Schleife-Leistungsreglerschema (DOLAP) einschließt;
  • 4 einen Graph zeigt, der bei der Ableitung eines angemessenen Wertes für einen Zählerparameter des Systems aus 3 verwendet wird;
  • 5 ein Ziel-Kanalfehlerrate-(ChERTar get)Aktualisierungsschema, das in dem System nach 3 verwendet wird, in einem schematischen Blockdiagramm zeigt.
  • Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform Die Zwei-Schleifen-(Innere-Schleife und Äußere-Schleife) Leistungsregelung ist in zellularen CDMA-Telefonsystemen bekannt. Eine dynamische Äußere-Schleife-Leistungsregelung wird in einem CDMA-Systemen benötigt, um den Eb/No-Zielpunkt für die Innere-Leistungsregelungsschleife einzustellen, um Änderungen in der Kanalausbreitung (z.B. Dispergiervermögen/Benutzergeschwindigkeit) zu verfolgen. Ohne effektive dynamische Äußere-Schleife-Leistungsregelung wird die von Nutzern wahrgenommene QoS ernsthaft beeinträchtigt oder die Netzwerkkapazität lässt nach (als ein Resultat einer übermäßigen Sendeleistung, die zu übermäßiger QoS führt).
  • Ein Diagramm, das die Innere- und dynamische Äußere-Schleife-Leistungsregelung darstellt, ist in 1 gezeigt. In dieser Anordnung wird die Sendeleistung 2 eines Senders 4 über eine innere Schleife 6 geregelt, die in einer Empfängereinheit R enthalten ist. Die innere Schleife 6 umfasst Eingaben von der gesendeten Leistung, ein Schattenlangsam) Fadingprofil 8, ein schnelles Fadingprofil 12 und einer Rauschinterferenz 14. Das schnelle Fadingprofil 12 ist seinerseits von der Kanalvariation (z.B. Geschwindigkeit/Dispersion) 10 abhängig. Für die innere Schleife 6 erzeugen Empfängerschaltungen 16 aus dem an dem Empfänger R empfangenen Signal eine Einschätzung der Leistungssteuerungs- bzw. regelungsmetrik (PCMEst) – eine Funktion des empfangenen Eb/No –, die verwendet wird, um die Sendeleistung 2 des Senders 4 zu modulieren. Zusätzlich wird auch eine äußere Schleife 18 verwendet, um die Sendeleistung 2 des Senders 4 zu regeln. In der äußeren Schleife 18 wird eine Einschätzung der Qualität des Dienstes (QoSEst) von dem Signal, das an dem Empfänger R empfangen worden ist, abgeleitet und zur Erzeugung eines eines Äußere-Schleife-Schwellenwertsignals (OLT) verwendet. Das PCM-Einschätzsignal PCMEst von der inneren Schleife 6 und das OLT-Signal von der äußeren Schleife 18 werden verglichen und das Resultat verwendet, um die Sendeleistung 2 des Senders 4 zu regeln.
  • Zukünftige Generationen von zellularen Telefondiensten, wie z.B. das vorgeschlagene Universal-Mobile-Telephone-System (UMTS), werden eine Fülle von verschiedenen Diensten anbieten, jeder mit sehr verschiedenen QoS-Anforderungen in Hinsicht auf Verzögerung, Bitfehlerrate (BER) und Rahmenlöschrate (FER). Dies stellt eine Herausforderung für die Hersteller von Mobilfunkausrüstung dar, die deswegen ihre Produkte an diese verschiedenen Anforderungen vollständig anpassbar entwerfen müssen.
  • Herkömmliche Verfahren für die Durchführung einer Äußere-Schleife-Leistungsregelung, wie z.B. das Schema zur Leistungsregelung in der äußeren Schleife (auf dem "Sägezahn"-Algorithmus basierend), das allgemein in IS-95 CDMA-Netzwerken eingesetzt wird, sind nicht für alle Diensttypen geeignet. Dies ist besonders zutreffend für Dienste mit niedriger FER oder hoher Verzögerung (z.B. Video), die in den Netzwerken der nächsten Generation weltweit eingesetzt werden.
