DE60037196T2 - Verfahren und vorrichtung zur rahmenfehlerratenverringerung - Google Patents

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    • H04W52/20TPC being performed according to specific parameters using error rate

Description

  • I. Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf ein Drahtloskommunikationssystem und insbesondere auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Verringerung einer Frame- bzw. Rahmenfehlerrate FER (Frame Error Rate) in einem Drahtloskommunikationssystem.
  • II. Verwandte Technik
  • Wenn Daten über eine drahtlose Verbindung geliefert werden, die eine relativ schlechte FER hat (beispielsweise mehr als 1%), existieren viele Verfahren zur erneuten Übertragung von Daten, um eine so niedrige FER zu erreichen, wie der Datendienst fordert. Beispielsweise kann eine zyklische Redundanzüberprüfung (CRC = cyclic redundancy check) an einem Empfangsende einer Verbindung ausgeführt werden, um die Integrität eines Datenblocks zu überprüfen. Die CRC ist ein wohl bekanntes Verfahren, um einzurichten bzw. zu bestimmen, dass Daten korrekt in Datenkommunikationen empfangen wurden. Ein CRC-Zeichen wird bei einer sendenden Vorrichtung erzeugt und wird an einen Datenblock angehängt. Das Empfangsende führt eine ähnliche Berechnung aus und vergleicht seine Ergebnisse mit dem hinzugefügten CRC-Zeichen. Wenn es einen Unterschied gibt, fordert das Empfangsende die erneute Übertragung des Datenblockes an.
  • Beispielsweise kann die Anwendung von Protokollen, wie beispielsweise der automatischen Neuübertragungsanfrage (ARQ = Automatic Retransmission reQuest) zur erneuten Übertragung von Datenblöcken verwendet werden. Bei der ARQ codiert die sendende Vorrichtung ein Fehlerdetektionsfeld (beispielsweise ein CRC-Feld) basierend auf den Inhalten eines Datenblockes. Das Empfangsende berechnet erneut das Überprüfungsfeld und vergleicht es mit dem, was empfangen wurde. Wenn sie übereinstimmen, wird eine Bestätigung (ACK = acknowledgement) zurück zur sendenden Vorrichtung übertragen. Wenn sie nicht zusammenpassen, wird eine negative Bestätigung (NAK = negative acknowledgement) zurück gesendet, und die sendende Vorrichtung überträgt erneut die Nachricht.
  • Das oben besprochene Verfahren ist zufrieden stellend zur Übertragung von vielen Arten von Daten. Jedoch bewirken diese Verfahren, um eine niedrige FER zu erreichen, eine vergrößerte Latenz aufgrund der erneuten Übertragung von Datenblöcken. Solche gesteigerte Latenz ist nicht akzeptabel, wenn gewisse Arten von Daten übertragen werden, wie beispielsweise in Echtzeit digitalisierte Sprache, oder irgendeine andere Art von latenzempfindlichen Daten. Insbesondere bewirkt die erneute Übertragung von Datenblöcken Zeitverzögerungen, die sowohl im Durchschnitt höher sind, als auch eine größere Varianz haben als die Anforderungen für viele für Latenz empfindliche Systeme.
  • WO 96/37972 offenbart eine tragbare Funkvorrichtung mit einem verbesserten Leistungssteuerschema (open loop), bei dem eine Senderleistungssteuervorrichtung die Signalstärke und die Signalqualität des Down-Link- bzw. Herunterverbindungssignals abschätzt, indem sie einen Schwelleneinstellparameter für das empfangene Signal bestimmt, was eine falsche Leistungseinstellung eliminiert, die durch die interferrierenden Signale verursacht wird, wenn RSSI (RSSI = Received Signal Strength Level = empfangener Signalstärkepegel) als Mittel zur Abschätzung des Senderleistungspegels verwendet wird. Der Schwelleneinstellparameter ist ein Einstellparameter, der bei der Herstellung eines verschlechterten Signals mit einer vorbestimmten Signalqualität verwendet wird, und wird durch inkrementelles Einstellen des empfangenen Signals bestimmt, bis bestimmt wird, dass das verschlechterte Signal die vorbestimmte Signalqualität hat.
  • Was nötig ist, sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Liefern von Daten mit niedriger FER, ohne eine gesteigerte Latenz aufzuweisen. Anders gesagt, es gibt eine Notwendigkeit für ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Verringerung der FER, welches sich nicht auf der erneuten Übertragung von Datenblöcken verlässt.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung ist auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung einer Signalsendeleistung gerichtet. Das Verfahren der vorliegenden Erfindung weist die Schritte auf, ein empfangenes Signal zu demodulieren, um ein de moduliertes Signal zu erzeugen, und das demodulierte Signal zu verzerren, um ein verzerrtes demoduliertes Signal zu erzeugen. Das demodulierte Signal kann beispielsweise durch das Hinzufügen von Rauschen verzerrt werden. Eine Signalqualitätsmessung, wie beispielsweise ein Signal-zu-Rausch-Verhältnis (SNR), wird dann basierend auf dem verzerrten demodulierten Signal anstatt basierend auf dem demodulierten Signal bestimmt. Eine Einstellung der Sendeleistung wird dann basierend auf der Signalqualitätsmessung des verzerrten demodulierten Signals angefordert.
  • In einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird die bestimmte Signalqualitätsmessung mit einer Schwelle verglichen, und es wird dann eine Einstellung der Sendeleistung basierend auf den Ergebnissen des Vergleichs angefordert. Die Schwelle stellt einen erwünschten minimalen Signalqualitätspegel dar, bei dem Signale empfangen werden sollten. Gewisse Qualitätsmessungsfunktionen, wie beispielsweise SNR, haben Werte, die proportional zur Signalqualität sind. Das heißt, sie nehmen mit gesteigerter Qualität zu und nehmen mit abnehmender Qualität ab. Daher wird eine Steigerung der Sendeleistung angefordert, wenn diese Signalqualitätsmessungen unter die Schwelle fallen, und eine Verringerung der Leistung kann angefordert werden, wenn die Signalqualitätsmessungen die Schwelle überschreiten. Andere Funktionen, basierend auf Fehlerereignissen, haben Werte, die umgekehrt proportional zur Signalqualität sind, und nehmen bei gesteigerter Signalqualität an Wert ab, und umgekehrt. In dieser Situation wird eine Verringerung der Sendeleistung angefordert, wenn die Messung unter die Schwelle fällt, und eine Steigerung der Leistung wird angefordert, wenn die Messung die Schwelle überschreitet.
  • In einem Ausführungsbeispiel weist das Verfahren der vorliegenden Erfindung weiter die Schritte auf, das demodulierte Signal zu dekodieren, um Entscheidungsdaten zu erzeugen, und das verzerrte demodulierte Signal zu dekodieren, um verzerrte Entscheidungsdaten zu erzeugen. Eine zweite Signalqualitätsmessung, oder eine Messung von "Fehlerereignissen" wird dann basierend auf den verzerrten Entscheidungsdaten (und nicht basierend auf den Entscheidungsdaten) bestimmt. Die Schwelle, die bei der Bestimmung verwendet wird, ob die Sende leistung zu vergrößern oder zu verringern ist, wird basierend auf der zweiten Signalqualitätsmessung eingestellt.
  • In einem Ausführungsbeispiel, wo das Signal durch eine Basisstation gesendet wird und von einem Benutzerterminal empfangen wird, werden die Schritte der vorliegenden Erfindung durch das Benutzerterminal ausgeführt und die Sendeleistung an der Basisstation wird gesteuert.
  • In einem weiteren Ausführungsbeispiel, wo das Signal durch ein Gateway bzw. eine Schaltstelle gesendet wird und von einem Benutzerterminal unter Verwendung eines Satelliten empfangen wird, werden die Schritte der vorliegenden Erfindung durch das Benutzerterminal ausgeführt und die Sendeleistung des Gateways wird gesteuert.
  • In noch einem weiteren Ausführungsbeispiel, wo das Signal von einem Benutzerterminal gesendet wird und von einer Basisstation empfangen wird, ist es die Sendeleistung am Benutzerterminal, die gesteuert wird.
  • In einem weiteren Ausführungsbeispiel, wobei das Signal von einem Benutzerterminal gesendet wird und von einem Gateway bzw. einer Schaltstelle über einen Satelliten empfangen wird, werden die Schritte der vorliegenden Erfindung durch das Gateway ausgeführt, und die Sendeleistung des Benutzerterminals wird gesteuert.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Die Merkmale, Ziele und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der unten dargelegten detaillierten Beschreibung offensichtlicher werden, wenn diese in Verbindung mit den Zeichnungen gesehen wird, in denen gleiche Bezugszeichen überall die gleichen oder ähnliche Elemente bezeichnen, und wobei die Figuren Folgendes darstellen:
  • 1 ein typisches Kommunikationssystem, bei dem die vorliegende Erfindung nützlich ist;
  • 2 eine beispielhafte Transceiver-Vorrichtung zur Anwendung in einem Benutzerterminal;
  • 3 eine beispielhafte Sende- und Empfangsvorrichtung zur Anwendung in einem Gateway;
  • 4A ein Blockdiagramm eines Leistungssteuerschemas;
  • 4B ein Blockdiagramm eines Leistungssteuerschemas gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
  • 5 ein Flussdiagramm, welches den Betrieb einer inneren Leistungssteuerschleife abbildet, die von einem Leistungssteuerbestimmungselement in einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung verwendet wird;
  • 6 ein Flussdiagramm, welches den Betrieb einer äußeren Leistungssteuerschleife abbildet, die von einem Leistungssteuerbestimmungselement in einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung verwendet wird;
  • 7 ein Flussdiagramm, welches einen High-Level-Betrieb eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung abbildet;
  • 8A die SNR-Schwelle über die Zeit für ein Benutzerterminal, welches das Leistungssteuerschema der 4A verwendet; und
  • 8B die SNR-Schwelle über die Zeit für ein Benutzerterminal, welches das Leistungssteuerschema der 4B verwendet.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
  • Das bevorzugte Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im Detail unten besprochen. Während spezielle Schritte, Konfigurationen und Anordnungen besprochen werden, sei bemerkt, dass dies nur zu Veranschaulichungszwecken getan wird. Ein Fachmann wird erkennen, dass andere Schritte, Konfigurationen und Anordnungen verwendet werden können, ohne vom Kern und Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
  • I. Beispielhafte Umgebung
  • Bevor die Erfindung genau beschrieben wird, ist es nützlich, eine beispielhafte Umgebung zu beschreiben, in der die Erfindung eingerichtet werden kann. Die vorliegende Erfindung kann in vielen Drahtloskommunikationssystemen eingerichtet werden, insbesondere in einem, welches die Größe der zur Übertragung eines Signals verwendeten Leistung steuern soll. Solche Umgebungen weisen, ohne Einschränkung, satellitengestützte, zellulare und terrestrische zellulare Telefonsysteme auf. Eine bevorzugte Anwendung ist in drahtlosen Codemultiplexvielfachzugriff-(CDMA)-Spreizspektrum-Kommunikationssystemem (CDMA = Code Division Multiple Access) für mobilen oder tragbaren Telefondienst.
  • Die vorliegende Erfindung ist insbesondere zur Anwendung in Kommunikationssystemen geeignet, die Satelliten in der niedrigen Erdumlaufbahn einsetzen. Wie es dem Fachmann offensichtlich sein wird, kann jedoch das Konzept der vorliegenden Erfindung auch auf andere Arten von satellitengestützten und terrestrischen Kommunikationssystemen angewandt werden.
  • Typische satellitenbasierte Kommunikationssysteme verwenden Gateways und einen oder mehrere Satelliten, um Kommunikationssignale zwischen den Gateways und einem oder mehreren Benutzerterminals weiterzuleiten. Gateways sehen Kommunikationsverbindungen von jedem Benutzerterminal zu anderen Benutzerterminals oder Benutzern von anderen angeschlossenen Kommunikationssystemen vor, wie beispielsweise von einem öffentlichen Telefonnetzwerk. Typische terrestrische Systeme verwenden Basisstationen, um ein Signal zu senden, und um ein Signal von einem Benutzerterminal zu empfangen. Die Benutzerterminals können fest oder mobil sein, wie beispielsweise ein Mobiltelefon.
