專(zhuān)利名稱(chēng)：特別是在室內(nèi)運(yùn)行無(wú)繩電信裝置的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及特別是在室內(nèi)運(yùn)行無(wú)繩電信裝置的方法，該電信裝置包括至少一個(gè)基站和至少一個(gè)移動(dòng)站，其中在移動(dòng)部分的接收機(jī)上測(cè)量瞬時(shí)接收功率和將接收功率值傳輸給基站用于調(diào)節(jié)發(fā)送功率。
無(wú)繩電信裝置，也就是說(shuō)將其用作終端機(jī)的移動(dòng)無(wú)線(xiàn)發(fā)送-/接收裝置已經(jīng)足夠熟習(xí)了。例如這里是指無(wú)繩電話(huà)，移動(dòng)電話(huà)，衛(wèi)星無(wú)線(xiàn)電話(huà)，光束無(wú)線(xiàn)電話(huà)等。
在歐洲由歐洲通信標(biāo)準(zhǔn)化研究所完成了對(duì)DECT標(biāo)準(zhǔn)的確定(歐洲數(shù)字無(wú)繩通信標(biāo)準(zhǔn))。DECT系統(tǒng)是建立在基站與移動(dòng)站或者移動(dòng)部分之間無(wú)繩信息交換基礎(chǔ)上的，其中在無(wú)線(xiàn)電小區(qū)內(nèi)的有效距離達(dá)到數(shù)百米。DECT頻域在1880和1900MHz之間。DECT標(biāo)準(zhǔn)不僅可以使用在單個(gè)小區(qū)裝置上，例如在室內(nèi)范圍的無(wú)繩家庭電話(huà)機(jī)上，而且還可以使用在多個(gè)無(wú)線(xiàn)電小區(qū)裝置上，例如在共同的網(wǎng)絡(luò)上。
標(biāo)準(zhǔn)化的無(wú)線(xiàn)協(xié)議是這樣構(gòu)造的，多個(gè)基站和移動(dòng)站也可以在同一個(gè)物理環(huán)境中運(yùn)行，在其中將頻譜分成預(yù)先規(guī)定數(shù)目的物理信道。例如DECT標(biāo)準(zhǔn)安排了在物理DECT信道和邏輯信道號(hào)碼之間的固定分配。如果不同用戶(hù)在DECT系統(tǒng)的局域網(wǎng)上工作時(shí)，于是在標(biāo)準(zhǔn)中確定的用于信息交換和消息交換的協(xié)議使執(zhí)行傳輸過(guò)程和通信過(guò)程也成為可能。
在各種傳輸方法基礎(chǔ)上進(jìn)行消息傳輸，例如FDMA(頻分多址)，TDMA(時(shí)分多址)和/或CDMA(碼分多址)在上述無(wú)線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)DECT,GSM或其他標(biāo)準(zhǔn)之內(nèi)是可能的。
無(wú)繩電信裝置的功率消耗或能量消耗是由通信方式?jīng)Q定的，通信方式在傳輸無(wú)線(xiàn)消息時(shí)是由不同的有效距離規(guī)定的。
由于傳輸有效距離很小和發(fā)送功率相對(duì)很小，按照DECT標(biāo)準(zhǔn)的無(wú)繩電話(huà)能量消耗比按照GSM標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)行的蜂窩式移動(dòng)無(wú)線(xiàn)電話(huà)小，其中后者的發(fā)送功率達(dá)到2000mW。
在EP 0 330 166 B1中已知，無(wú)線(xiàn)系統(tǒng)中的功率過(guò)剩可以通過(guò)與傳輸質(zhì)量以及接收?qǐng)鰪?qiáng)有關(guān)的發(fā)送功率調(diào)節(jié)來(lái)避免。
