DE19810285A1 - Verfahren, Funk-Kommunikationssystem und Mobilstation zum Bestimmen von Kanaleigenschaften - Google Patents

Abstract

Beim Verfahren zum Bestimmen von Kanaleigenschaften in einem Funk-Kommunikationssystem mit mehreren Basisstationen und zumindest einer weiteren Funkstation, die beispielsweise eine Mobilstation oder ein mobiles oder stationäres Datenendgerät ist, werden von den Basisstationen nach einem vorgegebenen Zeitraster Signale in Abwärtsrichtung gesendet werden, die eine individuelle Trainingssequenz enthalten. Erfindungsgemäß ist das Zeitraster der Basisstation derartig aufeinander abgestimmt, daß in einem bestimmten Frequenzbereich und in einem bestimmten Zeitbereich die gesendeten Trainingssequenzen mehrerer Basisstationen bei der weiteren Funkstation sind überlagernd eintreffen. Durch eine Kanalschätzung werden gleichzeitig die individuellen Kanaleigenschaften der Funkkanäle von zumindest zwei Basisstationen zur weiteren Funkstation bestimmt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren, ein Funk-Kommunika­ tionssystem und eine Mobilstation zum Bestimmen von Kanal­ eigenschaften, insbesondere zur Nachbarzellenmessung für eine Mobilstation.

In Funk-Kommunikationssystemen werden Informationen (bei­ spielsweise Sprache, Bildinformationen oder andere Daten) mit Hilfe von elektromagnetischen Wellen über eine Funkschnitt­ stelle zwischen sendender und empfangender Funkstation (Basisstation bzw. Mobilstation) übertragen. Das Abstrahlen der elektromagnetischen Wellen erfolgt dabei mit Träger­ frequenzen, die in dem für das jeweilige System vorgesehenen Frequenzband liegen. Für zukünftige Mobilfunknetze mit CDMA- oder TD/CDMA-Übertragungsverfahren über die Funkschnitt­ stelle, beispielsweise das UMTS (Universal Mobile Telecom­ munication System) oder andere Systeme der 3. Generation sind Frequenzen im Frequenzband von ca. 2000 MHz vorgesehen.

Signale unterliegen bei ihrer Ausbreitung in einem Ausbrei­ tungsmedium Störungen durch Rauschen. Durch Beugungen und Reflexionen durchlaufen Signalkomponenten verschiedene Aus­ breitungswege und überlagern sich beim Empfänger. Eine Kanal­ impulsantwort als Beispiel der Darstellung der Kanaleigen­ schatten beschreibt einen solchen Mehrwegekanal. Die von einer Mobilstation für die Signale in Abwärtsrichtung aus Trainingssequenzen bestimmten Kanaleigenschaften werden bei­ spielsweise für die Auswahl einer geeigneten Basisstation zur späteren Übertragung von Nutzinformationen benötigt. Bei der Auswertung der übertragenen Signale benutzt die Mobilstation die Kanaleigenschaften zur Signalentzerrung vor einer Daten­ detektion.

Beim GSM (global system for mobile communications) Mobil­ funksystem ist in Abwärtsrichtung pro Basisstation ein fester Zeitschlitz zur Übertragung von Signalen eines Organisations­ kanals (BCCH) vorgesehen. Von Basisstation zu Basisstation unterscheiden sich jedoch die Frequenzbänder für diesen Orga­ nisationskanal. Zur Auswertung des Organisationskanals ent­ scheidet sich eine Mobilstation für ein Frequenzband und wertet die im entsprechenden Zeitschlitz empfangenen Signale der zugehörigen Basisstation aus. Es wird folglich ständig zwischen einer Überwachung des Organisationskanals der eige­ nen Basisstation, mit der die Mobilstation momentan eine Funkverbindung aufrechterhält, und der Organisationskanäle benachbarter Basisstationen umgeschaltet.

