[go: up one dir, main page]

WO1998027677A2 - Verfahren und anordnung zur drahtlosen übertragung von daten - Google Patents

Verfahren und anordnung zur drahtlosen übertragung von daten Download PDF

Info

Publication number
WO1998027677A2
WO1998027677A2 PCT/DE1997/003018 DE9703018W WO9827677A2 WO 1998027677 A2 WO1998027677 A2 WO 1998027677A2 DE 9703018 W DE9703018 W DE 9703018W WO 9827677 A2 WO9827677 A2 WO 9827677A2
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
data
transmission
cdma
connection
channels
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/DE1997/003018
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
WO1998027677A3 (de
Inventor
Markus Nasshan
Anja Klein
Paul Walter Baier
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Siemens Corp
Original Assignee
Siemens AG
Siemens Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG, Siemens Corp filed Critical Siemens AG
Priority to AU59808/98A priority Critical patent/AU5980898A/en
Publication of WO1998027677A2 publication Critical patent/WO1998027677A2/de
Publication of WO1998027677A3 publication Critical patent/WO1998027677A3/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J13/00—Code division multiplex systems
    • H04J13/0007—Code type
    • H04J13/004—Orthogonal
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/24—Radio transmission systems, i.e. using radiation field for communication between two or more posts
    • H04B7/26—Radio transmission systems, i.e. using radiation field for communication between two or more posts at least one of which is mobile
    • H04B7/2618—Radio transmission systems, i.e. using radiation field for communication between two or more posts at least one of which is mobile using hybrid code-time division multiple access [CDMA-TDMA]
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J13/00—Code division multiplex systems
    • H04J13/16—Code allocation
    • H04J13/18—Allocation of orthogonal codes

