DE10113034A1

DE10113034A1 - Drahtloses Netzwerk

Info

Publication number: DE10113034A1
Application number: DE2001113034
Authority: DE
Inventors: Christoph Herrmann
Original assignee: Philips Corporate Intellectual Property GmbH
Current assignee: Philips Intellectual Property and Standards GmbH
Priority date: 2001-03-17
Filing date: 2001-03-17
Publication date: 2002-09-26

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein drahtloses Netzwerk mit mindestens einer Basisstation und mehreren zugeordneten Terminals zum Austausch von Nutz- und Steuerdaten und mit wenigstens einem gemeinsamen Übertragungskanal, der für den Zugriff mehrerer Terminals vorgesehen ist, DOLLAR A wobei die Basisstation zur Steuerung des Zugriffs auf den gemeinsamen Übertragungskanal vorgesehen ist, DOLLAR A wobei die Terminals dazu vorgesehen sind, für den Zugriff auf den gemeinsamen Übertragungskanal wenigstens ein Zugriffssignal an die Basisstation zu senden und wobei den einer Basisstation zugeordneten Terminals jeweils verschiedene Startzeitpunkte zum Senden des Zugriffssignals exklusiv zugeordnet sind.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein drahtloses Netzwerk.

In dem Dokument 3GPP TS 25.211 V3.5.0, 3^rd Generation Partnership Project (3GPP) "Physical Channels and mapping of transport channels onto physical channels (FDD)" wird ein Funknetzwerk vorgeschlagen, das gemeinsame Übertragungskanäle aufweist, welche für die gemeinsame, bedarfsabhängige Nutzung von mehreren Terminals vorge sehen sind. Ein derartiger Kanal kann z. B. der in dem obigen Dokument als CPCH-Kanal (Common Packet Channel) bezeichnete Kanal oder der in dem obigen Dokument als RACH-Kanal (Random Access Channel) bezeichnete Kanal sein.

Das Funknetzwerk besteht aus mehreren Funkzellen mit jeweils einer Basisstation und darin befindlichen Terminals oder Mobilstationen. Nach der Registrierung und Synchroni sierung eines Terminals kann die Basisstation bedarfsabhängig einem Terminal einen oder mehrere gemeinsame Übertragungskanäle zuordnen. Dies erfolgt jeweils dann, wenn der Nachrichtenbedarf eines Terminals einen bestimmten Schwellwert übersteigt. Das Termi nal wählt dann bei Bedarf aus den ihr zugeordneten gemeinsamen Übertragungskanälen einen Kanal aus und sendet zunächst eine Zugriffs-Präambel (Access-Preamble). Bei dem bekannten Funknetzwerk ist vorgesehen, die Zugriffs-Präambel in zeitlichen Abständen mehrfach zu senden und die Sendeleistung jeweils zu erhöhen, bis von der Basisstation ein Bestätigungssignal an das Terminal gesendet wird. Mit diesem Bestätigungssignal wird dem Terminal signalisiert, dass das von dem Terminal gesendete Signal von der Basisstation mit ausreichender Leistung empfangen wird. Dieses Verfahren wird auch als Power-Ramping bezeichnet.

Zur Behandlung von Kollisionsfällen ist bei dem CPCH-Kanal vorgesehen, dass das Ter minal nach Erhalt eines Bestätigungssignals eine Kollisionsauflösungs-Präambel sendet. Diese Kollisionsauflösungs-Präambel wird zufällig ausgewählt. Auch der Empfang der Kollisionsauflösungs-Präambel wird von der Basisstation mittels eines Bestätigungssignals bestätigt. Erst nach Erhalt des Bestätigungssignals für die Kollisionsauflösungs-Präambel ist das Terminal zum Senden des Datenteils berechtigt. Kollisionen treten bei einem derarti gen Kanal nur auf, wenn zwei Terminals zufällig dieselbe Kollisionsauflösungs-Präambel auswählen.

Zur Behandlung von Kollisionen ist bei dem RACH-Kanal das Slotted-ALOHA-Zugriffs verfahren vorgesehen, bei dem kollidierte Datenpakete nach einer zufällig gewählten Wartezeit erneut übertragen werden.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein drahtloses Netzwerk zu schaffen mit einer anderen Art der Kollisionsbehandlung.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch ein drahtloses Netzwerk
mit mindestens einer Basisstation und mehreren zugeordneten Terminals zum Austausch von Nutz- und Steuerdaten und
mit wenigstens einem gemeinsamen Übertragungskanal, der für den Zugriff mehrerer Terminals vorgesehen ist,
wobei die Basisstation zur Steuerung des Zugriffs auf den gemeinsamen Übertragungskanal vorgesehen ist,
wobei die Terminals dazu vorgesehen sind, für den Zugriff auf den gemeinsamen Übertragungskanal wenigstens ein Zugriffssignal an die Basisstation zu senden und wobei den Terminals jeweils verschiedene Startzeitpunkte zum Senden des Zugriffssignals zugeordnet sind.

Unter Zugriffssignalen werden allgemein Signale verstanden, welche das Terminal an die Basisstation sendet, bevor das Terminal mit der Sendung des eigentlichen Datenteils beginnt. Mittels der Zugriffssignale fordern die Terminals z. B. einen gemeinsamen Über tragungskanals bei der Basisstation an. Außerdem können Zugriffssignale auch dazu ver wendet werden, Kollisionen zu vermeiden, falls mehrere Terminals auf denselben gemein samen Übertragungskanal zugreifen möchten.

Unter dem erfindungsgemäßen drahtlosen Netzwerk ist ein Netzwerk mit mehreren Funk zellen zu verstehen, in denen jeweils eine Basisstation und mehrere Terminals Steuer- und Nutzdaten drahtlos übertragen. Eine drahtlose Übertragung dient zur Übertragung von Informationen z. B. über Funk-, Ultraschall- oder Infrarotwege.

Erfindungsgemäß sind den einer Basisstation zugeordneten Terminals jeweils verschiedene Startzeitpunkte zum Senden des Zugriffssignals zugeordnet. Die Startzeitpunkte sind mit Bezug auf einen Referenzrahmen des drahtlosen Netzwerks definiert. Ein solcher Referenz rahmen ist immer für die Datensynchronisation von Terminals und Basisstation bei TDMA-, FDMA- und CDMA-Verfahren notwendig. Ein solcher Referenzrahmen kann verschiedene Unter- oder Subrahmen enthalten oder mit mehreren anderen aufeinander folgenden Rahmen einen Superrahmen bilden. Der Referenzrahmen kann beispielsweise der Rahmen mit einer Dauer von 10 ms im UMTS-System (UMTS = Universal Mobile Telecommunication System) sein.

Mittels einer derartigen Zuordnung verschiedener Startzeitpunkte kann die Basisstation anhand der zeitlichen Lage des Zugriffssignals innerhalb des Referenzrahmens erkennen, welches der Terminals das Zugriffssignal gesendet hat. Auch wenn mehrere Terminals dasselbe Zugriffssignal senden und damit z. B. denselben gemeinsamen Übertragungskanal anfordern, kann die Basisstation dies aufgrund der unterschiedlichen zeitlichen Lage dieser identischen Zugriffssignale erkennen und Kollisionen verhindern. Mittels der unterschied lichen Startzeitpunkte zum Senden des Zugriffssignals ist es möglich, verschiedene ver besserte Verfahren zur Kollisionsbehandlung zu realisieren.

