DE10057499A1 - Verfahren zur Signalisierung des Diversity-Modes ein oder mehrerer Broadcast-Kanäle sowie zugehöriges Funkkommunikationssystem - Google Patents

Abstract

Zur Signalisierung des Diversity-Modes ein oder mehrerer Broadcast-Kanäle werden in der jeweiligen Basisstation (BS1) eines Funkkommunikationssystems (MCS) ein oder mehrere Downlink-Synchronisations Burts (BU2) zusätzlich mit einem Kennzeichnungsfaktpr (B) beaufschlagt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Signalisierung des Diversity-Modes ein oder mehrerer Broadcast-Kanäle, die von mindestens einer Basisstation innerhalb einer Vielzahl von zeitlich aufeinanderfolgenden Zeitschlitzen über mindestens eine Luftschnittstelle an mindestens ein Teilnehmergerät ei­ nes Funkkommunikationssystems übertragen werden

Bei einem zellular aufgebauten Funkkommunikationssystem wie z. B. nach dem GSM(= Global System for Mobil Communications) oder UMTS-Standard (= Universal Mobil Telecommunications Sy­ stem) werden dem jeweiligen Teilnehmergerät, insbesondere Mo­ bilfunkgerät, in seiner momentanen Aufenthalts-Funkzelle mit­ tels der dort zuständigen Basisstation über deren Luft­ schnittstelle mit mindestens einem sogenannten Broadcast- Channel, das heißt Broadcast-Kanal, systemrelevante Informa­ tionen übermittelt. Solche systemrelevanten Informationen können beispielsweise Informationen zur Leistungsregelung des jeweiligen Teilnehmergeräts, oder über verfügbare CDMA-Codes (= Code Devision Multiple Access) in der momentanen Aufent­ halts-Funkzelle dieses Teilnehmergeräts sein. Generell dient also ein solcher Broadcast-Channel zum Übermitteln von soge­ nannten zellspezifischen Informationen von einer Basisstation zu allen sich dort in deren Funkzelle aufhaltenden Teilneh­ mergeräten. Erst aufgrund dieser zellspezifischen Informatio­ nen kann zwischen dem jeweiligen Teilnehmergerät und der zu­ ständigen Basisstation eine einwandfreie Funkverbindung auf­ gebaut werden. Deshalb hören zumindest von Zeit zu Zeit alle Teilnehmergeräte in der jeweiligen Funkzelle mindestens einen Broadcast-Channel der dort zuständigen Basisstation ab.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Weg aufzuzei­ gen, wie Broadcast-Channel-Informationen vom jeweiligen Teil­ nehmergerät in dessen momentaner Aufenthaltsfunkzelle in einfacher und zuverlässiger Weise empfangen werden kann. Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass in der jeweiligen Basisstation ein oder mehrere Downlink-Synchronisations Bursts zur Kennzeichnung des Diversity-Mode-Betriebs der jeweiligen Basisstation zu­ sätzlich mit einem Kennzeichnungsfaktor beaufschlagt werden, und dass auf Grund dieses Kennzeichnungsfaktors mindestens eines, vom jeweiligen Teilnehmergerät empfangenen Downlink- Synchronisations Bursts der Diversity-Mode der Basisstation diesem Teilnehmergerät signalisiert wird.

Dadurch, dass dem jeweiligen Teilnehmergerät rechtzeitig si­ gnalisiert wird, wann die jeweilig zugeordnete Basisstation in der Aufenthalts-Funkzelle des Teilnehmergeräts ein oder mehrere Broadcast-Kanäle anstelle im Normal-Mode im Diversi­ ty-Mode abstrahlt, kann das jeweilige Teilnehmergerät diese Broadcast-Kanäle im Diversity-Mode optimal detektieren. Dies hat insbesondere Bedeutung in den Fällen, bei der sich das jeweilige Teilnehmergerät zum ersten Mal oder durch Handover in eine neue Funkzelle einbuchen will. Diese verbesserte De­ tektion von Broadcast-Kanälen im Diversity-Mode wird dadurch erreicht, dass ein oder mehrere Downlink Synchronisations­ bursts zusätzlich mit einem Kennzeichnungsfaktor zur Kenn­ zeichnung des Diversity-Mode Betriebs der jeweiligen Basis­ station beaufschlagt, das heißt moduliert werden.

Die Erfindung betrifft weiterhin ein Funkkommunikationssy­ stem, das zur Signalisierung des Diversity-Modes ein oder mehrerer Broadcast-Kanäle nach dem erfindungsgemäßen Verfah­ ren ausgebildet ist

Sonstige Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteran­ sprüchen wiedergegeben.

Die Erfindung und ihre Weiterbildungen werden nachfolgend an­ hand von Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 in schematischer Darstellung die Struktur eines sogenannten Kontroll- Multiframes bei der Signalübertragung auf der Luftschnittstelle zwischen einer Basisstation und einem Teilneh­ mergerät eines Funkkommunikationssy­ stems, insbesondere nach dem 1.28 Mcps-TDD-Mode vom UMTS, zur Durchfüh­ rung des erfindungsgemäßen Verfah­ rens,

Fig. 2 in schematischer Darstellung die zeitliche Struktur eines normalen Bursts während eines Zeitschlitzes der Zeitschlitzstruktur nach Fig. 1,

Fig. 3 in schematischer Darstellung die zeitliche Struktur des Downlink- Synchronisationsbursts auf dem soge­ nannten Downlink Pilot Times Slot der Zeitschlitzstruktur nach Fig. 1,

Fig. 4 in schematischer Darstellung die zeitliche Struktur des sogenannten Uplink-Synchronisations Bursts auf dem Uplink Pilot Times Slot der Zeit­ schlitzstruktur nach Fig. 1,

Fig. 5 in schematischer Darstellung die Struktur eines sogenannten Block- STTD-Verfahrens (Space Time Transmit Diversity) einer Basisstation des Funkkommunikationssystems nach Fig. 1, die Nachrichten-/Datensignale an die Teilnehmergeräte in ihrer Funk­ zelle im Diversity-Mode überträgt,

Fig. 6 in schematischer Darstellung eine Ba­ sisbanddarstellung der verschiedenen Phasen sowie der zugeordneten komple­ xen Zeiger für eine π/4-QPSK- Modulation von Downlink-Synchro­ nisationsbursts der jeweiligen Basis­ station,

Fig. 7 in schematischer Darstellung Phasen­ sequenzen für 4 aufeinanderfolgende Downlink-Synchronisationsbursts zu deren π/4-QPSK-Codierung, um dem je­ weiligen Teilnehmergerät diejenigen Zeitschlitze der Zeitrahmenstruktur nach Fig. 1 signalisieren zu können, die für die Übertragung von Teilen des jeweiligen Broadcast-Channels ab­ gestellt sind,

Fig. 8 in schematischer Darstellung eine Ba­ sisbanddarstellung der verschiedenen Phasen sowie der zugeordneten komple­ xen Zeiger für eine QPSK-Modulation von Downlink-Synchronisationsbursts der jeweiligen Basisstation, und

Fig. 9 mit 13 vier verschiedenen Varianten zur Kennzeichnung des Diversity-Mode Be­ triebs der jeweiligen Basisstation für das jeweilige Teilnehmergerät in deren Funkzelle nach dem erfindungs­ gemäßen Verfahren.

Elemente mit gleicher Funktion und Wirkungsweise sind in den Fig. 1 mit 13 jeweils mit denselben Bezugszeichen verse­ hen.

Fig. 1 zeigt in schematischer sowie vereinfachter Darstel­ lung die Zeitrahmenstruktur bei der Funkübertragung über eine Luftschnittstelle FU zwischen einer Basisstation BS1 und ei­ nem Teilnehmergerät UE1 in deren Funkzelle für ein zellular aufgebautes Funkkommunikationssystem MCS. Dabei repräsentiert das Teilnehmergerät UE1 eine Vielzahl von Teilnehmergeräten, die sich gleichzeitig in derselben Funkzelle der Basisstation BS1 aufhalten. Diese sind hier im Ausführungsbeispiel von Fig. 1 der Übersichtlichkeit halber weggelassen worden. Das Funkkommunikationssystem MCS weist aufgrund seiner zellularen Aufteilung neben der Basisstation BS1 eine Vielzahl weiterer Basisstationen auf, mit deren Funkzellen ein vorgegebenes Versorgungsgebiet weitgehend vollständig abdeckbar ist. Diese weiteren Basisstationen sind hier im Ausführungsbeispiel von Fig. 1 der Übersichtlichkeit halber ebenfalls weggelassen worden.