  • Der "Sägezahn"-Algorithmus kann wie folgt beschrieben werden: – QoS-Information in der Form von Bestanden/Nicht-Bestanden einer zyklischen Rahmenredundanzprüfung (CRC) ist von dem Empfänger verfügbar. Das Rahmen-Qualität-Indikator-Flag qk wird im Fall, dass der k-te empfangene Rahmen schlecht war, auf +1 gesetzt und es wird im Fall, dass der k-te empfangene Rahmen gut war, auf –1 gesetzt. Eine Funktion f(qk) gibt das Äußere-Schleife-Schrittinkrement zurück, basierend auf der QoS-Eingabeinformation qk, wobei: f(qk)= –Δ für qk = –1 und f(qk) = +KΔ für qk = +1 (1)
  • Das heißt, dass für jeden empfangenen guten Rahmen der OLT um einen Betrag von Δ verkleinert wird, während für jeden empfangenen schlechten Rahmen der OLT um einen Betrag KΔ angehoben wird. Unter Verwendung der gegebenen Notation kann der Algorithmus in einer mathematischeren Form ausgedrückt werden, als:
    Figure 00060001
  • Ein Wert für K kann als Funktion der erwünschten FER abgeleitet werden:
    Figure 00060002
  • Daher, angenommen z.B. eine FER von 1% ist erwünscht, verkleinert der Algorithmus deswegen für jeden empfangenen guten Rahmen den OLT um einen Betrag Δ, während für jeden empfangenen schlechten Rahmen der OLT um 99Δ angehoben wird. Dies hat zur Folge, dass die erwünschte FER erhalten wird.
  • Ein unerwünschter Sendeleistungsüberschuss, der eine Funktion von KΔ ist, wird von dem "Sägezahn"-Algorithmus benötigt, um die erwünschten FERTarget zu erreichen. Deswegen versteht es sich, dass die gesendete überschüssige Leistung, die aufgrund der dynamischen Äußeren-Schleife gesendet wird, mit K = 1/FERTarget ansteigt und dies ein Punkt ist, bei dem die Probleme mit UMTS-Diensten mit niedriger FER auftreten. LCD-Datendienste (LCD = Long Constraint Delay/ verzögerungsbeschränkter Datendienst) sind innerhalb der UMTS-Grundstruktur entworfen worden, um QoSs zur Verfügung zu stellen, die zu Dienstrahmenlöschraten-(SFERs) von ungefähr 10–3 äquivalent sind. Deswegen, da es eine Beschränkung der Untergrenze für Δ zum Zweck der Kanalüberwachung gibt, wird die aufsteigenden Schrittgröße KΔ sehr groß und es muss viel überflüssige Leistung gesendet werden, um den QoS zu erfüllen. Dieses würde die Netzwerkkapazität bedeutend reduzieren, besonders unter Berücksichtigung der Tatsache, dass jeder Nutzer eines LCDs mit hoher Datenrate wesentlich mehr von der Leistungsressource innerhalb einer Zelle verbraucht als jeder Nutzer einer niedrigeren Datenrate (z. B. Sprache) .
  • Das Problem kann hier folgendermaßen in einer allgemeineren Form zusammengefasst werden. Die äußere Schleife besteht, um die Kanalvariationen in Geschwindigkeit und Dispersion, die über eine Zeitdauer auftreten können (z.B. 0,5 bis 5 Sekunden), zu verfolgen. Z.B. kann ein Nutzer in einem Fahrzeug von 120 Km/h auf fast 0 Km/h in weniger als 5 Sekunden übergehen, wobei der Wechsel in Eb/No beim QoS vielleicht in der Größenordnung von 2dB liegt. Der "Sägezahn"-Äußere-Schleife-Algorithmus wird lediglich durch die Nicht-Bestanden-CRC-Information angetrieben, die, definiti onsgemäß, nur äußerst selten auftritt (z.B. SFER = 10–3). Bei Betrachtung eines typischen durchschaltevermittelten LCD-UMTS-Datendienstes mit einer Dienstrahmendauer von 80 ms, führt dies für eine SFER ≈ 10–3 ungefähr alle 1,5 Minuten zu einer Dienstrahmenlöschung! Deswegen ist für eine vernünftige aufsteigende Schrittgröße (KΔ) die äußere Schleife nicht in der Lage, die Kanalvariationen adäquat zu verfolgen, da die entsprechende absteigende Schrittgröße (Δ) auf einen sehr kleinen Wert gesetzt werden muss. Vom praktischen Aspekt aus gesehen ist der "Sägezahn"-Algorithmus deswegen nur auf Dienste mit niedriger Verzögerung mit Dienstrahmenlöschraten von 10–2 oder höher, oder auf Nicht-Echtzeit-(NRT)Dienste, die eine automatische Wiederholanforderung (ARQ) verwenden, anwendbar. Für Echtzeit-Dienste (RT) mit QoS-Anforderungen für geringe Fehlerwahrscheinlichkeiten ist ein anderer Ansatz erforderlich.