如同在那里敘述的，將移動(dòng)無(wú)線(xiàn)系統(tǒng)基站上接收電平和質(zhì)量評(píng)估的組合，經(jīng)過(guò)從來(lái)到基站上的信號(hào)中求出的相位晃動(dòng)(Phasenjitter)用作移動(dòng)無(wú)線(xiàn)系統(tǒng)移動(dòng)手機(jī)的發(fā)送功率調(diào)節(jié)的調(diào)節(jié)判據(jù)。
在移動(dòng)無(wú)線(xiàn)發(fā)送/無(wú)線(xiàn)接收裝置上，特別是在無(wú)繩電信系統(tǒng)中按照DE 44 26 255 A1與接收電平評(píng)估無(wú)關(guān)借助于基站使移動(dòng)站應(yīng)該能夠獨(dú)立調(diào)節(jié)發(fā)送功率，以降低功率消耗以及能量消耗，這樣，在備用運(yùn)行或者主動(dòng)運(yùn)行時(shí)，得到最大可能的運(yùn)行持續(xù)時(shí)間。因此建議，將移動(dòng)部分這樣構(gòu)造，使其能夠分析被測(cè)得的專(zhuān)門(mén)信息，例如場(chǎng)強(qiáng)值和/或傳輸故障值，以便在其基礎(chǔ)上借助于伺服調(diào)節(jié)回路相應(yīng)地匹配發(fā)送功率。為了能夠進(jìn)行上述發(fā)送功率調(diào)節(jié)，將在那里推薦的無(wú)繩移動(dòng)部分這樣改進(jìn)，將調(diào)節(jié)回路附加在微控制器上，調(diào)節(jié)回路是由在微控制器中實(shí)施的單個(gè)的程序模塊構(gòu)成的。
用調(diào)節(jié)回路評(píng)估和利用在微控制器中提供的場(chǎng)強(qiáng)值和傳輸故障值用于調(diào)節(jié)移動(dòng)部分的發(fā)送功率。將調(diào)節(jié)回路在那里這樣構(gòu)造成，調(diào)節(jié)量的數(shù)值，也就是準(zhǔn)備調(diào)節(jié)的發(fā)送功率跟蹤變化中的指令參數(shù)的數(shù)值，即場(chǎng)強(qiáng)值和傳輸故障值。從被測(cè)得的場(chǎng)強(qiáng)值中可以推導(dǎo)出與基站的距離，而從傳輸故障值中產(chǎn)生被接收的無(wú)線(xiàn)消息質(zhì)量的一個(gè)尺度。在微控制器中相應(yīng)處理之后，經(jīng)過(guò)相應(yīng)的端口或寄存器，例如脈沖串模式控制器，促使提高或降低在無(wú)線(xiàn)部分的發(fā)送功率。已知的調(diào)節(jié)不僅可以連續(xù)地也可以以數(shù)個(gè)不太大的步距，也就是說(shuō)不連續(xù)地工作。
在移動(dòng)部分方面，為了延長(zhǎng)運(yùn)行時(shí)間或者更確切地說(shuō)降低能量消耗，已知的發(fā)送功率調(diào)節(jié)只有在下面的情況下才激活，如果有關(guān)的移動(dòng)部分經(jīng)過(guò)預(yù)先規(guī)定的記錄幀與基站同步時(shí)。然而缺點(diǎn)是，為了進(jìn)行調(diào)節(jié)本身必須將很多數(shù)值在移動(dòng)部分和基站之間或相反地進(jìn)行交換，這增加了信道負(fù)荷和此外降低了準(zhǔn)備傳輸?shù)臄?shù)據(jù)速率。
在移動(dòng)無(wú)線(xiàn)系統(tǒng)和室內(nèi)傳輸中發(fā)送功率的調(diào)節(jié)，信道的時(shí)間差很小，因?yàn)檫@是從各個(gè)移動(dòng)站只很慢地移動(dòng)出發(fā)，也就是說(shuō)運(yùn)動(dòng)速度為≤3公里/小時(shí)。同時(shí)各個(gè)信道的時(shí)間分散也很小。換句話(huà)說(shuō)被分析的信道幾乎不可能頻率選擇而是時(shí)間選擇。在考慮到上述情況下得出適合的信道模型是平坦衰落(瑞利衰落信道)。在這樣的信道模型中得出相對(duì)短時(shí)間的接收信號(hào)功率波動(dòng)，其動(dòng)態(tài)范圍可以達(dá)到幾個(gè)10dB。