Bei der vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 2 ist vorgesehen, dass Terminals, die Nachrichten über einen gemeinsamen Übertragungskanal senden möchten, zunächst ein Anforderungssignal an die Basisstation senden. Mit diesem Anforderungs signal wird der Basisstation signalisiert, dass das Terminal einen gemeinsamen Über tragungskanal nutzen möchte. Das Anforderungssignal kann z. B. eine Information darüber enthalten, welcher der gemeinsamen Übertragungskanäle angefordert wird oder mit welcher Datenrate das Terminal über einen gemeinsamen Übertragungskanal senden möchte.

Insbesondere kann das Anforderungssignal eine Anforderungs-Präambel (Access-Preamble) sein, wie in dem Dokument 3GPP TS 25.211 V3.5.0, 3^rd Generation Partnership Project (3GPP)) "Physical Channels and mapping of transport channels onto physical channels (FDD)" beschrieben. Dementsprechend wird die Anforderungs-Präambel in zeitlichen Abständen mehrfach gesendet und die Sendeleistung jeweils erhöht, bis von der Basis station ein positives Bestätigungssignal an das Terminal gesendet wird. Mit diesem posi tiven Bestätigungssignal wird dem Terminal signalisiert, dass das von dem Terminal gesen dete Signal von der Basisstation mit ausreichender Leistung empfangen wird. Dieses Ver fahren wird auch als Power-Ramping bezeichnet.

Nach Ablauf einer vordefinierten Zeit (Time-out) kann vorgesehen sein, weder ein posi tives noch eine negatives Bestätigungssignal zu senden. Dies tritt z. B. auf, wenn die Basis station die gesendete Präambel nicht detektieren konnte. Bei einem positiven Bestätigungs signal kann das Terminal den Datenteil des Meldungspakets mit der eingestellten Sende leistung abschicken. Die Basisstation sendet beispielsweise ein negatives Bestätigungssignal aus, wenn für die Aussendung des Datenteils keine oder nicht ausreichende Kanalkapazität vorhanden ist oder wenn mehrere Terminals auf denselben gemeinsamen Übertragungs kanal zugreifen möchten. Bei einem negativen Bestätigungssignal wird nach einer bestimm ten Zeit ein erneuter Sendeversuch mit der ursprünglichen Anfangssendeleistung gestartet und diese dann erneut sukzessive erhöht.

Mittels der Zuordnung unterschiedlicher Startzeitpunkte zum Senden des Anforderungs signals kann die Basisstation bereits nach Empfang der Anforderungssignale Kollisionen eindeutig erkennen. Damit ist ein schnelles und frühzeitiges Erkennen von Kollisionen möglich und nachfolgend lassen sich verschiedene Möglichkeiten zur Kollisionsbehandlung und Kollisionsauflösung realisieren.

Bei der vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 3 senden die Terminals ein Kollisionsauflösungssignal an die Basisstation, falls es bei den von der Basisstation empfangenen Anforderungssignalen zu Kollisionen gekommen ist. Dies ist z. B. dann der Fall, wenn verschiedene Terminals dasselbe Anforderungssignal gesendet haben. Dies wird von der Basisstation aufgrund der unterschiedlichen Startzeitpunkte der Anforderungssignale erkannt. Zur Kollisionsauflösung ist ein Satz von verschiedenen Kollisionsauf lösungssignalen vorgesehen, welche von den Terminals zufällig ausgewählt und an die Basisstation gesendet werden. Kollisionsauflösungssignale können z. B. CR-Präambeln (Collision Resolution Präambeln) sein, die in dem Dokument Dokument 3GPP TS 25.211 V3.5.0, 3^rd Generation Partnership Project (3GPP) "Physical Channels and mapping of transport channels onto physical channels (FDD)" für den CPCH-Kanal näher beschrieben sind. Auch für das Senden der Kollisionsauflösungssignale sind für die verschiedenen Terminals jeweils unterschiedliche exklusiv zugeteilte Startzeitpunkte vorge sehen. Falls es bei der Sendung der Kollisionsauflösungssignale erneut zu Kollisionen kommt, so kann die Basisstation dies anhand der unterschiedlichen Startzeitpunkte der Kollisionsauflösungssignale erkennen. Derartige Kollisionen in der Kollisionsauflösungs phase können z. B. auftreten, wenn zwei Terminals zufällig dasselbe Kollisionsauflösungs signal bzw. dieselbe CR-Präambel auswählen. Bei Erkennen einer Kollision in der Kolli sionsauflösungsphase sendet die Basisstation an die an der Kollision beteiligten Terminals, d. h. an die Terminals, die zufällig dasselbe Kollisionsauflösungssignal gewählt haben, kein Bestätigungssignal (Sendeleistung Null) innerhalb eines vorgegebenen Zeitabschnittes oder in einer anderen Implementierung ein negatives Bestätigungssignal. Da die Terminals kein positives Bestätigungssignal erhalten, senden sie keinen Datenteil. Damit lassen sich Kolli sionen vollständig vermeiden.

Bei der vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 4 ist vorgesehen, dass die Basisstation ein Kollisionserkennungssignal an die Terminals sendet, wenn die Basisstation kollidierende Anforderungssignale erkannt hat. Mittels der Kollisionserkennungssignale wird den Terminals signalisiert, dass die Einleitung einer Kollisionsauflösungsphase erforderlich ist und dass die Terminals dementsprechend Kollisionsauflösungssignale an die Basisstation senden sollen. Die Sendung eines gesonderten Kollisionserkennungssignals zur Einleitung der Kollisionsauflösungssignale hat den Vorteil, dass damit gewährleistet werden kann, dass eine Kollisionsauflösungsphase nur dann eingeleitet wird, wenn es unbedingt erforderlich ist.

Das gesonderte Kollisionserkennungssignal kann z. B. implementiert werden, indem ein CD/CA-ICH-Kanal (Collision Detection/Collision Avoidance Indication Channel) gemäß dem Dokument Dokument 3GPP TS 25.211 V3.5.0, 3^rd Generation Partnership Project (3GPP) "Physical Channels and mapping of transport channels onto physical channels (FDD)", der zur positiven oder negativen Bestätigung von CR-Präambeln vorgesehen ist, nur für diesen Zweck verwendet wird. Die Reduzierung der zur positiven oder negativen Bestätigung von CR-Präambeln zur Verfügung stehenden CD/CA-ICH-Kanäle um einen Kanal und die damit verbundene Reduzierung der zur Verfügung stehenden CR-Symbole um ein Symbol stellt keine wesentliche Einschränkung dar, da keine unentdeckten Kolli sionen auftreten können.

Die vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung gemäß Anspruch 5 stellt eine einfache und zuverlässige Vorschrift dar, mittels derer die Basisstation den Zugriff auf den gemeinsamen Übertragungskanal regeln kann. Mittels dieser Vorschrift wird sichergestellt, dass beim Zugriff auf den gemeinsamen Übertragungskanal keine Kollisionen auftreten. Außerdem wird eine ausreichende Empfangsleistung gewährleistet. Zur Überprüfung, ob das jeweilige spezifische Anforderungssignal nur von einem einzigen Terminal gesendet worden ist, sind die Referenz-Zeitrahmen des drahtlosen Netzwerks vorteilhaft in Zugriffs-Zeitrahmen auf geteilt. Die Überprüfung, ob das jeweilige Anforderungssignal nur von einem Terminal gesendet worden ist, erfolgt dann jeweils nur innerhalb des Zugriffs-Zeitrahmens.