  • Deswegen versteht es sich, dass ein anderer Ansatz für LCD-Dienste, die eine potentiell lange Dienstrahmendauer und/oder sehr niedrige SFERQoS-Ziele haben, erforderlich ist. In diesen Diensten ist der Zugang von Qualitätsinformation in den Äußeren-Schleife-Mechanismus naturgemäß von zu niedriger Frequenz, um in adäquater Weise irgendwelche Kanalvariationen zu verfolgen, ohne auf das Senden von großen Beträgen von Überschussleistung zurückgreifen zu müssen. Für einen brauchbaren Wert von Δ ist die durch den "Sägezahn"-Algorithmus benötigte überschüssige Leistungssendung aufgrund des großen Wertes, der für K angenommen werden muss, sehr groß. Deswegen ist ein häufigeres Messen der Verbindungsqualität erforderlich, um den Kanal zu verfolgen.
  • Diese Erfindung basiert auf der Erkenntnis, dass die Kanalbitfehlerrate (z.B. nach der 'RAKE'-Maximumverhältniskombination (MRC), aber vor der Kanaldecodierung), die einer speziellen QoS nach der Kanaldecodierung entspricht, relativ unabhängig von dem Kanaltyp und der Geschwindigkeit ist (es wird angenommen, dass RAKE MRC eine in CDMA Systemen wohlbekannte Technik ist). Das heißt für jede spezielle QoS gibt es eine entsprechende Kanalfehlerrate (ChER), die im Großen und Ganzen unempfindlich gegenüber Variationen im Kanaltyp und der Geschwindigkeit ist. Folglich, wenn die ChER bei der erwünschten QoS gefunden werden könnte, würde sie ein kontinuierliches Maß zur Verfügung stellen, um die Kanalvariationen in der Abwesenheit von irgendeiner anderen Information zu beobachten bzw. zu verfolgen. Dennoch kann es unerwünscht sein, eine bestimmte erwünschte ChER für jeden Dienst und jede Datenrate einstellen zu müssen, und einige automatisierte ChER-Zieleinstellungsverfahren können erforderlich sein.
  • Nun wird auf 2 Bezug genommen. Eine genaue Abschätzung der ChER kann von dem Empfänger durch Vergleichen einer wiedercodierten Version der decodierten Informationsbits mit einer harten Entscheidung über die von dem Empfänger/Demodulator hervorgehenden weichen Kanalbits erhalten werden. In dem Schema der 2 stellt ein Empfänger/Demodulator 20 eine Ausgabe an einen Kanaldecodierer 22 zur Verfügung, der an seinem Ausgang angenommene Informationsbits erzeugt. Die Kanaldecodiererausgabe wird einem Kanalcodierer 24 zugeführt, der an seinem Ausgang eine wiedercodierte Version der angenommenen Informationsbits erzeugt. Die Ausgabe des Kanalcodierers 24 wird mit der Ausgabe von dem Empfänger/Demodulator 20 verglichen und einem Integrator 26 zugeführt. Die Ausgabe des Integrators 26 wird am Ende von jeder erwünschten Messperiode über einen Schalter 28 gesampelt und zurückgesetzt, um an seinem Ausgang eine dem empfangenen Signalanteil, der in einer Messperiode enthalten ist, entsprechende wiedercodierte Kanalfehlermetrik (ReEnc_ChER) zu erzeugen.
  • Mann wird verstehen, dass es für gewisse Codierungsschemata (z.B. rekursive) für die wiedercodierte Eingabe an den Komparator wünschenswert ist, anders als in direkter Weise von den decodierten Bits abgeleitet zu werden. Eine geeignete alternative wiedercodierte Metrik könnte z.B. durch das Aneinanderhängen der Codewörter entsprechend dem wahrscheinlichsten Weg durch das Decodiergitter, erhalten werden. An dem QoS Punkt wird das ReEnc_ChER in enger Weise repräsentativ für die tatsächliche Kanalfehlerrate ChER sein (da, per Definition, die decodierte Ausgabe sehr wenig Fehler enthält). Zusätzlich sind bei BERs von 10–6 für turbocodierte LCD-Dienste ChERs zwischen 10% und 20% typisch, und so sind die Effekte der seltenen Fehler in den decodierten Bits auf die wiedercodierte Metrik sehr klein.