Die jeweilige Basisstation jeder Funkzelle ist vorzugsweise durch mindestens einen Funksender und mindestens einen Funk­ empfänger gebildet. Sie weist vorzugsweise mindestens eine Sendeantenne und-/oder Empfangsantenne auf. Zusätzlich oder unabhängig zu ihrer Funktion, eine Funkverbindung zu Teilneh­ mergeräten des Funkkommunikationssystems MCS bereitzustellen, kann die jeweilige Basisstation jeweils für die Daten-/Nach­ richtenübermittlung zu einem etwaig vorhandenen Festnetz sorgen.

Als Teilnehmergeräte sind vorzugsweise Mobilfunktelefone, insbesondere sogenannte Handys bzw. Zellulartelefone vorgese­ hen. Daneben können als Teilnehmergeräte auch sonstige Nach­ richten- und/oder Datenübertragungsgeräte wie z. B. Internet, Endgeräte, Computer, Fernsehgeräte, Notebooks, Faxgeräte, usw. mit zugeordneter Funkeinheit zum Kommunikationsverkehr "On Air", das heißt über mindestens eine Luftschnittstelle vorgesehen sein und Komponenten des Funkkommunikationsnetzes bilden. Die Teilnehmergeräte halten sich insbesondere mobil bzw. portabel an wechselnden Orten im Funknetz auf, können dort aber gegebenenfalls auch stationär, das heißt ortsfest angeordnet sein.

Im zellularen Funkkommunikationssystem MCS werden Funksignale wie z. B. Nachrichten-/oder Datensignale über die mindestens eine vordefinierte Luftschnittstelle FU zwischen mindestens einem Teilnehmergerät wie z. B. UE1, insbesondere Mobilfunkge­ rät, und mindestens einer Basisstation wie z. B. BS1 vorzugs­ weise nach einem Zeitmultiplex-Vielfachzugriffs- Übertragungsverfahren übertragen. Dies wird in der Fig. 1 dadurch veranschaulicht, dass dort zwischen der Basisstation BS1 und dem Teilnehmergerät UE1 zusätzlich die Zeitrahmen­ struktur, das heißt die zeitliche Aufteilung in eine Vielzahl von aufeinanderfolgenden Zeitschlitzen einer Signalübertra­ gung über die Luftschnittstelle FU eingezeichnet ist. Das Funkkommunikationssystem MCS ist vorzugsweise nach dem UMTS- Standard (= Universal Mobil Communications System) ausgebil­ det. Bei einem solchen Funkkommunikationssystem nach dem UMTS-Standard werden Funksignale für mindestens eine Luft­ schnittstelle zwischen dem jeweiligen Teilnehmergerät, insbe­ sondere Mobilfunkgerät, und mindestens einer Basisstation in mindestens einer Funkzelle des Funkkommunikationssystems ins­ besondere nach einem kombinierten TDMA-CDMA-Vielfachzugriffs- Übertragungsverfahren (TDMA = Time Division Multiple Access; CDMA = Code Division Multiple Access) übertragen. Dabei wird bei der Funkübertragung über die Luftschnittstelle zwischen dem jeweiligen Teilnehmergerät und der jeweilig zugeordneten Basisstation (und umgekehrt) eine zeitliche Aufteilung, der Funksignale in eine Vielzahl von aufeinanderfolgenden Zeit­ schlitzen vorgebbarer Zeitdauer sowie vorgebbarer Rahmen­ struktur vorgenommen. Mehrere Teilnehmer, die zeitgleich in derselben Funkzelle mit der dortigen Basisstation in Kommuni­ kation treten, werden im Kombination zur Zeitmultiplexaufteilung zweckmäßigerweise durch orthogonale Codes, insbesondere nach dem CDMA-Prinzip (Code Division Multiple Access), von­ einander hinsichtlich ihrer Nachrichten-/Datenverbindungen separiert. Insbesondere wird das Funkkommunikationssystem im sogenannten TDD-Mode (= Time Division Duplex) betrieben. Im TDD-Mode wird eine getrennte Signalübertragung in Up- und Downlinkrichtung (Uplink = Signalübertragung vom jeweiligen Mobilfunkgerät zur zugeordneten Basisstation Downlink = Si­ gnalübertragung von der jeweiligen zugeordneten Basisstation zum Mobilfunkgerät) durch eine entsprechende separate Zuwei­ sung von Zeitschlitzen mittels eines Zeitmultiplex-Verfahrens erreicht. Dabei wird nur eine einzige Trägerfrequenz zur Si­ gnalübertragung in Uplink und Downlink-Richtung zwischen dem jeweiligen Teilnehmergerät und der jeweilig zugeordneten Ba­ sisstation verwendet.

Für die Weiterentwicklung des UMTS-Standards ist insbesondere die Variante 1.28 Mcps (= Megachips) im TDD-Mode neben dem bereits spezifizierten 3.84 Mcps TDD-Mode und dem FDD-Mode von UMTS zukünftig von Interesse. Der 1.28 Mcps-TDD-Mode von UMTS betrifft im wesentlichen das chinesische Mobilfunksystem TD-SCDMA (Time Division Synchronous CDMA), das ebenso wie der 3.84 Mcps-TDD-Mode die Techniken TDMA und CDMA kombiniert. Im 1.28 Mcps-TDD-Mode erfolgt die Datenübertragung von Up- und Down-Link auf einer einzigen Frequenz per Zeitmultiplex (Uplink: Übertragung der Daten von der Mobilstation (Handy oder ähnlichem) zur Basisstation (= NodeB); Downlink: Über­ tragung der Daten von der Basisstation zur Mobilstation). Die Trennung der Kanäle erfolgt vorzugsweise über orthogonale Codes.

Die Hauptunterschiede des 1.28 Mcps-TDD zum 3.84 Mcps-TDD- Mode von UMTS sind insbesondere die um ein Drittel geringere Chipfrequenz und ein veränderter Rahmenaufbau. Im 1.28 Mcps- TDD-Mode sind 10 Zeitschlitze (= Times Slots) zu einem Sub- Rahmen (= Subframe) und zwei Sub-Rahmen zu einem Rahmen (= Frame) zusammengefasst. Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung die zugehörige entsprechende Zeitrahmenstruktur. Dort sind jeweils 24 TDMA-Rahmen wie z. B. FRi, FRi + 1, . . . FRi + 23 zu einem sogenannten Kontroll-Multiframe, wie z. B. MF1 zusammengefasst. Je ein TDMA-Zeitrahmen teilt sich in 2 sogenannte Sub-Zeitrahmen (Subframes) auf. So unterglie­ dert sich beispielsweise der TDMA-Zeitrahmen (Frame) FRi in die beiden Subframes SFi, SFi + 1. Zum nachfolgenden Zeitrahmen (Frame) FRi + 1 sind die beiden Subframes SFi + 2, SFi + 3 zusam­ mengefasst. Jeder Subframe wie z. B. SFi setzt sich aus einer Vielzahl von aufeinanderfolgenden Zeitschlitzen (Times Slots) wie z. B. TS0, DWPTS, GP, UpPTS, Ts0 mit Ts6 zusammen. Minde­ stens einer der Zeitschlitze des jeweiligen Subframes ist da­ bei für den sogenannten Downlink Pilot Channel zur Übertra­ gung mindestens eines Downlink-Synchronisations Bursts bzw. - Signals allokiert. Im 1.28 Mcps-TDD-Mode von UMTS ist bei­ spielsweise der Time Slot DwPTS für den Downlink Pilot Chan­ nel DwPH1 abgestellt. In entsprechender Weise ist für die Uplinkrichtung der Zeitschlitz UpPTS für mindestens einen Uplink Pilot Channel zur Übertragung eines Uplink- Synchronisationsbursts vorreserviert. Zwischen dem Downlink Pilot Times Slot DwPTS und dem Uplink Pilot Times Slot UpPTS ist ein Zeitschlitz GP als sogenannte Guard Period, das heißt als Totzeit vorgesehen, während der keine Übertragung in Up- und Downlinkrichtung erfolgt, um eine gegenseitige Störung der beiden Übertragungskanäle für den Uplink- und Downlink- Synchronisationsburst jeweils im selben Subframe zu vermei­ den.