  • Einige satellitengestützte und terrestrische Kommunikationssysteme setzen Codemultiplexvielfachzugriff-(CDMA)-Spreizspektrum-Signale ein, wie im US-Patent Nr. 4,901,307 offenbart, das am 13. Februar 1990 erteilt wurde, mit dem Titel "Spread Spectrum Multiple Access Communication System Using Satellite or Ter restrial Repeaters", und im US-Patent Nr. 5,691,974 , welches am 25. November 1997 erteilt wurde, mit dem Titel "Method and Apparatus for Using Full Spectrum Transmitted Power in a Spread Spectrum Communication System for Tracking Individual Recipient Phase Time and Energy", die beide dem Rechteinhaber der vorliegenden Erfindung zueigen sind.
  • In einem typischen Spreizspektrumkommunikationssystem werden ein oder mehrere vorgewählte Pseudorausch-(PN)-Codesequenzen (PN = Pseudonoise) verwendet, um Informationssignale über ein vorbestimmtes Spektralband zu modulieren oder "zu spreizen", und zwar vor der Modulation auf ein Trägersignal zur Übertragung als Kommunikationssignale. Das PN-Codespreizen, ein Verfahren der Spreizspektrumübertragung, welches in der Technik wohlbekannt ist, erzeugt ein Signal zur Übertragung, welches eine viel größere Bandbreite als jene des Datensignals hat. In einer Basisstation oder einer Gateway-Benutzer-Kommunikationsverbindung, werden PN-Spreizcodes oder binäre Sequenzen verwendet, um zwischen Signalen zu unterscheiden, die durch unterschiedliche Basisstationen oder Gateways gesendet werden, oder über unterschiedliche Strahlen, genauso wie zwischen Multipfadsignalen.
  • In einem typischen CDMA-Spreizspektrumsystem werden Kanalisierungscodes verwendet, um zwischen Signalen zu unterscheiden, die für unterschiedliche Benutzer in einer Zelle vorgesehen sind, oder zwischen Benutzersignalen, die in einem Satellitenunterstrahl oder in einer Vorwärtsverbindung gesendet werden (d. h. der Signalpfad von der Basisstation oder dem Gateway zum Benutzerterminal-Transceiver). Jeder Benutzer-Transceiver (Sender/Empfänger) hat seinen eigenen orthogonalen Kanal, der auf der Vorwärtsverbindung vorgesehen wird, und zwar durch Verwendung eines einzigartigen "kanalisierenden" Orthogonalcodes. Signale, die auf diesen Kanälen übertragen werden, werden im Allgemeinen als "Traffic-Signale" bzw. "Verkehrssignale" bezeichnet. Zusätzliche Kanäle sind für "Paging-" bzw. "Funkruf-", "Synchronisations-" und andere Signale vorgesehen, die an Systembenutzer gesendet werden. Walsh-Funktionen werden im Allgemeinen verwendet, um die kanalisierenden Codes einzurichten, die auch als Walsh-Codes bekannt sind.
  • CDMA-Spreizspektrumkommunikationssysteme, wie sie in den obigen Patentschriften offenbart werden, ziehen die Anwendung einer kohärenten Modulation und Demodulation für Vorwärtsverbindungsbenutzerterminalkommunikationen in Betracht. In Kommunikationssystemen, die diesen Ansatz verwenden, wird ein "Pilot-" bzw. "Vorträgersignal", welches auch als "Pilotsignal" bezeichnet wird, als eine kohärente Phasenreferenz für die Vorwärtsverbindungssignale verwendet. Das heißt, ein Signal, welches keine Datenmodulation enthält, wird durch ein Gateway oder eine Basisstation über eine Abdeckungsregion hinweg als Referenz übertragen.
  • Pilotsignale werden von den Benutzerterminals verwendet, um eine anfängliche Systemsynchronisation zu erhalten, und um Zeit-, Frequenz- und Phasenverfolgung von anderen Signalen vorzusehen, die von dem Gateway oder der Basisstation gesendet werden. Phaseninformationen, die aus der Verfolgung eines Pilotsignals erhalten wurden, werden als eine Trägerphasenreferenz für eine kohärente Demodulation von anderen Systemsignalen oder Verkehrs(daten)signalen verwendet. Diese Technik gestattet, dass viele Verkehrssignale ein gemeinsames Pilotsignal als Phasenreferenz verwenden, was einen kostengünstigeren und effizienteren Verfolgungsmechanismus vorsieht. Ein einziges Pilotsignal wird typischerweise durch jedes Gateway oder jede Basisstation für jede verwendete Frequenz gesendet, die auch als CDMA-Kanal oder Unterstrahl bezeichnet wird, und gemeinsam von allen Benutzerterminals verwendet wird, die Signale von diesem Gateway oder der Basisstation auf dieser Frequenz erhalten.
  • Gateways und Basisstationen können Informationen zu Benutzerterminals unter Verwendung von einem oder mehreren Signalen liefern, die als Paging- bzw. Funkrufsignale bekannt sind, die auf Paging-Kanälen übertragen werden. Wenn beispielsweise ein Anruf an ein spezielles Mobiltelefon gerichtet worden ist, alarmiert das Gateway das Mobiltelefon durch ein Paging-Signal. Die Paging-Signale werden verwendet, um das Vorhandensein eines Anrufes zu bezeichnen, weiter, welcher Verkehrskanal zu verwenden ist, und auch um zusätzliche System-Overhead-Informationen zusammen mit für das Benutzerterminal spezifischen Nachrichten zu verteilen. Ein Kommunikationssystem kann mehrere Paging-Kanäle haben. Synchronisationssignale können auch verwendet werden, um Systeminformationen zu senden, die nützlich sind, um eine Zeitsynchronisation zu ermöglichen. Alle diese Signale wirken als gemeinsam verwendete Ressourcen in ähnlicher Weise wie die Pilotsignale. Benutzerterminals können auf eine Paging-Signalnachricht durch das Senden eines Zugriffssignals über eine Rückwärtsverbindung antworten, (d. h. den Signalpfad vom Benutzerterminal zur Basisstation oder dem Gateway-Empfänger). Zugriffssignale werden auch durch die Benutzerterminals verwendet, wenn sie der Ursprung von Anrufen sind.
  • Wie bei jeglichem Kommunikationssystem werden die Kommunikationssignale von dem Benutzerterminal empfangen und auf einer Basisbandfrequenz zur weiteren Verarbeitung heruntergewandelt. Sobald sie heruntergewandelt sind, werden die Signale digital verarbeitet, um das spezielle Pilotsignal oder die Pilotsignale zu detektieren, die empfangen werden, und um assoziierte Paging-, Synchronisations- und Verkehrssignale zu demodulieren. Während der Demodulation werden die PN-Spreizcodes angewandt, um die Signale zu entspreizen, und die Kanalisierungscodes werden mit den Signalen korreliert, um Daten zu liefern.
  • Ein beispielhaftes Drahtloskommunikationssystem, bei dem die vorliegende Erfindung nützlich ist, ist in 1 veranschaulicht. Es wird in Betracht gezogen, dass dieses Kommunikationssystem Kommunikationssignale des CDMA-Typs verwendet, dies ist jedoch für die vorliegende Erfindung nicht erforderlich. In einem Teil eines in 1 veranschaulichten Kommunikationssystems 100 sind eine Basisstation 112, zwei Satelliten 116 und 118 und zwei assoziierte Gateways oder Verteiler (Hubs) 120 und 122 gezeigt, um Kommunikationsvorgänge mit zwei entfernten Benutzerterminals 124 und 126 zu bewirken. Typischerweise sind die Basisstationen und Satelliten/Gateways Komponenten von getrennten Kommunikationssystemen, auf die als terrestrisch und Satelliten basiert Bezug genommen wird, obwohl dies nicht notwendig ist. Die Gesamtzahl der Basisstationen, Gateways und Satelliten in solchen Systemen hängt von der erwünschten Systemkapazität und anderen in der Technik wohl bekannten Faktoren ab.
  • Die Benutzerterminals 124 und 126 haben jeweils eine Drahtloskommunikationsvorrichtung oder weisen diese auf, wie beispielsweise ein Zellenfunk- bzw. Mobiltelefon, ein Daten-Transceiver (Sender/Empfänger) oder einen Paging- bzw. Funkruf- oder Positionsbestimmungsempfänger, ohne jedoch darauf eingeschränkt zu sein, und kann in der Hand zu halten oder an einem Fahrzeug montiert sein, falls erwünscht. In 1 ist das Benutzerterminal 124 als eine an einem Fahrzeug montierte Vorrichtung veranschaulicht, und das Benutzerterminal 126 ist als ein in der Hand gehaltenes Mobiltelefon veranschaulicht. Es sei jedoch auch bemerkt, dass die Lehren der Erfindung auch auf feste Einheiten anwendbar sind, wo ein Ferndrahtlosdienst erwünscht ist. Benutzerterminals werden manchmal auch als Subscriber- bzw. Teilnehmereinheiten, Mobilstationen, Mobileinheiten oder einfach als "Benutzer" oder "Teilnehmer" in einigen Kommunikationssystemen bezeichnet, und zwar abhängig von den Vorlieben.
  • Im Allgemeinen decken Strahlen von Satelliten 116 und 118 unterschiedliche geographische Bereiche in vordefinierten Mustern ab. Strahlen mit unterschiedlichen Frequenzen, die auch als CDMA-Kanäle oder "Unterstrahle" bezeichnet werden, können so geleitet werden, dass sie die gleiche Region überlappen. Es ist auch dem Fachmann wohl bekannt, dass eine Strahlabdeckung oder Dienstbereiche für mehrere Satelliten oder Antennenmuster für mehrere Basisstationen ausgelegt sein könnten, um vollständig oder teilweise in einer gegebenen Region zu überlappen, und zwar abhängig von der Kommunikationssystemauslegung und der Art des angebotenen Dienstes, und ob eine Raumdiversität erreicht wird.
  • Eine Vielzahl von Kommunikationssystemen mit mehreren Satelliten ist vorgeschlagen worden, wobei ein beispielhaftes System in der Größenordnung von 48 oder mehr Satelliten einsetzt, die in acht unterschiedlichen Umlaufebenen in einer niedrigen Erdumlaufbahn (LEO = Low Earth Orbit) laufen, um eine große Anzahl von Benutzerterminals mit Dienst zu versorgen. Jedoch wird dem Fachmann leicht verständlich sein, wie die Lehren der vorliegenden Erfindung auf eine Vielzahl von Satellitensystem- und Gateway-Konfigurationen anwendbar sind, was andere Umlaufdistanzen und Konstellationen mit einschließt. Zur gleichen Zeit ist die Erfin dung gleichfalls auf terrestrisch basierte Systeme von verschiedenen Basisstationskonfigurationen anwendbar.
  • In 1 sind einige mögliche Signalpfade für Kommunikationen veranschaulicht, die zwischen Benutzerterminals 124 und 126 und der Basisstation 112 oder durch Satelliten 116 und 118 mit Gateways 120 und 122 eingerichtet sind. Die Basisstation-Benutzerterminal-Kommunikationsverbindungen sind durch Linien 130 und 132 veranschaulicht. Die Satelliten-Benutzerterminal-Kommunikationsverbindungen zwischen den Satelliten 116 und 118 und den Benutzerterminals 124 und 126 sind durch Linien 140, 142 und 144 veranschaulicht. Die Gateway-Satelliten-Kommunikationsverbindungen zwischen den Gateways 120 und 122 und den Satelliten 116 und 118 sind durch Linien 146, 148, 150 und 152 veranschaulicht. Diese Kommunikationsverbindungen können auch als Kommunikationskanäle bezeichnet werden. Die Gateways 120 und 122 und die Basisstation 112 können als Teil von Ein- oder Zwei-Wege-Kommunikationssystemen verwendet werden, oder einfach zum Senden von Nachrichten oder Daten zu den Benutzerterminals 124 und 126. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel werden die Gateways 120 und 122 und die Basisstation 112 als ein Teil eines Zwei-Wege- Kommunikationssystems verwendet.
  • Ein beispielhafter Transceiver bzw. Sender/Empfänger 200 zur Verwendung in einem Benutzerterminal 124, 126 ist in 2 veranschaulicht. Der Transceiver 200 verwendet zumindest eine Antenne 210 zum Empfang von Kommunikationssignalen, die zu einem Analogempfänger 214 gesendet werden, wo sie herunterkonvertiert, verstärkt und digitalisiert werden. Ein Duplexelement 212 kann verwendet werden, um zu gestatten, dass die gleiche Antenne sowohl für Sende- als auch für Empfangsfunktionen dient. Jedoch setzen einige Systeme getrennte Antennen für den Betrieb bei unterschiedlichen Sende- und Empfangsfrequenzen ein.
