Die Erfindung betrifft eine Basisstation für ein Funk-Kommu
nikationssystem, insbesondere für Mobilfunknetze.
In Funk-Kommunikationssystemen werden Nachrichten (beispiels
weise Sprache, Bildinformation oder andere Daten) mit Hilfe
von elektromagnetischen Wellen über eine Funkschnittstelle
übertragen. Die Funkschnittstelle bezieht sich auf eine Ver
bindung zwischen einer Basisstation und Mobilstationen, wobei
anstelle der Mobilstationen auch ortsfeste Funkstationen ver
sorgt werden können. Das Abstrahlen der elektromagnetischen
Wellen erfolgt dabei mit Trägerfrequenzen, die in dem für das
jeweilige System vorgesehenen Frequenzband liegen. Beim GSM
(Global System for Mobile Communication) liegen die Träger
frequenzen im Bereich von 900, 1800 oder 1900 MHz. Für zu
künftige Funk-Kommunikationssysteme, beispielsweise das UMTS
(Universal Mobile Telecommunication System) oder andere
Systeme der 3. Generation sind Frequenzen im Frequenzband von
ca. 2000 MHz vorgesehen.
Aus EP 0560 388 A1 ist eine Basisstation bekannt, die für ein
TDMA (time division multiple access) Übertragungsverfahren
eine Mehrzahl von Sende/Empfangseinrichtungen enthält, die
über ein gemeinsames Bussystem mit zentralen Einrichtungen,
z. B. Schnittstelleneinrichtungen verbunden sind. Verkehrs
daten und Steuerinformationen werden dabei parallel über
tragen.
Die Länge der Leitungen der Busstruktur reduziert aufgrund
ihrer physikalischen Eigenschaften die mögliche Datenrate
einer Übertragung über die Busstruktur. Weiterhin ist es
notwendig, gleiche Längen für die verschiedenen Leitungen
vorzusehen, um die Busfunktion physikalisch korrekt zu
gewährleisten. Dies verursacht erheblichen Aufwand, da in
digitalen Systemen jedes Bit zu einem vorhersehbaren
Zeitpunkt bei einer empfangenden Baugruppe eintreffen muß.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Übertra
gung von Verkehrsdaten von und zu den Sende/Empfangseinrich
tungen zu verbessern. Diese Aufgabe wird durch die Basis
station ausgehend von der Merkmalen des Oberbegriffs des An
spruchs 1 durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils ge
löst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind den Unteransprüchen
zu entnehmen.
Eine erfindungsgemäße Basisstation für ein Funk-Kommunika
tionssystem enthält zumindest eine trägerbezogene Sende/
Empfangseinrichtung und zumindest eine Zentraleinheit zur
Steuerung der Basisstation. Die Sende/Empfangseinrichtung
verarbeitet dabei Signale zumindest eines Frequenzkanals, auf
dessen Trägerfrequenz beim Senden und/oder Empfangen eine
frequenzmäßige Abstimmung durchgeführt wird.
Die Sende/Empfangseinrichtung und die Zentraleinheit enthal
ten jeweils zumindest eine Schnittstelleneinrichtung, die
mittels zumindest einer individuellen Leitung gemäß einer
Punkt-zu-Punkt-Verbindung zur Übertragung von Verkehrsdaten
verbunden sind. Anstelle einer Busstruktur werden also Punkt
zu-Punkt-Verbindungen mit individuellen Leitungen für jede
Sende/Empfangseinrichtung benutzt, die nicht den Anforde
rungen gleicher Längen genügen brauchen. Damit ist eine we
sentlich kosteneffektivere Realisierung der Übertragung von
Verkehrsdaten zwischen Zentraleinheit und Sende/Empfangsein
richtung möglich, da auch die Datenrate entsprechend der
Länge der individuellen Leitung erhöht werden kann. Bei
mehreren Sende/Empfangseinrichtungen können diese beliebig
räumlich verteilt werden.
Eine logische Busstruktur wird erfindungsgemäß auf physi
kalische Punkt-zu-Punkt-Verbindungen abgebildet. Über diese
logische Busstruktur können sowohl Verkehrsdaten, o
als auch Synchronisationsdaten übermittelt werden. Die Basis
station eignet sich für einen Einsatz in Funk-Kommunikations
systemen mit GSM-, TMDA-, CDMA- oder sonstigen Funkschnitt
stellen.
Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist
die Zentraleinheit mehrere Schnittstelleneinrichtungen auf,
die über kurze Leitungen miteinander verbunden sind. Die
Zentraleinheit besteht aus einer oder mehreren Platinen, die
sich durch eine kleine physikalische Größe auszeichnen. Diese
reduzierte Größe erlaubt eine schnelle und verhältnismäßig ein
fach zu realisierende Kommunikation innerhalb der Zentralein
heit, währenddessen die für die jeweilige Sende/Empfangsein
richtung bestimmten Daten über die individuellen Leitungen
übertagen werden. Vorteilhafterweise sind für die Schnitt
stelleneinrichtungen Speicher vorgesehen, so daß die Ver
kehrsdaten zwischengespeichert werden. Damit erfolgt durch
die Schnittstelleneinrichtungen eine Pufferung zur Anpassung
von Übertragungsprotokollen zwischen Sende/Empfangseinrich
tung und Zentraleinheit bzw. innerhalb der Baugruppen.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausprägung der Erfindung
sind die Schnittstelleneinrichtungen derart ausgebildet, daß
die Verkehrsdaten seriell übertragen werden. Damit werden
Leitungskosten eingespart und Gleichlängenprobleme innerhalb
einer Verbindung zwischen Zentraleinheit und Sende/Empfangs
einrichtung vermieden. Vorteilhafterweise wird die indivi
duelle Leitung durch ein Leitungspaar (twisted pair) für jede
Übertragungsrichtung gebildet.
Gemeinsam mit den Verkehrsdaten können auch Taktinformation
und/oder Steuerinformationen übertragen werden. Weiterhin
sind die Schnittstelleneinrichtungen vorteilhafterweise für
eine Übertragung von Informationen zum Base-Band-Hopping
zwischen den Sende/Empfangseinrichtungen ausgebildet. Dies
gilt insbesondere für die Verbindung in Abwärtsrichtung. Es
werden also nicht nur die Verkehrsdaten, sondern auch weitere
Informationen mittels der Punkt-zu-Punkt-Verbindung übertra
gen. Die genannten Vorteile gelten dann auch für diese Über
tragung. Echtzeit und zeitunkritische Informationen werden
nach einer weiteren Ausprägung der Erfindung gemeinsam über
die individuelle Verbindung übertragen. Die durch die stern
förmige Struktur der Kommunikation zwischen Zentraleinheit
und Sende/Empfangseinrichtungen erreichbare hohe Datenrate
erlaubt eine Zusammenfassung der verschiedenen Informationen
in einem Übertragungsprotokoll. Die Menge und Reihenfolge der
übertragenen Informationen ist durch den Maximalwert der
Kapazität der Punkt-zu-Punkt-Verbindung und durch die Kapazi
tät des Buses auf der Zentraleinheit beschränkt. Bei Bedarf
kann die übertragene Informationsmenge diesem Maximalwert an
genähert werden.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung sind die Schnitt
stelleneinrichtungen für eine Laufzeitmessung der Übertragung
über die individuelle Verbindung ausgebildet. In der Sende/Empfangs
einrichtung und/oder Zentraleinheit sind Mittel zur
Synchronisation basierend auf der Laufzeitmessung vorgesehen.
Durch die Messung und Berücksichtigung der Signallaufzeit auf
der individuellen Leitung wird die Synchronität mehrerer Sen
de/Empfangseinrichtungen gewährleistet. Ist die Genauigkeit
der Messung ausreichend, so kann auf eine weitergehende Syn
chronisierung verzichtet werden. Die Laufzeitmessung kann
dabei an einem Ende oder an beiden Enden der individuellen
Leitung durchgeführt werden.
