DE19755379C2 - Basisstation für ein Funk-Kommunkationssystem - Google Patents

Description

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.

Aus der US 5 555 260 ist eine Basisstation eines zellularen Mobil­ funksystems bekannt, die zur Verbindung zwischen einer zen­ tralen Verstärker-Schnittstelle und innerhalb bzw. außerhalb der Basisstation angeordneten Verstärkereinrichtungen jeweils eine Punkt-zu-Punkt-Verbindung aufweist.

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 Basissta­ tion 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-Kommunikati­ onssystem 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 ent­ sprechend dem Stand der Technik gemäß der US 5 555 260 Punkt- zu-Punkt-Verbindungen mit individuellen Leitungen für jede Sende/Empfangseinrichtung benutzt, die nicht den Anforderun­ gen gleicher Längen genügen brauchen. Damit ist eine wesent­ lich kosteneffektivere Realisierung der Übertragung von Ver­ kehrsdaten zwischen Zentraleinheit und Sende/Empfangseinrich­ tung 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 auf physikalische Punkt-zu- Punkt-Verbindungen abgebildet. Über diese logische Busstruk­ tur können sowohl Verkehrsdaten, o als auch Synchro­ nisationsdaten übermittelt werden. Die Basisstation eignet sich für einen Einsatz in Funk-Kommunikationssystemen mit GSM-, TMDA-, CDMA- oder sonstigen Funkschnittstellen.

Kennzeichnend sind weiterhin die Schnittstelleneinrichtungen für eine Laufzeitmessung der Übertragung über die individu­ elle Verbindung ausgebildet. In der Sende/Empfangseinrich­ tung und/oder Zentraleinheit sind Mittel zur Synchronisation basierend auf der Laufzeitmessung vorgesehen. Durch die Mes­ sung und Berücksichtigung der Signallaufzeit auf der indivi­ duellen Leitung wird die Synchronität mehrerer Sende/Emp­ fangseinrichtungen gewährleistet. Ist die Genauigkeit der Messung ausreichend, so kann auf eine weitergehende Synchro­ nisierung verzichtet werden. Die Laufzeitmessung kann dabei an einem Ende oder an beiden Enden der individuellen Leitung durchgeführt werden.

Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist die Zentraleinheit mehrere Schnittstelleneinrichtungen auf, die über kurze Leitungen miteinander verbunden sind. Die Zen­ traleinheit besteht aus einer oder mehreren Platinen, die sich durch eine kleine physikalische Größe auszeichnen. Diese reduzierte Größe erlaubt eine schnelle und verhältnismäß 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 Baugrupppen.

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 individu­ elle 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 zwi­ schen den Sende/Empfangseinrichtungen ausgebildet. Dies gilt insbesondere für die Verbindung in Abwärtsrichtung. Es werden also nicht nur die Verkehrsdaten, sondern auch weitere Infor­ mationen mittels der Punkt-zu-Punkt-Verbindung übertragen. Die genannten Vorteile gelten dann auch für diese Übertra­ gung. Echtzeit und zeitunkritische Informationen werden nach einer weiteren Ausprägung der Erfindung gemeinsam über die individuelle Verbindung übertragen. Die durch die sternför­ mige Struktur der Kommunikation zwischen Zentraleinheit und Sende/Empfangseinrichtungen erreichbare hohe Datenrate er­ laubt eine Zusammenfassung der verschiedenen Informationen in einem Übertragungsprotokoll. Die Menge und Reihenfolge der übertragenen Informationen ist durch den Maximalwert der Ka­ pazität der Punkt-zu-Punkt-Verbindung und durch die Kapazität des Buses auf der Zentraleinheit beschränkt. Bei Bedarf kann die übertragene Informationsmenge diesem Maximalwert angenä­ hert 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 zen­ traleinheitsinterne Busstruktur getrennte Leitungen für Echt­ zeit- und zeitunkritische Informationen enthält. Für den je­ weiligen Datenstrom können somit die jeweils wirtschaftlich­ sten 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 Mobilfunknetztes 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 Stromversorgungseinheit 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 rithmus 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.