  • Die digitalen Kommunikationssignale, die vom Analogempfänger 214 ausgeben werden, werden zu mindestens einem Digitaldatenempfänger 216A und zu mindestens einem Sucherempfänger 218 gesendet. Zusätzliche Digitaldatenempfän ger 216B-216N können verwendet werden, um erwünschte Niveaus der Signaldiversität zu erreichen, und zwar abhängig von dem akzeptablen Niveau der Komplexität des Benutzerterminals, wie es dem Fachmann für die fragliche Technik offensichtlich wäre. Die Digitaldatenempfänger 216A-216N werden zum Entspreizen und Korrelieren der empfangenen Signale verwendet, die an das Benutzerterminal adressiert sind.
  • Mindestens ein Benutzerterminalsteuerprozessor 220 ist mit den Digitaldatenempfängern 216A-216N und dem Sucherempfänger 218 gekoppelt. Der Steuerprozessor 220 sieht neben weiteren Funktionen eine Basissignalverarbeitung, eine Zeitsteuerung, Leistungs- und Handoff- bzw. Übergabesteuerung oder -koordination und die Auswahl einer Frequenz vor, die für Signalträger verwendet wird. Eine weitere grundlegende Steuerfunktion, die oft vom Steuerprozessor 220 ausgeführt wird, ist die Auswahl oder Manipulation von PN-Codesequenzen oder orthogonalen Funktionen, die zur Verarbeitung von Kommunikationssignalwellenformen zu verwenden sind. Die Signalverarbeitung durch den Steuerprozessor 220 kann eine Bestimmung der relativen Signalstärke und eine Berechnung von verschiedenen damit in Beziehung stehenden Signalparametern aufweisen. Berechnungen von Signalparametern, wie beispielsweise Timing und Frequenz, können die Verwendung von zusätzlichen oder getrennten extra dafür vorgesehenen Schaltungen aufweisen, um einen gesteigerten Wirkungsgrad oder eine gesteigerte Geschwindigkeit bei Messungen oder eine verbesserte Zuordnung von Steuerverarbeitungsressourcen vorzusehen.
  • Die Ausgänge der Digitaldatenempfänger 216A-216N sind mit einer Diversity-Kombinierer- und Decoderschaltung 222 im Benutzerterminal gekoppelt. Die Digitaldatenempfänger 216A-216N liefern demodulierte Benutzerdaten, wie beispielsweise digitalisierte codierte Sprache, zur Diversity-Kombinierer- und Decodiererschaltung 222. Die Diversity-Kombinierer- und Decodiererschaltung 222 kombiniert die unterschiedlichen Signale von den Digitaldatenempfängern 216A-216N, um ein einziges Benutzerdatensignal zu liefern. Eine Benutzerdigitalbasisbandschaltung 224 führt auch eine Decodierung und eine Fehlerkorrektur an den Benutzerdaten aus.
  • Das Signal, das aus der Diversity-Kombinierer- und Decodiererschaltung 222 ausgegeben wird, wird zur Digitalbasisbandschaltung 224 zur Schnittstellenübermittlung an den Benutzer geliefert. Die Benutzerdigitalbasisbandschaltung 224 weist Verarbeitungs- und Präsentationselemente auf, die verwendet werden, um Informationen zu einem Benutzerterminal und weg von diesem zu übertragen. Das heißt, Signal- oder Datenspeicherelemente, wie beispielsweise ein transienter oder Langzeitdigitalspeicher; Eingabe- und Ausgabevorrichtungen, wie beispielsweise Anzeigeschirme, Lautsprecher, Tastaturterminals und Kopfhörer; A/D-Elemente, Vocoder und andere Sprach- und Analogsignalverarbeitungselemente; usw. bilden alle Teile der Benutzerterminalbasisbandschaltung 224 unter Verwendung von in der Technik wohl bekannten Elementen. Einige dieser Elemente können auch unter der Steuerung des Steuerprozessors 220 oder in Verbindung mit diesem arbeiten.
  • Wenn Sprachdaten oder andere Daten als eine Ausgangsnachricht oder ein ausgehendes Kommunikationssignal, das von dem Benutzerterminal ausgeht, vorbereitet werden, wird die Benutzerdigitalbasisbandschaltung 224 verwendet, um die erwünschten Daten aufzunehmen, zu speichern, zu verarbeiten und in anderer Weise für das Senden vorzubereiten. Die Benutzerdigitalbasisbandschaltung 224 liefert diese Daten an einen Sendemodulator 226, der unter der Steuerung des Steuerprozessors 220 arbeitet. Die Ausgabe des Sendemodulators 226 wird zu einer Leistungssteuervorrichtung 228 übertragen, die eine Ausgangsleistungssteuerung für einen Sendeleistungsverstärker 230 für das letztendliche Senden des Ausgangssignals von der Antenne 210 zu einem Gateway 120, 122 oder einer Basisstation 112 vorsieht.
  • Informationen oder Daten entsprechend einem oder mehreren gemessenen Signalparametern für empfangene Kommunikationssignale oder einem oder mehreren gemeinsam verwendeten Ressourcensignalen können zum Gateway unter Verwendung einer Vielzahl von in der Technik bekannten Techniken gesendet werden. Beispielsweise können die Informationen als ein getrenntes Informationssignal übertragen werden, oder können an andere Nachrichten angehängt wer den, die von der Benutzerdigitalbasisbandschaltung 224 vorbereitet wurden. Alternativ können die Informationen als vorbestimmte Steuerbits durch den Sendemodulator 226 oder die Sendeleistungssteuervorrichtung 228 unter der Steuerung des Steuerprozessors 220 eingefügt werden.
  • Die Digitalempfänger 216A-216N und der Sucherempfänger 218 sind mit Signalkorrelationselementen bez. -korrelatoren konfiguriert, um spezifische Signale zu demodulieren und zu verfolgen. Der Sucherempfänger 218 wird verwendet, um nach Pilotsignalen zu suchen oder nach anderen relativ starken Signalen mit relativ festen Mustern, während die Digitalempfänger 216A-216N verwendet werden, um andere Signale zu demodulieren, die mit detektierten Pilotsignalen assoziiert sind. Daher können die Ausgaben dieser Einheiten überwacht werden, um die Energie in den Pilotsignalen oder den anderen Signalen oder deren Frequenz zu bestimmen. Diese Empfänger setzen auch Frequenzverfolgungselemente ein, die überwacht werden können, um eine gegenwärtige Frequenz- und Timing-Information an den Steuerprozessor 220 für gerade demodulierte Signale zu liefern.
  • Zusätzliche Details der Digitaldatenempfänger 216A-216N, der Diversity-Kombinierer- und Decodiererschaltung 222 und der Digitalbasisbandschaltung 224 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung werden unten in der Beschreibung der 4A und 4B besprochen.
  • Eine beispielhafte Sende- und Empfangsvorrichtung 300 zur Anwendung in den Gateways 120 und 122 ist in 3 veranschaulicht. Der in 3 veranschaulichte Teil des Gateways 120, 122 hat einen oder mehrere Analogempfänger 314, die mit einer Antenne 310 verbunden sind, um Kommunikationssignale zu empfangen, die dann herunterkonvertiert, verstärkt und digitalisiert werden, und zwar unter Verwendung von verschiedenen in der Technik wohl bekannten Schemata. Mehrere Antennen 310 werden in einigen Kommunikationssystemen verwendet. Digitalisierte Signale, die vom Analogempfänger 314 ausgegeben werden, werden als Eingänge in mindestens ein Digitalempfängermodul geliefert, wie durch gestrichelte Linien im Allgemeinen bei 324 gezeigt.
  • Jedes Digitalempfängermodul 324 entspricht Signalverarbeitungselementen, die verwendet werden, um Kommunikationen zwischen einem Gateway 120, 122 und einem Benutzerterminal 124, 126 zu managen, obwohl gewisse Variationen in der Technik bekannt sind. Ein Analogempfänger 314 kann Eingänge für viele Digitalempfängermodule 324 liefern, und eine Anzahl von solchen Modulen wird typischerweise in den Gateways 120, 122 verwendet, um alle Satellitenstrahlen und mögliche Diversity-Modussignale aufzunehmen, die zu irgendeinem gegebenen Zeitpunkt behandelt werden. Jedes Digitalempfängermodul 324 hat einen oder mehrere Digitaldatenempfänger 316 und einen Sucherempfänger 318. Der Sucherempfänger 318 sucht im Allgemeinen nach geeigneten Diversity-Modi von anderen Signalen als Pilotsignalen. Wenn sie in dem Kommunikationssystem eingerichtet sind, werden mehrere Digitaldatenempfänger 316A-316N für den Diversity-Signalempfang verwendet.
  • Die Ausgaben der Digitaldatenempfänger 316 werden zu folgenden Basisbandverarbeitungselementen 322 geliefert, die Vorrichtungen aufweisen, die in der Technik wohl bekannt sind und nicht weiter im Detail hier veranschaulicht sind. Eine beispielhafte Basisbandvorrichtung weist Diversity-Kombinierer und Decoder auf, um Multipfadsignale bzw. Mehrwegesignale in eine Ausgabe für jeden Benutzer zu kombinieren. Eine beispielhafte Basisbandvorrichtung weist auch Schnittstellenschaltungen auf, um Ausgabedaten zu liefern, typischerweise zu einem digitalen Switch oder Netzwerk. Eine Vielzahl von anderen bekannten Elementen, wie beispielsweise Vocoder, Datenmodems und Digitaldatenschalt- und Speicherkomponenten, die jedoch nicht auf diese eingeschränkt sind, können einen Teil der Basisbandverarbeitungselemente 322 bilden. Diese Elemente arbeiten dahingehend, dass sie das Senden von Datensignalen zu einem oder mehreren Übertragungs- bzw. Sendemodulen 334 steuern oder anweisen.
  • Signale, die zu den Benutzerterminals 124, 126 zu senden sind, sind jeweils mit einem oder mehreren geeigneten Sendemodulen 334 gekoppelt. Ein typisches Gateway 120, 122 verwendet eine Anzahl von solchen Sendemodulen 334, um einen Dienst für viele Benutzerterminals 124, 126 gleichzeitig und für verschiede ne Satelliten und Strahlen gleichzeitig vorzusehen. Eine Basisstation 112 kann auch einen Anzahl von solchen Modulen verwenden, obwohl die Basisstationen dazu tendieren, Sende- und Empfangsfunktionen näher aneinander in Modemstrukturen zu gruppieren. Die Anzahl der Sendemodule 334, die von dem Gateway 120, 122 verwendet wird, wird durch in der Technik bekannte Faktoren bestimmt, welche die Komplexität des Systems, die Anzahl der zu sehenden Satelliten, die Systembenutzerkapazität, den ausgewählten Diversitätsgrad usw. mit einschließen.
  • Jedes Sendemodul 334 weist einen Sendemodulator 326 auf, der Daten zum Senden durch Spreizspektrum moduliert. Der Sendemodulator 326 hat einen Ausgang, der mit einer Digitalsendeleistungssteuervorrichtung 328 gekoppelt ist, die die Sendeleistung steuert, die für das herausgehende Digitalsignal verwendet wird. Die Digitalsendeleistungssteuervorrichtung 328 wendet ein minimales Leistungsniveau zum Zwecke der Interferenzverringerung und Ressourcenzuordnung an, wendet jedoch geeignete Leistungspegel an, falls nötig, um eine Dämpfung im Sende- bzw. Übertragungspfad oder andere Pfadübertragungscharakteristiken zu kompensieren. Mindestens ein PN-Generator 332 wird durch den Sendemodulator 326 beim Spreizen der Signale verwendet: Diese Codeerzeugung kann auch einen funktionellen Teil von einem oder mehreren Steuerprozessoren oder Speicherelementen bilden, die im Gateway 120, 122 verwendet werden.