由于接收信號(hào)功率的強(qiáng)烈波動(dòng)，需要驗(yàn)證的接收信號(hào)功率與噪聲功率的比值很高，以便達(dá)到令人滿(mǎn)意的原本的數(shù)據(jù)傳輸比特故障率。通過(guò)上述發(fā)送功率調(diào)節(jié)，可以在所分析的結(jié)構(gòu)布局中降低接收信號(hào)功率的變化，其中因此有必要，在接收機(jī)上測(cè)量接收信號(hào)功率和將此測(cè)量值通過(guò)適當(dāng)?shù)男帕顐鬏斀o發(fā)送機(jī)，這樣，如當(dāng)前技術(shù)水平所敘述的，可以調(diào)節(jié)基站部分的發(fā)送功率。然而，將測(cè)量值從移動(dòng)部分傳輸?shù)交?，由于有時(shí)很快和常常變化的測(cè)量值因此造成麻煩。
因此本發(fā)明的任務(wù)是，提出一種特別是在室內(nèi)運(yùn)行無(wú)繩電信裝置的方法，該無(wú)繩電信裝置包括至少一個(gè)基站和至少一個(gè)移動(dòng)站，和其中使基站能夠用最小信令費(fèi)用實(shí)現(xiàn)有效調(diào)節(jié)發(fā)送功率以改善傳輸條件。
此外，本發(fā)明的任務(wù)是除了低信令費(fèi)用之外，同時(shí)考慮一種可能性，借助于這種可能性，用簡(jiǎn)單方法可以進(jìn)行發(fā)送功率調(diào)節(jié)的動(dòng)態(tài)限制。
解決本發(fā)明的任務(wù)是按照權(quán)利要求1定義的方法進(jìn)行的，其中從屬權(quán)利要求至少包括適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)和擴(kuò)展結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明的基本構(gòu)思在于，每個(gè)被傳輸?shù)臄?shù)據(jù)幀在標(biāo)準(zhǔn)化的記錄內(nèi)只傳輸代表移動(dòng)部分的接收比例到基站部分或基站的一個(gè)唯一比特。其中借助于專(zhuān)門(mén)的計(jì)算方法使基站能夠，單獨(dú)從這個(gè)信息中進(jìn)行發(fā)送功率調(diào)節(jié)。
按照本發(fā)明對(duì)于計(jì)算動(dòng)用了適配的步距調(diào)節(jié)用于發(fā)送功率的匹配和附加引入了動(dòng)態(tài)限制。
按照本發(fā)明方法，首先在移動(dòng)部分的接收機(jī)上，優(yōu)先通過(guò)安排在那里的微控制器的軟件模塊，實(shí)現(xiàn)在預(yù)先規(guī)定的時(shí)間間隔內(nèi)求出接收功率與噪聲功率之比。確定這個(gè)比例可以近似連續(xù)或者不連續(xù)地進(jìn)行。
于是將每次得到的比值與預(yù)先規(guī)定的額定值相比較，和依賴(lài)于比較結(jié)果，將每個(gè)數(shù)據(jù)幀的信令比特從移動(dòng)部分傳輸?shù)交尽＿@個(gè)信令比特可以是標(biāo)準(zhǔn)記錄沒(méi)有被占據(jù)的比特，于是在基站上用于計(jì)算當(dāng)前的或當(dāng)前化的發(fā)送功率，其中可以適配地確定步距。
在前面的發(fā)送功率值基礎(chǔ)上求出當(dāng)前的發(fā)送功率值，其方法是將確定步距的修正值與從信令比特確定的預(yù)先規(guī)定值的乘積與前面的發(fā)送功率值相加。