Weiterhin kann vorgesehen sein, daß mehrere Schnittstellen
einrichtungen der Zentraleinheit untereinander mit einer Bus
struktur verbunden sind. Die geringe physikalische Größe der
Zentraleinheit erlaubt auch bei sehr hohen Datenraten den
Einsatz einer Busstruktur, so daß vorteilhafterweise die
zentraleinheitsinterne Busstruktur getrennte Leitungen für
Echtzeit- und zeitunkritische Informationen enthält. Für den
jeweiligen Datenstrom können somit die jeweils wirtschaft
lichsten Lösungen gewählt werden.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung sind die Schnitt
stelleneinrichtungen für eine Übertragung mit einem rahmen
orientierten Protokoll ausgebildet. Durch dieses Rahmenproto
koll wird die Reihenfolge der zu übertragenen Informationen
festgelegt. Die Bedeutung einzelner Daten ist damit festgelegt
und muß nicht zusätzlich signalisiert werden. Das Zeitraster
des rahmenorientierten Protokolls ist vorteilhafterweise am
Zeitraster einer PCM-Übertragung orientiert. Da der PCM-Über
tragung zwischen Basisstation und weiteren netzseitigen Kom
ponenten des Funk-Kommunikationssystems für eine Vielzahl von
Funkschnittstellen-Standards benutzt wird, kann die erfin
dungsgemäße Basisstation diesen Standards leicht angepaßt
werden.
Zur Verbesserung der Übertragungssicherheit kann eine Über
tragung eines Synchronisationssignals von der Zentraleinheit
zur Sende/Empfangseinrichtung vorgesehen sein. Ein solches
Synchronisationssignal kann individuell für jede Sende/Emp
fangseinrichtungen eingestellt werden, wodurch auch unter
schiedliche Funkschnittstellen-Standards bedient werden kön
nen. Ein Master-Impuls der Zentraleinheit kann somit die
Übertragung zur Sende/Empfangseinrichtung und deren Taktung
kontrollieren.
Um für Ausfälle der Zentraleinheit den ordnungsgemäßen Be
trieb der Basisstation zu gewährleisten, kann die Basis
station vorteilhafterweise eine zweite Zentraleinheit enthal
ten, die mit den Sende/Empfangseinrichtungen zusätzlich
mittels zumindest einer zweiten individuellen Leitung gemäß
einer Punkt-zu-Punkt-Verbindung verbunden ist. Damit entsteht
eine Redundanz, die ein Umschalten auf die zweite Zentralein
heit erlaubt, ohne daß die Basisstation längere Zeit aus
fällt.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der beilie
genden Zeichnungen näher erläutert.
Dabei zeigen
Fig. 1 ein Blockschaltbild eines Mobilfunknetzes,
Fig. 2 eine schematische Darstellung der Kommunikation
zwischen Zentraleinheit und Sende/Empfangsein
richtung,
Fig. 3 ein Blockschaltbild von Verbindungen innerhalb der
Basisstation,
Fig. 4 ein Blockschaltbild einer Sende/Empfangseinrichtung,
Fig. 5 ein Blockschaltbild einer Signalverarbeitungs
einheit,
Fig. 6 eine schematische Darstellung des Datenflusses der
Verkehrsdaten,
Fig. 7 ein Blockschaltbild einer Zentraleinheit,
Fig. 8 eine schematische Darstellung des PCM-Datenflusses,
Fig. 9 eine schematische Darstellung des O,
Fig. 10 eine schematische Darstellung des Datenflusses für
ein Base-Band-Hopping, und
Fig. 11 eine schematische Darstellung der Taktübertragung.
Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel für eine Basis
station BTS eines GSM-Mobilfunknetzes gezeigt, ohne die
Allgemeingültigkeit der Struktur der Basisstation BTS auch
für andere Standards zu beschränken.
Wesentlicher Bestandteil des Mobilfunknetzes ist ein Basis
stationssystem SBS, das all jene Komponenten umfaßt, die
notwendig sind, um eine funktechnische Versorgung innerhalb
einer bestimmten geographischen Zone zu gewährleisten und
somit Verbindungen zu Mobilstationen MS aufzubauen. Das
Basisstationssystem SBS umfaßt Basisstationen BTS, die über
eine Abis-Schnittstelle mit einem Basisstationscontroller BSC
verbunden sind. Der Basisstationscontroller BSC ist über eine
Ater-Schnittstelle mit einer Transcodiereinheit TRAU verbun
den, die wiederum über eine A-Schnittstelle mit einer Mobil
vermittlungsstelle MSC verbunden ist. Weiterhin ist der
Basisstationscontroller BSC über eine Gb-Schnittstelle mit
einer Paketvermittlungsstelle SGSN verbunden.