Definitions

  • the invention relates to a method for wireless transmission of data, and to an arrangement for performing the method.
  • data also refers to voice data.
  • the choice of the multiple access method determines how the subscriber signals are transmitted via the radio channel and how they must be separated in the receiver.
  • the three elementary multiple access methods are:
  • CDMA Code Division Multiple Access
  • the invention is based on the object of specifying a method and an arrangement for carrying out the method, with which, if a connection is assigned several channels which are not disjoint in time and frequency at the same time, data using time slots with a low signal-to-noise ratio ( SNR) or a low one
  • SNR signal-to-noise ratio
  • Bit error rate can be transmitted, and thus the transmission quality can be improved.
  • a subscriber is assigned several channels which are not disjoint in terms of time and frequency, these different channels being based on mutually orthogonal channel-specific signal shapes to be modulated on the data symbols.
  • the data can be transmitted by the invention, in particular in a third generation mobile radio system with a lower bit error rate or a lower signal-to-interference ratio.
  • the data are transmitted using time slots, among other things, wherein at least one connection for the transmission of data in at least one time slot is assigned several channels simultaneously, which are not disjoint in time and frequency.
  • a channel-specific signal form assigned to the data sequences is modulated onto each data symbol before transmission.
  • 3 shows the time slot, frequency band and CDMA channel structure in the time, frequency and power density space
  • FIG. 5 shows a block diagram of the transmitter of a radio station
  • FIG. 6 shows a block diagram of the receiver of a radio station
  • the structure of the radio communication system shown in FIG. 1 corresponds to a known GSM mobile radio network which consists of a large number of mobile switching centers MSC which are networked with one another or which provide access to a fixed network PSTN. Furthermore, these mobile switching centers MSC are each connected to at least one base station controller BSC. Each base station controller BSC in turn enables a connection to at least one base station BS. Such a base station BS is one
  • the base station BS is connected to an antenna device which e.g. consists of three individual emitters. Each of the individual radiators radiates in a sector of the radio cell supplied by the base station BS.
  • an antenna device which e.g. consists of three individual emitters. Each of the individual radiators radiates in a sector of the radio cell supplied by the base station BS.
  • a larger number of individual steelworkers can alternatively be used, so that spatial subscriber separation using an SDMA method (Space Division Multiple Access) can also be used.
  • SDMA method Space Division Multiple Access
  • connections with the useful information ni and signaling information si between the base station BS and the mobile stations MS are subject to multipath propagation, which is caused by reflections, for example, on buildings in addition to the direct propagation path.
  • Directed radiation through certain individual radiators of the antenna device AE results in a greater antenna gain compared to omnidirectional radiation.
  • the Directional radiation improves the quality of the connections.
  • the multipath propagation together with further interference leads to the signal components of the different propagation paths of a subscriber signal being superimposed on one another in the receiving mobile station MS. Furthermore, it is assumed that the subscriber signals from different base stations BS overlap at the receiving location to form a received signal rx in a frequency channel.
  • the task of a receiving mobile station MS is to detect data symbols d of the useful information ni, signaling information si and data of the organizational information transmitted in the subscriber signals.
  • TDMA total available transmission capacity
  • CCH CDMA channels
  • connection (A) can be assigned several CDMA channels (CCH) A1-A5 at the same time.
  • CCH CDMA channels
  • the allocation of different data rates can be handled very flexibly.
  • a different number of CDMA channels B1-B3 could thus be allocated to another connection (B).
  • the flexibility can be further increased by simultaneously assigning several time slots (TS) to a connection.
  • the “connection” mentioned can be any type of communication connection known to the person skilled in the art, in particular the uplink or downlink within a mobile radio system.
  • CDMA codes spreading codes
  • This separability of the subscriber signals can be improved in certain cases by using mutually orthogonal CDMA codes.
  • the prerequisite for this is that the de-orthogonalizing effect of the mobile radio channel can be neglected. This is only the case if the symbol duration of the transmitted CDMA symbols (CDMA chips) is large compared to the propagation time differences of the multipath propagation (duration of the channel impulse response). For example, in the case of continuous-time data transmission systems, the symbol duration is generally greater than the delay difference of the multipath propagation.
  • the de-orthogonalizing effect of the mobile radio channel is therefore negligible and the use of orthogonal codes leads to better transmission quality.
  • the method according to the invention could be developed in which several CDMA channels are assigned simultaneously using a connection (A) using time slots, the different CDMA channels (A1-A5) being realized by spreading with different CDMA codes orthogonal to one another .
  • the transmission channel of these different CDMA channels is in described in this case by a single mobile radio channel. This method makes it easier to separate the different channels in the receiver, which immediately leads to better transmission quality.
  • the channel impulse response can be estimated better and the effect of the mobile radio channel can be reversed better.
  • a subscriber can additionally be assigned several time slots at the same time.
  • several CDMA channels can be assigned to it at the same time, which in turn are implemented by mutually orthogonal CDMA codes.
  • the use of orthogonal CDMA codes leads to an improvement in the transmission quality. It is also conceivable to allow this flexible allocation to several or all participants.
  • FIG. 3 Another possibility for carrying out the method according to the invention is based on the time slot, frequency band and CDMA channel structure, which is shown in FIG. 3.
  • the data is transmitted using time slots (TS) (TDMA) and different CDMA channels (CCH).
  • TS time slots
  • CCH CDMA channels
  • FR total available frequency range
  • FB frequency bands
  • connection (A) requires an increased data rate
  • several can be used within one or more time slots or all available spectrally adjacent frequency bands are combined to form a broader frequency band and are assigned to this connection (A) at the same time.
  • several CDMA channels (A1-A5) can now be allocated to a subscriber at the same time.
  • the assignment of different data rates can be done even more flexibly than in the first embodiment described above by the additional subdivision of the frequency component.
  • Another connection (B) could, for example, be assigned a different number of frequency bands.
  • the flexibility can be further increased by simultaneously assigning several time slots (TS) to a connection.
  • CDMA channels A1-A5
  • CDMA codes spreading codes
  • Another embodiment variant provides for the method according to the invention to be integrated into an already existing transmission method with a block and frame structure of an F / TDMA radio system (eg GSM) known per se, in that several or all of the narrowband frequency bands form a broad frequency band are summarized, with one participant within this frequency band being assigned several CDMA channels simultaneously, which are again realized by mutually orthogonal CDMA codes. So can be added later In existing systems, the data rate allocation can be made more flexible, with the use of orthogonal codes additionally improving the transmission quality.
  • F / TDMA radio system eg GSM
  • high data rates with good transmission quality can be made available to mobile subscribers, such as, for example, emergency services or other mobile services that transmit telemetry data, or to subscribers that are stationary
  • WLL Wireless Local Loop
  • An arrangement corresponding to the method according to the invention provides time multiplexers which enable the wireless transmission of data using time slots of a multiplex frame (F) according to the CDMA (Code Division Multiple Access) method.
  • CDMA Code Division Multiple Access
  • multiplexers are available which assign the different CDMA channels (CCH) assigned to a connection and a time slot (TS). , realized by different mutually orthogonal CDMA codes.
  • Another arrangement according to the invention for carrying out the method is also provided with multiplexers which additionally transmit data using a combined plurality of spectrally adjacent frequency bands (FB) of a predetermined frequency range (FR) according to the CDMA (Code Division Multiple Access) method can.
  • FB spectrally adjacent frequency bands
  • FR frequency range
  • CDMA Code Division Multiple Access
  • Another embodiment of the arrangement according to the invention is integrated in an already known transmission concept for transmitting the data in a block and frame structure of an F / TDMA radio system and multiplexers known per se, which have at least one connection for transmitting data in at least one time slot, all of the frequency bands Assign predetermined frequency range at the same time, the different CDMA channels assigned to a connection and a time slot being based on different mutually orthogonal CDMA codes.
  • these radio blocks for the transmission of useful data consist of data parts dt with data symbols d, in which sections are embedded with middle messages m known at the receiving end.
  • the data d are spread individually for each connection with a fine structure, a feed code (CDMA code), so that, for example, K data channels DK1, DK2, DK3,... DKK can be separated at the receiving end by this CDMA component.
  • CDMA code feed code
  • Each of these data channels DK1, DK2, DK3, .. DKK is assigned a certain energy E per symbol on the transmission side.
  • the spreading of individual symbols of the data d with Q chips has the effect that Q sub-sections of the duration Tc are transmitted within the symbol duration Ts.
  • the Q chips form the individual CDMA code.
  • the midamble m consists of L chips, also of the duration Tc.
  • a protection time guard of duration Tg is provided within time slot ts to compensate for different signal propagation times of the connections of successive time slots ts.
  • the successive time slots ts are structured according to a frame structure. Eight time slots ts are combined to form a frame, a specific time slot of the frame forming a frequency channel for the transmission of useful data and being used repeatedly by a group of connections. Further frequency channels, for example for frequency or time synchronization of the mobile stations MS, are not introduced in every frame, but at predetermined times within a multi-frame. The distances between them
  • Frequency channels determine the capacity that the radio communication system provides for this.
  • the parameters of the radio interface are e.g. as follows: duration of a radio block 577 ⁇ s
  • the parameters can also be set differently in the upward (MS -> BS) and downward direction (BS -> MS).
  • the mid-wavelength length is dynamically adapted to the number M of connections in the time slot and to the length W of the channel impulse response to be estimated, the spectral efficiency of the radio interface increases on average. It should be taken into account here that only a limited number of channel impulse responses can be estimated together per time slot ts. This limitation results from the fact that the midambles contain L evaluable chips, the channel impulse responses for precise channel estimation have W coefficients and M represents the number of connections per time slot.
  • the number of jointly estimable channel pulse types h is limited by the inequality L ⁇ M * W + W - 1.
  • the transmitters and receivers according to FIG. 5 and FIG. 6 relate to radio stations, which can be both a base station BS or a mobile station MS.
  • the device according to the invention for channel estimation is used in a receiver. 5 and 6, however, only the signal processing for a connection VI is shown.
  • 5 shows the transmission path of the device in detail. It is shown in the usual form of description for modeling and simulating a telecommunications system, in which the dependency between different functions and the system structure is shown.
  • the data from a first data source Q1 are transmitted via a user data channel TCH, the data from a second data source Q2 via a signaling channel SACCH or FACCH.
  • N 33 data symbols d each.
  • a channel coding of rate 1/2 and constraint length 5 in a convolutional encoder followed by scrambling in the interleaver with a scrambling depth of 4 or 16.
  • the scrambled data is then modulated in a 4-PSK modulator, converted into 4-PSK symbols and then spread in spreading means according to individual CDMA codes.
  • This processing is carried out in parallel in a signal processing means DSP for all data channels DK1, DK2 of a connection VI.
  • the other connections V2, V3 are also processed in parallel.
  • the digital signal processing means DSP can be controlled by a control device.
  • the spread data of the data channels DK1 and DK2 are superimposed in a summing element, the data channels DK1 and DK2 being weighted equally in this superimposition.
  • the time-discrete representation of the transmission signal for the -th participant can take place according to the following equation:
  • K (m) is the number of the data channels of the m th subscriber and N is the number of data symbols d per data part dt.
  • the superimposed subscriber signal becomes a radio block generator
  • the output signal of a chip pulse filter that connects to the radio block generator is modulated by GMSK and has an approximately constant envelope if the connection only has one data channel uses.
  • the chip pulse filter performs a convolution with a GMSK main pulse.
  • the transmission signal tx is then emitted via the antenna device and, if necessary, reaches the receiving radio station, for example a mobile station MS, via various transmission channels.
  • An individual midamble consisting of L complex chips is used for each connection.
  • the necessary M different midambles are derived from a basic midamble code of length M * W, where M is the maximum number of subscribers (connections) and W is the expected maximum number of channel coefficients h of the channel impulse response.
  • the connection-specific midamble m is derived by rotating to the right of the basic midamble code by W * m chips and periodically stretching to L> (M + 1) * W - 1 chips. Since the complex basic midamble code is derived from a binary midamble code by modulation with j q , the transmission signal of the midamble m is also GMSK modulated.
  • the reception path of the device is shown in detail in FIG.
  • the received signals rx are converted from the transmission frequency band into the low-pass range and split into a real and an imaginary one Component.
  • Analog subpass filtering takes place in submodule E2 and finally, in submodule E3, double oversampling of the received signal with 13/3 MHz and a word length of 12 bits.
  • sub-module E4 digital low-pass filtering is carried out using a filter with a bandwidth of 13/6 MHz with the highest possible slope for channel separation. This is followed by a 2: 1 decimation of the double oversampled signal in sub-module E4.
  • the received signal e obtained in this way essentially consists of two parts, namely a part em for channel estimation and parts el and e2 for data estimation.
  • all channel impulse responses h (k) are estimated using a known midamble basic code m of all data channels transmitted in the respective time slot.
  • sub-module E6 parameters b (k) for matched filters are determined for each data channel using the CDMA codes c (k).
  • the sub-module E7 eliminates the interference originating from the midambles m () in the reception blocks el / 2 used for data estimation. This is possible by knowing h (k) and m (k),
  • sub-module E8 the calculation of the cross-correlation matrix A A takes place. Since A A has a töplitz structure, only a small part of the matrix has to be calculated here, which can then be used to expand to the full size. In the sub-module E9, a Cholesky decomposition from A A to H takes place
  • H where H is an upper triangular matrix. Due to the pottery structure of A * ⁇ A, H also has approximately a pottery structure and does not have to be fully calculated.
  • the estimated data dl / 2 are demodulated, descrambled and finally fold-decoded using a Viterbi decoder.
  • the decoded data blocks ⁇ E (k l ) 3 are optionally fed to a first data sink D1 or via the source decoder E14 to a second data sink D2.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)
  • Time-Division Multiplex Systems (AREA)

Abstract

Verfahren zur drahtlosen Übertragung von Daten unter Verwendung von Zeitschlitzen, bei dem mindestens einer Verbindung mehrere, in der Zeit und Frequenz nicht disjunkte Kanäle gleichzeitig zugeordnet sind. Dabei wird jedem Datensymbol vor der Übertragung eine kanalspezifische Signalform aufmoduliert. Die unterschiedlichen Kanäle basieren dabei auf unterschiedlichen zueinander orthogonalen Signalformen.