Mindestens einer der restlichen Zeitschlitze Ts0, Ts1 mit Ts6 innerhalb des jeweiligen Subframes wird für den sogenannten Broadcast-Kanal (= Broadcast-Channel) abgestellt, auf dem funkspezifische Informationen an alle, in der jeweiligen Funkzelle sich aufhaltenden Mobilstationen von der diese be­ dienenden Basisstationen gesendet werden. Bei der Zeitrahmen­ struktur von Fig. 1 wird beispielsweise der erste Zeit­ schlitz Ts0 jedes Subframes wie z. B. SFI für den Broadcast- Channel BCH1 reserviert.

Vorzugsweise weist jeder Frame eine zeitliche Länge, das heißt Zeitdauer FP von etwa 10 msec auf; ein Subframe ist so­ mit insbesondere etwa 5 msec lang.

Zusammenfassend betrachtet werden also innerhalb der Zeit­ schlitze (Times Slots) jedes Subframes wie z. B. SFi Daten in einer fest vorgegebenen Struktur, den sogenannten Bursts, übertragen. Es gibt dabei insbesondere 3 Typen von Zeit­ schlitzen mit entsprechenden Bursts:
Der sogenannte "normal burst" wird in den Zeitschlitzen Ts0 mit Ts6 jedes Subframes wie z. B. SFi verwendet. In der Fig. 2 ist schematisch der zeitliche Aufbau bzw. die zeitliche Struktur, das heißt die zeitliche Unterteilung eines Zeit­ schlitzes wie z. B. Ts1 für einen solchen normalen Burst wie z. B. BU1 dargestellt. Der Normal Burst BU1 weist vier Zeitab­ schnitte bzw. Zeitsektionen DA1, MA, DA2, GP1 auf, die für die Übertragung von verschiedenen Gruppen von Funksignaltypen reserviert sind. Der erste Zeitabschnitt DA1 ist für die Übertragung von Nutzdaten bzw. Nutznachrichten - sogenannte Data- Symbols allokiert, d. h. vorbelegt. Danach werden im zweiten, nachfolgenden Zeitabschnitt bzw. - Block MA sogenann­ te Midambles übertragen. Dies sind Signale für die Kanal­ schätzung und/oder Synchronisation des jeweiligen Teilnehmer­ geräts und/oder der jeweiligen Basisstation. Aufgrund dieser Kanalschätzparameter wird in vorteilhafterweise eine Kana­ lentzerrung im jeweiligen Teilnehmergerät, insbesondere in der jeweiligen Mobilstation, und/oder jeweiligen Basisstation durchgeführt. Nach diesem Zeitblock MA folgt wiederum ein Zeitabschnitt DA2 für eine weitere Übertragung von Nutzdaten bzw. Nutzsignalen. Dadurch, dass die Midambles für die Kanal­ schätzung zwischen den beiden Blöcken DA1, DA2 mit den Nutz­ daten bzw. Nutzsignalen übertragen werden, wird weitgehend sichergestellt, dass der jeweilige Funkkanal optimal im Zeit­ mittel entzerrt werden kann. Während des vierten, letzten Zeitabschnitts GP1 des Bursts BU1 wird schließlich keine Signalübertragung vorgenommen, das heißt, diese sogenannten Guard Period ist unbelegt, um eine Sicherheitslücke bzw. Tot­ zeit zwischen den einzelnen, zeitlich nacheinander übertrage­ nen Times Slots Ts0, DwTPS1, DP, UpPTS1, Ts1 mit Ts6 bereit­ zustellen. Dadurch werden insbesondere störende Signalüberla­ gerungen bzw. Interferenzen von Signalen aufeinanderfolgender Slots, die etwaig durch Signallaufzeitunterschiede wie z. B. bei Mehrwegeausbreitung auftreten könnten, weitgehend vermie­ den. Auf diese Weise ist eine einwandfreie Signalübertragung über die Luftschnittstelle FU weitgehend sichergestellt.

Insgesamt betrachtet kann also während des jeweiligen Zeit­ schlitzes die Funkübertragung eines sogenannten Normal Bursts (Datenbüschels), der eine zeitliche Sektionierung in Symbols (Chips) und zwar in die erste Gruppe von Nutzdaten, den nach­ folgenden Midambles, der zweiten Gruppe von Nutzdaten, sowie der Guard Period enthält, erfolgen. Im 1.28 Mcps-TDD-Mode von UMTS weist der normale Burst BU1 eine Gesamtlänge von 864 Chips auf, was einer Gesamtzeitdauer von 675 µsec bei einer Chipdauer von Tc = 781,25 nsec entspricht. Jeder Datenblock DA1 bzw. DA2 des Bursts BU1 besteht vorzugsweise aus 352 Chips. Die Midamblesektion MA hat eine Länge von 144 Chips; Die Guard Period GP1 ist 16 Chips lang. Mit der in 1.28 Mcps- TDD definierten Chipfrequenz (entspricht einer Chipdauer von Tc = 781,28 nsec) hat der normale Burst BU1 eine Länge von 675 µsec. In den normalen Zeitschlitzen Ts0 mit Ts6 lassen sich bis zu 16 Bursts zeitgleich unterbringen, die sich durch ihre Spreizcodes unterscheiden. Entsprechend dem Spreizfaktor kann pro Burst eine unterschiedliche Anzahl von Daten übertragen werden.

Fig. 3 zeigt schematisch die zeitliche Unterteilung bzw. Struktur eines Downlink-Synchronisationsbursts BU2, der wäh­ rend des Downlink Pilot Times Slot DwPTS des jeweiligen Sub­ frames wie z. B. SFi gesendet wird. Er weist während eines er­ sten Zeitabschnitts eine Guard Period, das heißt Totzeit GP2 auf. Dieser folgt als zweiter Sektionsabschnitt ein sogenannter Synchronisationsblock SYNC1 nach. Im 1.28 Mcps-TDD-Mode von UMTS wird die Guard Period des Downlink-Synchronisations Bursts BU2 etwa gleich 32 Chips lang gewählt. Für den Syn­ chronisationsblock SYNC1 wird vorzugsweise eine Länge von 64 Chips gewählt. Auf diese Weise weist der Downlink- Synchronisations Burst im 1.28 Mcps-TDD-Mode eine Gesamtlänge von 96 Chips auf, was einer Zeitdauer von 96 Tc = 75 µsec entspricht, wobei Tc die Chipdauer Tc = 781,25 nsec angibt. Der jeweilige Downlink-Synchronisations Burst wird dabei je­ weils stets im selben vorreservierten Downlink Pilot Times Slot wie z. B. DwPCH1 übertragen, das heißt es besteht eine vorausgewählte feste Zuordnung zu den Times Slots jedes Sub­ frames.

In entsprechender Weise wird der sogenannte Uplink-Synchro­ nisationsburst nur in einem einzigen, fest zugeordneten Uplink Pilot Times Slot wie z. B. UpPTS übertragen. Dieser Uplink Synchronisationsburst ist bezüglich seiner zeitlichen Struktur schematisch in Fig. 4 gezeichnet. Er weist als er­ ste Zeitsektion einen Synchronisationsblock SYNC2 auf, dem eine Guard Period GP3 nachfolgt, d. h. sein zeitlicher Aufbau ist umgekehrt zur Abfolge der Zeitsektionen des Downlink- Synchronisationsburst's von Fig. 3. Im 1.28 Mcps-TDD-Mode von UMTS wird der Synchronisationsblock SYNC2 des Uplink Syn­ chronisations Bursts vorzugsweise etwa gleich 128 Chips, die zeitliche Länge der Guard Period insbesondere gleich 32 Chips gewählt. Damit weist der Uplink Synchronisationsburst BU3 vorzugsweise eine zeitliche Gesamtlänge von 160 Tc = 125 µsec auf.

Zwischen dem Uplink- und Downlink-Synchronisationsburst ist in der zeitlichen Abfolge von Zeitschlitzen des jeweiligen Subframes entsprechend Fig. 1 ein Zeitschlitz GP als zusätz­ liche Guard Period, das heißt Totzeit, vorgesehen, um eine gegenseitige Störung zu vermeiden. Die Länge dieser zusätzli­ chen Guard Period GP ist im 1.28 Mcps-Mode von UMTS vorzugs­ weise gleich 96 Chips gewählt.

Für die drei UMTS-Modes FDD (Frequenzy Division Duplex), 3.84 Mcps-TDD (Time Division Duplex), und 1.28 Mcps-TDD sind ver­ schiedene Diversity-Verfahren spezifiziert. Details dazu sind in den einschlägigen Spezifikationen 3G TR 25.928: "1,28 Mcps funktionality for UTRA TDD Physical Layer, Version 1.1.0 (2000-07), 3G TS 25.221: "Physical channels and mapping of transport channels onto physical channels (TDD)" Release 1999, Version 3.3.0 (2000-06), 3G TS 25.224: "Physical Layer Procedures (TDD)" Release 1999, Version 3.3.0 (2000-06), 3G TS 25.211: "Physical channels and mapping of transport channels onto physical channels (FDD)", Release 1999, Version 3.3.0 (2000-06) angegeben.