  • Nun wird auf die 3 Bezug genommen. Es ist ein Äußerer-Schleife-Algorithmus auf der Basis des obigen Prinzips entwickelt worden, der zwei zugehörige Schleifen aufweist und der im Folgenden einfachheitshalber "Dual-Schleifen-Algorithmus" oder "Dual-Äußere-Schleifen-Algorithmus zur Leistungsregelung" (DOLAP) genannt wird. Wie in 3 gezeigt, wird ein empfangenes Signal der Informationsbit-Wiedergewinnungsanordnung von 2 zugeführt, um eine wiedercodierte Kanalfehlerratenmetrik (ReEnc ChER) und ein zyklisches Redundanzprüfung-(CRC)Bestanden/Nicht-Bestanden-Signal (CRCp/f), das einer "Äußeren-Schleife 1" (36) zu geführt wird, zu erzeugen. Das ReEnc_ChER-Signal wird auf eine "Äußeren-Schleife 2" (40) zugeführt, wo es gefiltert und mit einem Ziel-Kanalfehlerratensignal (ChERTarget) von der "Äußeren-Schleife 1" (36) verglichen wird, um einen "kleinen Verstärkungsschritt"-Inkrementierer/Dekrementierer 42 anzusteuern. Die "Äußere-Schleife 1" (36) erzeugt auch eine Ausgabe, die einen "großen Verstärkungsschritt"-Inkrementierer/Dekrementierer 38 ansteuert. Die Ausgaben von dem "kleinen Verstärkungsschritt"-Inkrementierer/Dekrementierer 42 und dem "großen Verstärkungsschritt"-Inkrementierer/Dekrementierer 38 werden kombiniert, um ein OLT-Inkrement-/Dekrementsignal (OLT+/–) zu erzeugen, dass verwendet wird, um das Innere-Leistungsregel-Schleifen-Schwellenwertsignal OLT abzuleiten.
  • Somit überwacht die "Äußere Schleife 1" (36) die QoS-Information in Form von CRC Bestanden/Nicht-Bestanden-Ereignissen. In Antwort auf die CRCp/f-Eingabe setzt die "Äußere-Schleife 1" (36) dann eine Zielkanalfehlerrate (ChER-Target) für die "Äußere-Schleife 2" (40) , und sie gibt auch relativ große OLT-Inkrement-/Dekrementeinstellungen (Δbig) aus. Beim Fehlen von weiteren "Äußere-Schleife 1"-OLT-Einstellereignissen versucht dann die "äußere Schleife 2", den spezifizierten ChERTarget aufrechtzuerhalten, indem sie eine gefilterte Version des ReEnc_ChER mit dem ChERTarget vergleicht und den OLT für die innere PC-Schleife in kleineren Schritten (Δsmall) aufwärts oder abwärts einstellt.
  • Δbig und Δsmall können multiplikative Anpassungen an den OLT in dem linearen Bereich oder Additionen in dem logarithmischen Bereich darstellen (in einer ähnlichen Weise wie für den "Sägezahn"-Algorithmus beschrieben). Es kann von Vorteil sein, einen Durchschnitt der wiedercodierten Kanalfeh- lerratenmetrik (ReEnc_ChERf) über eine längere Periode zu nehmen, um ihre Varianz zu reduzieren, bevor sie durch die Äußere-Schleife 2 verwendet wird. Diese Filterungszeitdauer besteht unabhängig von der Dienstrahmendauer und der Datenrate.
  • Wenn man die Äußere-Schleife 1 in einer genaueren Beschreibung betrachtet, erfüllt die Äußere-Schleife 1 zwei Funktionen:
    • (i) Überwachen der Information über den Dienstrahmen-Dienstqualitätsindikator (SFQI (SFQI = Service Frame Quality-of-service Indicator/ Dienstrahmen-Dienstqualitätindikator)) und entsprechende Anpassung des OLT durch die Schritte +/– Δbig; und
    • (ii) Bestimmen des ChERTarget für die Äußere-Schleife 2.