Description

Beschreibung
Verfahren und Anordnung zur drahtlosen Übertragung von Daten
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur drahtlosen Übertragung von Daten, sowie auf eine Anordnung zur Durchführung des Verfahrens. Der Begriff „Daten" bezieht sich im Rahmen dieser Anmeldung auch auf Sprachdaten.
Der erfolgreichste Standard für Mobilfunksysteme der zweiten Generation, das paneuropäische Mobilfunksystem GSM, wird in absehbarer Zukunft von Mobilfunksystemen der dritten Generation abgelöst werden. Diese neuen Systeme sind vor allem deshalb interessant, weil sie die Übertragung von höheren und unterschiedlichen Datenraten ermöglichen sollten, was bisher nur beschränkt möglich ist. In Europa wird ein derartiges System der dritten Generation UMTS (Universal Mobile Telecommu- nication System) genannt. Um die Anforderungen an ein solches System der dritten Generation erfüllen zu können, ist der Entwurf der Luftschnittstelle von entscheidender Bedeutung. Hierbei ist v.a. die Wahl des Vielfachzugriffsverfahrens ein wichtiger Faktor.
Durch die Wahl des Vielfachzugriffsverfahrens wird festge- legt, wie die Teilnehmersignale über den Funkkanal übertragen werden und wie sie im Empfänger separiert werden müssen. Die drei elementaren Vielfachzugriffsverfahren sind:
- Codemultiplex (Code Division Multiple Access - CDMA)
- Frequenzmultiplex (Frequency Division Multiple Access - FDMA)
- Zeitmultiplex (Time Division Multiple Access - TDMA)
Alle Mobilfunksysteme der zweiten Generation verwenden hybride Vielfachzugriffsverfahren, d.h. eine Kombination der ele- mentaren Vielfachzugriffsverfahren. Das bekannteste Vielfachzugriffsverfahren ist F/TDMA, das beispielsweise beim GSM verwendet wird. Es ist davon auszugehen, daß bei UMTS eben- falls ein hybrides Vielfachzugriffsverfahren zur Anwendung kommt. Hier sind verschiedene Varianten denkbar: u.a. die hybriden Vielfachzugriffsverfahren T/CDMA oder F/T/CDMA. Bei letztgenanntem Vielfachzugriffsverfahren ist es möglich, daß die schmalbandigen spektral benachbarte Frequenzbänder in einem einzigen Frequenzband größerer Bandbreite zusammengefaßt werden. Dieses nunmehr spektral breitere Frequenzband kann von diesen Teilnehmern derart belegt werden, daß diese ihre vormals schmalbandigen Signale durch Verwenden unterschiedli- eher CDMA-Codes spektral spreizen. Um den einzelnen Teilnehmern unterschiedliche Übertragungsraten flexibel zur Verfügung stellen zu können, ist es möglich, einem Teilnehmer mehrere dieser CDMA-Kanäle gleichzeitig zuzuordnen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Anordnung zur Durchführung des Verfahrens anzugeben, mit denen, falls einer Verbindung mehrere, in der Zeit und Frequenz nicht disjunkte Kanäle gleichzeitig zugeordnet werden, Daten unter Verwendung von Zeitschlitzen mit einem niedrigen Signal-Störleistungsverhältnis (SNR) bzw. einer niedrigen
Bitfehlerrate übertragen werden können, und somit die Übertragungsqualität verbessert werden kann.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit Merkmalen nach An- spruch 1 gelöst. Dabei werden einem Teilnehmer zur Übertragung von Daten unter Verwendung von Zeitschlitzen mehrere, in der Zeit und Frequenz nicht disjunkte Kanäle gleichzeitig zugeordnet, wobei diese verschiedenen Kanäle auf zueinander orthogonalen kanalspezifischen, den Datensymbolen auzumodulie- renden Signalformen basieren.
Durch die Erfindung können die Daten insbesondere in einem Mobilfunksystem der dritten Generation mit geringerer Bitfehlerrate bzw. geringerem Signal-Störleistungsverhältnis über- tragen werden. Gemäß der Erfindung werden die Daten u.a. unter Verwendung von Zeitschlitzen übertragen, wobei mindestens einer Verbindung zur Übertragung von Daten m mindestens einem Zeit- schlitz mehrere, m der Zeit und Frequenz nicht disjunkte, Kanäle gleichzeitig zugeordnet werden. Dabei wird jedem Datensymbol vor der Übertragung eine den Datenfolgen zugeordnete kanalspezifische Signalform aufmoduliert . Diese verschiedenen, einer Verbindung und einem Zeitschlitz (TS) zugeordneten m der Zeit und Frequenz nicht disjunkten Kanäle basieren dabei auf verschiedenen zueinander orthogonalen den Datenfolgen zugeordneten kanalspezifischen Signalformen.
Bei einer bevorzugten Ausfuhrungsvariante der Erfindung werden die Daten u.a. unter Verwendung von Zeitschlitzen eines Multiplexrahmens (F) nach dem CDMA (Code Division Multiple Access) -Verfahren bertragen, wobei mindestens einer Verbindung in mindestens einem Zeitschlitz mehrere CDMA-Kanale gleichzeitig zugeordnet werden, wobei diese CDMA-Kanale, auf verschiedenen zueinander orthogonalen CDMA-Codes basieren.
Eine weitere bevorzugte Ausfuhrungsvariante sieht vor, daß die Übertragung zusätzlich unter Verwendung von Frequenzbandern eines vorgegebenen Frequenzbereiches (FR) erfolgt, wobei mindestens einer Verbindung zur Übertragung von Daten eine zusammengefaßte Mehrzahl einander spektral benachbarter Frequenzbander zugeordnet werden.
Durch Einbringen der Erfindung in das Systemkonzept eines bekannten F/TDMA Systems, z.B. des GSM-Systems können ebenfalls Verbesserungen der Übertragungsqualltat erzielt werden. Dazu werden mehrere oder alle schmalbandigen Frequenzbander spektral benachbarter Frequenzbander in einem einzigen Frequenzband größerer Bandbreite zusammengefaßt.
Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteran- spruchen. Anordnungen zur Durchfuhrung des Verfahrens sind in den Ansprüchen 7 bis 11 angegeben. Zur Erläuterung von Ausführungsformen der Erfindung dienen die nachstehend aufgelisteten Figuren. Es zeigen:
FIG 1 ein Blockschaltbild eines Mobilfunknetzes,
FIG 2 die Zeitschlitz und CDMA-Kanal Struktur im Zeit-, Frequenz- und Leistungsdichte-Raum
FIG 3 die Zeitschlitz-, Frequenzband- und CDMA-Kanal-Struktur im Zeit-, Frequenz- und Leistungsdichte-Raum
FIG 4 eine schematische Darstellung des Aufbaus eines Funkblocks,
FIG 5 ein Blockschaltbild des Senders einer Funkstation,
FIG 6 ein Blockschaltbild des Empfängers einer Funkstati- on,
Die Erfindung wird im folgenden anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele und mit Hilfe der Figuren näher beschrieben. Dabei werden die Begriffe „Datenkanal DK" und „CDMA-Kanal CCH" gleichbedeutend benützt.
Das in FIG 1 dargestellte Funk-Kommunikationssystem entspricht in seiner Struktur einem bekannten GSM-Mobilfunknetz, das aus einer Vielzahl von Mobilvermittlungsstellen MSC be- steht, die untereinander vernetzt sind bzw. den Zugang zu einem Festnetz PSTN herstellen. Weiterhin sind diese Mobilvermittlungsstellen MSC mit jeweils zumindest einem Basisstationscontroller BSC verbunden. Jeder Basisstationscontroller BSC ermöglicht wiederum eine Verbindung zu zumindest einer Basisstation BS . Eine solche Basisstation BS ist eine