Unter Diversity wird das Übertragen mehrerer statistisch un­ abhängiger Kopien des gleichen Signals verstanden. Diversity- Verfahren werden insbesondere in Mobilfunksystemen der drit­ ten Generation wie z. B. UMTS, angewendet, um etwaig störende Einflüsse wie z. B. in Form von Fading auf den jeweiligen Mo­ bilfunkkanal zu minimieren. So kann beispielsweise in einer typischen Mobilfunkumgebung für die Downlinkrichtung von ei­ ner ortsfesten Basisstation zu einem bestimmten Teilnehmerge­ rät in deren Funkzelle das Sendesignal der Basisstation die­ ses Teilnehmergerät auf verschiedenen Wegen mit unterschied­ lichen Laufzeiten und Dämpfungseinflüssen erreichen. Das emp­ fangene Signal setzt sich somit aus einer Vielzahl von Kompo­ nenten zusammen, wobei sich deren Amplituden, Laufzeiten und Phasen zufällig verhalten. Die einzelnen Signale können sich dabei konstruktiv (signalverstärkend) oder destruktiv (si­ gnalschwächend) überlagern. Dies führt zu stark wechselnden Empfangsfeldstärken am Ort des jeweiligen Teilnehmergeräts. Dieser Effekt tritt insbesondere bei einem sich bewegenden Teilnehmergerät entlang der von diesem zurückgelegten Weg­ strecke auf. Der signalschwächende Effekt wird dabei als so­ genanntes Fading (engl. to fade = abschwächend) bezeichnet.

Allgemein betrachtet ist das Grundprinzip von Diversity, das der Sender dem Empfänger mehrere statistisch unabhängige Ko­ pien des gleichen Signals schickt. Diese Signale kommen auf verschiedenen Ausbreitungspfaden mit unterschiedlichen Lauf­ zeiten mit Dämpfungseinflüssen im Empfänger an. Dort wird dann das jeweils stärkste Signal detektiert. Auf diese Weise werden die Fadingeinflüsse verringert, da die Wahrscheinlich­ keit, dass die Signale gleichzeitig einem "tiefen fade", d. h. mit zu starker Abschwächung empfangen werden, recht klein ist. Vorzugsweise sind die Kopien des jeweiligen Sendesignals sowie dessen Originalsignal möglichst unkorreliert zueinander gewählt. Dadurch ist weitgehend sichergestellt, dass die durch Fading verursachten Signaleinbrüche nicht gleichzeitig auf den verschiedenen Ausbreitungspfaden erfolgen.

Für den 1.28 Mcps-TDD-Mode von UMTS sind insbesondere ver­ schieden Diversity-Verfahren vorgesehen, allerdings vorzugs­ weise nur in Downlink-Richtung und derzeit vorzugsweise mit zwei Sendeantennen. Beispielsweise ist für den physikalischen Broadcast-Kanal P-CCPCH (Primary Common Control Physical Channel) das sogenannte Block-STDD-Verfahren (Space Time Transmit Diversity) spezifiziert. In Fig. 5 ist dieses Ver­ fahren schematisch dargestellt. Die Basisstation ist mit 2 Sendeantennen SA1, SA2 ausgestattet. Im Diversity-Mode wird über die Antenne SA1 das jeweilige Originalsignal übertragen, während über die Antenne SA2 eine codierte Kopie des des von der ersten Antenne SA1 abgestrahlten Antennensignals gesendet wird. Mittels eines Block-STDD-Coders SC wird eine blockweise Codierung von zu übertragende Datensymbolen S₁, S₂, . . . ., S_n/1, S_n/2, S_n/2+1, . . . SN durchgeführt. Mit diesem werden die Daten für die Antenne SA1 nicht codiert. Hingegen wird mittels des Block-STDD-Coders SC der Datenblock von N Datensymbolen S₁, . . . S_N am Codereingang komplex konjugiert (in der Fig. 5 dargestellt durch das Zeichen), dieser Datenblock in zwei Hälften (S₁*, . . . S*_N/2) und (S*_N/2+1, . ., S*_N) aufgeteilt und deren Reihenfolge vertauscht, wobei der Teil (S*_N/2-1, . . ., S*_N) noch mit einem negativen Vorzeichen versehen wird. Durch dieses Codierungsschema der Block-STDD-Codierung werden 2 weitgehend statistisch unabhängige Datensequenzen für die jeweiligen Sendeantennen SA1, SA2 generiert.

Nach der Block-STDD-Codierung werden die Datenblöcke in den beiden Antennenzweigen jeweils mit dem für den Broadcast- Kanal reservierten CDMA-Codes wie z. B. c⁽¹⁾, c⁽²⁾ und dem zell­ spezifischen Scrambling-Code gespreizt. Dazu ist im jeweili­ gen Antennenzweig von Fig. 5 jeweils ein Scrambler SCR1 bzw. SCR2 vorgesehen. Danach werden die gespreizten Datenblöcke zu einem normalen Burst jeweils mit Hilfe eines zugehörigen Mul­ tiplexers MU1 bzw. MU2 im jeweiligen Antennenzweig gemulti­ plext und über die zugehörige Antenne SA1 bzw. SA2 übertra­ gen. Für die Antenne SA1 werden im Einzelnen die Datenblöcke mit den Midamblen m⁽¹⁾ multiplext, während die Datenblöcke für die Antenne SA2 entsprechend mit den Midamblen m⁽²⁾ gemulti­ plext werden. Für den jeweiligen Broadcast-Kanal sind neben den CDMA-Codes c^(1), c⁽²⁾ vorzugsweise auch die beiden Midambles m⁽¹⁾, m⁽²⁾ fest reserviert. Die Midamble m⁽²⁾ werden nur im Di­ versity-Mode der jeweiligen Basisstation verwendet, andern­ falls bleiben sie ungenutzt. Die beiden Midambles m⁽¹⁾, m⁽²⁾ werden dabei von einem Zell-spezifischen "Basic Midamble Code" generiert. Im Normal-Mode, d. h. wenn kein Diversity- Sendebetrieb der jeweiligen Basisstation vorliegt, entfallen die Block-STDD-Codierung und die nachfolgenden Operationen im zweiten Antennenzweig.

Das jeweilige Teilnehmergerät, insbesondere Mobilfunkgerät wird vorzugsweise mit nur einer einzigen Antenne zum Senden und Empfangen von Daten ausgestattet. Im Diversity-Mode wer­ den dann die beiden empfangenen Fadingsignale, die im Diver­ sity-Mode von der jeweiligen Basisstation abgestrahlt werden, im Empfänger des jeweiligen Teilnehmergeräts so kombiniert, dass jeweils das beste der beiden Signale ausgewählt wird. Diese Auswertung würde bei der Übertragung des jeweiligen Broadcast-Kanals im Diversity-Mode zu einer Erhöhung des Detektionsaufwands im Empfänger des jeweiligen Teilnehmergeräts führen.

Aufgrund der besonderen Bedeutung des jeweiligen Broadcast- Kanals ist es zweckmäßig, dass alle in einer Funkzelle be­ findlichen Teilnehmergeräte diesen Kanal optimal empfangen können. Über den Broadcast-Kanal werden nämlich alle system­ relevanten Informationen der jeweiligen Funkzelle übertragen, wie z. B. Informationen zur Leistungsregelung des jeweiligen Teilnehmergeräts oder über die verfügbaren CDMA-Codes in der jeweiligen Funkzelle. Deshalb sendet die Basisstation den je­ weiligen Broadcast-Kanal vorzugsweise in bestimmten, insbe­ sondere periodischen Zeitabständen. Alle Teilnehmergeräte in der Funkzelle dieser Basisstation hören diesen Broadcast- Kanal dann zu diesen bestimmten Sendezeitpunkten, insbesonde­ re periodisch ab. Falls sich beispielsweise die Übertragungs­ eigenschaften in der jeweiligen Funkzelle verschlechtern, so sendet die Basisstation in dieser Funkzelle den Broadcast- Kanal zweckmäßigerweise im Diversity-Mode. Im Regelfall si­ gnalisiert dies die Basisstation allen in ihrer Funkzelle be­ findlichen Teilnehmergeräten vorher über den Broadcast-Kanal selbst, so dass die Teilnehmergeräte dementsprechend vorbe­ reitet sind, ein zweites Fadingsignal von der Basisstation zu detektieren. Ansonsten würde das Teilnehmergerät eine soge­ nannte blinde Detektion des Diversity-Modes durch ständige Detektion der Midambles m⁽²⁾ des zweiten Antennenzweigs durch­ führen. Werden die zweiten Midambles m⁽²⁾ empfangen, so würde das jeweilige Teilnehmergerät Signale im Diversity-Mode emp­ fangen. Andernfalls könnte es den Broadcast-Kanal schlecht oder im schlimmsten Fall überhaupt nicht empfangen. Eine sol­ che ständige Detektion der Midambles m⁽²⁾ des zweiten Anten­ nenzweigs würde jedoch einen erheblichen Detektionsaufwand im Empfänger des jeweiligen Teilnehmergeräts nach sich ziehen.