  • Die Ausgabe der Sendeleistungsteuervorrichtung 328 wird zu einer Additionsvorrichtung 336 gesendet, wo sie mit Ausgaben aus anderen Sendeleistungssteuerschaltungen summiert wird. Diese Ausgänge sind Signale zur Übertragung zu Benutzerterminals 124, 126 mit der gleichen Frequenz und im gleichen Strahl wie die Ausgabe der Sendeleistungsteuervorrichtung 328. Die Ausgabe der Additionsvorrichtung 336 wird zu einem Analogsender 338 zur Digital/Analog-Umwandlung, zur Umwandlung auf die geeignete HF-Trägerfrequenz, zur weiteren Verstärkung und zur Ausgabe an eine oder mehrere Antennen 340 zum Abstrahlen zu den Benutzerterminals 124, 126 geliefert. Die Antennen 310 und 340 können die gleichen Antennen sein, und zwar abhängig von der Komplexität und der Konfiguration des Systems.
  • Zumindest ein Gateway- Steuerprozessor 320 ist mit den Empfängermodulen 324, den Sendemodulen 334 und der Basisbandschaltung 322 gekoppelt; diese Einheiten können physisch voneinander getrennt sein. Der Steuerprozessor 320 liefert Befehls- und Steuersignale, um Funktionen, wie beispielsweise die Signalverarbeitung, die Timing-Signalerzeugung, Leistungssteuerung, Handoff- bzw. Übergabesteuerung, Diversity-Kombinierung und Systemschnittstellenbildung zu bewirken, wobei diese jedoch nicht darauf eingeschränkt sind. Zusätzlich ordnet der Steuerprozessor 320 PN-Spreizcodes, Orthogonalcodesequenzen und spezifische Sender und Empfänger zur Anwendung bei Benutzerkommunikationen zu.
  • Der Steuerprozessor 320 steuert auch die Erzeugung und Leistung von Pilot-, Synchronisations- und Paging-Kanalsignalen und ihre Koppelung an die Sendeleistungssteuervorrichtung 328. Der Pilotkanal ist einfach ein Signal, welches nicht durch Daten moduliert wird, und kann ein wiederholtes sich nicht veränderndes Muster oder eine nicht variierende Frame- bzw. Rahmenstrukturart (Muster) oder eine Toneingabe in den Sendemodulator 326 verwenden. Das heißt, die orthogonale Funktion, der Walsh-Code, die verwendet wird, um den Kanal für das Pilotsignal zu bilden, hat im Allgemeinen einen konstanten Wert, wie beispielsweise nur Einsen (1) oder Nullen (0), oder ein wohl bekanntes sich wiederholendes Muster, wie beispielsweise ein strukturiertes Muster aus abwechselnden bzw. eingestreuten Einsen (1) und Nullen (0). Falls, wie es üblicherweise der Fall ist, der verwendete Walsh-Code ein Code nur aus Nullen (0) ist, hat dies effektiv zur Folge, dass nur die PN-Spreizcodes übertragen werden, die vom PN-Generator 332 angewandt werden.
  • Während der Steuerprozessor 320 direkt mit den Elementen eines Moduls gekoppelt sein kann, wie beispielsweise dem Sendemodul 324 oder dem Empfangsmodul 334, weist jedes Modul im Allgemeinen einen modulspezifischen Prozessor auf, wie beispielsweise einen Sendeprozessor 330 oder einen Empfangsprozessor 321, der die Elemente dieses Moduls steuert. Somit ist in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Steuerprozessor 320 mit dem Sendeprozessor 330 und dem Empfangsprozessor 321 gekoppelt, wie in 3 gezeigt. Auf diese Weise kann ein einziger Steuerprozessor 320 die Betriebsvorgänge einer großen Anzahl von Modulen und Ressourcen effizienter steuern. Der Sendeprozessor 330 steuert die Erzeugung von Pilot-, Synchronisations-, Paging-Signalen und Verkehrskanalsignalen und deren Signalleistung und ihre jeweilige Koppelung an die Leistungssteuervorrichtung 328. Der Empfängerprozessor 321 steuert Such- und PN-Spreizcodes und das Timing bzw. die Zeitsteuerung für die Demodulation und Überwachung empfangener Leistung.
  • II. Sendeleistungssteuerung
  • 4A veranschaulicht Details eines möglichen Leistungssteuerschemas des Benutzerterminaltransceivers (Sender/Empfängers) 200. Ein empfangenes Signal wird in einen Demodulator 401 eingegeben. In einem Ausführungsbeispiel weist der Demodulator 401 einen A/D-Wandler 402, einen Pseudozufallsrausch-(PN)-Korrelator (PN = Pseudorandom Noise) 404 und einen PN-Generator 406 auf. Das empfangene Signal wird von analog auf digital durch einen A/D-Wandler 402 umgewandelt. Das Digitalsignal, welches aus dem A/D-Wandler 402 ausgegeben wird, wird zu dem Korrelator 404 geliefert, wo das Signal einen Korrelationsprozess unterläuft, der das Signal mit einer lokalen Referenz bezüglich Übereinstimmung vergleicht. In dem veranschaulichten Ausführungsbeispiel ist der Korrelator 404 ein PN-Korrelator. Entsprechend macht das Signal einen Korrelationsprozess mit PN-Signalen durch, die vom PN-Generator 406 geliefert werden. Eine Ausgabe 407 des Demodulators 401 wird vorzugsweise zu einem Quantisierungselement 408 geliefert. Die Ausgabe 409 des Quantisierungselementes 408 (oder die Ausgabe 407, falls das Quantisierungselement 408 nicht verwendet wird) kann Soft-Decision- bzw. Weichentscheidungsdaten aufweisen, die einem Konfidenz- bzw. Vertrauensmaß entsprechen, das eine spezielle Gruppe von gesampleten bzw. abgetasteten Signalen einem speziellen Orthogonalcode aus einem Satz von Orthogonalcodes entspricht, die im Allgemeinen unter Verwendung von Walsh-Codes eingerichtet wurden. Diese Ausgabe 409 des Quantisierungselementes 408 (oder die Ausgabe 407 direkt) wird zum Benutzerdatendecoder 410 geliefert, der Benutzerdaten zur digitalen Basisbandschaltung 224 liefert, was oben beschrieben wird. Der Decoder 410 verwendet Maximum-Likelihood- Decodierungstechniken (Techniken basierend auf maximaler Wahrscheinlichkeit), um abgeschätzte Verkehrskanaldatenbits 411 zu erzeugen (auch als Benutzerdaten bezeichnet). Die Maximum-Likelihood-Dekodierungstechniken können durch Verwendung eines Algorithmus verbessert werden, der im Wesentlichen ähnlich einem Viterbi-Decodierungsalgorithmus ist, der in der Technik wohl bekannt ist.
  • Es wird in Betracht gezogen, dass die Komponenten des Demodulators 401 und des Quantisierungselementes 408 Komponenten des oben beschriebenen Digitaldatenempfängers 216 sind. Weiter wird in Betracht gezogen, dass Komponenten des Decoders 410 Komponenten der Diversity-Kombinierer- und -Decoderschaltung 222 sind, die oben beschrieben wurde.
  • Die Qualität des bei einem Benutzerterminal, wie beispielsweise dem Benutzerterminal 126, empfangenen Signals wird durch das Benutzerterminal gemessen. Aus dieser Messung wird das Eignungsniveau der Signalleistung bestimmt, wobei eine schlechte Signalqualität eine Anzeige für unzureichende Signalleistung ist. Beispielsweise kann ein Signal-zu-Rausch-Verhältnis-(SNR)-Schätzelement 418 (SNR = Signal-to-Noise Ratio) das SNR bzw. Signal/Rausch-Verhältnis des empfangenen Signals basierend auf der Ausgabe 409 des Quantisierungselementes 408 (oder der Ausgabe 407 direkt) abschätzen. Alternativ oder zusätzlich kann die Signalqualität basierend auf Fehlern gemessen werden, wie beispielsweise basierend auf Frame- bzw. Rahmenfehlern. Beispielsweise kann ein Fehlerdetektor 416 auf einer Basis von Rahmen zu Rahmen bestimmen, ob ein Fehler aufgetreten ist oder nicht. Der Fehlerdetektor 416 kann Rahmenfehler unter Verwendung von wohl bekannten Techniken detektieren, wie beispielsweise unter Verwendung von CRC-Bits oder Informationen, wobei dies nicht darauf eingeschränkt ist.
  • Die Ausgabe des SNR-Schätzelementes 418 und/oder des Fehlerdetektors 416 wird zu einem Leistungsbefehlsbestimmungselement 420 geliefert. Das Leistungsbefehlsbestimmungselement 420 bestimmt, ob die Senderleistung (die zum Senden des empfangenen Signals verwendet wird) basierend auf der Qualität des empfangenen Signals eingestellt werden sollte oder nicht. Insbesondere kann das Leistungsbefehlsbestimmungselement 420 Power-Up-(Leistung-Erhöhen)- oder Power-Down-(Leistung-Verringern)-Befehle erzeugen, die wiederum verwendet werden, um Power-Up- oder Power-Down-Anforderungsnachrichten zu erzeugen, die vom Benutzerterminal 126 beispielsweise zum Gateway 122 gesendet werden. Sobald sie beim Gateway 122 empfangen werden, werden diese Leistungseinstellnachrichten zum Sendeprozessor 330 geliefert, der wiederum bewirkt, dass die Sendeleistungsteuervorrichtung 328 die Leistung der Signale vergrößert oder verringert, die zum Benutzerterminal 126 gesendet werden.
  • Das Leistungsbefehlsbestimmungselement 420 kann solche Einstellungen der gesendeten Signalleistung basierend auf Messungen der Signalqualität anfordern, wie beispielsweise basierend auf SNR und/oder Frame- bzw. Rahmenfehlern. Auf einem hohen Niveau vergleicht das Leistungsbefehlsbestimmungselement 420 die Signalqualitätsmessungen mit Signalqualitätsschwellen. Wenn eine gemessene Signalqualität eine entsprechende Schwelle überschreitet, kann das Leistungsbefehlsbestimmungselement 420 anfordern, dass das Gateway 122 seine gesendete Signalleistung um eine bestimmte Größe verändert, entweder vergrößert oder verringert, falls erwünscht. Wenn die gemessene Signalqualität nicht die Schwelle überschreitet, kann zusätzlich das Leistungsbefehlsbestimmungselement 420 anfordern, dass das Gateway 122 seine gesendete Signalleistung um eine spezielle Größe verändert, um Leistung zu sparen und eine mögliche Signalinterferenz zu verringern, hier zu verringern oder zu vergrößern, falls erwünscht.
  • Insbesondere kann das Leistungsbefehlsbestimmungselement 420 Einstellungen der Senderleistung des Gateways 122 basierend auf dem gemessenen SNR des empfangenen Signals unter Verwendung der Ausgabe 419 von dem SNR-Schätzelement 418 bestimmen. Entsprechend kann das Leistungsbefehlsbestimmungselement 420 bestimmen, dass die Sendeleistung des Gateways 122 um eine vorbestimmte Größe vergrößert werden sollte, falls das SNR unter eine vorbestimmte Schwelle fällt, oder das die Sendeleistung um eine vorbestimmte Größe verringert werden sollte, falls das SNR über der vorbestimmten Schwelle ist.
  • Alternativ und/oder zusätzlich kann das Leistungsbefehlsbestimmungselement 420 eine FER bzw. Rahmenfehlerrate des empfangenen Signals unter Verwen dung der Ausgabe aus dem Fehlerdetektor 416 bestimmen. Entsprechend kann das Leistungsbefehlsbestimmungselement 420 bestimmen, dass die Sendeleistung des Gateways 122 um eine vorbestimmte Größe vergrößert werden sollte, wenn die FER über einer vorbestimmten Schwelle ist (beispielsweise 1%), oder dass die Leistung um eine vorbestimmte Größe verringert werden sollte, wenn die FER unter der vorbestimmten Schwelle ist.
  • Wie genauer unten besprochen wird, kann alternativ das Leistungsbefehlsbestimmungselement 420 Einstellungen der Sendeleistung basierend auf Vergleichen zwischen einem gemessenen/abgeschätzten SNR und einer SNR-Schwelle bestimmen, und kann die SNR-Schwelle basierend darauf einstellen, ob das FER unter eine vorbestimmte FER-Schwelle fällt oder diese überschreitet.
  • FER ist eine Berechnung basierend auf der Anzahl der Frames bzw. Rahmen, die mit Fehlern empfangen wurden, im Vergleich zu Rahmen, die ohne Fehler empfangen wurden. Das SNR ist ein Verhältnis des gesendeten brauchbaren Signals, zum Rauschen oder zum unerwünschten Signal. Die Anwendung von alternativen Messungen der Signalqualität, wie beispielsweise die Bitfehlerrate (BER = Bit Error Rate) ist ebenfalls innerhalb des Kerns und Umfangs der vorliegenden Erfindung.