Die Mobilvermittlungsstelle MSC gewährleistet die netzseitige
Verbindung zu einem Festnetz PSTN, einem Paketdatennetz PDN
oder einem ISDN-Netz, währenddessen die Paketvermittlungs
stelle SGSN die Verbindung zu einem Paketdatennetz PDN her
stellen kann.
Die Komponenten BTS, BSC, TRAU des Basisstationssystems SBS
sind über eine T-Schnittstelle mit einem lokalen Über
wachungsterminal LMT verbindbar. Der Basisstationscontroller
BSC ist zusätzlich über eine O-Schnittstelle mit einem War
tungs- und Organisationszentrum OMC verbunden. Zwischen Mo
bilstation MS und Basisstation BTS kann eine Funkverbindung
über eine Um-Schnittstelle aufgebaut werden.
Im weiteren wird nunmehr die Struktur der Basisstation BTS
betrachtet, wobei gemäß Fig. 2 die Basisstation BTS eine
Zentraleinheit CORE und mehrere Sende/Empfangseinrichtungen
CU (carrier unit) enthält. Die Zentraleinheit CORE und die
Sende/Empfangseinrichtungen CU sind über eine sternförmige
Struktur von individuellen Leitungen verbunden, so daß sich
zwischen der Zentraleinheit CORE und jeder einzelnen
Sende/Emmpfangseinrichtung CU eine Punkt-zu-Punkt-Verbindung
für zu übertragende Verkehrsdaten s ergibt.
Fig. 3 zeigt diese Struktur etwas detaillierter, wobei jede
Sende/Empfangseinrichtung CU eine Schnittstelleneinrichtung
SELIC2 enthält, die aus zwei im wesentlichen baugleichen
Schnittstelleneinrichtungen SELIC besteht wodurch von einer
Sende/Empfangseinrichtung CU zwei Punkt-zu-Punkt-Verbindungen
zu einer ersten Zentraleinheit CORE 0 und einer zweiten Zen
traleinheit CORE 1 möglich sind. Auch die Zentraleinheiten
CORE 0 und CORE 1 enthalten Schnittstelleneinrichtungen
SELIC2, deren Anzahl mindestens der Zahl von Sende/Empfangs
einrichtungen CU entspricht. Dadurch liegt für die Zentral
einheit CORE eine Redundanz vor, die es auch im Falle eines
teilweisen Ausfalls gestattet, die ordnungsgemäße Funktion
der Basisstation aufrechtzuerhalten. Dabei ist in der Regel
einer der beiden Zentraleinheiten CORE 0 oder CORE 1 passiv.
Beide Zentraleinheiten CORE 0 und CORE 1 enthalten eine Ein
richtung FALC zum Anschluß an die Abis-Schnittstelle. Somit
ist die Verbindung gemäß einer PCM30 oder PCM24-Übertragung
und eine Umsetzung für das entsprechende Rahmenprotokoll
gewährleistet. Weiterhin ist eine Schnittstelle für das lo
kale Überwachungsterminal LMT vorgesehen. Ebenso ist ein Bus
für Alarmmeldungen für beide Zentraleinheiten CORE 0 und CORE
1 verfügbar.
Die Verkehrsdaten s werden von der Abis-Schnittstelle über
die Einrichtung FALC und eine Vermittlung BISON transparent
zu den Schnittstelleneinrichtungen SELIC übertragen. Die
Signalverarbeitung findet in den Sende/Empfangseinrichtungen
CU statt. Im Falle einer Umschaltung zwischen den Zentral
einheiten CORE 0 und CORE 1 werden die Schnittstelleneinrich
tungen SELIC der aktiven Zentraleinheit, mit Hilfe einer Um
schaltlogik (Switch Logic) deaktiviert und die Schnitt
stelleneinrichtungen SELIC der bisher passiven Zentraleinheit
CORE 1 aktiviert. Auch bei Teilausfällen wird die Zentral
einheit CORE als ganzes gewechselt.