Funkstation, die über eine Funkschnittstelle eine Funkverbindung zu Mobilstationen MS aufbauen kann. In FIG 1 sind beispielhaft drei Funkverbindungen zur Übertragung von Nutzinformationen ni und Signalisierungsinforma- tionen si zwischen drei Mobilstationen MS und einer Basis- Station BS dargestellt, wobei einer Mobilstation MS zwei Datenkanäle DK1 und DK2 und den anderen Mobilstationen MS jeweils ein Datenkanal DK3 bzw. DK4 zugeteilt sind. Ein Opera- tions- und Wartungszentrum OMC realisiert Kontroll- und Wartungsfunktionen für das Mobilfunknetz bzw. für Teile davon. Die Funktionalität dieser Struktur wird vom Funk-Kom- munmikationssystem nach der Erfindung genutzt; sie ist jedoch auch auf andere Funk-Kommunikationssysteme übertragbar, in denen die Erfindung zum Einsatz kommen kann.
Die Basisstation BS ist mit einer Antenneneinrichtung verbunden, die z.B. aus drei Einzelstrahlern besteht. Jeder der Einzelstrahler strahlt gerichtet in einen Sektor der durch die Basisstation BS versorgten Funkzelle. Es können jedoch alternativ auch eine größere Anzahl von Einzelstahlern (gemäß adaptiver Antennen) eingesetzt werden, so daß auch eine räumliche Teilnehmerseparierung nach einem SDMA-Verfahren (Space Division Multiple Access) eingesetzt werden kann.
Die Basisstation BS stellt den Mobilstationen MS Organisa- tionsinformationen über den Aufenthaltsbereich (LA location area) und über die Funkzelle (Funkzellenkennzeichen) zur Verfügung. Die Organisationsinformationen werden gleichzeitig über alle Einzelstahler der Antenneneinrichtung abgestrahlt.
Die Verbindungen mit den Nutzinformationen ni und Signalisie- rungsinformationen si zwischen der Basisstation BS und den Mobilstationen MS unterliegen einer Mehrwegeausbreitung, die durch Reflektionen beispielsweise an Gebäuden zusätzlich zum direkten Ausbreitungsweg hervorgerufen werden. Durch eine ge- richtete Abstahlung durch bestimmte Einzelstrahler der Antenneneinrichtung AE ergibt sich im Vergleich zur omni- direktionalen Abstahlung ein größerer Antennengewinn. Die Qualität der Verbindungen wird durch die gerichtete Abstrah- lung verbessert.
Geht man von einer Bewegung der Mobilstationen MS aus, dann führt die Mehrwegeausbreitung zusammen mit weiteren Störungen dazu, daß bei der empfangenden Mobilstation MS sich die Signalkomponenten der verschiedenen Ausbreitungswege eines Teilnehmersignals zeitabhängig überlagern. Weiterhin wird davon ausgegangen, daß sich die Teilnehmersignale verschiedener Ba- sisstationen BS am Empfangsort zu einem Empfangssignal rx in einem Frequenzkanal überlagern. Aufgabe einer empfangenden Mobilstation MS ist es, in den Teilnehmersignalen übertragene Datensymbole d der Nutzinformationen ni, Signalisierungs- informationen si und Daten der Organisationsinformationen zu detektieren.
Die Zeitschlitz und CDMA-Kanal Struktur auf der eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens aufbaut ist in Figur 2 dargestellt. Auf der Basis dieser Struktur wird die Übertragung von Daten unter Verwendung von Zeitschlitzen
(TDMA) durchgeführt. Zusätzlich wird die insgesamt zur Verfügung stehende Übertragungskapazität durch das CDMA-Verfahren in einzelne CDMA-Kanäle (CCH) aufgeteilt.
Falls eine Verbindung (A) eine erhöhte Datenrate benötigt, können dieser Verbindung (A) mehrere CDMA-Kanäle (CCH) A1-A5 gleichzeitig zugeteilt werden. Die Zuteilung unterschiedlicher Datenraten kann dabei sehr flexibel gehandhabt werden. So könnte einer anderen Verbindung (B) eine andere Anzahl von CDMA-Kanälen B1-B3 zugeteilt werden. Die Flexibilität kann weiter erhöht werden, indem einer Verbindung zugleich mehrere Zeitschlitze (TS) zugeteilt werden. Bei der genannten „Verbindung" kann es sich im Rahmen dieser Erfindung um jede dem Fachmann bekannte Art von Kommunikationsverbindung, ins- besondere den up- bzw. downlink innerhalb eines Mobilfunksystems handeln. Um die einzelnen innerhalb eines Frequenzbereichs und eines Zeitschlitzes liegenden CDMA-Kanäle empf ngerseitig separierbar zu machen, werden sie mit unterschiedlichen CDMA-Codes (Spreizcodes) spektral gespreizt. Diese Separierbarkeit der Teilnehmersignale kann in bestimmten Fällen durch die Verwendung zueinander orthogonaler CDMA-Codes verbessert werden. Voraussetzung dafür ist, daß die deorthogonalisierende Wirkung des Mobilfunkkanals vernachlässigt werden kann. Dies ist nur dann der Fall, wenn die Symboldauer der übertragenen CDMA-Symbole (CDMA-Chips) groß gegenüber den Laufzeitunterschieden der Mehrwegeausbreitung (Dauer der Kanalimpulsantwort) ist. Beispielsweise ist bei zeitkontinuierlichen Datenübertragungssystemen die Symboldauer im allgemeinen größer als der Laufzeitunterschied der Mehrwegeausbreitung. Somit ist die deorthogonalisierende Wirkung des Mobilfunkkanals vernachlässigbar und die Verwendung orthogonaler Codes führt zu einer besseren Übertragungsqualität.
Um Daten unter Verwendung von Zeitschlitzen übertragen zu können, ist es erforderlich, die Symboldauer dermaßen zu verringern, daß sie im allgemeinen die gleiche Größenordnung wie die Laufzeitunterschiede der Mehrwegeausbreitung aufweisen. Da der Mobilfunkkanal in diesem Fall deorthogonalisierend wirkt ist die Fachwelt der Meinung, daß die Verwendung ortho- gonaler CDMA-Codes bei gleichzeitiger Verwendung von Zeitschlitzen keinen Vorteil hinsichtlich der Separierbarkeit der Teilnehmersignale und somit der Übertragungsqualität bringt. Durch aufwendige Simulationen mit eigens hierfür entwickelten oder verfeinerten Simulationsverfahren konnte jedoch gezeigt werden, daß diese Einschätzung den tatsächlichen Verhältnissen nicht entspricht. So konnte das erfindungsgemäße Verfahren entwickelt werden, bei dem unter Verwendung von Zeitschlitzen einer Verbindung (A) mehrere CDMA-Kanäle gleichzeitig zugeordnet werden, wobei die unterschiedlichen CDMA- Kanäle (A1-A5) durch die Spreizung mit unterschiedlichen zueinander orthogonalen CDMA-Codes realisiert werden. Der Übertragungskanal dieser unterschiedlichen CDMA-Kanäle wird in diesem Fall durch einen einzigen Mobilfunkkanal beschrieben. Durch dieses Verfahren kann die Separierung der unterschiedlichen Kanäle im Empfänger besser separiert werden, was unmittelbar zu einer besseren Übertragungsqualität führt. Die Schätzung der Kanalimpulsantwort kann besser durchgeführt werden und die Wirkung des Mobilfunkkanals kann besser rückgängig gemacht werden.
Im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist auch denkbar, daß einem Teilnehmer zusätzlich mehrere Zeitschlitze gleichzeitig zugeordnet werden können. Innerhalb dieser Zeitschlitze können ihm gleichzeitig mehrere CDMA-Kanäle zugeordnet werden, die wiederum durch zueinander orthogonale CDMA- Codes realisiert werden. Dies führt zu einer noch flexibleren Zuteilung von höheren Datenraten. Auch in diesem Fall führt die Verwendung orthogonaler CDMA-Codes zu einer Verbesserung der Übertragungsqualität. Es ist auch denkbar diese flexible Zuteilung mehreren oder allen Teilnehmern zu ermöglichen.
Zur empfangseitigen Separierung des ankommenden Signalgemisches sind für den Fachmann unterschiedliche Verfahren durchführbar. Dies kann beispielsweise mit einem RAKE-Empfänger erfolgen oder durch ein Verfahren zur Interferenzeliminierung (IC, Interference Cancellation) . Außerdem ist ein Verfahren zur gemeinsamen Detektion (JD, Joint Detection) denkbar.