  • Für die beispielhaften besprochenen Ausführungsbeispiele bedeuten Erwähnungen von Einstellungen (Vergrößerungen oder Verringerungen) der "Senderleistung" oder "Sendeleistung", dass das Gateway 122 die Leistungsmenge einstellt, die es verwendet, um ein Signal (mehrere Signale) zu einem speziellen Benutzerterminal zu senden, wie beispielsweise zum Benutzerterminal 126. Zusätzliche Details des Leistungsbefehlsbestimmungselementes 420 werden unten besprochen.
  • III. Bevorzugtes Ausführungsbeispiel
  • 4B veranschaulicht ein alternatives Leistungssteuerschema gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Das in 4B ver anschaulichte Leistungssteuerschema ist ähnlich dem Leistungssteuerschema der 4A, und zwar dahingehend, dass es einen Demodulator 401, ein Quantisierungselement 408 (vorzugsweise, jedoch nicht notwendigerweise), einen Benutzerdatendecoder 410, einen Fehlerdetektor 416 und/oder ein SNR-Schätzelement 418 und ein Leistungsbefehlsbestimmungselement 420 aufweist. Jedoch weicht das Ausführungsbeispiel der 4B in einigen wichtigen Punkten ab. Als erstes weist das Steuerschema der 4B auch einen Verzerrer 412 und einen virtuellen Decoder 414 auf. Zusätzlich ist in diesem Ausführungsbeispiel der Eingang in das SNR-Schätzelement der Ausgang 413 des Verzerrers 412 anstatt der Ausgang 409 des Quantisierungselementes 408 (oder der Ausgang 407 direkt). Weiterhin ist der Eingang in den Fehlerdetektor 416 der Ausgang 415 des virtuellen Decoders 414 und nicht der Ausgang 411 (Benutzerdaten) des Benutzerdatendecoders 410.
  • Es sei bemerkt, dass der Benutzerdatendecoder 410 und der virtuelle Decoder 414 physisch getrennte Komponenten sein können. Alternativ können der Datendecoder 410 und der virtuelle Decoder 414 ein einziger Decoder sein, der zeitmultiplexiert ist, um als zwei Decoder zu funktionieren.
  • Der Verzerrer 412 verzerrt den Ausgang 409 des Quantisierungselementes 408 (oder den Ausgang 407 direkt), beispielsweise durch Hinzufügen von Pseudorauschen zum Ausgang 409. Der Effekt des Verzerrers 412 ist, die Ausgabe bzw. den Ausgang 409 des Quantisierungselementes 408 (oder die Ausgabe 407) zu verschlechtern. In dem Beispiel, wo die Ausgabe 409 aus dem Quantisierungselement 408 die Soft-Decision- bzw. Weichentscheidungsdaten sind, ist die Ausgabe 413 des Verzerrer 412 verzerrte Soft-Decision-Daten entsprechend Vertrauensniveaus, dass eine spezielle Gruppe von gesampleten bzw. aufgenommenen Signalen einem speziellen Orthogonalcode entspricht. Aufgrund des Verzerrers 412 sind die Vertrauensniveaus entsprechend der Ausgabe 412 weniger/reduziert im Vergleich zur Ausgabe 409.
  • Mit Bezug auf den virtuellen Decoder 414 wird der Ausdruck "virtuell" verwendet, weil die Ausgabe des virtuellen Decoders 414 keine Benutzerdaten sind, die zur Digitalbasisbandschaltung 224 geliefert werden. Die Ausgabe 411 aus dem Benutzerdatendecoder 410 wird immer noch zur Digitalbasisbandschaltung 224 in der gleichen Weise geliefert, wie oben in der Besprechung der 4A beschrieben. Jedoch wird eine verzerrte Ausgabe 415 des virtuellen Decoders 414 anstatt der Ausgabe 411 des Benutzerdatendecoders 410 (wie in 4A) für die Leistungssteuerung verwendet. Das heißt, der Fehlerdetektor 416 bestimmt Fehler basierend auf der Ausgabe 415 des virtuellen Decoders anstatt basierend auf der Ausgabe 411. Dies bewirkt, dass die detektierte Fehlermenge höher ist als wenn der Fehlerdetektor 416 Fehler basierend auf den tatsächlichen Benutzerdaten 411 bestimmt (wie in 4A).
  • Zusätzlich wird eine verzerrte Ausgabe 413 zum SNR-Schätzelement 418 geliefert. Weil das SNR-Schätzelement 418 das SNR der verzerrten Daten 413 misst/abschätzt, ist das abgeschätzte SNR 419, welches zum Leistungsbefehlsbestimmungselement 420 geliefert wird, niedriger/schlechter als das tatsächliche SNR der Ausgabe des Quantisierungselementes 408 (d. h., die Ausgabe 409).
  • In dem Ausführungsbeispiel der 4B bestimmt das Leistungsbefehlsbestimmungselement 420, ob eine Einstellung der Sendeleistung anzufordern ist, oder nicht, und zwar basierend auf "falschen" Signalqualitätsmessungen. Das heißt, das Leistungsbefehlsbestimmungselement 420 führt Bestimmungen basierend auf Eingängen aus, die anzeigen, dass die Signalqualität schlechter ist als sie tatsächlich ist. Beispielsweise wird das SNR-Schätzelement 418 schätzen, dass das SNR niedriger ist, wenn das Leistungssteuerschema der 4B verwendet wird, und zwar im Vergleich dazu, wenn das Leistungssteuerschema der 4A verwendet wird. Weil die verzerrten Daten 413 zum virtuellen Decoder 414 geliefert werden, wird zusätzlich der virtuelle Decoder 414 mehr Frame- bzw. Rahmenfehler machen als der Benutzerdatendecoder 410. Entsprechend wird der Fehlerdetektor 416 eine vergrößerte Anzahl an Fehlern detektieren, wenn er im Leistungssteuerschema der 4B verwendet wird, und zwar im Vergleich dazu, wenn er im Schema der 4A verwendet wird. Daher wird das Leistungsbefehlsbestimmungselement 420, wenn es im Leistungssteuerschema der 4B verwendet wird, früher bestimmen, dass eine Schwelle überschritten worden ist, als es dies tun würde, wenn es im Leistungssteuerschema der 4A verwendet wird (unter der Annahmen, dass die gleiche Schwelle in beiden Schemata verwendet wird). Dies wird bewirken, dass das Leistungsbefehlsbestimmungselement 420 Power-Up- oder Power-Down-Befehle erzeugt, bevor die Signalqualitätsschwellen tatsächlich für ein nicht verzerrtes demoduliertes Signal 409 (oder 407) und/oder Benutzerdaten 411 erreicht werden.
  • IV. Betrieb des Leistungssteuerbestimmungselementes
  • Das Leistungsbefehlsbestimmungselement 420 kann die Leistungssteuermerkmale ausführen, die in der US-Patentanmeldung mit der Serien-Nr. 09/164,384 offenbart werden, die am 30. September 1998 eingereicht wurde, betitelt "System and Method for Optimized Power Control", und in der US-Patentanmeldung mit der Serien-Nr. 07/183,388 , die am 29. Oktober 1998 eingereicht wurde, betitelt "Variable Loop Gain in Double Loop Power Control Systems", die beide dem Rechteinhaber der vorliegenden Erfindung zu eigen sind. Zur Vervollständigung ist eine Beschreibung dessen, wie die vorliegenden Erfindung in Kombination mit Merkmalen der oben erwähnten Patentanmeldungen verwendet werden kann, in der Besprechung der 5 und 6 vorgesehen.
  • Die 5 und 6 sind Flussdiagramme, welche den Betrieb des Leistungsbefehlsbestimmungselementes 420, des SNR-Schätzelementes 418 und des Fehlerdetektors 416 gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung abbilden. 5 bildet den Betrieb einer inneren Leistungssteuerschleife ab. Die Schritte der 5 werden wahrscheinlich vom SNR-Schätzelement 418 und dem Leistungsbefehlsbestimmungselement 420 ausgeführt. Die Funktion der inneren Leistungssteuerschleife ist, die Signalleistung einzustellen, die vom Gateway 122 übertragen wird.
  • In den beispielhaften oben besprochenen Ausführungsbeispielen wird die übertragene Signalleistung gemäß dem Niveau der Signalleistung eingestellt, welche beim Transceiver 200 empfangen wird. Insbesondere sendet das Gateway 122 bei diesen beispielhaften Ausführungsbeispielen ein Signal (mehrere Signale) an das Benutzerterminal 126. Das Signal wird vom Demodulator 401 demoduliert und (vorzugsweise) durch das Quantisierungselement 408 quantisiert. Die quantisierte Darstellung des Signals (d. h., die Ausgabe 409) wird dann zum Verzerrer 412 geliefert, der eine verzerrte quantisierte Darstellung des Signals ausgibt, wie oben besprochen. Die Ausgabe 413 des Verzerrers 412 soll als verzerrtes demoduliertes Signal 413 bezeichnet werden.
  • Das Verfahren beginnt mit der Messung der Leistung des verzerrten Signals 413 durch das SNR-Schätzelement, wie im Schritt 502 gezeigt. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel misst das SNR-Schätzelement 418 das Signal-zu-Rausch-Verhältnis (SNR = Signal-to-Noise Ratio) des verzerrten Signals 413. Insbesondere misst das SNR-Schätzelement die Größe Eb/No , wobei Eb die Energie pro Bit ist, und wobei No die Rauschdichte in Leistungseinheiten/Zyklus ist. Natürlich können andere Messungen der Signalleistung verwendet werden, ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird das SNR für jeden Frame bzw. Rahmen von empfangenen Daten gemessen.
  • In dem Kommunikationssystem 100 ist ein vorbestimmtes SNR-Niveau, welches als die "SNR-Schwelle" bezeichnet wird, mit dem Transceiver 200 assoziiert. Die SNR-Schwelle stellt das minimale SNR dar, wo Signale vom Transceiver bzw. Sender/Empfänger 200 empfangen werden sollten, um eine Datenqualität sicherzustellen. Die SNR-Schwelle kann gemäß Verfahren ausgewählt werden, die in der Technik wohl bekannt sind. Ein solches Verfahren ist, ein SNR auszuwählen, welches Datenfehler unter einem gewissen Prozentsatz halten wird, wie beispielsweise unter einem Prozent. Im Schritt 504 vergleicht das Leistungsbefehlsbestimmungselement 420 die im Schritt 502 gemessene SNR mit der SNR-Schwelle.
  • Wenn die gemessene SNR niedriger als die SNR-Schwelle ist, dann erzeugt das Leistungssteuerbestimmungselement 420 einen "Leistung-Steigern-Befehl", der bewirkt, dass eine Power-Up-Nachricht zum Gateway 122 gesendet wird, wie im Schritt 506 gezeigt. Darauf ansprechend steigert das Gateway 122 die gesendete Signalleistung um eine vorbestimmte Größe (beispielsweise um 0,5 dB), was als "Gain" bzw. "Verstärkung" der inneren Schleife oder als "Innenschleifenverstärkung" bezeichnet wird.
  • Wenn das gemessene SNR die SNR-Schwelle überschreitet, dann erzeugt das Leistungssteuerbestimmungselement 420 des Transceivers 200 einen "Leistung-Verringern-Befehl", der bewirkt, dass ein Power-Down-Befehl zum Gateway 122 gesendet wird, wie im Schritt 508 gezeigt. Darauf ansprechend verringert das Gateway 122 die Signalleistung um eine bestimmte Größe (beispielsweise 0,004 dB). In jedem Fall fängt das Verfahren wieder beim Schritt 502 an.
  • Wie oben besprochen wird dann, wenn eine andere Qualitätsmessfunktion als das SNR verwendet wird, welches sich in umgekehrter Proportion zum Leistungsniveau verändert, wie beispielsweise eine Technik, die die Anwesenheit von "Fehlerereignissen" oder Fehlerraten misst oder darauf beruht, die Signalleistung in umgekehrter Beziehung zu dem Ausmaß eingestellt, um welches die Messung von der Schwelle abweicht. Das heißt, wenn der gemessene Wert die Schwelle überschreitet, wird die Signalleistung gesteigert, und wenn er geringer als die Schwelle ist, wird die Signalleistung verringert.