  • Betrachtet man zunächst die Äußere-Schleife-1-Funktion des Überwachens der SFQI-Information und der Einstellung des OLT, ist der Algorithmus für diesen Prozess wie folgt. Der SFQIn zeigt an, ob der n-te Dienstrahmen mit einem Fehler vorgefunden wurde. Ein Wert von +1 zeigt einen Fehler an, wohin gegen ein Wert von –1 einen guten Dienstrahmen anzeigt. Beim Auftreten eines SFQI, der einen Nicht-Bestanden-CRC anzeigt, prüft der Prozess, um zu ermitteln, ob ein Dienstrahmen in den letzten T Dienstrahmen auch mit einem Fehler gefunden worden ist. Wenn ja, wird der OLT um einen Betrag von +Δbig angepasst. Bei einem Nicht-Bestandenem CRC wird ein Zähler zurückgesetzt. In der Abwesenheit von weiteren Fehlern inkrementiert dieser Zähler jeden folgenden Dienstrahmen, bis er den Wert T überschreitet. Wenn dies geschieht, sind T Dienstrahmen fehlerfrei empfangen worden und der OLT wird um einen Betrag –Δbig angepasst. Der Zähler wird bei diesem Ereignis wieder zurückgesetzt.
  • Der Algorithmus kann algebraisch wie folgt ausgedrückt werden:
    Figure 00130001
  • Der Wert der Schrittweite für Δbig sollte groß genug sein, um auf ein unerwünschtes Dienstrahmenlöschereignis ein geeignetes Inkrement zu ergeben, aber auch klein genug sein, um viel Überschusssendung von Leistung oberhalb des QoS-Betriebpunktes zu verhindern. Ein typischer Wert für Δbig kann 0,25 dB sein. Obwohl Empfehlungen für die Schrittweiten in diesem Beispiel gegeben werden, könnte die Optimierung sowohl von Δbig als auch von Δsmall durchgeführt werden.
  • Der Wert von T, der den erwünschten SFER ergibt; wurde über die Modellierung dieses Äußere-Schleife-1-Prozesses als ein diskreter 3-Zustands-Markov-Prozess gefunden. Diese Modellierung erzeugt den Graph von 4, der (T·SFER) vs. (Perr(tot)/SFER) darstellt . Diesem Graph ist zu entnehmen, dass, um die erwünschte SFERTarget zu erhalten, der zählerabhängige Parameter T (in Gleichung (4)) gewählt werden muss, als:
    Figure 00130002
  • Nun wird die zweite Funktion der Äußeren-Schleife 1 zur Bestimmung der ChERTarget für die Äußere-Schleife 2 betrachtet, wobei zu beachten ist, dass der oben diskutierte Algorithmus für die erste Äußere-Schleife-1-Funktion (Überwachung der SFQI-Information und Anpassung des OLT) sich in einem "Tue nichts"-Zustand befindet, wenn weder ein großes Aufwärtsschritt- noch ein großes Abwärtsschrittereignis aufgetreten ist. In diesen Perioden wird die Äußere-Schleife 2 versuchen, eine konstante Kanalfehlerrate aufrecht zu erhalten, indem sie den OLT in kleinen Schritten abwärts oder aufwärts als Antwort auf einen Vergleich der Kanalfehlerratenschätzung mit den Kanalfehlerratenzielwert anpasst. ChERTarget wird nach einer Zählerrücksetzung in der ersten Funktion (das heißt, wenn ein großer Aufwärtsschritt oder ein großer Abwärtsschritt gemacht worden ist) eingestellt. Nun wird auch auf 5 Bezug genommen, wobei der folgende ChERTarget-Aktualisierungsprozess auftritt. Wenn eine Zählerrücksetzung in der ersten Funktion erfolgt (das heißt, wenn ein großer Aufwärtsschritt oder Abwärtsschritt gemacht worden ist), wird diese Bedingung erkannt und in eine Warteperiode 50 (gleich der Verzögerung des wiedercodierten Kanalfehlerratenfilters 52) wird eingetreten, während welcher ReEnc_ChER gesampelt und Bemittelt wird (was sowieso für die Äußere-Schleife 2 erfolgt). Nach dieser Verzögerungsperiode wird die Ausgabe von dem ReEnc_ChER-Mittelungsfilter 52 in einen ChERTarget-Filter 54 eingegeben, der nach jeder Zählerrücksetzung in der ersten Funktion folgend getaktet wird. Die Ausgabe von diesem Filter ist der tatsächliche, von der Äußere-Schleife 2 zu verwendende ChERTarget.