Bei der vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 6 sind die Anforderungs signale jeweils einem gemeinsamen Übertragungskanal eindeutig zugeordnet. Bei dieser Variante können die Terminals gezielt durch Senden des entsprechenden Anforderungs signals einen bestimmten gemeinsamen Übertragungskanal anfordern.

Falls das einem bestimmten Übertragungskanal zugeordnete Anforderungssignal nur von einem Terminal gesendet wird und falls weiterhin dieser bestimmte gemeinsame Über tragungskanal nicht bereits benutzt wird, kann die Basisstation ein positives Bestätigungs signal an das Terminal senden und den gemeinsamen Übertragungskanal für dieses Terminal freigeben.

Falls das einem bestimmten Übertragungskanal zugeordnete Anforderungssignal von mehreren Terminals zu verschiedenen Startzeitpunkten gesendet wird, sendet die Basisstation ein negatives Bestätigungssignal an die Terminals und verhindert damit den Zugriff auf den gemeinsamem Übertragungskanal. Dadurch werden Kollisionen ver mieden. Die einzelnen Terminals müssen dann erneut ein Anforderungssignal an die Basisstation senden. Alternativ ist es möglich, im Anschluss an das Senden der negativen Bestätigungssignale eine Kollisionsauflösungsphase vorzusehen, bei der die Terminals Kollisionsauflösungssignale an die Basisstation senden.

Bei der vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 7 sind jeweils einem gemeinsamen Übertragungskanal mehrere Anforderungssignale zugeordnet. Bei dieser Variante kann die Basisstation bereits nach Empfang der Anforderungssignale bestimmte Kollisionsfälle auflösen. Stehen z. B. 16 verschiedene Anforderungssignale zur Verfügung, so kann dieser Satz von 16 Anforderungssignalen jeweils in 4 Sätze von jeweils 4 Anfor derungssignalen aufgeteilt werden. Dementsprechend ist es dann möglich, 4 gemeinsame Übertragungskanäle vorzusehen, wobei den 4 gemeinsamen Übertragungskanälen jeweils 4 unterschiedliche Anforderungssignale zugeordnet sind.

Falls nun z. B. zwei verschiedene Terminals zwei verschiedene Anforderungssignale senden, welche aber demselben gemeinsamen Übertragungskanal zugeordnet sind, so kann die Basisstation ein positives Bestätigungssignal an das eine Terminal und ein negatives Bestätigungssignal an das andere Terminal senden. Dadurch wird die Kollision sofort aufgelöst.

Falls aber z. B. zwei verschiedene Terminals dasselbe Anforderungssignal auswählen, welches demselben gemeinsamen Übertragungskanal zugeordnet ist, so kann die Basis station nur die Kollision erkennen, aber keine direkte Auflösung der Kollision durch führen. In diesem Fall müsste die Basisstation ein negatives Bestätigungssignal an die Terminals senden.

Die einzelnen Terminals müssen dann erneut ein Anforderungssignal an die Basisstation senden. Alternativ ist es möglich, im Anschluss an das Senden der negativen Bestätigungs signale eine Kollisionsauflösungsphase vorzusehen, bei der die Terminals Kollisionsauf lösungssignale an die Basisstation senden.

Eine weitere Möglichkeit besteht darin, dass mittels des Anforderungssignals nur eine bestimmte Datenrate angegeben wird, mit der das Terminal über einen gemeinsamen Übertragungskanal übertragen möchte. Die Zuordnung eines bestimmten gemeinsamen Übertragungskanals für die angeforderte Datenrate erfolgt dann von der Basisstation.

Bei der vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 8 senden die Terminals die Anforderungssignale nur jeweils zu Beginn eines Zugriffs-Zeitrahmens. Bei dieser Variante kann die Basisstation in der ersten Phase, in der die Anforderungssignale von den Terminals zeitgleich gesendet werden, Kollisionen nicht erkennen, d. h. es kann nicht erkannt werden, wenn mehrere Terminals dasselbe Anforderungssignal senden.

Unter Zugriffs-Zeitrahmen werden Zeitrahmen verstanden, zu deren Anfang jeweils alle Terminals zum Senden eines Anforderungssignals berechtigt sind.

Eine vorteilhafte Realisierung der Zugriffs-Zeitrahmen besteht z. B. darin, zwei aufeinan derfolgende Referenzrahmen des UMTS-Systems von jeweils 10 ms Dauer in 15 gleich lange Zugriffs-Zeitrahmen von jeweils 5120 Chips aufzuteilen.

Da in der ersten Phase Kollisionen nicht erkannt werden können, ist bei einer positiven Bestätigung eines Anforderungssignals automatisch vorgesehen, als zweite Phase eine Kolli sionsauflösungsphase durchzuführen. Zur Kollisionsauflösung ist ein Satz von verschie denen Kollisionsauflösungssignalen vorgesehen, welche von den Terminals zufällig ausge wählt und an die Basisstation gesendet werden. Kollisionsauflösungssignale können z. B. CR-Präambeln (Collision Resolution Präambeln) sein, die in dem Dokument Dokument 3GPP TS 25.211 V3.5.0, 3^rd Generation Partnership Project (3GPP) "Physical Channels and mapping of transport channels onto physical channels (FDD)" für den CPCH näher beschrieben sind. Für das Senden der Kollisionsauflösungssignale sind für die verschie denen Terminals, die zur Gruppe der Nutzer des CPCH gehören, jeweils unterschiedliche exklusiv zugeteilte Startzeitpunkte innerhalb des Zugriffs-Zeitrahmens vorgesehen. Falls es bei der Sendung der Kollisionsauflösungssignale erneut zu Kollisionen kommt, so kann die Basisstation dies anhand der unterschiedlichen Startzeitpunkte der Kollisionsauflösungs signale erkennen. Derartige Kollisionen in der Kollisionsauflösungsphase können z. B. auftreten, wenn zwei Terminals zufällig dasselbe Kollisionsauflösungssignal bzw. dieselbe CR-Präambel auswählen. Bei Erkennen einer Kollision in der Kollisionsauflösungsphase sendet die Basisstation an die an der Kollision beteiligten Terminals, d. h. an die Terminals, die zufällig dasselbe Kollisionsauflösungssignal gewählt haben, kein Bestätigungssignal (Sendeleistung Null) innerhalb eines vorgegebenen Zeitabschnittes oder in einer anderen Implementierung ein negatives Bestätigungssignal. Da die Terminals kein positives Bestätigungssignal erhalten, senden sie keinen Datenteil. Damit lassen sich Kollisionen vollständig vermeiden.

Anspruch 9 bezieht sich auf eine erfindungsgemäße Basisstation, Anspruch 10 auf ein erfindungsgemäßes Terminal und Anspruch 11 auf ein erfindungsgemäßes Verfahren.

Einige schematisch dargestellte Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend anhand der Fig. 1 bis 5 näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein drahtloses Netzwerk mit mehreren Basisstationen und Terminals,

Fig. 2 zwei aufeinanderfolgende Funkrahmen gemäß dem UMTS-Standard von jeweils 10 ms Dauer, wobei die zwei Funkrahmen in 15 Zugriffsrahmen (entsprechend 5120 chips) eingeteilt sind,

Fig. 3a bis 3c drei aufeinanderfolgende Zugriffsrahmen, welche jeweils in 20 Unterzugriffsrahmen (entsprechend 256 chips) aufgeteilt sind, wobei die Unterzugriffsrahmen jeweils einem individuellen Terminal zur Sendung eines Zugriffssignals zugeordnet sind,

Fig. 4 ein Flussablaufdiagramm zur Erläuterung der Zuweisung eines gemeinsamen Über tragungskanals für die Übertragung eines Datenpakets von einem Terminal für eine erste Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 5 ein Flussablaufdiagramm zur Erläuterung der Zuweisung eines gemeinsamen Über tragungskanals für die Übertragung eines Datenpakets von einem Terminal für eine zweite Ausführungsform der Erfindung.