Die Schnittstelleneinrichtungen SELIC verfügen über einen
Aktiv/Passiv-Anschluß, der durch eine Redundanzlogik und eine
eigene Verbindung zwischen den Zentraleinheiten (Redundancy
Link) gesteuert wird. Eine Redundanzschnittstelle RD Inter
face ist als ein serieller Link realisiert, der eine Kommu
nikationsschnittstelle zwischen Hauptprozessoren µP der Zen
traleinheiten ist. Die Umschaltlogik (Switch Logic) steuert
die Umschaltung der schaltungstechnischen Komponenten der
Zentraleinheiten und fragt diese ab, um über deren Status
informiert zu sein. Auch die Einheiten FALC sind jeweils über
eine Takteinheit CLK miteinander verbunden. Dadurch wird die
Synchronisation beider Zentraleinheiten CORE 0 und CORE 1
sichergestellt.
Eine in Fig. 4 gezeigte Sende/Empfangseinrichtung CU führt die
auf einen Träger bezogenen Funktionen für die Basisstation
BTS aus. In Aufwärtsrichtung (MS zu BTS) werden zwei Hoch
frequenzsignale (Rx inputs) gemäß eines Diversity-Empfangs
empfangen und in TRAU-Rahmen und Signalisierungsinformationen
umgewandelt. In Abwärtsrichtung werden TRAU-Rahmen und Signa
lisierungsinformationen empfangen und in ein GMSK-moduliertes
Hochfrequenzsignal (Tx output) konvertiert, das auf das ge
wünschte Leistungsniveau verstärkt wird. Eine Sende/Empfangs
einrichtung CU besteht zumindest aus folgenden Teileinheiten:
einer Leistungsverstärkungs- und Empfängereinheit PATRX,
einer Signalverarbeitungseinheit SIPRO,
und einer Stroruversorgungseinheit PSU.
Die Sende/Empfangseinrichtung CU kann für die Frequenzbänder
um 900, 1800 oder 1900 MHz ausgebildet sein. Die Unterschiede
liegen hauptsächlich in der Teileinheit PATRX.
Die Signalverarbeitungseinheit SIPRO ist mit Schnittstellen
zum Testen und Monitoren ausgerüstet. Die Leistungsverstär
ker- und Empfängereinheit PATRX empfängt Empfangssignale Rx
und sendet Sendesignale Tx. Die Stromversorgung erfolgt bei
spielsweise mit -48 Volt Gleichspannung.
Die Leistungsverstärkungs- und Empfangseinheit PATRX ist
hauptsächlich für die analogen Funktionen der Sende/Empfangs
einrichtung CU verantwortlich, währenddessen die Signalver
arbeitungseinheit SIPRO nach Fig. 5 die Signalverarbeitung in
einem Signalverarbeitungsprozessor DSP1 für Aufwärts- und
Abwärtsrichtung, die Steuerung der Hochfrequenzsignale, das
Base-Band-Hopping und Synthesizer-Hopping, die Kontrolle des
Funkkanals, die Erzeugung und Auswertung von Steuerinforma
tionen o zur Wartung und Überwachung und die Verbindung in
Richtung Zentraleinheit CORE verantwortlich. Weiterhin sind
die Funktionen der Analog-Digital-Wandlung und Digital-Ana
log-Wandlung sowohl der lokalen Takterzeugung der Sende/Emp
fangseinrichtung CU in der Signalverarbeitungseinheit SIPRO
implementiert.
Der Informationsfluß in Aufwärtsrichtung (Uplink) und Ab
wärtsrichtung (Downlink) ist aus Fig. 6 ersichtlich. In
Aufwärtsrichtung empfängt die Signalverarbeitungseinheit
SIPRO zwei Zwischenfrequenzsignale eines Empfängers, die
analog-digital gewandelt werden. Weiterhin erfolgt die Um
wandlung der digitalen Signale ins Basisband und eine Fil
terung. Das Ausgangssignal des Filters wird entzerrt und die
detektierten Daten des Entzerrers dechiffriert. Ein de
chiffrierter Datenstrom wird durch den Decoder verarbeitet
und anschließend in TRAU-Rahmen formatiert. Die Signalisie
rungsinformationen werden nach der Decodierung getrennt ver
arbeitet.