Claims (16)

1. Basisstation (BTS) für ein Funk-Kommunikationssystem, mit zumindest einer Sende/Empfangseinrichtung (CU) und zumin­ dest einer Zentraleinheit (CORE) zur Steuerung der Basissta­ tion (BTS), dadurch gekennzeichnet, daß die Sende/Empfangseinrichtung (CU) und die Zentraleinheit (CORE) jeweils zumindest eine Schnittstelleneinrichtung (SELIC) enthalten, die mittels zumindest einer individuellen Leitung (CC-Link) gemäß einer Punkt-zu-Punkt-Verbindung zur Übertragung von Verkehrsdaten (s) verbunden sind, wobei die Schnittstelleneinrichtungen (SELIC) für eine Laufzeitmessung der Übertragung über die individuelle Verbindung (CC-Link) ausgebildet sind und in der Sende/Empfangseinrichtung (CU) und/oder in der Zentraleinheit (CORE) Mittel zur Synchronisa­ tion basierend auf der Laufzeitmessung vorgesehen sind.

2. Basisstation (BTS) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentraleinheit (CORE) mehrere Schnittstelleneinrich­ tungen (SELIC) aufweist, die über kurze Leitungen (bus) mit­ einander verbunden sind.

3. Basisstation (BTS) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß für die Schnittstelleneinrichtung (SELIC) Speicher (SP) vorgesehen sind, so daß die Verkehrsdaten (s) zwischengespei­ chert werden.

4. Basisstation (BTS) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnittstelleneinrichtungen (SELIC) derart augebildet sind, daß die Verkehrsdaten (s) seriell übertragen werden.

5. Basisstation (BTS) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die individuelle Leitung (CC-Link) durch ein Leitungspaar für jede Übertragungsrichtung gebildet wird.

6. Basisstation (BTS) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnittstelleneinrichtungen (SELIC) für eine Übertra­ gung von Taktinformation (clock) und/oder Steuerinformationen (o) ausgebildet sind.

7. Basisstation (BTS) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnittstelleneinrichtungen (SELIC) für eine Übertra­ gung von Informationen zum Base-Band-Hopping (bbh) zwischen trägerbezogenen Sende/Empfangseinrichtungen (CU) ausgebildet sind.

8. Basisstation (BTS) nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnittstelleneinrichtungen (SELIC) derart ausgebil­ det sind, daß Echtzeit und zeitunkritische Informationen ge­ meinsam über die individuelle Verbindung (CC-Link) übertragen werden.

9. Basisstation (BTS) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Schnittstelleneinrichtungen (SELIC) der Zentral­ einheit (CORE) untereinander mit einer Busstruktur (bus) ver­ bunden sind.

10. Basisstation (BTS) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die zentraleinheitsinterne Busstruktur (bus) getrennte Leitungen für Echtzeit- und zeitunkritische Informationen enthält.

11. Basisstation (BTS) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnittstelleneinrichtungen (SELIC) für eine Übertra­ gung mit einem rahmenorientierten Protokoll ausgebildet sind.

12. Basisstation (BTS) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß ein Zeitraster des rahmenorientierten Protokolls am Zeitraster einer PCM-Übertragung orientiert ist.

13. Basisstation (BTS) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnittstelleneinrichtungen (SELIC) für eine Übertra­ gung eines Synchronisationssignals (sync) von der Zentralein­ heit (CORE) zur Sende/Empfangseinrichtung (CU) ausgebildet sind.

14. Basisstation (BTS) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Synchronisationssignal (sync) für mehrere Sende/Emp­ fangseinrichtungen (CU) individuell einstellbar ist.

15. Basisstation (BTS) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Sende/Empfangseinrichtungen (CU) vorgesehen sind, die unterschiedliche Funkschnittstellen-Standards bedienen.

16. Basisstation (BTS) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Basisstation (BTS) eine zweite Zentraleinheit (CORE 1) enthält und die zumindest eine Sende/Empfangseinrichtung (CU) zusätzlich mit der zweiten Zentraleinheit (CORE 1) mit­ tels zumindest einer zweiten individuellen Leitung (CC-Link) gemäß einer Punkt-zu-Punkt-Verbindung verbunden ist.