Eine weitere Möglichkeit zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens beruht auf der Zeitschlitz-, Frequenzband- und CDMA-Kanal-Struktur, die in Figur 3 dargestellt ist. Dabei erfolgt die Übertragung von Daten unter Verwendung von Zeitschlitzen (TS) (TDMA) und unterschiedlichen CDMA-Kanälen (CCH) . Zusätzlich wird der insgesamt zur Verfügung stehende Frequenzbereich (FR) durch ein flexibles FDMA-System in einzelne Frequenzbänder (FB) aufgeteilt.
Falls eine Verbindung (A) eine erhöhte Datenrate benötigt, können innerhalb eines oder mehrerer Zeitschlitze mehrere oder alle zur Verfügung stehenden spektral benachbarten Frequenzbänder zu einem breiteren Frequenzband zusammengefaßt werden und dieser Verbindung (A) gleichzeitig zugeteilt werden. Innerhalb dieses breiten Frequenzbandes können nun einem Teilnehmer gleichzeitig mehrere CDMA-Kanäle (A1-A5) zugeteilt werden. Die Zuteilung unterschiedlicher Datenraten kann dabei durch die zusätzliche Unterteilung der Frequenzkomponente noch flexibler erfolgen als im oben beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel. Einer anderen Verbindung (B) könnte bei- spielsweise eine andere Anzahl von Frequenzbändern zugeteilt werden. Die Flexibilität kann wieder weiter erhöht werden, indem einer Verbindung zugleich mehrere Zeitschlitze (TS) zugeteilt werden.
Um die einzelnen innerhalb eines breiten Frequenzbandes und eines Zeitschlitzes liegenden CDMA-Kanäle (A1-A5) empfänger- seitig separierbar zu machen, werden sie mit unterschiedlichen CDMA-Codes (Spreizcodes) spektral gespreizt.
Auch für diesen Fall konnten die bereits erwähnten Simulationen zeigen, daß das erfindungsgemäße Verfahren zu einer verbesserten Übertragungsqualität führen. Dabei werden einer Verbindung bei gleichzeitiger Verwendung von Zeitschlitzen ein breites Frequenzband und mehrere CDMA-Kanäle gleichzeitig zugeordne, wobei die unterschiedlichen CDMA-Kanäle (A1-A5) wieder durch die Spreizung mit unterschiedlichen zueinander orthogonalen CDMA-Codes realisiert werden.
Eine andere AusführungsVariante sieht vor, das erfindungsge- mäße Verfahren in ein bereits bestehendes Ubertragungsverfah- ren mit Block- und Rahmenstruktur eines an sich bekannten F/TDMA-Funksystems (z.B. GSM) zu integrieren, indem mehrere oder alle der schmalbandigen Frequenzbänder zu einem breiten Frequenzband zusammengefaßt werden, wobei einem Teilnehmer innerhalb dieses Frequenzbandes mehrere CDMA-Kanäle gleichzeitig zugeordnet werden, die wieder durch zueinander orthogonale CDMA-Codes realisiert werden. So kann nachträglich in bereits bestehenden Systemen die Datenratenzuteilung flexibler gestaltet werden, wobei durch die Verwendung orthogonaler Codes zusätzlich die Ubertragungsqualität verbessert wird.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung können hohe Datenraten mit guter Ubertragungsqualität mobilen Teilnehmern, wie beispielsweise Rettungsdienste oder anderen mobilen Diensten, die Telemetriedaten übertragen, oder solchen Teilnehmern zur Verfügung gestellt werden, die ortsfeste
Endeinrichtungen oder solche mit beschränkter Mobilität besitzen, aber über ein Funknetz nach Art eines drahtlosen Fernsprechanschlußes, der sogenannten WLL (Wireless Local Lo- op) angeschlossen sind. Hierbei wird beispielsweise mit Teil- nehmern in abgelegenen Bereichen nicht über Drahtverbindungen kommuniziert, sondern drahtlos.
Eine dem erfindungsgemäßen Verfahren entsprechende Anordnung sieht Zeitmultiplexer vor, die die drahtlose Übertragung von Daten unter Verwendung von Zeitschlitzen eines Multiplexrah- mens (F) nach dem CDMA (Code Division Multiple Access) - Verfahren ermöglichen. Um mindestens einer Verbindung zur Übertragung von Daten in mindestens einem Zeϊtschlitz (TS), mehrere CDMA-Kanäle (CCH) gleichzeitig zuzuordnen sind Multi- plexer vorhanden, die die verschiedenen, einer Verbindung und einem Zeitschlitz (TS) zugeordneten CDMA-Kanäle (CCH) , durch unterschiedliche zueinander orthogonalen CDMA-Codes realisieren.
Eine weitere erfindungsgemäße Anordnung zur Durchführung des Verfahrens ist darüber hinaus mit Multiplexern versehen, die Daten zusätzlich unter Verwendung von einer zusammengefaßten Mehrzahl spektral benachbarter Frequenzbändern (FB) eines vorgegebenen Frequenzbereiches (FR) nach dem CDMA (Code Divi- sion Multiple Access) -Verfahren übertragen können. Um mindestens einer Verbindung zur Übertragung von Daten in dem so entstandenen breiten Frequenzband in mindestens einem Zeit- schlitz (TS) , mehrere CDMA-Kanäle (CCH) gleichzeitig zuzuordnen sind Multiplexer vorhanden, die die verschiedenen, einer Verbindung und einem Zeitschlitz (TS) zugeordneten CDMA- Kanäle (CCH) , durch unterschiedliche zueinander orthogonalen CDMA-Codes realisieren.
Eine andere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anordnung ist integriert in ein bereits bekanntes Übertragungskonzept zur Übertragung der Daten in einer Block- und Rahmenstruktur eines an sich bekannten F/TDMA-Funksystems und Multiplexern, die mindestens einer Verbindung zur Übertragung von Daten in mindestens einem Zeitschlitz alle Frequenzbänder eines vorgegebenen Frequenzbereichs gleichzeitig zuordnen, wobei die verschiedenen, einer Verbindung und einem Zeitschlitz zuge- ordneten CDMA-Kanäle, auf verschiedenen zueinander orthogonalen CDMA-Codes basieren.
Gemäß FIG 4 bestehen diese Funkblöcke zur Nutzdatenübertragung aus Datenteilen dt mit Datensymbolen d, in denen Ab- schnitte mit empfangsseitig bekannten Mittambeln m eingebettet sind. Die Daten d sind verbindungsindividuell mit einer Feinstruktur, einem Speizcode (CDMA-Code) , gespreizt, so daß empfangsseitig beispielsweise K Datenkanäle DK1, DK2, DK3, .. DKK durch diese CDMA-Komponente separierbar sind. Je- dem dieser Datenkanäle DK1, DK2, DK3, .. DKK wird sendeseitig pro Symbol eine bestimmte Energie E zugeordnet.
Die Spreizung von einzelnen Symbolen der Daten d mit Q Chips bewirkt, daß innerhalb der Symboldauer Ts Q Subabschnitte der Dauer Tc übertragen werden. Die Q Chips bilden dabei den individuellen CDMA-Code. Die Mittambel m besteht aus L Chips, ebenfalls der Dauer Tc. Weiterhin ist innerhalb des Zeitschlitzes ts eine Schutzzeit guard der Dauer Tg zur Kompensation unterschiedlicher Signalaufzeiten der Verbindungen aufeinanderfolgender Zeitschlitze ts vorgesehen. Innerhalb eines breitbandigen Frequenzbereiches B werden die aufeinanderfolgenden Zeitschlitze ts nach einer Rahmenstruktur gegliedert. So werden acht Zeitschlitze ts zu einem Rahmen zusammengefaßt, wobei ein bestimmter Zeitschlitz des Rah- mens einen Frequenzkanal zur Nutzdatenübertragung bildet und wiederkehrend von einer Gruppe von Verbindungen genutzt wird. Weitere Frequenzkanäle, beispielsweise zur Frequenz- oder Zeitsynchronisation der Mobilstationen MS werden nicht in jedem Rahmen, jedoch zu vorgegebenen Zeitpunkten innerhalb ei- nes Multirahmens eingeführt. Die Abstände zwischen diesen
Frequenzkanälen bestimmen die Kapazität, die das Funk-Kommunikationssystem dafür zur Verfügung stellt.
Die Parameter der Funkschnittstelle sind z.B. wie folgt: Dauer eines Funkblocks 577 μs
Anzahl Chips pro Mittambel m 243
Schutzzeit Tg 32 μs