In Abwärtsrichtung werden durch die Signalverarbeitungsein
heit SIPRO TRAU-Rahmen und Signalisierungsinformationen emp
fangen, wobei die TRAU-Rahmen deformatiert und an einen Coder
übertragen werden. Nach der Codierung werden die Daten
chiffriert und ein Base-Band-Hopping wird durchgeführt. Eine
Trainingssequenz wird in den Datenstrom eingebettet, worauf
sich eine GMSK-Modulation von gebildeten Funkblöcken an
schließt. Anschließend wird der Datenstrom digital-analog
gewandelt und einem Sender zugeführt. Parallel zum Datenstrom
werden PLL (phased-locked-loop) für das Synthesizer-Hopping
programmiert.
Die Konfiguration der Schnittstelleneinrichtung SELIC2 der
Sende/Empfangseinrichtung CU nach Fig. 5 ist entsprechend der
Konfiguration der über die individuelle Verbindung CC-Link
übertragenen Daten organisiert. Die Schnittstelleneinrichtung
SELIC2 ist mit einem Überwachungsprozessor BIC (base band
information controller) zum Empfangen und Senden von Steuer
informationen o und zum Übertragen von Echtzeitdaten, bei
spielsweise zur Synchronisation, verbunden. Echtzeitinforma
tionen sind mit RT und nicht zeitkritische Informationen mit
NRT abgekürzt. Zum Empfangen und Senden von Verkehrsdaten s
ist die Schnittstelleneinrichtung SELIC2 mit einem Signal
verarbeitungsprozessor DSP1 verbunden, der TRAU-Rahmen
empfängt und die Datenbits zur weiteren Signalverarbeitung
extrahiert bzw. aus Datenbits TRAU-Rahmen erzeugt. Weiterhin
werden systemabhängig Synchronisationsinformation für externe
Geräte über eine Synchronisationseinheit SYNC bereitgestellt.
Auf Seiten der Zentraleinheit CORE hat die Schnittstellenein
richtung SELIC zwei verschiedene Operationsmodi, abhängig
davon, ob diejenige Schnittstelleneinrichtung SELIC eine
Masterfunktion auf der Zentraleinheit CORE hat oder nicht.
Handelt es sich um die redundante Zentraleinheit CORE, be
findet sich die zugehörige Schnittstelleneinrichtung SELIC im
abhängigen Modus.
Die Schnittstelleneinrichtungen SELIC der Zentraleinheiten
CORE sind über eine Mikroprozessorschnittstelle verbunden-,
sowohl für Echtzeitinformation als auch für nicht zeitkri
tische Informationen. Die Synchronisation der Zentraleinheit
CORE wird durch eine Synchronisierungseinheit ACLK bewirkt.
Jede Schnittstelleneinrichtung SELIC ist über die Vermittlung
BISON mit der Einheit FALC zur Übertragung von PCM-Verkehrs
daten s verbunden. Ein Überwachungsprozessor BCC sammelt von
den Schnittstelleneinrichtungen SELIC Steuerinformationen o
ein und steuert Unterbrechungsfunktionen. Fig. 7 zeigt wiede
rum die Redundanz der Zentraleinheit CORE. Die Abis-Schnitt
stelle wird über die Einrichtung FALC bedient.
Somit ergibt sich ein Informationsfluß für die Verkehrsdaten
s entsprechend Fig. 8. Ein Signalverarbeitungsprozessor DSP1
übernimmt dabei die nötigen Signalverarbeitungsfunktionen.
Die individuelle Leitung CC-Link zwischen Zentraleinheit CORE
und Sende/Empfangseinrichtung CU stellt eine physikalische
und eine logische Verbindung zwischen beiden Baugruppen dar.
Die genannten Schnittstellen, ausgenommen der Bus für Alarm
meldungen, werden in ein rahmenorientiertes Protokoll der
individuellen Leitung CC-Link eingetragen. Diese Leitung
CC-Link ist die einzige Verbindung zwischen Zentraleinheit CORE
und Sende/Empfangseinrichtung CU. Die individuelle Leitung
CC-Link wird durch ein Leitungspaar für jede Übertragungs
richtung realisiert, wodurch vier physikalische Datenströme
gebildet werden.