In Fig. 1 ist ein drahtloses Netzwerk, z. B. Funknetzwerk, mit mehreren Basisstationen 1 bis 3 und mehreren Terminals 4 bis 14 dargestellt. Einer Basisstation 1 bis 3 sind bestimmte Terminals 4 bis 14 zugeordnet. In dem in Fig. 1 dargestellten Beispiel sind der Basisstation 1 die Terminals 4 bis 7, der Basisstation 2 die Terminals 8 bis 10 und der Basisstation 3 die Terminals 11 bis 14 zugewiesen. Ein Steuerdatenaustausch findet zumindest zwischen der Basisstation und den Terminals statt. Ein Nutzdatenaustausch kann sowohl zwischen der Basisstation und den Terminals als auch direkt zwischen den Terminals durchgeführt werden. In beiden Fällen wird von der Basisstation die Ver bindung zur Übertragung von Nutzdaten aufgebaut. Die Terminals 4 bis 14 sind in der Regel Mobilstationen, die von einer fest installierten Basisstation 1 bis 3 gesteuert werden. Eine Basisstation 1 bis 3 kann gegebenenfalls aber auch beweglich bzw. mobil sein.

In dem drahtlosen Netzwerk werden beispielsweise Funksignale nach dem FDMA-, TDMA- oder CDMA-Verfahren (FDMA = frequency division multiplex access, TDMA = time division multiplex access, CDMA = code division multiplex access) oder nach einer Kombination der Verfahren übertragen.

Beim CDMA Verfahren, das ein spezielles Code-Spreiz-Verfahren (code spreading) ist, wird eine von einem Anwender stammende Binärinformation (Datensignal) mit jeweils einer unterschiedlichen Codesequenz moduliert. Eine solche Codesequenz besteht aus einem pseudo-zufälligen Rechtecksignal (pseudo noise code), dessen Rate, auch Chiprate genannt, in der Regel wesentlich höher als die der Binärinformation ist. Die Dauer eines Rechteckimpulses des pseudo-zufälligen Rechtecksignals wird als Chipintervall T_C bezeichnet. 1/T_C ist die Chiprate. Die Multiplikation bzw. Modulation des Datensignals mit dem pseudo-zufälligen Rechtecksignal hat eine Spreizung des Spektrums um den Spreizungsfaktor N_C = T/T_C zur Folge, wobei T die Dauer eines Rechteckimpulses des Datensignals ist.

Nutzdaten und Steuerdaten zwischen wenigstens einem Terminal und einer Basisstation werden über von der Basisstation vorgegebene Kanäle übertragen. Ein Kanal ist durch einen Frequenzbereich, einen Zeitbereich und z. B. beim CDMA-Verfahren durch einen Spreizungscode bestimmt. Die Funkverbindung von der Basisstation zu den Terminals wird als Downlink und von den Terminals zur Basisstation als Uplink bezeichnet. Somit werden über Downlink-Kanäle Daten von der Basisstation zu den Terminals und über Uplink-Kanäle Daten von Terminals zur Basisstation gesendet. Beispielsweise kann ein Downlink-Steuerkanal vorgesehen sein, der benutzt wird, um von der Basisstation Steuerdaten vor einem Verbindungsaufbau an alle Terminals zu verteilen. Ein solcher Kanal wird als Downlink-Verteil-Steuerkanal (broadcast control channel) bezeichnet. Zur Übertragung von Steuerdaten vor einem Verbindungsaufbau von einem Terminal zur Basisstation kann beispielsweise ein von der Basisstation zugewiesener Uplink-Steuerkanal verwendet werden, auf den aber auch andere Terminals zugreifen können. Ein Uplink- Kanal, der von mehreren oder allen Terminals benutzt werden kann, wird als gemeinsamer Uplink-Kanal (common uplink channel) bezeichnet. Nach einem Verbindungsaufbau z. B. zwischen einem Terminal und der Basisstation werden Nutzdaten über einen Downlink- und einen Uplink-Nutzkanal übertragen. Kanäle, die nur zwischen einem Sender und einem Empfänger aufgebaut werden, werden als dedizierte Kanäle bezeichnet. In der Regel ist ein Nutzkanal ein dedizierter Kanal, der von einem dedizierten Steuerkanal zur Über tragung von verbindungsspezifischen Steuerdaten begleitet werden kann.

Zur Datenübertragung zwischen der Basisstation und den Terminals weist das drahtlose Netzwerk gemeinsame Übertragungskanäle auf, welche für die gemeinsame, bedarfsab hängige Nutzung von mehreren Terminals vorgesehen sind. Derartige gemeinsame Übertragungskanäle können z. B. die in dem Dokument 3GPP TS 25.211 V3.5.0, 3^rd Generation Partnership Project (3GPP) "Physical Channels and mapping of transport channels onto physical channels (FDD)" als CPCH-Kanäle (Common Packet Channel) bezeichnete Kanäle oder auch RACH-Kanäle (Random Access Channel) sein. Der Zugriff auf diese gemeinsamen Übertragungskanäle wird von der Basisstation gesteuert.

Damit Nutzdaten zwischen der Basisstation und einem Terminal ausgetauscht werden können, ist es erforderlich, dass das Terminal mit der Basisstation synchronisiert wird. Beispielsweise ist aus dem GSM-System (GSM = Global System for Mobile communi cation) bekannt, in welchem eine Kombination aus FDMA- und TDMA-Verfahren benutzt wird, dass nach der Bestimmung eines geeigneten Frequenzbereichs anhand vorgegebener Parameter die zeitliche Position eines Rahmens bestimmt wird (Rahmensynchronisation), mit dessen Hilfe die zeitliche Abfolge zur Übertragung von Daten erfolgt. Ein solcher Rahmen ist immer für die Datensynchronisation von Terminals und Basisstation bei TDMA-, FDMA- und CDMA-Verfahren notwendig. Ein solcher Rahmen kann verschiedene Unter- oder Subrahmen enthalten oder mit mehreren anderen aufeinanderfolgenden Rahmen einen Superrahmen bilden. Aus Vereinfachungsgründen wird im folgenden von einem Rahmen ausgegangen, der als Referenzrahmen bezeichnet wird. Dieser Referenzrahmen kann beispielsweise der Rahmen mit einer Dauer von 10 ms im UMTS-System (UMTS = Universal Mobile Telecommunication System) sein.

Um eine Rahmensynchronisation durchführen zu können, müssen alle Terminals auf die Basisstation mit Hilfe von Impulsen, die von der Basisstation ausgesendet werden, synchro nisiert werden. Falls kein Code-Spreiz-Verfahren (z. B. CDMA-Verfahren) angewendet wird (z. B. wird ein TDMA-Verfahren verwendet), entspricht die Impulsdauer genau dem für die Sendung eines Bits benötigten Zeitintervall. Bei Anwendung eines Code-Spreiz- Verfahrens entspricht die Impulsdauer einem Chipintervall. Ein Bitintervall entspricht dabei mehreren Chipintervallen. Zur Rahmensynchronisation ist die Sendung einer speziellen Impulssequenz durch die Basisstation erforderlich. Der Startzeitpunkt der Impulssequenz entspricht dem Startzeitpunkt eines Rahmens.