Gegenwärtige Methoden zur Detektion des jeweiligen Broadcast- Kanals im Diversity-Mode setzen voraus, dass das jeweilige Teilnehmergerät bereits in einer Funkzelle eingebucht ist.

Bisher werden Fälle nicht betrachtet, bei denen sich das Teilnehmergerät zum ersten Mal z. B. wenn ein Benutzer sein Handy einschaltet oder durch Handover (Übergang von einer Nachbarzelle in die momentane Aufenthaltsfunkzelle) in eine neue Zelle einbuchen will, und die dort zuständige Basissta­ tion den Broadcast-Kanal bereits im Diversity-Mode sendet. In diesen beiden Fällen wäre es für das jeweilige Teilnehmerge­ rät vorteilhaft, bereits beim Vorgang des Einbuchens in die neue Funkzelle eine entsprechende Signalisierung des Diversi­ ty-Modes zu bekommen und seinen Empfänger dementsprechend einzustellen. Anderenfalls würde das Teilnehmergerät diesen Broadcast-Kanal schlecht oder schlimmstenfalls überhaupt nicht empfangen, womit dann ein Einbuchen in die neue Funk­ zelle fehlschlagen würde.

Eine Aufgabe der Erfindung ist es deshalb insbesondere, dem jeweiligen Teilnehmergerät auch bei einem Wechsel der Funk­ zelle so früh wie möglich die optimale Detektion des jeweili­ gen Broadcast-Kanals zu ermöglichen, selbst wenn dort in der neuen Funkzelle die Basisstation bereits im Diversity-Mode sendet. Dies wird dadurch ermöglicht, dass in der jeweiligen Basisstation ein oder mehrere Downlink-Synchronisationsbursts zur Kennzeichnung des Diversity-Mode-Betriebs der jeweiligen Basisstation zusätzlich mit einem Kennzeichnungsfaktor beauf­ schlagt werden. Aufgrund dieses Kennzeichnungsfaktors minde­ stens eines, vom jeweiligen Teilnehmergerät empfangenen Down­ link-Synchronisationsbursts wird diesem Teilnehmergerät der Diversity-Mode der Basisstation in dessen momentaner Aufent­ haltsfunkzelle vorab signalisiert, so dass das Teilnehmerge­ rät sofort seinen Empfangsbetrieb entsprechend auf den Diver­ sity-Mode umstellen kann. Allgemein ausgedruckt kann also durch die Modulation mindestens eines Downlink- Synchronisations-Kanals der Diversity-Mode der jeweiligen Ba­ sisstation den Teilnehmergeräten in der zugehörigen Funkzelle signalisiert werden. Ein Vorteil dieser Art von Diversity- Mode Signalisierung liegt insbesondere in der optimalen De­ tektion des Broadcast-Kanals durch die rechtzeitige Signalisierung in den Fällen, bei der sich das jeweilige Teilnehmer­ gerät zum ersten Mal oder durch Handover in eine neue Funk­ zelle einbucht.

Die Signalisierung des Diversity-Modes der jeweiligen Basis­ station beruht also auf der Modulation mindestens eines Down­ link-Synchronisations-Kanals wie z. B. DwPCH1 in Fig. 1. Auf diese Weise kann dem jeweiligen Teilnehmergerät bereits beim Einbuchungsvorgang signalisiert werden, ob der wichtige Broadcast-Kanal bereits im Diversity-Mode von der Basisstati­ on in der momentanen Aufenthaltsfunkzelle gesendet wird oder nicht. Ein solcher Einbuchungsvorgang kann beispielsweise dann auftreten, wenn das jeweilige Teilnehmergerät zum ersten Mal in eine neue Funkzelle eintritt oder durch Handover in eine neue Funkzelle weitergereicht wird. Bei einem solchen Einbuchungsvorgang eines Teilnehmergeräts in eine neue Funk­ zelle synchronisiert sich dieses Teilnehmergerät auf die Zeitschlitz- und Rahmenstruktur der zuständigen Basisstation. Dies erfolgt insbesondere durch die Detektion mindestens ei­ nes Downlink-Synchronisationsbursts und/oder mindestens eines Broadcast-Kanals der neuen Funkzelle. Im 1.28 Mcps-TDD- Standard wird dieser Prozess als Zellsuche bezeichnet. Innerhalb der Zeitrahmenstruktur von 1.28 Mcps-TDD wird der jeweilige Broadcast-Kanal immer im Zeitschlitz Ts0 (verglei­ che Fig. 1) und der Downlink-Synchronisations-Kanal immer im DwPTS als zweiten Zeitschlitz jedes Subframes wie z. B. SFi gesendet. Auf diesen Downlink-Synchronisations-Kanal wird der mit π/4-QPSK (Qarternary Phase Shift Keying) modulierte Down­ link-Synchronisationscode C_DL,synch - hier der Länge von 64 Chips - übertragen. Im 1.28 Mcps-TDD-Funksystem sind insgesamt vorzugsweise 32 verschiedene Downlink-Synchronisationscodes definiert, mit denen die einzelnen Funkzellen voneinander un­ terschieden werden können. Die jeweilige Basisstation sendet in ihrer Funkzelle während des Zeitschlitzes DwPCH1 ihren je­ weiligen Synchronisationscode in Form eines Synchronisations- Bursts, die es dem jeweiligen Teilnehmergerät in der Funkzel­ le erlauben, sich auf die dortige Basisstation zeitlich zu synchronisieren. Desweiteren wird mit der Modulation des Syn­ chronisationsbursts dem jeweiligen Teilnehmergerät die Posi­ tion des Broadcast-Kanals P-CCPCH (Primary Common Control Physical Channel) innerhalb des Kontroll-Multiframes wie z. B. MF1 signalisiert.

Bei der π/4-QPSK-Modulation als digitales Modulationsverfah­ ren wird unter Modulation die Veränderung des hochfrequenten Trägersignals in Abhängigkeit der zu übertragenen Daten ge­ meint. Hierzu werden jeweils 2 Datenbits zu einem einzigen Datensymbol zusammengefasst. Bei der π/4-QFSK wird die Phase des Trägersignals mit 45°, 135°, 225° oder 315° moduliert, d. h. die π/4-QPSK ist eine um 45° verschobene Version von QPSK. Diesen verschiedenen Phasen PH im Basisband lassen sich in mathematisch vorteilhafter Weise entsprechend Fig. 6 komple­ xe Zeiger KZ mit Realteil und/oder Imaginärteil zuordnen. Im Einzelnen ist der Phase 45° der komplexe Zeiger 1 + j, der Pha­ se PH = 135° der komplexe Zeiger -1 + j, der Phase 225° der kom­ plexe Zeiger KZ = -1 - j, sowie der Phase = 315° der komplexe Zeiger KZ 1 - j zugewiesen.

Der Downlink Pilot Times Slot wie z. B. DwPTS des jeweiligen Subframes z. B. SFi ist jeweils für die Übertragung des Down­ link Pilot Channels wie z. B. DwPCH1 abgestellt. Auf diesem Downlink-Synchronisationskanal wird der mit π/4-QPSK modu­ lierte Downlink-Synchronisationscode C_DL,synch übertragen. Im 1.28 Mcps-TDD-Systems sind vorzugsweise insgesamt 32 ver­ schiedene Downlink-Synchronisationscodes definiert, mit der die einzelnen Funkzellen des Funkkommunikationssystems unter­ schieden werden können. Die jeweilige Basisstation sendet in ihrer Funkzelle auf dem Downlink Pilot Channel wie z. B. DwPCH1 ihren Synchronisationscode. Dadurch ist es einer Mo­ bilstation in der Funkzelle dieser Basisstation ermöglicht, sich bezüglich des zeitlichen Taktes dieser Basisstation zu synchronisieren, das heißt sich an der Basisstation vorgege­ bene Zeitrahmenabfolge und Zeitschlitzstruktur der Luft­ schnittübertragungsstelle anzupassen. Desweiteren wird mit der π/4-QPSK-Modulation des jeweiligen Synchronisationscodes dem jeweiligen Teilnehmergerät in der Funkzelle der jeweili­ gen Basisstation die zeitliche Position des Broadcast- Channels wie z. B. BCH1 innerhalb der Zeitrahmenstruktur, ins­ besondere innerhalb des jeweiligen Kontroll-Multiframes wie z. B. MF1 signalisiert.