如果在移動(dòng)部分接收機(jī)上確定的接收功率與噪聲功率之比在額定值之下，則將信令比特確定為0。在這種情況下，如果已經(jīng)確定接收功率與噪聲功率之比超過(guò)額定值，則信令比特得到數(shù)值1。
按照本發(fā)明附加存在一種可能性，為了發(fā)送功率調(diào)節(jié)的動(dòng)態(tài)限制，依賴(lài)于達(dá)到上或下發(fā)送功率閾值，而改變確定步距的修正值，從而可以避免功率跳變和調(diào)節(jié)困難，這樣總的可以將調(diào)節(jié)性能和振蕩性能最佳化。
按照本發(fā)明，在重新使用微控制器和適當(dāng)?shù)某绦蚰K時(shí)，基站按照以下關(guān)系式確定發(fā)送功率s(k)S(k)=S(k-1)+△(k)·e(k)k=1,2,3,…其中e(k)=2·e(k)-1和Δ(k)=Δ(k-1)K[e-(k)·e-(k-1)]]]>在這里符號(hào)表示s(k) 幀號(hào)k的發(fā)送功率(單位dB)△(k) 幀號(hào)k的發(fā)送功率的修正值(步距)K用于適配步距修正的修正常數(shù)e(k) 幀號(hào)k的接收機(jī)的信令比特，e(k)ε{0,1}e(k) 幀號(hào)k的接收機(jī)的換算的信令比特，e(k)ε{-1,1}。
上述計(jì)算公式的開(kāi)始值和初始參數(shù)如下S(0)=S0=1(標(biāo)準(zhǔn)化)△(0)=△0e(0)=1K=K0>1對(duì)只有唯一比特的信令費(fèi)用的發(fā)送功率調(diào)節(jié)上，附加地存在進(jìn)行動(dòng)態(tài)限制的可能性。為此，在發(fā)送功率的上和/或下限附近將確定步距的修正值Δ(k)用后面的方法進(jìn)行改變?nèi)绻鸖(k)＞Sth,high，則設(shè)置Δ(k)=Δ0·(S(k)-Smax)/(Sth,high-Smax)如果S(k)＜Sth,low，則設(shè)置Δ(k)=Δ0·(S(k)-Smin)/(Sth,low-Smin)。
從閾值Sth,high和Sth,low開(kāi)始進(jìn)行步距Δ(k)的數(shù)值的改變的閾值Sth,high和Sth,low，和步距的開(kāi)始值Δ0被預(yù)先規(guī)定或者在學(xué)習(xí)數(shù)值的意義上被從以前通信模式中接受或者現(xiàn)實(shí)化。
下面借助于實(shí)施例以及借助于附圖詳細(xì)敘述本發(fā)明。
附圖表示

圖1用原理圖表示本方法用于基站的發(fā)送功率調(diào)節(jié)包括計(jì)算公式的程序流程圖和圖2改變確定步距的修正值Δ(k)用于發(fā)送功率調(diào)節(jié)動(dòng)態(tài)限制的程序流程圖。
特別是在室內(nèi)運(yùn)行無(wú)繩電信裝置的方法，無(wú)繩電信裝置包括至少一個(gè)基站和至少一個(gè)移動(dòng)部分，參考附圖1在步驟S1中首先由移動(dòng)部分確定接收功率Eb與噪聲功率N0之比。按照步驟S2將比例與預(yù)先規(guī)定的額定值進(jìn)行比較。如果比例在額定值之上，則將信令比特設(shè)置等于1。被確定的比例在額定值之下的情況下，將信令比特設(shè)置為0。在步驟S3中將相應(yīng)的比特設(shè)置之后，將每個(gè)應(yīng)傳輸幀的這個(gè)唯一的比特經(jīng)過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化的空氣接口按照步驟S4傳輸?shù)交尽?br> 于是基站按照步驟S5從前面的數(shù)值加上修正值或步距與換算過(guò)的信令比特的乘積對(duì)于幀號(hào)k單位為dB確定新的發(fā)送功率。
步驟S5重新用以下關(guān)系式進(jìn)行新的發(fā)送功率的計(jì)算