Um die Sende/Empfangseinrichtung CU abzuschalten ist ein zu
sätzliches Signal zur Deaktivierung der Sende/Empfangsein
richtung CU vorgesehen, das der Sende/Empfangseinrichtung CU
(siehe Fig. 11) getrennt zugeführt wird. Weiterhin sind Lei
tungen zur Übertragung von Taktinformationen vorgesehen.
Sowohl die gemäß dem Rahmenprotokoll übertragenen Verkehrs
daten s, die Steuerinformationen o als auch Informationen
zum Base-Band-Hopping bbh, die allerdings nur zwischen den
Sende/Empfangseinrichtungen CU (via die Zentraleinheit CORE)
übertragen werden und separat für die Taktinformationen clock
sind jeweils zwei physikalische Leitungen vorgesehen.
Fig. 9 zeigt die Übertragung von Steuerinformationen o, die
Angaben über den momentanen Zustand von Baugruppen, Fehler
meldungen und weitere Daten innerhalb der Basisstation BTS
enthalten. Dazu sind auf der Sende/Empfangseinrichtung CU ein
Überwachungsprozessor BIC und in der Zentraleinheit CORE ein
dementsprechender Überwachungsprozessor BCC vorgesehen, die
ebenfalls über die individuelle Leitung CC-Link Steuer
informationen o austauschen können. Ein eigener Bus für die
Steuerinformationen o innerhalb der Zentraleinheit CORE,
auch zwischen den beiden vorgehaltenen Zentraleinheiten CORE
0 und CORE 1 verbindet ebenso die unterschiedlichen Schnitt
stelleneinrichtungen SELIC2 der Zentraleinheit CORE. Ist mehr
als ein Prozessor an den Bus für die Steuerinformationen o
angeschlossen, werden die Prozessoren durch logische Adressen
unterschieden. Zwischen den Zentraleinheiten CORE 1 und CORE
2 besteht dafür eine Schnittstelle IF.
Das aus dem GSM-System bekannte Frequency-Hopping bezeichnet
die Option, daß für eine Verbindung die Trägerfrequenz nicht
festliegt sondern sich nach einem vorgegebenen Algorithmus
ändert. Die Trägerfrequenz ändert sich mit jedem Zeitschlitz
auf einen neuen Wert, sowohl für die Aufwärts- als auch für
die Abwärtsrichtung. Das Frequency-Hopping kann durch Syn
thesizer-Hopping oder Base-Band-Hopping realisiert werden.
Das Synthesizer-Hopping erfordert nicht frequenzselektive
Combiner für die hochfrequenten Signale. Ist das Synthesizer-
Hopping durch zu schmalbandige Sendefilter nicht einsetzbar,
so wird Base-Band-Hopping durchgeführt. Die Verkehrsdaten s
in Abwärtsrichtung, die zu einem Zeitschlitz gehören, werden
im Basisband zur Sendeeinheit übertragen, die die entspre
chende Trägerfrequenz bearbeitet.
In Aufwärtsrichtung kann jede Sende/Empfangseinrichtung CU
ein Empfangssignal mit Synthesizer-Frequenz-Hopping emp
fangen, da diese Richtung nicht frequenzselektiv ist. Somit
besteht nur in Abwärtsrichtung der Bedarf des Base-Band-
Hoppings, falls schmalbandige Combiner benutzt werden. Daraus
ergibt sich die Notwendigkeit zwischen den Sende/Empfangs
einrichtungen CU Informationen auszutauschen. Dies ist ins
besondere bei den durch das GSM-System vorgegebenen maximalen
Verzögerungen ein durch die Erfindung gelöstes Kapazitäts
problem für die Kommunikation zwischen Sende/Empfangsein
richtung CU und Zentraleinheit CORE.