Datensymbole pro Datenteil N 33
Symboldauer Ts 6,46 μs Chips pro Symbol Q 14
Chipdauer Tc 6 / 13 μs
In Aufwärts- (MS -> BS) und Abwärtsrichtung (BS -> MS) können die Parameter auch unterschiedlich eingestellt werden.
Wird die Mittambellänge dynamisch der Anzahl M der Verbindungen im Zeitschlitz und an die Länge W der zu schätzenden Kanalimpulsantwort angepaßt, so erhöht sich im Mittel die spektrale Effizienz der Funkschnittstelle. Dabei ist zu be- rücksichtigen, daß pro Zeitschlitz ts nur eine begrenzte Anzahl von Kanalimpulsantworten gemeinsam schätzbar ist. Diese Limitierung ergibt sich daraus, daß die Mittambeln L auswertbare Chips enthalten, die Kanalimpulsantworten zur genauen Kanalschätzung W Koeffizienten aufweisen und M die Anzahl der Verbindungen pro Zeitschlitz darstellt. Die Anzahl gemeinsam schätzbarer Kanalimpulsarten h ist dabei durch die Ungleichung L ≥ M * W + W - 1 begrenzt. Durch die Nutzung einer gemeinsamen Mittambel m für mehrere Datenkanäle DK1 und DK2 einer Verbindung VI, V2, V3 ist es möglich, in einem Zeitschlitz ts eine größere Anzahl von Da- tenkanälen DK1 und DK2 zu übertragen. Dies führt zu einer Erhöhung der Datenrate pro Zeitschlitz ts oder zu einer Verlängerung der schätzbaren Kanalimpulsantworten (z. B. für komplizierte Geländestrukturen) in diesem Zeitschlitz ts.
Die Sende- bzw. Empfänger nach FIG 5 bzw. FIG 6 beziehen sich auf Funkstationen, die sowohl eine Basisstation BS oder eine Mobilstation MS sein können. In einem Empfänger wird die erfindungsgemäße Einrichtung zur Kanalschätzung eingesetzt. Es wird in FIG 5 und 6 jedoch nur die Signalverarbeitung für ei- ne Verbindung VI gezeigt.
In FIG 5 ist der Sendepfad der Einrichtung detailliert dargestellt. Er ist in der üblichen Beschreibungsform zur Modellierung und Simulation eines nachrichtentechnischen Sy- stems dargestellt, bei dem die Abhängigkeit zwischen verschiedenen Funktionen und die Systemstruktur dargestellt ist.
Im Teilmodul S2 werden die Eingangsdaten dg^ , k=l..K, die wahlweise aus den uncodierten Daten d^ , k=l..K, oder aus den im Teilmodul SI quellencodierten Daten d2, k=l..K, hervorgehen, der Kanalcodierung mit anschließenden Interleaving unterzogen. Die Daten von einer ersten Datenquelle Ql werden über einen Nutzdatenkanal TCH übertragen, die Daten von einer zweiten Datenquelle Q2 über einen Signalisierungskanal SACCH bzw. FACCH.
Eine 4-PSK Modulation und eine Spreizung der Daten mit den modulierten teilnehmerspezifischen CDMA-Codes c ( k) , k=l..K, erfolgt im Teilmodul S3. Danach folgt die Summation aller ge- spreizten Datenfolgen im Teilmodul S4 und ein anschliessendes
Integrieren der Mittambel m in die Burststruktur im Teilmodul
S5. Im Teilmodul S6 folgt die spektrale Formung des Sende- Signals s; in den Modulen S7 bis S9 die Umsetzung des zeitdiskreten 4-fach überabgetasteten Sendesignals im Basisband s in den zeit- und wertekontinuierlichen Bandpaßbereich des Sendefrequenzbandes .
Nach einer funktioneilen Beschreibung des Senders nimmt dieser die zuvor digitalisierten Datensymbole d einer Datenquelle (Mikrofon oder netzseitige Verbindung) auf, wobei die beiden Datenteile mit je N=33 Datensymbolen d getrennt ver- arbeitet werden. Es findet zuerst eine Kanalcodierung der Rate 1/2 und constraint length 5 im einem Faltungscodierer statt, worauf sich eine Verwürfelung im Interleaver mit einer Verwürfelungstiefe von 4 oder 16 anschließt.
Die verwürfelten Daten werden anschließend in einem Modulator 4-PSK moduliert, in 4-PSK Symbole umgewandelt und daraufhin in Spreizmitteln entsprechend individueller CDMA-Codes gespreizt. Diese Verarbeitung wird in einem Signalverarbeitungsmittel DSP parallel für alle Datenkanäle DK1, DK2 einer Verbindung VI durchgeführt. Im Fall einer Basisstation BS werden die übrigen Verbindungen V2, V3 ebenfalls parallel verarbeitet. Das digitalen Signalverarbeitungsmittel DSP kann durch eine Steuereinrichtung gesteuert werden.
In einem Summierglied werden die gespreizten Daten der Datenkanäle DK1 und DK2 überlagert, wobei bei dieser Überlagerung die Datenkanäle DK1 und DK2 gleich gewichtet werden. Die zeitdiskrete Darstellung des Sendesignals für den -ten Teilnehmer kann nach folgender Gleichung erfolgen:
Figure imgf000016_0001
Wobei K(m) die Nummer der Datenkanäle des m-ten Teilnehmers und N die Anzahl der Datensymbole d pro Datenteil dt ist. Das überlagerte Teilnehmersignal wird einem Funkblockbildner
(Burstbildner) zugeführt, der unter der Berücksichtigung der verbindungsindivuellen Mittambeln m den Funkblock zusammenstellt .
Da komplexe CDMA-Codes verwendet werden, die von binären CDMA-Codes durch eine Multiplikation mit jq abgeleitet werden, ist das Ausgangssignal eines Chipimpulsfilters, das sich an den Funkblockbildner anschließt GMSK moduliert und hat eine in etwa konstante Einhüllende falls die Verbindung nur einen Datenkanal nutzt. Das Chipimpulsfilter führt eine Faltung mit einem GMSK-Hauptimpuls durch.
Anschließend an die digitale Signalverarbeitung wird sende- seitig eine Digital/Analog-Wandlung, eine Übertragung ins Sendefrequenzband und eine Verstärkung des Signals durch- geführt. Daraufhin wird das Sendesignal tx über die Antenneneinrichtung abgestrahlt und erreicht ggf. über verschiedene Übertragungskanäle die empfangende Funkstation, beispielsweise eine Mobilstation MS.
Pro Verbindung wird dabei eine individuelle Mittambel bestehend aus L komplexen Chips genutzt. Die notwendigen M unterschiedlichen Mittambeln werden von einem Grundmittambel- code der Länge M * W abgeleitet, wobei M die maximale Anzahl von Teilnehmern (Verbindungen) und W die erwartete maximale Anzahl von Kanalkoeffizienten h der Kanalimpulsantwort darstellt. Die verbindungsindividuelle Mittambel m wird durch eine Rotation nach rechts des Grundmittambelcodes um W * m Chips und periodischer Dehnung bis L > (M + 1)* W - 1 Chips abgeleitet. Da der komplexe Grundmittambelcode von einem bi- nären Mittambelcode durch Modulation mit jq abgeleitet wird, ist das Sendesignal der Mittambel m ebenfalls GMSK moduliert .
In FIG 6 ist der Empfangspfad der Einrichtung detailliert dargestellt. Im Teilmodul El erfolgt die Umsetzung der Emp- fangssignale rx aus dem Sendefrequenzband in den Tiefpaßbereich und die Aufspaltung in eine reale und eine imaginäre Komponente. Im Teilmodul E2 erfolgt eine analoge Tiefpaßfilterung und im Teilmodul E3 schließlich eine 2-fache Überabtastung des Empfangssignals mit 13/3 MHz und einer Wortbreite von 12 bit.
Im Teilmodul E4 erfolgt eine digitale Tiefpaßfilterung mit einem Filter der Bandbreite 13/6 MHz mit möglichst hoher Flankensteilheit zur Kanaltrennung. Anschließend erfolgt im Teilmodul E4 eine 2:1 Dezimierung des 2-fach überabgetasteten Signals.
Das derart gewonnene Empfangssignal e besteht im wesentlichen aus zwei Teilen, nämlich aus einem Anteil em zur Kanalschätzung und aus den Anteilen el und e2 zur Datenschätzung. Im Teilmodul E5 erfolgt die Schätzung aller Kanalimpulsant- worten h (k) mittels eines bekannten Mittambelgrundcodes m aller im jeweiligen Zeitschlitz übertragener Datenkanäle.