Multiframes sind organisatorische Strukturen von Zeitrahmen, mit denen festgelegt wird, in welchen Zeitabständen, in wel­ chen Frames und/oder wie häufig die physikalischen Kanäle ge­ sendet werden. Beispielsweise ist im 1.28 Mcps-TDD-Mode für den Primary Common Control Physical Channel P-CCPCH ein soge­ nannter Kontroll-Multiframe mit 24 TDMA-Rahmen definiert (TDMA = Time Division Multiple Access), d. h. in jeweils 24 aufeinanderfolgenden TDMA-Rahmen wird eine bestimmte Anzahl von P-CCPCH mit jeweils einer vorgegebenen Interleaving- Periode, hier von etwa 20 Millisekunden, in Downlink-Richtung gesendet. Diese Interleaving-Periode von 20 Millisekunden entspricht hierbei im 1.28 Mcps-TDD-Mode vorzugsweise der Zeitdauer von 2 Frames bzw. 4 Subframes. Die Interleaving- Periode gibt also die zeitliche Spreizung der auf dem P-CCPCH übertragenen Daten an. Der Grund für diese zeitliche Sprei­ zung liegt insbesondere darin, dass die Kapazität eines ein­ zelnen Bursts nicht ausreicht, alle Broadcast-Informationen innerhalb eines einzigen Subframes zu übermitteln.

Dem Primary Common Control Physical Channel P-CCPCH auf phy­ sikalischer Ebene ist dabei der Broadcast-Channel auf Trans­ portebenen zugeordnet.

Da über dem Broadcast-Channel systemrelevante Informationen der jeweiligen Funkzelle, wie z. B. Informationen zur Lei­ stungsregelung oder über verfügbare CDMA-Codes, von der je­ weiligen Basisstation zu den Mobilstationen in dieser Funk­ zelle übertragen werden, ist es wünschenswert, dass alle in einer Funkzelle befindlichen Teilnehmergeräte, insbesondere Mobilstationen, diesen Broadcast-Channel weitgehend einwandfrei empfangen können. Deshalb sendet die für die jeweilige Funkzelle zuständige Basisstation diesen Broadcast-Channel vorzugsweise in periodischen Abständen in Form der Kontroll- Multiframes. Zum Empfang dieser Broadcast-Informationen hören dabei alle Teilnehmergeräte in dieser Funkzelle diesen Broadcast-Channel von Zeit zu Zeit, insbesondere periodisch ab. Um die Broadcast-Informationen, die die jeweilige Basis­ station in ihrer Funkzelle sendet, einwandfrei vom jeweilig dort anwesenden Teilnehmergerät detektieren zu können, ist es vorteilhaft, an das jeweilige Teilnehmergerät Informationen darüber zu liefern, wann, wo und wie oft die Broadcast-Kanäle innerhalb eines Kontroll-Multiframes von der zuständigen Ba­ sisstation gesendet werden. Wegen der Interleaving-Periode, das heißt der zeitlichen Spreizung des dem jeweiligen Broadcast-Channel zugeordneten physikalischen Pilot Common Control Physikal Channels P-CCPCH (- hier etwa 20 msec -) ist es zweckmäßig, Downlink-Synchronisationsbursts in mindestens 4 aufeinanderfolgenden Subframes wie z. B. SFi, SFi + 1, SFi + 2, SFi + 3 (vergleiche Fig. 1) QPSK zu modulieren und dadurch diesen 4 Subframes eine spezifische Phasensequenz zur Codie­ rung der zeitlichen Position des Broadcast-Channels im Mul­ tiframe zuzuweisen. Das jeweilige Teilnehmergerät kann dann durch QPSK-Demodulation der Downlink-Synchronisationsbursts, die während des Downlink Pilot Times Slots DwPTS während min­ destens 4 aufeinanderfolgender Subframes beim Teilnehmergerät eintreffen, eine zeitliche Positionszuordnung für ein oder mehrere zeitlich nachfolgende Broadcast-Channel zu den zeit­ lich aufeinanderfolgenden Frames und/oder Subframes der Zeit­ schlitzstruktur vornehmen. Wegen der Interleaving-Periode der Broadcast-Channel bzw. der korrespondierenden Pilot Common Control Physikal Channel ist es für das jeweilige Teilnehmer­ gerät zur zeitlichen Positionsbestimmung, das heißt zum zei­ trichtigen Abhören der Broadcast-Channel Informationen inner­ halb der Multiframe-Zeitrahmenstruktur zweckmäßig, eine Se­ quenz von mindestens 4 Phasen auszuwerten, was durch Demodu­ lation von Downlink-Synchronisations Bursts von mindestens vier aufeinanderfolgenden Downlink Pilot Channels erreicht werden kann. Denn die Zeitdauer eines Subframes beträgt ¼ der Interleaving-Periode von 20 Millisekunden.

Fig. 7 zeigt in schematischer Darstellung Phasensequenzen für 4 aufeinanderfolgenden Downlink-Synchronisationsbursts. Die jeweilige Phasensequenz von 4 Einzelphasenwerten ist je­ weils mit PS bezeichnet. Der jeweiligen Phasensequenz sind jeweils in eindeutiger Weise Framenummern aufgrund der mathe­ matischen Beziehung (SFN/2) mod 8 zugeordnet, wobei SFN die jeweilige Framenummer angibt. Jede der 8 verschiedenen Pha­ sensequenzen korrespondiert somit in eindeutiger Weise mit einer Framenummer SFN. Für die Tabelle nach Fig. 9 ist bei­ spielsweise der Start einer Interleaving-Periode jeweils mit einer Phase von 45° angezeigt. Die Nummerierung der Frames innerhalb des Multiframes läuft von 0 bis 23. Die aktuelle Position im Multiframe wird mit dem Zähler ZSFN (System Frame Number Counter) angezeigt. Beispielsweise wird mit der Pha­ sensequenz 45°, 225°, 225°, 225° signalisier, dass der Broadcast-Channel in den Frames 0, 1, 16 und 17 gesendet wird. In diesen Fällen ist (SFN/2) mod 8 = 0. Entsprechend wird der Phasensequenz 45°, 225°. 225°. 315° signalisiert, dass der Broadcast-Channel in den Frames 14 und 15 gesendet wird. In diesen Fällen ist (SFN/2) mod 8 = 7. Falls das Teilnehmer­ gerät keine der in der Tabelle von Fig. 9 definierten Pha­ sensequenzen detektieren kann, so wiederholt es zweckmäßiger­ weise den Vorgang zur Positionsbestimmung des Broadcast- Channels zum nächstmöglichen Zeitpunkt, das heißt bei Detek­ tion des nächsten Downlink-Synchronisationsbursts. Denn da­ durch wird gleichzeitig auch die Zeitschlitzstruktur nach Fig. 1 beim jeweiligen Teilnehmergerät festgelegt.

In der Spezifikation 3G TR 25.928: 1,28 functionality for UTRA TDD Physical Layer, Version 1.1.0 (2000-07) ist der Pro­ zess der Funkzellensuche im Detail beschrieben. In einem er­ sten Schritt detektiert dazu das jeweilige Teilnehmergerät den Downlink-Synchronisationscode C_DL,synch. Bei Erfolg hat sich das Teilnehmergerät dann auf die stärkste Basisstation in seiner Umgebung auf Zeitschlitz-Ebene synchronisiert. In diesem Zusammenhang weiß das Teilnehmergerät jetzt auch, wel­ che Synchronisationscodes in der Funkzelle verwendet werden. In einem zweiten Schritt versucht dann das Teilnehmergerät den Broadcast-Kanal im vorab festgelegten Zeitschlitz - hier Ts0 - zu lesen. Da die Interleaving-Periode des Broadcast- Kanals 20 msec beträgt, detektiert das Teilnehmergerät die Broadcast-Daten in mindestens 4 aufeinanderfolgenden Subfra­ mes im Zeitschlitz Ts0, um die kompletten Systeminformationen empfangen zu können. Dabei versucht es gleichzeitig, durch die Demodulation der Downlink-Synchronisationscodes von min­ destens 4 aufeinanderfolgenden DwPCH's die zeitliche Position des empfangenen Broadcast-Kanals innerhalb des Kontroll- Multiframes zu bestimmen. Waren alle Schritte erfolgreich, so war die Zellsuche des Teilnehmergeräts erfolgreich, und das Teilnehmergerät ist damit in die Funkzelle eingebucht. An­ dernfalls wiederholt sich der Prozess der Funkzellensuche.