Fig. 2 zeigt zwei aufeinanderfolgende Funkrahmen 20 und 21 gemäß dem UMTS- Standard von jeweils 10 ms Dauer. Diese bilden einen Doppel-Funkrahmen 22. Die zwei Funkrahmen 20 und 21 sind in insgesamt 15 Zugriffsrahmen #0 bis #14 eingeteilt. Der Funkrahmen 20 weist die Zugriffsrahmen #0 bis #6 sowie die erste Hälfte Zugriffsrahmens #7 auf. Der Funkrahmen 21 weist die Zugriffsrahmen #8 bis #14 sowie die zweite Hälfte des Zugriffsrahmens #7 auf. Die einzelnen Zugriffsrahmen #0 bis #14 sind jeweils 5120 Chips lang.

Die Fig. 3a bis 3c zeigen die drei aufeinanderfolgenden Zugriffsrahmen #0 bis #2 gemäß Fig. 2, welche jeweils in 20 Unterzugriffsrahmen aufgeteilt sind. Der Zugriffsrahmen #0 gemäß Fig. 3a ist in die 20 Unterzugriffsrahmen *0 bis *19, der Zugriffsrahmen #1 gemäß Fig. 36 in die 20 Unterzugriffsrahmen *20 bis *39 und der Zugriffsrahmen #2 gemäß Fig. 3c ist in die 20 Unterzugriffsrahmen *40 bis *59 aufgeteilt. Die Unterzugriffsrahmen können jeweils einem individuellen Terminal zur Sendung von Zugriffssignalen zuge ordnet werden. So können bei dem System gemäß Fig. 1 z. B. das Terminal 4 dem Unterzugriffsrahmen *0, das Terminal 5 dem Unterzugriffsrahmen *1, das Terminal 6 dem Unterzugriffsrahmen *2, das Terminal 7 dem Unterzugriffsrahmen *3 und in entsprechender Weise die Terminals 8 bis 10 den Unterzugriffsrahmen *4 bis *6 und die Terminals 11 bis 14 den Unterzugriffsrahmen *7 bis *10 zugeordnet werden.

Insgesamt sind bei diesem Beispiel somit 60 Unterzugriffsrahmen vorgesehen und somit kann 60 verschiedenen Terminals ein Unterzugriffsrahmen und damit ein individueller, exklusiv zugeteilter Startzeitpunkt zum Senden der Zugriffssignale zugeordnet werden.

In den nachfolgenden Zugriffsrahmen #3 bis #5, #6 bis #8, #9 bis #11, #12 bis #14 wird die Zuordnung der Unterzugriffsrahmen in entsprechender Weise periodisch wiederholt, d. h. der Zugriffsrahmen #3 ist in die 20 Unterzugriffsrahmen *0 bis *19, der Zugriffs rahmen #4 in die 20 Unterzugriffsrahmen *20 bis *39, der Zugriffsrahmen #5 in die 20 Unterzugriffsrahmen *40 bis *59, der Zugriffsrahmen #6 in die 20 Unterzugriffsrahmen *0 bis *19 u. s. w. aufgeteilt. Die einzelnen Unterzugriffsrahmen treten also periodisch nach 3 Zugriffsrahmen erneut auf. Dadurch ist es möglich, während einer Dauer von 2 Funkrahmen 20 und 21 der Gesamtlänge von 20 ms fünf mal die Unterzugriffsrahmen *0 bis *59 zu durchlaufen.

Dies ist für das sogenannte Power-Ramping erforderlich. Die Sendeleistung der Zugriff signale kann innerhalb von 2 Funkrahmen jeweils nach 3 Zugriffsrahmen 4 mal erhöht werden, bis die Empfangsleistung, die bei der Basisstation ankommt, ausreichend ist. Das Power-Ramping kann gegebenenfalls auch in den nachfolgenden Funkrahmen fortgesetzt werden.

Bei einer ersten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die einzelnen Ter minals bereits die Anforderungssignale, mittels derer die Terminals einen gemeinsamen Übertragungskanal bei der Basisstation anfordern, während des dem Terminal zugeord neten Unterzugriffsrahmens senden. Als Anforderungssignale werden beispielsweise Zugriffs-Präambeln gesendet. Die Zugriffs-Präambeln können entweder einem spezifischen gemeinsamen Übertragungskanal zugeordnet sein, oder eine Gruppe von Zugriffs- Präambeln ist jeweils einem individuellen gemeinsamen Übertragungskanal zugeordnet.

Ist wie bei dem obigen Beispiel das Terminal 4 gemäß Fig. 1 dem Unterzugriffsrahmen *0 zugeordnet, so kann dieses Terminal fünf mal eine Zugriffs-Präambel jeweils im Unterzu griffsrahmen *0 der Zugriffsrahmen #0, #3, #6, #9 und #12 senden, wobei die Sende leistung mit jedem Schritt sukzessive erhöht werden kann. Insgesamt sind bei diesem Beispiel somit 5 Power-Ramping-Schritte möglich.

Bei der ersten Ausführungsform der Erfindung kann es zur Vereinfachung der Auswertung günstig sein, dass die Terminals jeweils nur am Anfang eines Doppel-Funkrahmens der Dauer 20 ms damit beginnen, Zugriffs-Präambeln zu senden, d. h. nur in den Zugriffs rahmen #0 bis #2.

Wenn ein Terminal, das vom Netzwerk der Gruppe der Nutzer des als CPCH bezeich neten gemeinsamen Übertragungskanals zugeteilt wurde, nach der Synchronisierung ein Meldungspaket über den CPCH absetzen möchte, werden im Terminal verschiedene Schritte durchlaufen, die ein Flussablaufdiagramm für die erste Ausführungsform der Erfindung in Fig. 4 angibt.

Block 30 in der Fig. 4 zeigt den Start des Flussablaufdiagramms an. Im Block 31 wird von der Basisstation überprüft, ob der von einem Terminal zu sendende Datenbedarf eine bestimmte Datenmenge übersteigt. Ist dies der Fall, teilt die Basisstation dem jeweiligen Terminal einen oder mehrere gemeinsame Übertragungskanäle für einen etwaigen Zugriff zu. Dadurch wird es dem Terminal erlaubt, auf den oder die zugeordneten gemeinsamen Übertragungskanäle bei Bedarf zuzugreifen. Gleichzeitig ordnet die Basisstation dem jeweiligen Terminal einen Unterzugriffsrahmen zu, innerhalb dessen das Terminal Anfor derungssignale zur Anforderung eines gemeinsamen Übertragungskanals an die Basisstation senden darf. Damit wird für jedes Terminal zur Sendung der Anforderungssignale ein individueller Startzeitpunkt innerhalb des Funkrahmens festgelegt.

Wenn ein Terminal auf einen der ihm zugeordneten gemeinsamen Übertragungskanäle zugreifen möchte, sendet es im Block 32 als Anforderungssignal eine Zugriffs-Präambel (Access-Preamble) an die Basisstation.

In dem Block 32 ist vorgesehen, die Zugriffs-Präambel in einem zeitlichen Abstand von jeweils 3 Zugriffsrahmen bis zu 5 mal zu senden und die Sendeleistung dabei sukzessive zu erhöhen. Damit wird gewährleistet, dass die Basisstation die Signale des Terminals mit ausreichender Leistung empfängt (Power-Ramping).