  • Somit kann der kombinierte Betrieb der Äußeren-Schleife 1 und der Äußeren-Schleife 2 wie folgt zusammengefasst werden. Wenn die erste Funktion der Äußeren-Schleife 1 entscheidet, dass ein relativ großer Schrittwechsel in der OLT benötigt wird, wird er implementiert und die neue Kanalfehlerrate gemessen. Einmal unter Verwendung von vorhergehenden derartigen Messungen gefiltert, wird von diesem angenommen, ein neuer akzeptabler Kanalfehlerratenzielwert für die Äußere-Schleife 2 zur Verfolgung zu sein. Auf diese Weise ist die Äußere-Leistungsregelschleife in der Lage, die durchschnittliche Kanalfehlerrate an dem erwünschten QoS-Punkt für diesen Dienst adaptiv zu bestimmen (diese können für verschiedene Dienste sehr verschieden sein). Irgendwelche Variationen in dem Kanal können dann durch die Äußere-Schleife 2 schnell ohne die Notwendigkeit für weitere CRC-Ereignisinformation verfolgt werden (die definitionsgemäß mit einer sehr geringen Rate ankommen).
  • Es ist zu verstehen, dass die verschiedenen Filterparameter für verschiedene Dienstrahmendauern und verschiedene Werte des SFERTarget möglicherweise variieren müssen, da diese die durchschnittliche Rate und Varianz der Eingabeinformation in den ChERTarget-Filter betreffen.
  • Ein anfänglicher Kanalfehlerratenzielwert muss beim Beginn eines Anrufes eingestellt werden. Der Zielewert wird nach einer Zählerrücksetzung in der ersten Funktion der Äußere-Schleife 1 aktualisiert. Es ist wünschenswert diesen anfänglichen Zielwert auf eine hohe Fehlerrate einzustellen (höher als irgendeine Dienst-ChER bei erwünschter QoS), so dass im Fall, dass die anfängliche OLT-Einstellung zu hoch ist, die Äußere-Schleife 2 die Leistung nach unten fährt, bis der erste Fehler registriert wird. Nachfolgend wird der Prozess automatisch seinen eigenen geeigneten ChERTarget einstellen. Es muss deswegen darauf geachtet werden, dass sicher gestellt ist, dass der anfängliche ChERTarget-Wert nicht in den ChERTarget-Filter eingeht. In dem Fall, dass das anfängliche OLT-Ziel zu niedrig ist, werden Fehler registriert und der Prozess wird sich selbst entsprechend anpassen.
  • Die Funktion, die durch die Äußere-Schleife 2 ausgeführt wird, ist sehr einfach. Sie akzeptiert zwei Eingaben: (i) die gefilterte Version des ReEnc ChER, und (ii) ChERTarget. Die Äußere-Schleife 2 vergleicht einfach diese beiden Werte und passt den OLT entsprechend an.
  • Es kann wünschenswert sein, dass der Wert von Δsmall pro Sekunde ähnlich zu der Abwärtsschrittweite Δ pro Sekunde ist, die in dem "Sägezahn"-Algorithmus für Sprachdienste verwendet wird, um sicherzustellen, dass beide Al-gorithmen ein ähnliches Kanalverfolgungsvermögen haben.
  • Simulationstests haben gezeigt, dass eine Leistungssteuerung/-regelung, die das oben beschriebene Duale-Schleifen-(DOLAP)Schema verwendet, es erlaubt, einen erwünschten QoS für Dienste mit niedriger FER Dienste mit hoher Datenrate aufrecht zu erhalten. Die Simulationstests zeigten auch, dass eine Leistungssteuerung/-regelung, die das oben beschriebene Dual-Schleifen-(DOLAP)Schema verwendet, gut mit Wechseln in den Kanalbedingungen zurecht kamen, wobei sich die Kontrollschleifen ohne die Notwendigkeit eines CRC-Nicht-Bestanden an die Änderungen anpassen.
  • Es ist klar, dass obwohl die Erfindung oben im Zusammenhang mit einem CDMA-System beschrieben worden ist, das System nicht ausschließlich ein CDMA-System zu sein braucht. Z.B. könnte die Erfindung auch in einem Hybrid-CDMA/TDMA-System verwendet werden.