Um nun auch bei einem etwaigen Diversity-Betrieb der jeweili­ gen zuständigen Basisstation dem jeweiligen Teilnehmergerät in deren Funkzelle diesen Diversity-Mode signalisieren, das heißt mitteilen zu können, werden zusätzlich ein oder mehrere Downlink-Synchronisations Bursts zur Kennzeichnung dieses Di­ versity-Mode Betriebs der Basisstation zusätzlich mit einem Kennzeichnungsfaktor B beaufschlagt, insbesondere moduliert. Mit anderen Worten ausgedrückt heißt das, dass die bereits π/4-QPSK modulierten Downlink-Synchronisationscodes zusätz­ lich mit einem Faktor B moduliert werden. Mit diesem Kenn­ zeichnungsfaktor B wird signalisiert, ob der Broadcast-Kanal im Diversity-Mode (Anwendung der Block-STDD-Codierung) von der jeweiligen Basisstation gesendet wird oder nicht. Vor­ teilhaft kann es z. B. sein, wenn der Kennzeichnungsfaktor B = -1 dann gewählt wird, wenn der Broadcast-Kanal P-CCPCH im Diversity-Mode gesendet wird, und den Kennzeichnungsfaktor B = 1 zu wählen, wenn der Broadcast-Kanal P-CCPCH im Normal- Mode gesendet wird. Das Vorzeichen des Kennzeichnungsfaktors B wird also in Diversity-Mode umgekehrt zum Normal-Mode des jeweiligen Broadcast-Kanals gewählt. Dadurch wird erreicht, dass der Broadcast-Kanal von der jeweiligen Basisstation so­ wohl im Diversity-Mode als auch im Normal-Mode jeweils mit etwa der gleichen Leistung abgestrahlt wird.

Folgende verschieden Varianten entsprechend den Tabellen der Fig. 9, 10 mit 13 können für die Signalisierung des Diver­ sity-Modes des jeweiligen Broadcast-Channels zweckmäßig sein. In der linken Spalte jeder Tabelle ist dabei jeweils durch die mathematische Formel (SFN/2) mod 8 in eindeutiger Weise eine Sequenz von Framenummern codiert. Diesen Framecodenum­ mern 0 bis 7 sind dabei entsprechend der Tabelle nach Fig. 7 in eindeutiger Weise Sequenzen von Framenummern SFN zugeord­ net. Diese Framenummern-Sequenzen geben jeweils diejenigen Frames an, über die diejenige Broadcast-Information zeitlich verteilt gesendet wird. Den Codenummern 0 mit 7 ist jeweils in komplexer Schreibweise eine Phasensequenz von 4 Phasen zu­ geordnet, mit denen jeweils die Downlink-Synchronisations Bursts von vier aufeinanderfolgenden Subframes SFi, SFi + 1, SFi + 2, SFi + 3 π/4-QPSK oder QPSK moduliert werden. Im Einzel­ nen zeigt die Tabelle entsprechend der Fig. 9 die π/4-QPSK modulierten Downlink-Synchronisations Bursts C_DL,synch von vier aufeinanderfolgende DwPCH's zur Signalisierung der Position der Broadcast-Kanäle im 24er Kontroll-Multiframe. Die Phasen­ modulation ist dargestellt durch die Multiplikation der Down­ link-Synchronisations-Codes C_DL,synch mit den entsprechenden komplexen Zeigern nach der Tabelle von Fig. 6. Der Start der Interleaving-Periode wird jeweils durch die Phase 45° bzw. den komplexen Zeiger (1 + j) angezeigt. Beispielsweise wird mit der Phasensequenz 45°, 225°, 225°, 225° (entspricht der Folge (1 + j) C_DL,synch, - (1 + j) C_DL,synch, - (1 + j) C_DL,synch, - (1 + j)) C_DL,synch) signa­ lisiert, dass der Broadcast-Kanal in den Frames 0, 1, 16, 17 gesendet wird. Im Normal-Mode werden die modulierten Down­ link-Synchronisations-Bursts-Sequenzen nach der Tabelle von Fig. 9 auf den DwPCHs übertragen. Im Diversity-Mode hingegen werden die modulierten Downlink-Synchronisations-Bursts- Sequenzen zusätzlich noch mit dem Faktor B = -1 moduliert, d. h. in diesem Fall werden die modulierten Downlink- Synchronisations-Bursts-Sequenzen der Tabelle nach Fig. 9 in invertierter Form (Vorzeichenänderung) auf den DwPCHs über­ tragen. Genauso zweckmßig könnte auch die umgekehrte Zuord­ nung des Kennzeichnungsfaktors mit den Werten +1 und -1 zum Normal-Mode und Diversity-Mode sein.

Gegebenenfalls kann es auch zweckmäßig sein, die Downlink- Synchronisations Birsts- bzw. Codes anstelle mit π/4-QPSK mit der normalen QPSK zu modulieren. Dies veranschaulichen die Tabellen entsprechend den Fig. 10 mit 13. Derzeit wird die π/4-QPSK zur Modulation der Daten in den Datenblöcken der normalen Bursts verwendet. Hierzu werden jeweils 2 Datenbits zu einem Datensymbol zusammengefasst. Diese modulieren dann das Trägersignal mit der Phase 0°, 90°, 180° oder 270°. Die Ta­ belle von Fig. 4 zeigt dazu die entsprechende Basisbanddar­ stellung. Den Phasen PH 0°, 90°, 180° sowie 270° sind die kom­ plexen Zeiger KZ 1, j, -1 sowie -j zugeordnet. Die folgenden vier Varianten werden insbesondere relevant, falls im Zuge der Standardisierung der Downlink-Synchronisations Bursts die QPSK-Modulation verwendet wird, anstatt wie bisher die π/4- QPSK.

Variante 2

Die Tabelle nach Fig. 10 zeigt die QPSK-Modulation der Down­ link-Synchronisations-Bursts C_DL,synch von vier aufeinanderfol­ genden DwCPHs zur Signalisierung der Position der Broadcast- Kanäle im 24-er Kontroll-Multiframe. Die QPSK-Modulation ist dargestellt durch die Multiplikation der Downlink- Synchronisationscodes C_DL,synch mit den entsprechenden komple­ xen Zeigern nach der Tabelle von Fig. 8. Der Start der In­ terleaving-Periode wird jeweils durch die Phase 0° bzw. den Faktor 1 angezeigt. Beispielsweise wird der Phasensequenz 0°, 180°, 180°, 180°, 180° (entspricht der Folge C_DL,synch, -C_DL,synch, -C_DL,synch, -C_DL,synch) signalisiert, dass der Broadcast-Kanal in den Frames 0,1,16 und 17 gesendet wird. Im Normal-Mode werden die modulierten Downlink-Synchronisations-Bursts-Sequenzen der Tabelle von Fig. 10 auf den DwPCHs übertragen. Im Diver­ sity-Mode werden die modulierten Downlink-Synchronisations- Bursts Sequenzen in invertierter Form auf den DwPCHs übertra­ gen, d. h. mit umgekehrten Vorzeichen. Allgemein ausgedrückt sind die Phasensequenzen entsprechend der Tabelle von Fig. 10 um -45° gegenüber den Phasensequenzen der Tabelle von Fig. 9 versetzt.