  • 6 bildet den Betrieb der äußeren Leistungssteuerschleife ab (auch als die "äußere Schleife" bezeichnet), die in einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung verwendet wird. Die Schritte der 6 werden wahrscheinlich durch den Fehlerdetektor 416 und das Leistungsbefehlsbestimmungselement 420 ausgeführt. Die Funktion der äußeren Leistungssteuerschleife ist, die SNR-Schwelle des Transceivers bzw. Sender/Empfängers 200 einzustellen. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird die SNR-Schwelle gemäß der Qualität des empfangenen Signals eingestellt. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird die Qualität des Signals nicht nur bezüglich des gegenwärtigen Frames bzw. Rahmens betrachtet, sondern auch für eine gewisse Anzahl von vorherigen Rahmen. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist auch das verwendete Maß der Signalqualität eine gemessene FER. Jedoch können andere Messgrößen der Signalqualität, wie beispielsweise Parity- bzw. Paritäts-Überprüfungen, verwendet werden, ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
  • Mit Bezug auf 6 beginnt das Verfahren mit der Bestimmung, ob der gegenwärtige Rahmen mit verzerrten Daten 415 (auch als verzerrte Entscheidungsdaten bezeichnet) fehlerhaft ist oder nicht, wie im Schritt 602 gezeigt. Das Verfahren bestimmt dann, ob Fehler im gegenwärtigen Rahmen vorhanden sind, wie im Schritt 604 gezeigt. Wenn keine Fehler im gegenwärtigen Rahmen vorhanden sind, wie durch die Verzweigung "Nein" vom Schritt 604 gezeigt, verringert dann das Leistungsbefehlsbestimmungselement 420 die SNR-Schwelle um eine vorbestimmte Größe, wie im Schritt 606 gezeigt. Wenn jedoch Fehler im gegenwärtigen Rahmen vorhanden sind, wie von der Verzweigung "Ja" vom Schritt 604 gezeigt, prüft dann das Verfahren erneut den Qualitätsverlauf des empfangenen Signals, wie im Schritt 608 gezeigt. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel weist der Fehlerverlauf eine vorbestimmte Anzahl von vorherigen Frames bzw. Rahmen N auf. Natürlich kann der Fehlerverlauf in anderer Weise ausgewählt sein, ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Der Fehlerverlauf ist im (nicht gezeigten) Speicher gespeichert. Falls irgendwelche der vorherigen N Rahmen einen Fehler enthalten, verringert dann das Leistungsbefehlsbestimmungselement 420 die SNR-Schwelle um die Außenschleifenverstärkung, wie im Schritt 606 gezeigt.
  • Wenn jedoch die vorherigen N Rahmen keine Fehler enthalten, vergrößert dann das Leistungsbefehlsbestimmungselement 420 die SNR-Schwelle, wie im Schritt 610 gezeigt. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel werden zwei Veränderungswerte eingesetzt: einer zur Verringerung der SNR-Schwelle und der andere zur Vergrößerung der SNR-Schwelle. Der Veränderungswert zur Verringerung der SNR-Schwelle ist relativ klein, sodass die SNR-Schwelle und, durch die Wirkung der inneren Schleife, die gesendete Signalleistung allmählich in fehlerfreie Umgebungen verringert wird. Im Gegensatz dazu ist der Veränderungswert für eine Vergrößerung der SNR-Schwelle relativ groß, sodass die SNR-Schwelle, und durch die Wirkung der inneren Schleife, die gesendete Signalleistung schnell in fehleranfälligen Umgebungen gesteigert wird.
  • Der Betrieb des Leistungssteuerbestimmungselementes 420, der in der Beschreibung der 5 und 6 oben besprochen wurde, kann in den Leistungssteuerschemata der 4A und 4B verwendet werden. Jedoch ist ein Vorteil der Verwendung des Schemas der 4B, dass das notwendige Ausmaß der Steigerung der SNR-Schwelle (d. h., der Außenschleifenverstärkung) ansprechend darauf, dass ein Frame- bzw. Rahmenfehler detektiert wird, wenn das Leistungssteuerschema der 4B verwendet wird, geringer als wenn das Schema der 4A verwendet wird. Zusätzlich kann das Ausmaß der Verringerung (step down bzw. Abnahme) der SNR-Schwelle, wenn das Leistungssteuerschema der 4B verwendet wird, größer sein, als wenn das Leistungssteuerschema der 4A verwendet wird. Da die gesamte Übertragungs- bzw. Sendeleistung grob Vergrößerungen und Verringerungen der SNR-Schwelle folgt, wird die Gesamtsendeleistung verringert, wenn das Leistungssteuerschema der 4B verwendet wird.
  • Die Leistungssteuerschemata der 4A und 4B werden so beschrieben, wie wenn Signale vom Gateway 122 über den Satelliten 116 zum Benutzerterminal 126 gesendet werden. Das heißt, die Leistungssteuerschemata der 4A und 4B werden so beschrieben, wie wenn die in 4A und 4B gezeigten Komponenten in dem Benutzerterminal 126 gelegen sind, und die Sendeleistung des Gateways 122 gesteuert wird. Es sei bemerkt, dass die gleichen Leistungssteuerschemata verwendet werden können, wenn das Benutzerterminal 126 Signale von der Basisstation 112 Signale empfängt. Der einzigen Unterschied ist, dass das Leistungsbefehlsbestimmungselement 420 bestimmen wird, ob die Leistung, die von der Basisstation 112 verwendet wird, um Signale zum Benutzerterminal 126 zu senden, einzustellen ist oder nicht, und zwar statt dessen, ob die vom Gateway 122 verwendete Leistung eingestellt werden soll oder nicht. Es sei auch bemerkt, dass, auch wenn die oben besprochenen Leistungssteuerschemata derart beschrieben werden, dass sie vom Benutzerterminal 126 verwendet werden, relativ identische Schemata vom Gateway 122 oder von der Basisstation 112 verwendet werden können, um die Leistung einzustellen, die ein Benutzerterminal 126 verwendet, um Signale zum Gateway 122 oder zur Basisstation 112 zu senden. Das heißt, die Komponenten der 4A und 4B können beispielsweise im Gateway 122 gelegen sein, und die gerade gesteuerte Sendeleistung kann jene des Benut zerterminals 126 sein, wenn ein Signal (mehrer Signale) zum Gateway 122 über den Satelliten 118 gesendet wird (werden). Zusätzlich können die Leistungssteuerschemata der 4A und 4B verwendet werden, um die Sendeleistung des Benutzerterminals 126 einzustellen, wenn es ein Signal (mehrere Signale) zur Basisstation 112 sendet.
  • V. High-Level-Betrieb der vorliegenden Erfindung
  • 7 ist ein Flussdiagramm, welches den Betrieb stark vereinfacht bzw. den High-Level-Betrieb eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung abbildet. Das Verfahren beginnt mit dem Demodulieren eines empfangenen Signals, wie im Schritt 702 gezeigt. Das demodulierte Signal wird dann im Schritt 704 verzerrt. Dies kann beispielsweise durch Hinzufügen von Rauschen zum demodulierten Signal getan werden. Als nächstes wird im Schritt 706 eine Signalqualitätsmessung basierend auf dem verzerrten demodulierten Signal bestimmt (anstatt basierend auf dem nicht demodulierten Signal). Diese Signalqualitätsmessung kann beispielsweise eine Messung des SNR bzw. Signal-zu-Rausch-Verhältnisses sein. Schließlich wird im Schritt 708 eine Einstellung der Sendeleistung basierend auf der im Schritt 706 bestimmten Signalqualitätsmessung angefordert.
  • Der Schritt 708 kann die Schritte 710, 712, 714 und 716 aufweisen. Im Schritt 710 wird die im Schritt 706 bestimmte Signalqualitätsmessung mit einer Schwelle verglichen. Im Schritt 712 wird eine Bestimmung vorgenommen, ob die Signalqualitätsmessung die Schwelle überschreitet. Wenn die Antwort im Schritt 712 ja ist, dann wird eine Steigerung der Sendeleistung (beispielsweise +0,5 dB) angefordert. Wenn die Antwort im Schritt 714 nein ist, dann wird eine Verringerung der Sendeleistung (beispielsweise –0,5 dB) angefordert.
  • Die Schwelle, die in den Schritten 710 und 712 verwendet wird, wird vorzugsweise basierend auf einer zweiten Messung der Signalqualität eingestellt, wie oben besprochen. Beispielsweise kann das verzerrte demodulierte Signal dekodiert werden, um verzerrte Entscheidungsdaten zu erzeugen. Eine Messgröße der Frame- bzw. Rahmenfehler kann dann basierend auf den verzerrten Entscheidungsdaten bestimmt werden. Die Schwelle, die in den Schritten 710 und 712 verwendet wird, kann dann basierend auf dieser Messung der Rahmen- bzw. Frame-Fehler eingestellt werden.
  • Für das bevorzugte Ausführungsbeispiel, wo die in den Schritten 710 und 712 verwendeten Schwellen eingestellt sind, sei bemerkt, dass, wenn das Benutzerterminal 126 das Leistungssteuerschema der 4B verwendet, dann das Leistungssteuerbestimmungselement 420 nicht die SNR-Schwelle im Schritt 610 um so viel steigern muss, wie sie es tun müsste, wenn das Benutzerterminal 126 das Schema der 4A einsetzen würde. Insbesondere sei angenommen, dass die Leistungseinstellungen des Gateways 122 auf Vergleichen mit einer SNR-Schwelle basieren. Wenn das Benutzerterminal 126 das Leistungssteuerschema der 4A einsetzt, um die Signalsendeleistung des Gateways 122 zu steuern, dann kann das Leistungsbefehlsbestimmungselement 420 ihre SNR-Schwelle um ungefähr 3 dB ansprechend auf den Empfang des SNR-Schwelle-Steigern-Befehls im Schritt 610 steigern müssen, um sicherzustellen, dass die FER (des nicht verzerrten demodulierten Signals 409 oder 407) nicht unter eine Schwellen-FER abfällt. Wenn das gleiche Benutzerterminal 126 (innerhalb des gleichen Drahtlos-Kommunikationssystems und an der gleichen Stelle) im Gegensatz dazu das Leistungssteuerschema der 4B verwenden müsste, dann benötigt das Leistungsbefehlsbestimmungselement 420 weniger Zunahme in seiner SNR-Schwelle, beispielsweise 0,5 dB, um sicherzustellen, dass die tatsächliche FER (nicht verzerrtes demoduliertes Signal 409 oder 407) nicht unter die FER-Schwelle abfällt. Die Senderleistung des Gateways 122 folgt im Wesentlichen Veränderungen der SNR-Schwelle. Dies kommt daher, dass, wenn das Schema der 4B verwendet wird, die SNR-Schwelle gesteigert wird, bevor das tatsächliche SNR (d. h., das SNR des demodulierten Signals 407 oder 409) unter die SNR-Schwelle fällt. Da die Senderleistung des Gateways 122 im Wesentlichen den Steigerungen und Verringerungen der SNR-Schwelle folgt, wird dies zur Folge haben, dass das Gateway 122 nicht seine Leistung um so viel steigern muss, wie es müsste, wenn das Benutzerterminal 126 das Schema der 4A einsetzen würde. Die Senderleistung des Gateways 122 folgt im Wesentlichen den Veränderungen der SNR- Schwelle, weil die Leistung des Gateways 122 auf Power-Up-(beispielsweise +0,5 dB) und Power-Down-Anforderungen (beispielsweise –0,5 dB) basiert, die von dem Leistungsbefehlsbestimmungselement 420 ausgeführt werden, die wiederum auf Vergleichen mit der SNR-Schwelle basieren.
  • Für das Leistungsschema der 4A sollte zusätzlich das Ausmaß der Verringerung der SNR-Schwelle ansprechend auf einen Power-Down-Befehl relativ niedrig sein, beispielsweise 0,001 dB, um sicherzustellen, dass die FER nicht unter die FER-Schwelle abfällt. Im Gegensatz dazu kann die SNR-Schwelle ansprechend auf einen Power-Down-Befehl bei Verwendung des Leistungsschemas der 4B schneller heruntergestuft werden, beispielsweise um 0,004 dB. Dies kommt daher, dass die SNR-Schwelle (und somit die Gateway-Sendeleistung) vergrößert wird, bevor das tatsächliche SNR (d. h., das SNR des demodulierten Signals 407 oder 409) die SNR-Schwelle erreicht.