Im Teilmodul E6 werden Parameter b ( k) für angepaßte Filter für jeden Datenkanal unter Verwendung der CDMA-Codes c (k) bestimmt. Im Teilmodul E7 erfolgt die Eliminierung der von den Mittambeln m ( ) herrührenden Interferenzen in den zur Datenschätzung benutzten Empfangsblöcken el/2. Dies ist durch die Kenntnis von h ( k) und m ( k) möglich,
Im Teilmodul E8 efolgt die Berechnung der Kreuzkorrelations- matrix A A. Da A A Töplitzstruktur hat, ist hier nur die Berechnung eines kleines Teils der Matrix nötig, der dann zur Erweiterung auf die komplette Größe verwendet werden kann. Im Teilmodul E9 erfolgt eine Cholesky-Zerlegung von A A in H
H, wobei H eine obere Dreiecksmatrix ist. Aufgrund der Töp- litzstruktur von A *τ A hat auch H näherungsweise eine Töp- litzstuktur und muß nicht vollständig berechnet werden. Ein
Vektor s repräsentiert die Kehrwerte der Diagonalelemente von H, die vorteilhaft bei den Gleichungssystemlösern benutzt werden können. Im Teilmodul ElO erfolgt eine angepaßte Filterung (matched filter) der Empfangssymbolfolgen el/2 mit b (k) . Teilmodul Eil realisiert die Gleichungssystemlöser 1 für H *τ*zl/2=el/2, und
Teilmodul E12 die Gleichungssystemlöser 2 für H*dl/2=zl/2. Im Teilmodul E13 werden die geschätzten Daten dl/2 demoduliert, entwürfelt und schließlich mittels Viterbi-Decodierer fal- tungsdecodiert . Die decodierten Datenblöcke β E (kl)3 werden wahlweise einer ersten Datensenke Dl oder über den Quellen- decodierer E14 einer zweiten Datensenke D2 zugeführt.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur drahtlosen Übertragung von aus Datensymbolen bestehenden Datenfolgen, bei dem die Übertragung u.a. unter Verwendung von Zeitschlitzen (TS) erfolgt, wobei mindestens einer Verbindung zur Übertragung von Daten m mindestens einem Zeitschlitz mehrere, m der Zeit und Frequenz nicht disjunkte Kanäle gleichzeitig zugeordnet werden, wobei jedem Datensymbol vor der Übertragung eine den Datenfolgen zugeordne- te kanalspezifische Signalform aufmoduliert wird, dadurch gekennzeichnet, daß die verschiedenen, einer Verbindung und einem Zeitschlitz (TS) zugeordneten in der Zeit und Frequenz nicht disjunkten Kanäle auf verschiedenen zueinander orthogonalen den Daten- folgen zugeordneten kanalspezifischen Signalformen basieren.
2 . Verfahren nach Anspruch 1 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Übertragung nach dem CDMA-Verfahren erfolgt und die verschiedenen, einer Verbindung und einem Zeitschlitz (TS) zugeordneten CDMA-Kanale (CCH) , auf verschiedenen zueinander orthogonalen CDMA-Codes basieren.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragung zusätzlich unter Verwendung von Frequenzbandern (FB) eines vorgegebenen Frequenzbereiches (FR) erfolgt, wobei mindestens einer Verbindung zur Übertragung von Daten alle oder eine zusammengefaßte Mehrzahl spektral be- nachbarter Frequenzbander (FB) zugeordnet werden.
4. Verfahren nach Anspruch 3, bei dem die Übertragung der Daten m einer Block- und Rahmenstruktur eines an sich bekannten F/TDMA-Funksystems erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß die Daten in mindestens einem Zeitschlitz des Zeitmulti- plexrahmens (F) und in allen oder einer zusammengefaßten Mehrzahl spektral benachbarter Frequenzbänder übertragen werden.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragung an Gruppen von Teilnehmern erfolgt.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragung an im wesentlichen ortsfeste Teilnehmer- Stationen erfolgt, die über ein Funknetz nach Art einer sogenannten Wireless Local Loop (WLL) angeschlossen sind.
7. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit a) Mitteln zur drahtlosen Übertragung von aus Datensymbolen bestehenden Datenfolgen u.a. unter Verwendung von Zeitschlitzen (TS) ; b) Mitteln, die mindestens einer Verbindung zur Übertragung von Daten in mindestens einem Zeitschlitz mehrere, in der
Zeit und Frequenz nicht disjunkte, Kanäle gleichzeitig zuordnen; c) Mitteln, die jedem Datensymbol vor der Übertragung eine den Datenfolgen zugeordnete kanalspezifische Signalform auf- modulieren, wobei die einer Verbindung und einem Zeitschlitz (TS) zugeordneten in der Zeit und Frequenz nicht disjunkten Kanäle auf verschiedenen zueinander orthogonalen den Datenfolgen zugeordneten kanalspezifischen Signalformen basieren.
8. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 2 mit a) Mitteln zur drahtlosen Übertragung von Daten u.a. unter Verwendung von Zeitschlitzen (TS) nach dem CDMA (Code Division Multiple Access) -Verfahren; b) Mitteln, die mindestens einer Verbindung zur Übertragung von Daten in mindestens einem Zeitschlitz (TS) mehrere CDMA- Kanäle (CCH) gleichzeitig zuordnen, wobei die verschiedenen, einer Verbindung und einem Zeitschlitz (TS) zugeordneten CDMA-Kanäle (CCH) , auf verschiedenen zueinander orthogonalen CDMA-Codes basieren.
9. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 3 mit a) Mitteln zur drahtlosen Übertragung von Daten unter Verwendung von Zeitschlitzen (TS) und unter Verwendung von Frequenzbändern (FB) eines vorgegebenen Frequenzbereiches (FR) nach dem CDMA (Code Division Multiple Access) -Verfahren; b) Mitteln, die mindestens einer Verbindung zur Übertragung von Daten alle oder eine zusammengefaßte Mehrzahl spektral benachbarter Frequenzbänder (FB) zuordnen; c) Mitteln, die mindestens einer Verbindung zur Übertragung von Daten in mindestens einem Zeitschlitz mehrere CDMA-Kanäle gleichzeitig zuordnen, wobei die verschiedenen, einer Verbindung und einem Zeitschlitz zugeordneten CDMA-Kanäle, auf verschiedenen zueinander orthogonalen CDMA-Codes basieren.
10. Anordnung nach Anspruch 9 mit a) Mitteln zur Übertragung der Daten in einer Block- und Rahmenstruktur eines an sich bekannten F/TDMA-Funksystems; b) Mitteln, die mindestens einer Verbindung zur Übertragung von Daten in mindestens einem Zeitschlitz alle oder eine zu- sammengefaßte Mehrzahl spektral benachbarter Frequenzbänder eines vorgegebenen Frequenzbereichs gleichzeitig zuordnen, wobei die verschiedenen, einer Verbindung und einem Zeitschlitz zugeordneten CDMA-Kanäle, auf verschiedenen zueinander orthogonalen CDMA-Codes basieren.
11. Funktelefonsystem, bei dem Daten von einer Vermittlungsstelle (V) zu mindestens einer Basisstation (BS) und über diese zu mindestens einer Mobilstation (MS) übertragen werden, und bei dem die Übertragung u.a. unter Verwendung von Zeitschlitzen eines Zeitmultiplexrahmens nach dem CDMA (Code Division Multiple Access) -Verfahren erfolgt, wobei mindestens einer Verbindung zur Übertragung von Daten in mindestens ei- nem Zeitschlitz mehrere CDMA-Kanäle gleichzeitig zugeordnet werden, dadurch gekennzeichnet, daß die verschiedenen, einer Verbindung und einem Zeitschlitz zugeordneten CDMA-Kanäle, auf verschiedenen zueinander orthogonalen CDMA-Codes basieren.
PCT/DE1997/003018 1996-12-19 1997-12-19 Verfahren und anordnung zur drahtlosen übertragung von daten Ceased WO1998027677A2 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AU59808/98A AU5980898A (en) 1996-12-19 1997-12-19 Method and arrangement for wireless data transmission