Variante 3

Die Tabelle von Fig. 11 zeigt die QPSK-Modulation der Down­ link-Synchronisationscodes C_DL,synch von vier aufeinanderfolgen­ den DwPCHs, in der der Start der Interleaving-Periode durch die Phase 90° bzw. mit dem Faktor j angezeigt wird. Bei­ spielsweise wird mit der Phasensequenz 90°, 270°, 270°, 270° (entspricht der Folge von komplexen Zeigern j C_DL,synch, -j C_DL,synch -j C_DL,synch, -j C_DL,synch) signalisiert, dass der Broadcast- Kanal in den Frames 1, 16 und 17 gesendet wird. Im Normal- Mode werden die modulierten Downlink-Synchronisations-Bursts- Sequenzen entsprechend der Tabelle nach Fig. 11 auf den DwPCHs übertragen. Im Diversity-Mode werden die modulierten Downlink-Synchronisationscode-Sequenzen in invertierter Form d. h. mit umgekehrten Vorzeichen auf den DwPCHs übertragen. Die Tabelle nach der Fig. 11 geht dabei aus der Tabelle nach Fig. 9 dadurch hervor, dass die dortigen Phasensequenzen um +45° versetzt werden.

Variante 4

Die Tabelle nach der Fig. 12 zeigt die QPSK-Modulation der Downlink-Synchronisationscodes C_DL,synch von vier aufeinander­ folgenden DwPCHs, in der der Start der Interleaving-Periode durch die Phase 180° bzw. mit dem Faktor -1 angezeigt wird. Beispielsweise wird mit der Phasensequenz 180°,0°,0°,0° (ent­ spricht der Folge -C_DL,synch,_CDL,synch,_{CDL,synch,CDL,synch}) signalisiert, dass der Broadcast-Kanal in den Frames 0, 1, 16 und 17 gesendet wird. Im Normal-Mode werden die modulierten Downlink- Synchronisationscode-Sequenzen nach Tabelle 7 auf dem DwPCHs übertragen. Im Diversity-Mode werden die modulierten Down­ link-Synchronisationscode-Sequenzen in invertierter Form auf den DwPCHs übertragen. Die Phasensequenzen entsprechen der Tabelle nach Fig. 12, sind somit gegenüber den Phasensequen­ zen von Fig. 9 um +135° verdreht.

Variante 5

Die Tabelle nach der Fig. 13 zeigt die QPSK-Modulation der Downlink-Synchronisationscodes C_DL,synch von vier aufeinander­ folgenden DwPCHs, in der der Start der Interleaving-Periode durch die Phase 270° bzw. den Faktor -j angezeigt wird. Bei­ spielsweise wird mit der Phasensequenz 270°, 90°, 90°, 90° (ent­ spricht der Folge -j C_DL,synch, +j C_DL,synch, +j C_DL,synch +j C_DL,synch) signalisiert, dass der Broadcast-Kanal in den Frame 0,1,16 und 17 gesendet wird. Im Normal-Mode werden die modulierten Downlink-Synchronisationscode-Sequenzen nach Tabelle 7 auf den DwPCHs übertragen. Im Diversity-Mode werden die modulier­ ten Downlink-Synchronisationscode-Sequenzen in invertierter Form auf den DwPCHs übertragen. Damit sind die Phasensequen­ zen nach der Tabelle von Fig. 13 um -135° gegenüber den Pha­ sensequenzen der Tabelle nach Fig. 9 verdreht.

Ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel nach der ersten Varian­ te kann insbesondere folgendermaßen durchgeführt werden:
Ausgehend von der Rahmenstruktur nach der Fig. 1 wird der Broadcast-Kanal P-CCPCH im Zeitschlitz Ts0 und der Downlink- Synchronisations-Kanal DwPCH1 im DwPTS Zeitschlitz übertra­ gen. Auf dem Synchronisationskanal werden die π/4-QPSK modu­ lierten Downlink-Synchronisationscodes übertragen. Des Weite­ ren ist in der Funkzelle ein 24er Kontroll-Multiframe defi­ niert, der die Broadcast-Kanäle jeweils in den Frames 0, 1, 16 und 17 in Downlink-Richtung sendet. Demnach wird die Ba­ sisstation im Normal-Mode im Kontroll-Multiframe die Downlink-Synchronisationscode-Sequenz (1 + j) C_DL,synch, -(1 + j) C_DL,synch, -(1 + j) C_DL,synch, -(1 + j) C_DL,synch) auf den DwPCH übertra­ gen, um die Position der Broadcast-Kanäle im Multiframe anzu­ zeigen. Der Start der Interleaving-Periode wird durch die Phase 45° bzw. den Faktor (1 + j) angezeigt. Im Diversity-Mode wird die Basisstation im Multiframe die invertierte Downlink- Synchronisationscode-Sequenz (1 + j) C_DL,synch, -(1 + j) C_DL,synch, -(1 + j) C_DL,synch, -(1 + j) C_DL,synch auf den DwCPH1 übertragen, um die zeitliche Position der Broadcast-Kanäle im Multiframe anzu­ zeigen. Der Start der Interleaving-Periode wird in diesem Fall durch die Phase 225°bzw. den Faktor -(1 + j) angezeigt.

Alle Teilnehmergeräte der jeweiligen Funkzelle hören nun den Downlink-Synchronisations-Kanal ab. Wenn im Rahmen der Funk­ zellensuche die nun modulierten Downlink-Synchronisations­ codes vom jeweiligen Teilnehmergerät detektiert werden, dann weiß das Teilnehmergerät gleichzeitig, ob Diversity-Mode für den Broadcast-Kanal vorliegt oder nicht. Falls Diversity-Mode vorliegt, dann kann der Broadcast-Kanal im Zeitschlitz Ts0 optimal detektiert werden, und das Teilnehmergerät kann sich erfolgreich in die neue Funkzelle einbuchen.

Analog zu diesem Ausführungsbeispiel nach dieser ersten Vari­ ante kann auch für die Varianten 2 mit 5 vorgegangen werden.

Claims (9)

1. Verfahren zur Signalisierung des Diversity-Modes ein oder mehrerer Broadcast-Kanäle (BCH1), die von mindestens ei­ ner Basisstation (BS1) innerhalb einer Vielzahl von zeitlich aufeinanderfolgenden Zeitschlitzen über mindestens eine Luft­ schnittstelle (FU) an mindestens ein Teilnehmergerät (UE1) eines Funkkommunikationssystems (MCS) übertragen werden, dadurch gekennzeichnet, dass in der jeweiligen Basisstation (BS1) ein oder mehrere Downlink-Synchronisations Bursts (BU2) zur Kennzeichnung des Diversity-Mode-Betriebs der jeweiligen Basisstation (BS1) zu­ sätzlich mit einem Kennzeichnungsfaktor (B) beaufschlagt wer­ den, und dass aufgrund dieses Kennzeichnungsfaktors (B) min­ destens eines, vom jeweiligen Teilnehmergerät (UE1) empfange­ nen Downlink-Synchronisations Bursts (BU2) der Diversity-Mode der Basisstation (BS1) diesem Teilnehmergerät (UE1) signali­ siert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Teilnehmergerät ein Mobilfunkgerät (UE1), insbeson­ dere Mobiltelefon, verwendet wird.

3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Signalisierung des Normal-Modes des jeweiligen Broadcast-Kanals der Kennzeichnungsfaktor (B) gleich +1 ge­ wählt wird, und dass zur Signalisierung des Diversity-Modes des jeweiligen Broadcast-Kanals der Kennzeichnungsfaktor (B) gleich -1 gewählt wird.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Beaufschlagung des jeweiligen Downlink- Synchronisation Bursts (BU2) dieser mit dem Kennzeichnungs­ faktor (B) multipliziert wird.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Downlink-Synchronisations Bursts (BU2) in mindestens 4 aufeinanderfolgenden Subframes (SFi, SFi + 1, SFi + 2, SFi + 3) der Zeitschlitzstruktur der jeweiligen Luftschnittstelle (FU) QPSK oder π/4-QPSK (QPSK = Quaternary Phase Shift Keying) mo­ duliert werden.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass durch diese QPSK oder π/4-QPSK-Modulation der mindestens 4 aufeinanderfolgenden Subframes (Si, SFi + 1, SFi + 2, SFi + 3) die zeitliche Positionszuordnung für ein oder mehrere zeit­ lich nachfolgende Broadcast-Kanäle zu den zeitlich aufeinan­ derfolgenden Frames und/oder Subframes der Zeitschlitzstruk­ tur vorgenommen wird.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Funkkommunikationssystem (MCS) im 1.28 Mcps-TDD-Mode betrieben wird.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorzeichnen des Kennzeichnungsfaktor (B) im Diversi­ ty-Mode umgekehrt zum Normal-Mode des jeweiligen Broadcast- Kanals (BCH1) gewählt wird.

9. Funkkommunikationssystem, das zur Signalisierung des Di­ versity-Modes ein oder mehrerer Broadcast-Kanäle (BCH1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche ausgebildet ist.