Jedes Terminal sendet die Zugriffs-Präambel innerhalb des ihm von der Basisstation zuge wiesenen Unterzugriffsrahmens, wobei es zur Vereinfachung der Auswertung günstig sein kann, dass die Terminals jeweils nur am Anfang eines Doppel-Funkrahmens der Dauer 20 ms mit dem Senden beginnen dürfen, d. h. nur innerhalb der Zugriffsrahmen #0 bis #2 gemäß Fig. 2.

In dem Block 33 überprüft die Basisstation, ob wenigstens eine Zugriffs-Präambel mit ausreichender Leistung empfangen wird.

Ist dies der Fall, so wird im nachfolgenden Block 34 überprüft, ob die jeweilige Zugriffs- Präambel nur einmal innerhalb des jeweiligen Zugriffsrahmens aufgetreten ist.

Ist auch diese Bedingung erfüllt, so sendet die Basisstation beispielsweise zwei Zugriffs rahmen später ein positives Bestätigungssignal an das jeweilige Terminal und gibt diesem Terminal damit den der Zugriffs-Präambel zugeordneten gemeinsamen Übertragungskanal frei. Dies wird durch den Block 35 dargestellt.

Sendet gemäß dem obigen Beispiel das Terminal 4 in dem Unterzugriffsrahmen *0 des Zugriffsrahmens #0 eine Zugriffs-Präambel mit ausreichender Sendeleistung und wird diese Zugriffs-Präambel in dem Zugriffsrahmen #0 nicht von einem anderen Terminal während eines Unterzugriffsrahmens *1 bis *19 gesendet, so sendet die Basisstation beispielsweise zwei Zugriffsrahmen später, d. h. während des Zugriffsrahmens #2 ein positives Bestätigungssignal an das Terminal 4. In diesem Fall hat das Terminal 4 somit bereits zeitlich vor dem Zugriffsrahmen #3, zu dem eine erneute Sendung der Zugriffs- Präambel mit erhöhter Sendeleistung vorgesehen wäre, ein positives Bestätigungssignal erhalten. Damit kann das Terminal 4 mit der Sendung des Datenteils über den der Zugriffs-Präambel zugeordneten gemeinsamem Übertragungskanal beginnen.

Falls eine Zugriffs-Präambel innerhalb der Zugriffsrahmen #0 bis #2 nicht mit ausreichen der Leistung empfangen wird, so erhält das Terminal von der Basisstation kein positives oder negatives Bestätigungssignal und es erfolgt ein Rücksprung zu dem Block 32. Dementsprechend sendet das Terminal innerhalb der nachfolgenden Zugriffsrahmen #3 bis #5 jeweils in den dem Terminal zugewiesenen Unterzugriffsrahmen *0 bis *59 erneut die Zugriffs-Präambel mit erhöhter Sendeleistung.

Dieses Erhöhen der Sendeleistung wird gegebenenfalls während der Zugriffsrahmen #6 bis #8, #9 bis #11 und #12 bis #14 wiederholt.

Falls ein- oder mehrere Zugriffs-Präambeln mit ausreichender Leistung empfangen werden, die jeweilige Zugriffs-Präambel jedoch wenigstens zweimal innerhalb des jewei ligen Zugriffszeitrahmens aufgetreten ist, d. h. von wenigstens zwei verschiedenen Ter minals innerhalb des Zugriffszeitrahmens zu verschiedenen Startzeitpunkten gesendet worden ist, so ist die Einleitung einer Kollisionsauflösungsphase erforderlich.

Die Entscheidung, ob eine Kollisionsauflösungsphase erforderlich ist, wird von der Basis station getroffen. Wenn die Basisstation eine Kollision beim Empfang der Zugriffs- Präambeln erkannt hat und dementsprechend eine Kollisionsauflösungsphase durchgeführt werden soll, sendet die Basisstation an die Terminals ein Kollisionserkennungssignal. Hierzu ist der Block 36 vorgesehen. Mittels der im Block 36 gesendeten Kollisionserken nungssignale wird den Terminals signalisiert, dass die Einleitung einer Kollisionsauf lösungsphase erforderlich ist und dass die Terminals Kollisionsauflösungssignale an die Basisstation senden sollen.

Das gesonderte Kollisionserkennungssignal kann z. B. implementiert werden, indem ein CD/CA-ICH-Kanal (Collision Detection/Collision Avoidance Indication Channel) gemäß dem Dokument 3GPP TS 25.211 V3.5.0, 3^rd Generation Partnership Project (3GPP) "Physical Channels and mapping of transport channels onto physical channels (FDD)", der zur positiven Bestätigung oder Nicht-Bestätigung (Sendeleistung Null innerhalb eines vor gegebenen Zeitabschnittes) von CR-Präambeln vorgesehen ist, verwendet wird. Die Redu zierung der zur positiven oder Nicht-Bestätigung von CR-Präambeln zur Verfügung stehenden CD/CA-ICH-Kanäle um einen Kanal und die damit verbundene Reduzierung der zur Verfügung stehenden CR-Symbole um ein Symbol stellt keine wesentliche Ein schränkung dar, da keine unentdeckten Kollisionen auftreten können.

In dem nachfolgenden Block 37 senden die Terminals jeweils ein Kollisionsauflösungs signal an die Basisstation. Zur Kollisionsauflösung ist ein Satz von verschiedenen Kolli sionsauflösungssignalen vorgesehen, welche von den Terminals zufällig ausgewählt und an die Basisstation gesendet werden. Kollisionsauflösungssignale können z. B. CR-Präambeln (Collision Resolution Präambeln) sein. Auch für das Senden der Kollisionsauflösungssignale sind für die verschiedenen Terminals jeweils unterschiedliche Startzeitpunkte vorgesehen. In dem Block 38 wird von der Basisstation überprüft, ob bei der Sendung der Kollisionsauflösungssignale erneut Kollisionen aufgetreten sind. Dies kann die Basisstation anhand der unterschiedlichen Startzeitpunkte der Kollisionsauflösungssignale erkennen, wobei jeder Startzeitpunkt genau einem Terminal exklusiv zugeteilt ist. Derartige Kolli sionen in der Kollisionsauflösungsphase können z. B. auftreten, wenn zwei Terminals zufällig dasselbe Kollisionsauflösungssignal bzw. dieselbe CR-Präambel auswählen.

Bei Erkennen einer Kollision in der Kollisionsauflösungsphase sendet die Basisstation im Block 39 an die an der Kollision beteiligten Terminals, d. h. an die Terminals, die zufällig dasselbe Kollisionsauflösungssignal gewählt haben, kein Bestätigungssignal (Sendeleistung Null) innerhalb eines vorgegebenen Zeitabschnittes oder in einer anderen Implemen tierung ein negatives Bestätigungssignal. Da die Terminals kein positives Bestätigungssignal empfangen, senden sie keine Daten auf dem gemeinsamen Übertragungskanal. Damit lassen sich Kollisionen vollständig vermeiden. Die beteiligten Terminals müssen in diesem Fall mittels erneuter Sendung der Zugriffssignale bzw. Zugriffs-Präambeln nochmal einen gemeinsamen Übertragungskanal anfordern.

Sind in der Kollisionsauflösungsphase keine Kollisionen aufgetreten, so sendet die Basis station im Block 40 für eine der CR-Präambeln ein positives Bestätigungssignal und für die übrigen CR-Präambeln kein Bestätigungssignal (Sendeleistung Null) innerhalb eines vorgegebenen Zeitabschnittes oder in einer anderen Implementierung ein negatives Bestätigungssignal. Damit darf das Terminal, welches die positiv bestätigte CR-Präambel gesendet hat, den gemeinsamen Übertragungskanal nutzen. Die Terminals, deren CR- Präambel kein Bestätigungssignal (Sendeleistung Null) innerhalb eines vorgegebenen Zeitabschnittes bzw. in einer anderen Implementierung ein negatives Bestätigungssignal erhalten hat, müssen mittels erneuter Sendung der Zugriffssignale bzw. Zugriffs-Präambeln nochmal einen gemeinsamen Übertragungskanal anfordern.