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19653120 1996-12-19
DE19653120.9 1996-12-19

Publications (2)

Publication Number Publication Date
WO1998027677A2 true WO1998027677A2 (de) 1998-06-25
WO1998027677A3 WO1998027677A3 (de) 1998-11-05

Family

ID=7815427

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/DE1997/003018 Ceased WO1998027677A2 (de) 1996-12-19 1997-12-19 Verfahren und anordnung zur drahtlosen übertragung von daten

Country Status (2)

Country Link
AU (1) AU5980898A (de)
WO (1) WO1998027677A2 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2782215A1 (fr) * 1998-08-10 2000-02-11 Alsthom Cge Alcatel Intervalle de temps comprenant des symboles de reference utilise dans un reseau de transmission de type cdma
WO2000014897A1 (de) * 1998-09-04 2000-03-16 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zum betreiben eines funk-kommunikationssystems und derartiges funk-kommunikationssystem

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
BAIER P W ET AL: "CDMA - EIN GUENSTIGES VIELFACHZUGRIFFS-VERFAHREN FUER FREQUENZSELEKTIVE UND ZEITVARIANTE MOBILFUNKKANAELE" NACHRICHTENTECHNIK ELEKTRONIK, Bd. 41, Nr. 6, 1. November 1991, Seiten 223-227, XP000273960 *
OJANPERA T ET AL: "FRAMES-hybrid multiple access technology" 1996 IEEE 4TH INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON SPREAD SPECTRUM TECHNIQUES AND APPLICATIONS PROCEEDINGS. TECHNICAL PROGRAM. (CAT. NO.96TH8210), PROCEEDINGS OF ISSSTA'95 INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON SPREAD SPECTRUM TECHNIQUES AND APPLICATIONS, MAINZ, GERMANY, , Seiten 320-324 vol.1, XP002077394 ISBN 0-7803-3567-8, 1996, New York, NY, USA, IEEE, USA *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2782215A1 (fr) * 1998-08-10 2000-02-11 Alsthom Cge Alcatel Intervalle de temps comprenant des symboles de reference utilise dans un reseau de transmission de type cdma
EP0980152A1 (de) * 1998-08-10 2000-02-16 Alcatel Zeitschlitz mit Referenzsymbolen zur Verwendung in einem CDMA-Übertragungsnetz
WO2000014897A1 (de) * 1998-09-04 2000-03-16 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zum betreiben eines funk-kommunikationssystems und derartiges funk-kommunikationssystem

Also Published As

Publication number Publication date
WO1998027677A3 (de) 1998-11-05
AU5980898A (en) 1998-07-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0895683B1 (de) System zur funkübertragung digitaler signale zwischen mehreren teilnehmerstationen und einer basisstation
DE19733336A1 (de) Verfahren und Funkstation zur Datenübertragung
EP1000476B1 (de) Verfahren und funkstation zur datenübertragung
DE102004032667B4 (de) Vorrichtung zum Reduzieren des Dynamikbereichs von Signalen in Sendern von Kommunikationssytemen
DE19808371C2 (de) Verfahren und Funk-Kommunikationssystem zur Informationsübertragung zwischen einer Basisstation und weiteren Funkstationen
EP1023789A1 (de) Verfahren und funkstation zur datenübertragung
DE19810285A1 (de) Verfahren, Funk-Kommunikationssystem und Mobilstation zum Bestimmen von Kanaleigenschaften
EP1004172B1 (de) Verfahren und einrichtung zur kanalschätzung
DE69835087T2 (de) Empfängerarchitektur für ein Mehrfachverwürfelkode CDMA Übertragungsverfahren
DE19820761C1 (de) Verfahren und Einrichtung zur Kanalschätzung
DE69533652T2 (de) Datenübertragungsverfahren und zellulares funksystem
EP1027811B1 (de) Verfahren, sende/empfangseinrichtung und funk-kommunikationssystem zur datenübertragung
WO1998027677A2 (de) Verfahren und anordnung zur drahtlosen übertragung von daten
DE19842039B4 (de) Verfahren zur Übertragung von Signalisierungsinformationen in einem Funk-Kommunikationssystem
EP1027815A2 (de) Funk-kommunikationssystem und steuereinrichtung
EP1226659B1 (de) Verfahren zur synchronisation einer signalübertragung in aufwärtsrichtung in einem funk-kommunikationssystem
DE19808948C2 (de) Verfahren, Funk-Kommunikationssystem und Mobilstation zur Informationsübertragung
EP1013128B1 (de) Verfahren und anordnung zur übertragung von nutzdaten in einem funkkommunikationssystem
EP1023790A1 (de) Verfahren und funkstation zur datenübertragung
WO1999060707A2 (de) Verfahren und basisstation zur signalübertragung in einem organisationskanal eines funk-kommunikationssystems
EP1394980B1 (de) Datenübertragung mit mehreren Sendeantennen
DE19953879C2 (de) Verfahren zur Signalübertragung in einem Funk-Kommunikationssystem und Basisstation eines Funk-Kommunikationssystems
WO1999067921A2 (de) Verfahren zur digitalen funk-übertragung von daten mehrerer teilnehmer
DE19747455C1 (de) Verfahren und Basisstation zur Bereitstellung von Teilnehmersignalen zur Leistungsmessung in einem Funk-Kommunikationssystem
WO2000055990A1 (de) Übertragungsverfahren mit variabler datenrate in einem rach-kanal eines funk-kommunikationssystems

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A2

Designated state(s): AU BR CA ID JP KR MX RU US

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A2

Designated state(s): AT BE CH DE DK ES FI FR GB GR IE IT LU MC NL PT SE

DFPE Request for preliminary examination filed prior to expiration of 19th month from priority date (pct application filed before 20040101)
AK Designated states

Kind code of ref document: A3

Designated state(s): AU BR CA ID JP KR MX RU US

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A3

Designated state(s): AT BE CH DE DK ES FI FR GB GR IE IT LU MC NL PT SE

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
122 Ep: pct application non-entry in european phase