Fig. 10 zeigt beispielhaft den Informationsfluß für einen
Kanal beim des Einsatz Base-Band-Hoppings. Die Verkehrsdaten
s werden über die Abis-Schnittstelle empfangen, wobei die
nach dem PCM-Format empfangenen Daten auch Steuerinforma
tionen o enthalten. Die Verkehrsdaten s werden durch die
Vermittlung BISON zu verschiedenen Schnittstelleneinrich
tungen SELIC und einen Mikroprozessor zur Steuerung der
Zentraleinheit CORE verteilt. Über die beschriebene indivi
duelle Leitung CC-Link werden die Verkehrsdaten einer Sen
de/Empfangseinrichtung CU1 zugeführt. Da die aktuelle Trä
gerfrequenz der Verbindung auf einer weiteren Sende/Emp
fangseinrichtung CU2 verarbeitet wird, werden die Verkehrs
daten s zurück zur Zentraleinheit CORE und zur zweiten Sen
de/Empfangseinrichtung CU2 übertragen. Diese Sende/Empfangs
einrichtung CU2 führt nicht noch einmal das bereits in der
ersten Sende/Empfangseinrichtung CU1 durchgeführte Bilden der
Funkblöcke aus, sondern moduliert das Sendesignal auf die
entsprechende Trägerfrequenz, führt die Verstärkung durch und
leitet das Sendesignal dem Filtercombiner zu.
Da jede Sende/Empfangseinrichtung CU für den Hopping-Algo
rithnius ausgerüstet ist, kann sie bestimmen, in welcher
Sende/Empfangseinrichtung CU momentan welche Trägerfrequenz
verarbeitet wird. Somit werden die Verkehrsdaten s in Nach
richtenform übertragen. Dazu sind Base-Band-Hopping-Informa
tionen bbh vorgesehen. In jeder Nachricht ist auch die adres
sierte Sende/Empfangseinrichtung CU angesprochen. Die Base-
Band-Hopping-Informationen bbh werden folglich für die ge
schilderte Verbindung in Abwärtsrichtung von der ersten Sen
de/Empfangseinrichtung CU1 über die Zentraleinheit CORE zur
zweiten Sende/Empfangseinrichtung CU1 übertragen.
Ein Informationsfluß für Alarme innerhalb der Basisstation
BTS findet zwischen Zentraleinheit CORE und Sende/Empfangs
einrichtungen CU statt. Zusätzlich zu der individuellen
Leitung CC-Link besteht jeweils eine Verbindung für ein Ab
schalten der Sende/Empfangseinrichtungen CU. Weiterhin ist
ein O zu einer Baugruppe für die Stromversorgung, zu
einem Terminal für eine Alarmregistrierung und zu weiteren
Baugruppen vorgesehen. Die Alarmmeldungen werden entweder
durch die Zentraleinheit CORE oder durch das Terminal zur
Alarmregistrierung verarbeitet und in externe Fehlermeldungen
umgewandelt.
Letztlich soll anhand von Fig. 11 die Taktversorgung einer
Sende/Empfangseinrichtung CU gezeigt werden. Für eine
GSM-Übertragung wird in der Zentraleinheit CORE durch einen
Taktgeber ein Takt f1 erzeugt und sendet über die indivi
duelle Verbindung CC-Link, jedoch eine separate Leitung, eine
Taktinformation clock an die Sende/Empfangseinrichtung CU. In
einer lokalen PLL für den Takt werden die benötigten System
takte durch entsprechende Teiler 1/x und 1/y und weitere Ein
heiten erzeugt, z. B. Phasendetektor PD, Filter LF und span
nungsgesteuerter Oszillator VCO. Für andere Übertragungsstan
dards erfolgt eine entsprechende Ableitung der benötigten
Taktraten, wobei jedoch jedesmal aus dem PCM-Takt die gewün
schten Werte erzeugt werden können.
Aus dem PCM-Takt werden auch Synchronisationsinformationen
sync abgleitet, die über die individuelle Verbindung CC-Link
zu den Sende/Empfangseinrichtungen CU übertragen werden. Zur
Synchronisierung einer Sende/Empfangseinrichtung CU wird auch
eine Laufzeitmessung der Signallaufzeit zu dieser Sende/Emp
fangseinrichtung CU durchgeführt und die Übertragung bezüg
lich eines Zeitrasters der Funkschnittstelle synchronisiert.
Dies ist ein optionaler Merkmal. Die Synchronisierungseinheit
ACLK generiert also den Systemtakt clock und weitere Synch
ronisationsinformationen sync, die beim GSM-System auf die
Zeitschlitze bezogen ist und bei anderen Standards entspre
chend eingestellt werden kann.