Grundsätzlich kann in dieser ersten Ausführungsform erlaubt werden, dass unter bestimmten Umständen mehr als einem Terminal ein positives Bestätigungssignal als Antwort auf die gesendete CR-Präambel gesendet wird, sofern keine Kollision auftritt, so dass zwei oder mehr Terminals mit dem Senden des Datenteils fortfahren können: Senden beispielsweise ein Terminal A und ein Terminal B dieselbe Zugriffspräambel P1, und ein Terminal C und ein Terminal D dieselbe Zugriffspräambel P2 zu ihren jeweils exklusiv zugeteilten Unterzugriffsrahmen, so können beide Zugriffspräambeln mit einem positiven Bestätigungssignal quittiert werden, wobei zusätzlich angezeigt wird, dass eine Kollisions auflösungsphase folgen muss. Die Basisstation weiss nun aus der Phase, in der die Zugriffs präambeln gesendet wurden, welche Terminals um denselben gemeinsamen Übertragungs kanal (im UMTS der CPCH) konkurrieren. Wenn die Terminals, die um denselben gemeinsamen Übertragungskanal konkurrieren (hier Terminal A und B, bzw. Terminal C und D) in der Kollisionsauflösungsphase verschiedene Kollisionsauflösungspräambeln senden (beispielsweise Terminal A Kollisionsauflösungspräambel K1, Terminal B K2, Terminal C K2 und Terminal D K3), so kann die Basisstation beispielsweise die Kolli sionsauflösungspräambel K2 mit einer positiven Bestätigung beantworten, die sich dann an Terminal B und Terminal C richtet, während K1 und K3 nicht bestätigt werden. Da Terminal B und Terminal C nicht um denselben gemeinsamen Übertragungskanal kon kurrieren, können sie beide ihren Datenteil gleichzeitig senden. Alternativ könnte die Basisstation auch K1 und K3 positiv bestätigen und K2 nicht bestätigen, so dass Terminal A und Terminal D auf unterschiedlichen gemeinsamen Übertragungskanälen ihren Datenteil absetzen dürfen.

Fig. 5 zeigt ein Flussablaufdiagramm für eine zweite Ausführungsform der Erfindung. Bei dieser zweiten Ausführungsform der Erfindung werden die Zugriffs-Präambeln von allen Terminals einheitlich nur zu Beginn eines Zugriffsrahmens gesendet. Eine Zuord nung individueller Startzeitpunkte für die Terminals innerhalb der Zugriffsrahmen zum Senden der Zugriffs-Präambeln erfolgt bei dieser zweiten Ausführungsform nicht. Bei dieser zweiten Ausführungsform ist in jedem Fall eine Kollisionsauflösungsphase vorge sehen, wobei den einzelnen Terminals verschiedene Startzeitpunkte innerhalb der Zugriffs rahmen zum Senden der Kollisionsauflösungssignale exklusiv zugeordnet sind.

Block 50 in der Fig. 5 zeigt den Start des Flussablaufdiagramms. Im Block 51 wird von der Basisstation überprüft, ob der von einem Terminal zu sendende Datenbedarf eine bestimmte Datenmenge übersteigt. Ist dies der Fall, teilt die Basisstation dem jeweiligen Terminal einen oder mehrere gemeinsame Übertragungskanäle für einen etwaigen Zugriff zu. Dadurch wird es dem Terminal erlaubt, auf den oder die zugeordneten gemeinsamen Übertragungskanäle bei Bedarf zuzugreifen. Gleichzeitig ordnet die Basisstation dem jeweiligen Terminal einen Unterzugriffsrahmen zu, innerhalb dessen das Terminal die Kollisionsauflösungssignale an die Basisstation senden darf. Damit wird für jedes Terminal zur Sendung der Kollisionsauflösungssignale ein individueller Startzeitpunkt innerhalb des Funkrahmens festgelegt. Ein derartiges Verfahren ist beispielsweise in dem Dokument "CPCH Access procedures", Golden Bridge Technologies, Tdoc TSGR2#5(99)598, TSG- RAN-WG2#5, Sophia Antipolis, France, July 5-9, 1999, beschrieben.

Wenn ein Terminal auf einen der ihm zugeordneten gemeinsamen Übertragungskanäle zugreifen möchte, sendet es im Block 52 als Anforderungssignal eine Zugriffs-Präambel (Access-Preamble) an die Basisstation.

In dem Block 52 ist vorgesehen, die Zugriffs-Präambel in einem zeitlichen Abstand von jeweils 3 Zugriffsrahmen bis zu 5 mal zu senden und die Sendeleistung dabei sukzessive zu erhöhen. Damit wird gewährleistet, dass die Basisstation die Signale des Terminals mit ausreichender Leistung empfängt (Power-Ramping).

Jedes Terminal darf bei dieser zweiten Ausführungsform der Erfindung eine Zugriffs- Präambel nur jeweils zu Beginn eines der Zugriffsrahmen #0 bis #14 gemäß Fig. 2 senden. Bei dieser Ausführungsform ist somit nicht vorgesehen, den Terminals individuelle Start zeitpunkte innerhalb der Zugriffsrahmen zum Senden der Zugriffs-Präambeln zuzuweisen.

In dem Block 53 überprüft die Basisstation zu Beginn jedes Zugriffsrahmens, ob eine Zugriffs-Präambel mit ausreichender Leistung empfangen wird.

Ist dies der Fall, so sendet die Basisstation im Block 54 beispielsweise zwei Zugriffsrahmen später ein positives Bestätigungssignal an das jeweilige Terminal.

Falls keine Zugriffs-Präambel mit ausreichender Leistung empfangen wird, so erhält das Terminal von der Basisstation kein positives Bestätigungssignal und es erfolgt ein Rück sprung zu dem Block 52. Dementsprechend sendet das Terminal 3 Zugriffsrahmen später erneut die Zugriffs-Präambel mit erhöhter Sendeleistung.

Dieses Erhöhen der Sendeleistung wird gegebenenfalls bis zu vier mal wiederholt.

Da in der ersten Phase der Zugriffs-Prozedur, in der die Zugriffs-Präambeln gesendet werden, aufgrund der einheitlichen Sendezeitpunkte der Terminals Kollisionen nicht erkannt werden können, ist bei einer positiven Bestätigung einer Zugriffs-Präambel auto matisch vorgesehen, als zweite Phase eine Kollisionsauflösungsphase durchzuführen. Eine Einleitung der Kollisionsauflösungsphase von der Basisstation mittels Sendung von Kolli sionserkennungssignalen ist bei dieser zweiten Ausführungsform der Erfindung nicht erforderlich.

Terminals, die nach Sendung einer Zugriffs-Präambel ein positives Bestätigungssignal erhalten haben, senden im Block 55 automatisch ein Kollisionsauflösungssignal an die Basisstation. Zur Kollisionsauflösung ist ein Satz von verschiedenen Kollisionsauflösungs signalen vorgesehen, welche von den Terminals zufällig ausgewählt und an die Basisstation gesendet werden. Kollisionsauflösungssignale können z. B. CR-Präambeln (Collision Resolution Präambeln) sein. Für das Senden der Kollisionsauflösungssignale sind für die verschiedenen Terminals jeweils beispielsweise 20 unterschiedliche Startzeitpunkte inner halb der Zugriffsrahmen vorgesehen, wobei ein Startzeitpunkt einem Terminal exklusiv zugeteilt ist.