Claims (7)

  1. Vorrichtung für die Leistungssteuerung/-regelung in einem Funkkommunikationssystem zwischen einer ersten Station (4) und einer zweiten Station (R), wobei die Vorrichtung aufweist: Mittel zur Leistungsanzeige an der ersten Station (4), um der zweiten Station (R) eine Anzeige der empfangenen Leistung der Signale an der ersten Station zu übermitteln; und Mittel zur Leistungssteuerung/-regelung an der zweiten Station (R) zum Empfangen der Anzeige der empfangenen Leistung von der ersten Station (4) und zur entsprechenden Modifikation ihrer Sendeleistung; wobei die Mittel zur Leistungssteuerung/-regelung innere Regelschleifenmittel (6) zur Erzeugung einer Leistungssteuerungs-/-regelungsmetrik und äußere Regelschleifenmittel (18) zur Erzeugung eines Schwellwertsignals der äußeren Schleife (OLT), das von der empfangenen Qualität des Services (QoS) abhängig ist, umfassen, wobei die äußeren Regelschleifenmittel (18) Mittel zur Erzeugung eines Kanalfehlerratensignals (ChER) umfassen, wodurch Kanalveränderungen verfolgt werden; dadurch gekennzeichnet, dass die äußeren Regelschleifenmittel (18) umfassen: erste äußere Schleifenmittel (36) zum Überwachen von Qualitätsprüfungs-Bestanden-/Nicht-Bestanden-Ereignissen und zum Einstellen einer Ziel-Kanalfehlerrate in Antwort darauf; und zweite äußere Schleifenmittel (40) zum Empfangen des Kanalfehlerratensignals und um es mit dem Ziel-Kanalfehlerratensignal von den ersten äußeren Schleifenmitteln zu vergleichen.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Mittel zur Erzeugung eines Kanalfehlerratensignals (ChER) aufweisen: Mittel (20) zum Erzeugen eines Informationssignals, das codierte Informationsbits enthält; Mittel (22) zum Decodieren von empfangenen Informationsbits von dem Informationssignal, Mittel (24) zum wiedercodieren der decodierten Informationsbits; und Mittel (26) zum Vergleichen der wiedercodierten Version der decodierten Informationsbits mit dem Informationssignal, um das Kanalfehlerratensignal zu erzeugen.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Qualitätsprüfungs-Bestanden-/Nicht-Bestanden-Ereignisse zyklische Redundanzprüfungs-Bestanden-/Nicht-Bestanden-Ereignisse sind.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei die ersten äußeren Schleifenmittel (36) Mittel für die automatische Aktualisierung der Ziel-Kanalfehlerrate aufweisen.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die ersten äußeren Schleifenmittel (36) zur Einstellung des Schwellwertsignals der äußeren Schleife betreibbar sind.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das System ein Code-Division-Multiple-Acces (CDMA)-System ist.
  7. Verfahren zur Leistungssteuerung/-regelung in einem System zur Funkkommunikation zwischen einer ersten Station (4) und einer zweiten Station (R), wobei das Verfahren umfasst: Erzeugen einer Anzeige der an der ersten Station (4) empfangenen Leistung von Signalen und Übermitteln zu der zweiten Station (R) an der ersten Station (4); und Empfangen der Anzeige der empfangenen Leistung von der ersten Station (4) an der zweiten Station (R) und entsprechendes Modifizieren der Sendeleistung der zweiten Station (R) ; wobei der Schritt der Erzeugung an der ersten Station (4) ein Erzeugen einer Leistungssteuerungs-/-regelungsmetrik in einer inneren Regelschleife (6) umfasst; Erzeugen eines von der empfangenen Qualität des Dienstes (QoS) abhängigen Schwellenwertsignals der äußeren Schleife (OLT) in einer äußeren Regelschleife (18), was die Erzeugung eines Kanalfehlerratensignals (ChER) umfasst, wodurch Kanalveränderungen verfolgt werden; dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Erzeugens in einer äußeren Regelschleife (18) den Schritt des Überwachens von Qualitätsprüfungs-Bestanden-/Nicht-Bestanden-Ereignissen und in Antwort darauf des Einstellens einer Ziel-Kanalfehlerrate in einer ersten äußeren Schleife (36); und des Empfangens des Kanalfehlerratensignals und zum Vergleichen mit dem Ziel-Kanalfehlerratensignal von den ersten äußeren Schleifenmitteln (36) in einer zweiten äußeren Schleife (40) umfasst.
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