  • Die beispielhafte Kurvendarstellung der 8A veranschaulicht die SNR-Schwelle über die Zeit, wenn das Benutzerterminal 126 das Leistungssteuerschema der 4A verwendet. Wie aus 8A zu sehen, steigert das Leistungssteuerbestimmungselement 420 die SNR-Schwelle zum Zeitpunkt t1. Für dieses Beispiel steigert das Leistungssteuerbestimmungselement 420 die SNR-Schwelle um 3 dB ansprechend darauf, dass ein SNR-Schwelle-Vergrößern-Befehl im Schritt 610 empfangen wird. Zu Zeiten vor dem Zeitpunkt t1, wenn beispielsweise keine Frame- bzw. Rahmenfehler detektiert sind, verringert das Leistungssteuerbestimmungselement 420 die SNR-Schwelle im Schritt 606. Für dieses Beispiel wird angenommen, dass das Leistungssteuerbestimmungselement 420 die SNR-Schwelle um 0,001 dB ansprechend darauf verringert, dass ein SNR-Schwelle-Verringern-Befehl im Schritt 606 empfangen wird. Alternativ kann das Leistungssteuerbestimmungselement unabhängig ihre SNR-Schwelle mit der Zeit verringern, bis sie einen SNR-Schwelle-Vergrößern-Befehl zum Zeitpunkt t1 empfängt.
  • Immer noch mit Bezug auf 8A ist die Fläche unter der sägezahnartigen Kurve im Großen und Ganzen proportional zur Gesamtmenge der Leistung, die das Gateway 122 verwendet, um ein Signal (mehrere Signale) zu dem Benutzerterminal 126 über eine Zeitperiode zu senden, da die Leistung, die das Gateway 122 verwendet, um ein Signal (mehrere Signale) zu senden, im Wesentlichen der SNR-Schwelle folgt. Ein Zweck der vorliegenden Erfindung ist es, diese Gesamtleistungsmenge zu verringern, während eine erwünschte Signalqualität aufrechterhalten wird. Entsprechend kann eine Verringerung der Gesamtleistung durch eine Verringerung der Fläche unter der sägezahnartigen Kurve verdeutlicht werden.
  • Die beispielhafte Kurvendarstellung der 8B veranschaulicht die SNR-Schwelle über die Zeit, wenn das Benutzerterminal 126 das Leistungssteuerschema der 4B verwendet. Wie aus 8B zu sehen, steigert das Leistungsbefehlsbestimmungselement 420 die SNR-Schwelle zu den Zeiten t1' t2', t3' usw., wenn beispielsweise ein Rahmenfehler detektiert wird (und nicht in N vorherigen Rahmen detektiert worden ist). Die Steigerung der SNR-Schwelle ansprechend auf den Empfang eines SNR-Schwelle-Vergrößern-Befehls im Schritt 610 ist nur 0,5 dB im Vergleich zu 3 dB in 8A. Zusätzlich wird die SNR-Schwelle schneller auf einen SNR-Schwelle-Verringern-Befehl im Schritt 606 herunterstuft, was auftritt, wenn kein Rahmenfehler detektiert wird (beispielsweise zu Zeiten zwischen t1' und t2').
  • Die Kurvendarstellungen der 8A und der 8B sind ungefähr im gleichen Maßstab gezeichnet. Das heißt, wenn man auf die 8A und 8B Bezug nimmt, ist zu sehen, dass ansprechend auf den Empfang eines SNR-Schwelle-Vergrößern-Befehls Steigerungen der SNR-Schwelle viel größer in 8A als in 8B sind (3 dB im Vergleich zu 0,5 dB). Ansprechend auf den Empfang eines SNR-Schwelle-Verringern-Befehls wird weiterhin die SNR-Schwelle viel weniger schnell in 8A als in 8B heruntergestuft (0,001 dB im Vergleich zu 0,004 dB). Entsprechend ist zu sehen, dass die Neigung der Linien, welche Verringerungen der SNR-Schwelle in 8B darstellen, ungefähr viermal größer als die Neigung der 8A ist. Da die Senderleistung des Gateways 122 im Wesentlichen den Veränderungen der SNR-Schwelle folgt, zeigen diese zwei Kurvendarstellungen, dass die notwendige Menge der Übertragungsleistung, wenn das Leistungssteuerschema der 4A verwendet wird (welches der Kurvendarstellung in 8A entspricht) viel größer ist als die Größe der Senderleistung, die nötig ist, wenn das Leistungssteuerschema der 4B verwendet wird (was der Kurvendarstel lung in 8B entspricht). Ansprechend spart die Verwendung des Leistungssteuerschemas der 4B Ressourcen und verringert eine mögliche Signalinterferenz.
  • Ein adaptives Leistungssteuerschema, so wie es oben besprochen wurde, welches eine Doppelschleifenkonfiguration verwendet, beruht sowohl auf der Messung des SNR als auch auf der Messung von Fehlern, um die Anwendung von Power-Up- oder Power-Down-Befehlen zu bestimmen. In einem nicht adaptiven Schema ist es ausreichend zu detektieren, ob das gemessene SNR über oder unter einer gewissen festen Schwelle ist. Für adaptive Techniken muss jedoch die Schwelle selbst sich gemäß der Anzahl der detektierten Fehler (der sogenannten äußeren Schleife) verändern. Während es praktisch ziemlich üblich ist, eine relativ hohe FER bzw. Rahmenfehlerrate zu erreichen, wie 1%, sind um Größenordnungen niedrigere Fehlerraten nicht praktisch üblich. Der Grund ist, dass in einem System, welches mit hohem SNR arbeitet, und daher mit niedriger FER, die Abwesenheit von Fehlern bewirkt, dass die Schwelle progressiv abgesenkt wird, bis das SNR ausreichend niedrig ist, sodass eine zu hohe FER erreicht wird, und dann die Schwelle in ihrem Wert wieder ansteigt oder heraufgestuft wird. Dies bewirkt eine Abwechslung zwischen Perioden mit sehr geringer FER und langsamer Drift zu einer zu hohen FER. Was jedoch erwünscht ist, ist ein stetiger Betrieb bei niedriger FER. Wenn der virtuelle Decoder so eingerichtet ist, dass er das empfangene Signal verzerrt, sodass sowohl die SNR-Messung als auch die FER verschlechtert werden, und wenn der virtuelle Decoder Leistungssteuerbefehle ausgibt; wobei es zur gleichen Zeit einen parallelen nicht verzerrten Empfänger gibt, der wahre demodulierte/decodierte Daten abgibt; kann dann der virtuelle Decoder bei einer normalen niedrigen FER arbeiten, wie 1%, während der tatsächliche Decoder mit einer FER arbeitet, die um eine oder mehrere Größenordnungen niedriger ist.
  • Ein Gebiet, wo die Erfindung vorteilhaft verwendet werden kann, ist die Anwendung von neueren Codierungs-/Decodierungstechniken (beispielsweise Turbocodierung). In diesen Fällen kann die Beziehung zwischen SNR und BER oder FER als eine Kurve gesehen werden, die eine sehr steile Steigung hat. Das heißt, wenn das SNR nur ein bisschen zu hoch oder zu niedrig ist, kann es die Fehlerrate um eine signifikantere Größe oder um Größenordnungen verändern. Es ist sehr schwierig, adaptive Leistungssteuertechniken (beispielsweise mit doppelter Schleife) zu verwenden, wenn eine solche Codierung verwendet wird, weil solche Techniken eine gewisse Variation des gelieferten SNR erzeugen, was Veränderungen der Fehlerrate um Größenordnungen zur Folge haben kann. Die oben offenbarte Anwendung der Technik mit virtuellem Decoder gestattet, dass der "virtuelle Decoder" in einer nicht steilen oder weniger steilen Region der Kurve, mit weniger Einfluss auf die Fehlerrate, arbeitet, während der tatsächliche Decoder in einer steilen Region mit einem höheren (nicht verschlechterten) SNR arbeitet. Der Betrieb des virtuellen Decoders in einem nicht steilen Teil gestattet, dass die SNR-Veränderung klein gehalten wird.
  • Ein weiterer Bereich, wo die Erfindung mit großem Vorteil verwendet werden kann, ist in Fällen, wo die Leistungssteuerung sowohl mit niedriger Latenz als auch mit einer geringen Rahmenfehlerrate sein muss. Zwei ähnliche Beispiele sind das Senden von Daten, entweder terrestrisch oder über Satellit, für T-Träger-Einrichtungen und für ATM-Verkehr (ATM = Asynchronous Transfer Mode). Die T-Trägereinrichtung kann eine Mischung von Verkehr darstellen, der zu einem Kunden/von diesem weg zu seinem Service-Provider/von diesem weg geht, wobei der Verkehr eine Mischung aus digitalisierter Sprache, digitaler Videokonferenz, Internet und Dateiübertragungsverkehr sein kann. In einer solchen Anwendung ist der Standarddienst für eine niedrige Fehlerrate, und die in jedes Ende eingebauten Protokolle nehmen eine niedrige Latenz an. Somit muss eine Funkverbindung, die diese Art von Dienst liefert, jene gleichen Eigenschaften zeigen, um die Daten zu führen. Für den ATM-Dienst kann gesagt werden, dass im einfachsten Fall von Sprach- oder Videodaten diese Dienste nicht tatsächlich niedrige Fehlerraten benötigen, weil die Codierungs-/Decodierungsverfahren für solche Echtzeitdienste gewöhnlicherweise so aufgebaut sind, dass sie einer ziemlich hohen Fehlerrate widerstehen, ohne eine erneute Übertragung zu benötigen. Jedoch enthält jedes ATM-Paket (Zelle) nicht nur Nutzlast- bzw. Nutzinformationen oder -daten, die eine hohe Fehlerrate verwenden bzw. ertragen können, sondern auch Adressinformationen, die eine niedrige Fehlerrate benötigen, um zu verhindern, dass sie verloren gehen. Im Allgemeinen ist das Wiederholen von Paketen in Echtzeitdiensten nicht gestattet oder möglich. Daher gestattet die Verwendung der oben offenbarten Anordnung mit virtuellem Decoder eine verbesserte Steuerung der Fehlerraten für solche Dienste, und zwar mit der Fähigkeit, niedrigere Rahmenfehlerraten vorzusehen, wie geeignet, und eine niedrige Latenz aufrechtzuerhalten, falls benötig.
  • Die vorherige Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele ist vorgesehen, um es einem Fachmann zu ermöglichen, die vorliegende Erfindung auszuführen oder anzuwenden. Die verschiedenen Modifikationen an diesen Ausführungsbeispielen werden dem Fachmann leicht offensichtlich werden und die allgemeinen hier definierten Prinzipien können auf andere Ausführungsbeispiele ohne die Anwendung erfinderischer Tätigkeit angewandt werden. Somit soll die vorliegende Erfindung nicht auf die hier gezeigten Ausführungsbeispiele eingeschränkt sein.

Claims (35)

  1. Verfahren zum Steuern einer Signalsendeleistung, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist: Demodulieren eines empfangenen Signals, um ein demoduliertes Signal zu erzeugen; Verzerren des demodulierten Signals, um ein verzerrtes demoduliertes Signal zu erzeugen; Bestimmen einer Signalqualitätsmessung basierend auf dem verzerrten demodulierten Signal, wobei die Signalqualitätsmessung einen Wert darstellt, der direkt proportional zur Signalqualität ist; und Anfragen nach einer Anpassung in der Sendeleistung basierend auf der Signalqualitätsmessung, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Anfragens nach einer Anpassung die weiteren folgenden Schritte aufweist: Vergleichen der bestimmten Signalqualitätsmessung mit einem vorausgewählten Schwellenwert; und Nachfragen nach einer Erhöhung in der Sendeleistung, wenn die Signalqualitätsmessung die Schwelle überschreitet; und gekennzeichnet dadurch, dass das Verfahren die weiteren folgenden Schritte aufweist: Decodieren des demodulierten Signals, um Entscheidungsdaten zu erzeugen; Decodieren des verzerrten demodulierten Signals, um verzerrte Entscheidungsdaten zu erzeugen; Bestimmen einer zweiten Signalqualitätsmessung basierend auf den verzerrten Entscheidungsdaten; und Anpassen der Schwelle basierend auf der zweiten Signalqualitätsmessung.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt des Verzerrens des demodulierten Signals weiterhin Folgendes aufweist: Addieren von Rauschen zu dem demodulierten Signal, um das verzerrte demodulierte Signal zu erzeugen.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt des Bestimmens einer Signalqualitätsmessung weiterhin das Bestimmen eines Signal-zu-Rausch-Verhältnisses des verzerrten demodulierten Signals aufweist.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, wobei der Schritt des Anfragens nach einer Anpassung weiterhin das Anfragen der Sendeleistungsanpassung basierend auf dem Signal-zu-Rausch-Verhältnis aufweist.