S(k)=S(k-1)+△(k)·e(k)k=1,2,3,…其中e(k)=2·e(k)-1以及其中Δ(k)=Δ(k-1)K[e-(k)·e-(k-1)]]]>其中為s(k)幀號(hào)k的發(fā)送功率(單位dB)△(k) 幀號(hào)k的發(fā)送功率的修正值(步距)K 用于適配步距修正的修正常數(shù)e(k)幀號(hào)k的接收機(jī)的信令比特，e(k)ε{0,1}e(k)幀號(hào)k的接收機(jī)的換算的信令比特，e(k)ε{-1,1}。
上述計(jì)算公式的開(kāi)始值和參數(shù)如下S(0)=S0=1(標(biāo)準(zhǔn)化的)△(0)=△0e(0)=1K=K0>1參考附圖2應(yīng)說(shuō)明在發(fā)送功率s(k)的上限Smax或下限Smin附近發(fā)送功率調(diào)節(jié)的動(dòng)態(tài)限制的方法，也就是說(shuō)應(yīng)說(shuō)明△(k)數(shù)值的修正或變化。
在步驟SA中，首先預(yù)先規(guī)定閾值Sth,low和Sth,high，從閾值Sth,high和Sth,low開(kāi)始應(yīng)進(jìn)行對(duì)步距△(k)數(shù)值的修正。這些數(shù)值是在由發(fā)送功率s(k)上限Smax以及下限Smin包括的范圍之內(nèi)。
閾值Sth,low和Sth,high也可以作為學(xué)習(xí)值或者經(jīng)驗(yàn)值從前面的測(cè)量中得到和準(zhǔn)備完畢。當(dāng)在步驟SB確定當(dāng)前的或者瞬時(shí)的發(fā)送功率s(k)之后于是在步驟SC中檢查，是否瞬時(shí)發(fā)送功率超過(guò)上閾值Sth,high或者小于下閾值Sth,low。
如果當(dāng)前的發(fā)送功率s(k)大于閾值Sth,high，則對(duì)步距△(k)按照下面的關(guān)系式進(jìn)行修正(步驟SD)
Δ(k)=Δ0·(S(k)-Smax)/(Sth,high-Smax).
在當(dāng)前的發(fā)送功率S(k)小于閾值Sth,low情況下，Δ(k)如下確定(步驟SE)Δ(k)=Δ0·(S(k)-Smin)/(Sth,low-Smin)。
上面敘述的實(shí)施例用簡(jiǎn)單的方法可以成功地規(guī)定在電信系統(tǒng)的基站上對(duì)于發(fā)送功率匹配的適配步距調(diào)節(jié)，其中從移動(dòng)部分出發(fā)，傳輸代表接收比例的信息只要求一個(gè)比特的信令費(fèi)用。同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)的步距變化或者在基站上實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)限制。
權(quán)利要求
1．特別是在室內(nèi)運(yùn)行無(wú)繩電信裝置的方法，該無(wú)繩電信裝置包括至少一個(gè)基站和至少一個(gè)移動(dòng)部分，其中在移動(dòng)部分的接收機(jī)上測(cè)量瞬時(shí)接收功率和將接收功率值傳輸給基站用于調(diào)節(jié)發(fā)送功率，其特征為，在移動(dòng)部分的接收機(jī)上，在預(yù)先規(guī)定的時(shí)間間隔上，求出接收功率與噪聲功率之比(Eb／N0)，將每次求出的比例值與額定值進(jìn)行比較，和將與結(jié)果有關(guān)的每個(gè)數(shù)據(jù)幀(k)的信令比特(e(k))從移動(dòng)部分傳輸給基站，其中在基站上，將具有適配步距調(diào)節(jié)的當(dāng)前發(fā)送功率(s(k))，在前面的發(fā)送功率值(S(k-1))基礎(chǔ)上，加上確定步距的修正值(△(k))與由信令比特(e(k))確定的規(guī)定值(e(k))的乘積進(jìn)行計(jì)算。