In dem Block 56 wird von der Basisstation überprüft, ob bei der Sendung der Kollisions auflösungssignale erneut Kollisionen aufgetreten sind. Dies kann die Basisstation anhand der unterschiedlichen Startzeitpunkte der Kollisionsauflösungssignale erkennen. Derartige Kollisionen in der Kollisionsauflösungsphase können z. B. auftreten, wenn zwei Terminals zufällig dasselbe Kollisionsauflösungssignal bzw. dieselbe CR-Präambel auswählen.

Bei Erkennen einer Kollision in der Kollisionsauflösungsphase sendet die Basisstation im Block 57 an die an der Kollision beteiligten Terminals, d. h. an die Terminals, die zufällig dasselbe Kollisionsauflösungssignal gewählt haben, kein Bestätigungssignal (Sendeleistung Null) innerhalb eines vorgegebenen Zeitabschnittes oder in einer anderen Implemen tierung ein negatives Bestätigungssignal. Da die Terminals kein positives Bestätigungssignal empfangen, senden sie keine Daten auf dem gemeinsamen Übertragungskanal. Damit lassen sich Kollisionen vollständig vermeiden. Die beteiligten Terminals müssen in diesem Fall mittels erneuter Sendung der Zugriffssignale bzw. Zugriffs-Präambeln nochmal einen gemeinsamen Übertragungskanal anfordern.

Sind in der Kollisionsauflösungsphase keine Kollisionen aufgetreten, so sendet die Basis station im Block 58 für eine der CR-Präambeln ein positives Bestätigungssignal und für die übrigen CR-Präambeln kein Bestätigungssignal (Sendeleistung Null) innerhalb eines vorgegebenen Zeitabschnittes, bzw. in einer anderen Implementierung auch ein negatives Bestätigungssignal. Damit darf das Terminal, welches die positiv bestätigte CR-Präambel gesendet hat, den gemeinsamen Übertragungskanal nutzen. Die Terminals, deren CR- Präambel kein Bestätigungssignal (Sendeleistung Null) innerhalb eines vorgegebenen Zeitabschnittes oder in einer anderen Implementierung ein negatives Bestätigungssignal erhalten hat, müssen mittels erneuter Sendung der Zugriffssignale bzw. Zugriffs-Präambeln nochmal einen gemeinsamen Übertragungskanal anfordern.

Claims

1. Drahtloses Netzwerk
mit mindestens einer Basisstation und mehreren zugeordneten Terminals zum Austausch von Nutz- und Steuerdaten und
mit wenigstens einem gemeinsamen Übertragungskanal, der für den Zugriff mehrerer Terminals vorgesehen ist,
wobei die Basisstation zur Steuerung des Zugriffs auf den gemeinsamen Übertragungskanal vorgesehen ist,
wobei die Terminals dazu vorgesehen sind, für den Zugriff auf den gemeinsamen Übertragungskanal wenigstens ein Zugriffssignal an die Basisstation zu senden
und wobei den Terminals jeweils verschiedene Startzeitpunkte zum Senden des Zugriffssignals zugeordnet sind.

2. Drahtloses Netzwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Terminals zum Senden eines Anforderungssignals an die Basisstation zur Anforderung eines gemeinsamem Übertragungskanals vorgesehen sind, dass die Basisstation zur Sendung eines Bestätigungssignals an das jeweilige Terminal vorgesehen ist und dass den Terminals jeweils verschiedene Startzeitpunkte zum Senden des Anforderungssignals zugeordnet sind.

3. Drahtloses Netzwerk nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Terminal bei kollidierenden Anforderungssignalen zur Sendung eines Kollisionsauflösungssignals vorgesehen ist und dass den Terminals jeweils verschiedene Startzeitpunkte zum Senden des Kollisionsauflösungssignals zugeordnet sind.

4. Drahtloses Netzwerk nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Basisstation bei kollidierenden Anforderungssignalen zur Sendung eines Kollisionserkennungssignals an die Terminals vorgesehen ist, welches den Terminals anzeigt, dass das anschließende Senden eines Kollisionsauflösungssignals erforderlich ist.

5. Drahtloses Netzwerk nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Basisstation zur Sendung eines positiven Bestätigungssignals an ein Terminal vorgesehen ist, wenn das Anforderungssignal dieses Terminals mit ausreichender Leistung empfangen wird und wenn das jeweilige Anforderungssignal nur von einem Terminal innerhalb eines Zugriffs-Zeitrahmens gesendet worden ist.

6. Drahtloses Netzwerk nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Anforderungssignal jeweils einem gemeinsamen Übertragungskanal zugeordnet ist.

7. Drahtloses Netzwerk nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils einem gemeinsamen Übertragungskanal jeweils mehrere Anforderungssignale zugeordnet sind.

8. Drahtloses Netzwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Terminals zum Senden eines Anforderungssignals jeweils zu Beginn eines Zugriffs- Zeitrahmens an die Basisstation vorgesehen sind, dass die Basisstation zur Sendung eines Bestätigungssignals an das jeweilige Terminal vorgesehen ist, dass das Terminal nach Erhalt eines positiven Bestätigungssignals zur Sendung eines Kollisionsauflösungssignals vorgesehen ist und dass den Terminals jeweils verschiedene Startzeitpunkte zum Senden des Kollisionsauflösungssignals zugeordnet sind.

9. Basisstation in einem drahtlosen Netzwerk zum Austausch von Nutz- und Steuerdaten mit mehreren zugeordneten Terminals,
wobei die Basisstation zur Steuerung des Zugriffs auf wenigstens einen gemeinsamen Übertragungskanal vorgesehen ist, der für den Zugriff mehrerer Terminals vorgesehen ist,
wobei die Basisstation zum Empfang von Zugriffssignalen von den Terminals für den Zugriff auf den gemeinsamen Übertragungskanal vorgesehen ist und
wobei den Terminals jeweils verschiedene Startzeitpunkte zum Senden des Zugriffssignals zugeordnet sind.

10. Terminal für ein drahtloses Netzwerk zum Austausch von Nutz- und Steuerdaten mit mindestens einer Basisstation und weiteren Terminals über wenigstens einen gemeinsamen Übertragungskanal, der für den Zugriff mehrerer Terminals vorgesehen ist,
wobei die Terminals dazu vorgesehen sind, für den Zugriff auf den gemeinsamen Übertragungskanal wenigstens ein Zugriffssignal an die Basisstation zu senden
und wobei den Terminals jeweils verschiedene Startzeitpunkte zum Senden des Zugriffssignals zugeordnet sind.

11. Verfahren zum Austausch von Nutz- und Steuerdaten in einem drahtlosen Netzwerk zwischen mindestens einer Basisstation und mehreren zugeordneten Terminals über wenigstens einen gemeinsamen Übertragungskanal, der für den Zugriff mehrerer Terminals vorgesehen ist,
wobei die Basisstation zur Steuerung des Zugriffs auf den gemeinsamen Übertragungskanal vorgesehen ist,
wobei die Terminals dazu vorgesehen sind, für den Zugriff auf den gemeinsamen Übertragungskanal wenigstens ein Zugriffssignal an die Basisstation zu senden
und wobei den Terminals jeweils verschiedene Startzeitpunkte zum Senden des Zugriffssignals zugeordnet sind.