  5. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt des Anfragens nach einer Anpassung weiterhin den Schritt des Anfragens nach einem Absenken der Sendeleistung aufweist, wenn die Signalqualitätsmessung nicht die Schwelle überschreitet.
  6. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die zweite Signalqualitätsmessung ein Maß für Rahmenfehler aufweist.
  7. Verfahren nach Anspruch 1, das weiterhin den Schritt des Vorsehens bzw. Lieferns der Entscheidungsdaten an Digitalbasisbandschaltungen aufweist.
  8. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt des Demodulierens eines empfangenen Signals weiterhin das Korrelieren des empfangenen Signals mit einer Vielzahl von Datenwerten aufweist, um das demodulierte Signal zu erzeugen.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, wobei der Schritt des Demodulierens eines empfangenen Signals weiterhin das Quantisieren des demodulierten Signals aufweist, um ein quantisiertes demoduliertes Signal zu erzeugen, und wobei der Schritt des Bestimmens einer Signalqualitätsmessung weiterhin das Bestimmen der Signalqualitätsmessung basierend auf dem quantisierten demodulierten Signal aufweist.
  10. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das demodulierte Signal Soft-Decision- bzw. Weichentscheidungsdaten aufweist, die ein Maß für Vertrauenswerte entsprechend zu Ziffern bzw. Stellen des gesendeten Signals widerspiegeln.
  11. Verfahren nach Anspruch 10, wobei der Schritt des Verzerrens des demodulierten Signals weiterhin das Verzerren der Soft-Decision- bzw. Weichentscheidungsdaten aufweist, um somit das Maß an Vertrauen zu reduzieren.
  12. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Signal von einer Basisstation gesendet wird und von einem Benutzerterminal empfangen wird, wobei die Schritte des Demodulierens eines empfangenen Signals das Verzerren des demodulierten Signal, das Bestimmen einer Signalqualitätsmessung und das Anfragen nach einer Anpassung durch das Benutzerterminal ausgeführt werden und die Sendeleistung bei der Basisstation gesteuert wird.
  13. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Signal von einem Gateway gesendet wird und von einem Benutzerterminal über einen Satelliten empfangen wird, wobei die Schritte des Demodulierens eines empfangenen Signals, des Verzerrens des demodulierten Signals, des Bestimmens einer Signalqualitätsmessung und des Anfragens nach einer Anpassung von dem Benutzerterminal ausgeführt werden, um die Sendeleistung bei dem Gateway zu steuern.
  14. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Signal von einem Benutzerterminal gesendet wird und von einer Basisstation empfangen wird, um die Sendeleistung bei dem Benutzerterminal zu steuern.
  15. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Signal von einem Benutzerterminal gesendet wird und von einem Gateway über einen Satelliten empfangen wird, wobei die Schritte des Demodulierens eines empfangenen Signals, des Verzerrens des demodulierten Signals, des Bestimmens einer Signalqualitätsmessung und des Anfragens nach einer Anpassung von dem Gateway ausgeführt werden, um die Sendeleistung bei dem Benutzerterminal zu steuern.
  16. Verfahren zum Steuern einer Signalsendeleistung, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist: Demodulieren eines empfangenen Signals, um ein demoduliertes Signal zu erzeugen; Verzerren des demodulierten Signals, um ein verzerrtes demoduliertes Signal zu erzeugen; Bestimmen einer Signalqualitätsmessung basierend auf dem verzerrten demodulierten Signal, wobei die Signalqualitätsmessung einen Wert umgekehrt proportional zur Signalqualität darstellt; und Anfragen hinsichtlich einer Anpassung in der Sendeleistung basierend auf der Signalqualitätsmessung; gekennzeichnet dadurch, dass der Schritt des Anfragens nach einer Anpassung folgende Schritte aufweist: Vergleichen der bestimmten Signalqualitätsmessung mit einem vorausgewählten Schwellenwert; und Anfragen nach einem Senken der Sendeleistung, wenn die Signalqualitätsmessung die Schwelle überschreitet; und dadurch, dass das Verfahren weiterhin folgende Schritte aufweist: Decodieren des demodulierten Signals, um Entscheidungsdaten zu erzeugen; Decodieren des verzerrten demodulierten Signals, um verzerrte Entscheidungsdaten zu erzeugen; Bestimmen einer zweiten Signalqualitätsmessung, basierend auf den verzerrten Entscheidungsdaten; und Anpassen der Schwelle basierend auf der zweiten Signalqualitätsmessung.
  17. Verfahren nach Anspruch 16, wobei der Schritt des Anfragens nach einer Anpassung weiterhin den Schritt des Anfragens nach einer Erhöhung der Sendeleistung, wenn die Signalqualitätsmessung nicht die Schwelle überschreitet, aufweist.
  18. Vorrichtung zum Steuern einer Signalsendeleistung, wobei die Vorrichtung Folgendes aufweist: einen Demodulator (401) zum Demodulieren eines empfangenen Signals, um ein demoduliertes Signal zu erzeugen; einen Verzerrer (412) zum Verzerren des demodulierten Signals, um ein verzerrtes demoduliertes Signal zu erzeugen; einen Signalqualitätsschätzelement (418) zum Bestimmen einer Signalqualitätsmessung, basierend auf dem verzerrten demodulierten Signal; und einen Leistungsbefehlsgenerator (420) zum Anfragen nach einer Anpassung der Sendeleistung basierend auf der Signalqualitätsmessung; dadurch gekennzeichnet, dass die Signalqualitätsmessung einen Wert direkt proportional zur Signalqualität darstellt und der Leistungsbefehlsgenerator (420) die Signalqualitätsmessung mit einer Schwelle vergleicht und einen Anstieg in der Sendeleistung anfragt, wenn die Signalqualitätsmessung die Schwelle überschreitet und gekennzeichnet dadurch, dass die Vorrichtung weiterhin Folgendes aufweist: einen Decodierer (410) zum Decodieren des demodulierten Signals, um Entscheidungsdaten zu erzeugen; einen virtuellen Decodierer (414) zum Decodieren des verzerrten demodulierten Signals, um verzerrte Entscheidungsdaten zu erzeugen; und einen Fehlerdetektor (416) zum Bestimmen einer zweiten Signalqualitätsmessung basierend auf den verzerrten Entscheidungsdaten.
  19. Vorrichtung nach Anspruch 18, wobei der Verzerrer (412) Rauschen zu dem demodulierten Signal addiert.
  20. Vorrichtung nach Anspruch 18, wobei die Signalqualitätsmessung ein Signal-zu-Rausch-Verhältnis aufweist.
  21. Vorrichtung nach Anspruch 20, wobei das Leistungsbefehlsbestimmungselement basierend auf dem Signal-zu-Rausch-Verhältnis die Anpassung anfragt.
  22. Vorrichtung nach Anspruch 18, wobei der Leistungsbefehlsgenerator (420) ein Senken der Sendeleistung anfragt, wenn die Signalqualitätsmessung nicht die Schwelle überschreitet.
  23. Vorrichtung nach Anspruch 18, wobei die zweite Signalsqualitätsmessung bestimmt durch den Fehlerdetektor (416) ein Maß für Rahmenfehler ist.
  24. Vorrichtung nach Anspruch 18, wobei die Entscheidungsdaten an Digitalbasisbandschaltungen vorgesehen bzw. geliefert werden.
  25. Vorrichtung nach Anspruch 18, wobei der Demodulator (401) einen Korrelator zum Korrelieren des empfangenen Signals mit einer Vielzahl von Datenwerten aufweist, um das demodulierte Signal zu erzeugen.
  26. Vorrichtung nach Anspruch 25, die weiterhin ein Quantisierungselement aufweist zum Quantisieren der Ausgabe des Korrelators, um ein quantisiertes demoduliertes Signal zu erzeugen und wobei das Signalqualitätsschätzelement (418) die Signalqualitätsmessung basierend auf dem quantisierten demodulierten Signal bestimmt.
  27. Vorrichtung nach Anspruch 18, wobei das demodulierte Signal Soft-Decision- bzw. Weichentscheidungsdaten aufweist, die ein Maß für Vertrauenswerte entsprechend zu Ziffern bzw. Stellen des gesendeten Signals widerspiegeln.
  28. Vorrichtung nach Anspruch 27, wobei der Verzerrer (412) die Soft-Decision- bzw. Weichentscheidungsdaten verzerrt, um das Maß des Vertrauens dadurch zu reduzieren.
  29. Vorrichtung nach Anspruch 18, wobei das Signal von einer Basisstation gesendet wird und von einem Benutzerterminal empfangen wird, wobei der Demodulator (401), der Verzerrer (412), das Signalqualitätsschätzelement (418) und das Leistungsbefehlsbestimmungselement (420) Komponenten des Be nutzerterminals sind, wobei die Sendeleistung bei der Basisstation gesteuert wird.
  30. Vorrichtung nach Anspruch 18, wobei das Signal von einem Gateway gesendet wird und von einem Benutzerterminal über einen Satelliten empfangen wird, wobei der Demodulator (401), der Verzerrer (412), das Signalqualitätsschätzelement (418) und das Leistungsbefehlsbestimmungselement (420) Komponenten des Benutzerterminals sind, und wobei die Sendeleistung bei dem Gateway gesteuert wird.
  31. Vorrichtung nach Anspruch 18, wobei das Signal von einem Benutzerterminal gesendet wird und von einer Basisstation empfangen wird, und die Sendeleistung bei dem Benutzerterminal gesteuert wird.
  32. Vorrichtung nach Anspruch 18, wobei das Signal von einem Benutzerterminal gesendet wird und von einem Gateway über einen Satelliten empfangen wird, wobei der Demodulator (401), der Verzerrer (412), das Signalqualitätsschätzelement (418) und das Leistungsbefehlsbestimmungselement (420) Komponenten des Gateways sind, und wobei die Sendeleistung bei dem Benutzerterminal gesteuert wird.
  33. Vorrichtung zum Steuern einer Signalsendeleistung, wobei die Vorrichtung Folgendes aufweist: einen Demodulator (401) zum Demodulieren eines empfangenen Signals, um ein demoduliertes Signal zu erzeugen; einen Verzerrer (412) zum Verzerren des demodulierten Signals, um ein verzerrtes, demoduliertes Signal zu erzeugen; ein Signalqualitätsschätzelement (418) zum Bestimmen einer Signalqualitätsmessung basierend auf dem verzerrten demodulierten Signal; und einen Leistungsbefehlsgenerator (420) zum Anfragen nach einer Anpassung der Sendeleistung basierend auf der Signalqualitätsmessung: dadurch gekennzeichnet, dass die Signalqualitätsmessung einen Wert umgekehrt proportional zur Signalqualität darstellt und der Leistungsbefehlsgenerator (420) die Signalqualitätsmessung mit einer Schwelle vergleicht und ein Absenken der Sendeleistung anfragt, wenn die Signalqualitätsmessung die Schwelle überschreitet; und dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung weiterhin Folgendes aufweist: einen Decoder (410) zum Decodieren des demodulierten Signals, um Entscheidungsdaten zu erzeugen; einen virtuellen Decoder (414) zum Decodieren des verzerrten demodulierten Signals, um verzerrte Entscheidungsdaten zu erzeugen; und einen Fehlerdetektor (416) zum Bestimmen einer zweiten Signalqualitätsmessung basierend auf den verzerrten Entscheidungsdaten.
  34. Vorrichtung nach Anspruch 33, wobei der Leistungsbefehlsgenerator (420) einen Anstieg der Sendeleistung anfragt, wenn die Signalqualitätsmessung nicht die Schwelle überschreitet.
  35. Vorrichtung nach Anspruch 18 oder 33, die weiterhin Mittel zum Anpassen der Schwelle basierend auf der zweiten Signalqualitätsmessung aufweist.
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