2．按照權(quán)利要求1的方法，其特征為，如果接收功率與噪聲功率之比(Eb／N0)低于額定值，則信令比特(e(k))為0，和如果接收功率與噪聲功率之比(Eb／N0)高于額定值則對(duì)應(yīng)的數(shù)值為1。
3．按照權(quán)利要求1或2的方法，其特征為，為了發(fā)送功率的動(dòng)態(tài)限制，將確定步距的修正值(△(k))與達(dá)到上或下發(fā)送功率閾值(Sth,low;Sth,high)有關(guān)地進(jìn)行改變。
4．按照權(quán)利要求1或2的方法，其特征為，在基站上按照以下關(guān)系式求出發(fā)送功率s(k)s(k)=S(k-1)+△(k)·e(k)k=1,2,3,…其中e(k)=2·e(k)-1和Δ(k)=Δ(k-1)K[e-(k)·e-(k-1)],]]>其中S(k)幀號(hào)k的發(fā)送功率(單位dB)Δ(k) 幀號(hào)k的發(fā)送功率的修正值(步距)K 用于適配步距修正的修正常數(shù)e(k)幀號(hào)k的接收機(jī)的信令比特，e(k)ε{0,1}e(k)幀號(hào)k的接收機(jī)的換算的信令比特，e(k)ε{-1,1}。
5．按照權(quán)利要求4的方法，其特征為，以下初始或者開(kāi)始參數(shù)為S(0)=S0=1(標(biāo)準(zhǔn)化的)Δ(0)=Δ0e(0)=1K=K0＞1
6．按照權(quán)利要求3至5之一的方法，其特征為，為了發(fā)送功率調(diào)節(jié)的動(dòng)態(tài)限制，在發(fā)送功率(S(k))的上限和/或下限(Smax；Smin)附近將確定步距的修正值(Δ(k))如下進(jìn)行改變當(dāng)S(k)＞Sth,high時(shí)Δ(k)=Δ0·(S(k)-Smax)/(Sth,high-Smax)當(dāng)S(k)＜Sth,low時(shí)Δ(k)=Δ0·(S(k)-Smin)/(Sth,low-Smin),其中上和下發(fā)送功率閾值(Sth,high)和(Sth,low)以及步距的開(kāi)始值Δ0是可以預(yù)先規(guī)定的，或者當(dāng)無(wú)繩電信裝置運(yùn)行時(shí)從經(jīng)驗(yàn)值中得到，和在學(xué)習(xí)值的意義上可以現(xiàn)實(shí)化。
全文摘要
本發(fā)明涉及特別是在室內(nèi)運(yùn)行無(wú)繩電信裝置的方法,無(wú)繩電信裝置包括至少一個(gè)基站和至少一個(gè)移動(dòng)站,其中在移動(dòng)部分的接收機(jī)上測(cè)量瞬時(shí)接收功率,和將接收功率值傳輸給基站,用于調(diào)節(jié)發(fā)送功率。按照本發(fā)明,在移動(dòng)部分的接收機(jī)上,以預(yù)先規(guī)定的時(shí)間間隔求出接收功率與噪聲功率之比。將各個(gè)被求出的比值與額定值進(jìn)行比較和與結(jié)果有關(guān)地將每個(gè)數(shù)據(jù)幀的信令比特從移動(dòng)部分傳輸給基站。于是在基站上以適配步距調(diào)節(jié)計(jì)算現(xiàn)實(shí)的或者現(xiàn)實(shí)化的發(fā)送功率。此處在前面的發(fā)送功率基礎(chǔ)上加上確定步距的修正值與由信令比特確定的規(guī)定值的乘積對(duì)現(xiàn)實(shí)的發(fā)送功率進(jìn)行計(jì)算。
文檔編號(hào)H04B7/005GK1309846SQ99808620
公開(kāi)日2001年8月22日 申請(qǐng)日期1999年5月11日 優(yōu)先權(quán)日1998年5月13日
發(fā)明者K·D·皮勒坎普, M·雷恩哈德特 申請(qǐng)人:西門(mén)子公司