Zur Unterscheidung der Signalquellen und damit zur Auswertung der Signale dienen als Frequenzmultiplex (FDMA), als Zeitla­ genmultiplex (TDMA) oder als Codemultiplex (CDMA) bekannte Verfahren, die auch miteinander kombiniert werden können. Eine besondere Ausprägung des Zeitlagenmultiplex (TDMA) ist ein TDD (time division duplex) Übertragungsverfahren, bei dem in einem gemeinsamen schmalbandigen Frequenzkanal die Über­ tragung sowohl in Aufwärtsrichtung, d. h. von der Mobilstation zur Basisstation, als auch in Abwärtsrichtung, d. h. von der Basisstation zur Mobilstation, erfolgt. Ein derartiges TDD- Übertragungsverfahren ist mit einer Kombination aus Zeitla­ genmultiplex und Codemultiplex für die UMTS-Funkübertragung vorgesehen.

Dabei ist aus DE 198 08 948.1 bekannt, daß in einem Zeit­ schlitz die Informationen des Organisationskanals und zusätz­ lich Nutzinformationen von Verbindungen übertragen werden. Damit die Organisationskanäle anderer Basisstationen über­ wacht werden können, ist es hierbei vorgesehen, daß die Verbindungen über mehrere Zeitschlitze rotieren. Wie im GSM- Mobilfunksystem wird weiterhin nur ein Organisationskanal pro Zeitschlitz ausgewertet. Nach dem Stand der Technik werden die Organisationskanäle benachbarter Basisstationen planmäßig nach Zeitbereich und/oder Frequenzbereich getrennt, um sie einzeln auswerten zu können.

Der Erfindung liegt folglich die Aufgabe zugrunde, ein ver­ bessertes Verfahren, ein verbessertes Funk-Kommunikations­ system und eine verbesserte Mobilstation zum Bestimmen von Kanaleigenschaften anzugeben, bei denen die spektrale Effi­ zienz der Funkübertragung erhöht wird. Diese Aufgabe wird durch das Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1, das Funk-Kommunikationssystem mit den Merkmalen des Patentan­ spruchs 14 und die Mobilstation mit den Merkmalen des Patent­ anspruchs 15 gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Beim Verfahren zum Bestimmen von Kanaleigenschaften in einem Funk-Kommunikationssystem mit mehreren Basisstationen und zumindest einer weiteren Funkstation, die beispielsweise eine Mobilstation oder ein mobiles oder stationäres Datenendgerät ist, werden von den Basisstationen nach einem vorgegebenen Zeitraster Signale in Abwärtsrichtung gesendet, die eine Trainingssequenz enthalten. Erfindungsgemäß ist das Zeit­ raster der Basisstationen derartig aufeinander abgestimmt, daß in einem bestimmten Frequenzbereich und in einem bestimm­ ten Zeitbereich die gesendeten Trainingssequenzen mehrerer Basisstationen bei der weiteren Funkstation sich überlagernd eintreffen. Durch eine Kanalschätzung werden gleichzeitig die individuellen Kanaleigenschaften der Funkkanäle von zumindest zwei Basisstationen zur weiteren Funkstation bestimmt.

Durch die gleichzeitige Bestimmung mehrerer Kanaleigenschaf­ ten in Abwärtsrichtung kann die weitere Funkstation, im wei­ teren wird von einer Mobilstation ausgegangen, schneller In­ formationen zum Funk-Kommunikationssystem über die Zellgren­ zen hinweg sammeln. Die spektrale Effizienz steigt, denn ein bestimmter Zeit- und Frequenzbereich wird mehrfach genutzt.

Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung bilden die Signale mit individuellen Trainingssequenzen jeweils einen Organisationskanal. Ein solcher Organisationskanal bündelt die Informationen, die eine Funkzelle betreffen und ist damit besonders gut zum Bestimmen der Kanaleigenschaften geeignet. Die Signale des Organisationskanals werden vor­ teilhafterweise mit einer konstanten Leistung gesendet, wo­ durch eine normierte Auswertung möglich ist.

Vorteilhafterweise sind die Basisstationen untereinander syn­ chronisiert. Damit wird netzseitig sichergestellt, daß die Signale im bestimmten Frequenz- und Zeitbereich bei der Mo­ bilstation sich überlagernd eintreffen. Je größer die Zell­ größen (Makrozellen) sind oder je weiter die im gleichen Fre­ quenzbereich sendenden Basisstationen voneinander entfernt sind, um so besser sollte die Synchronisation oder umso länger sollte der Zeitbereich zur Kanalschätzung sein. Die Synchronisation ist jedoch weniger bedeutsam, wenn in be­ nachbarten Basisstationen unterschiedliche Sequenzen bezüg­ lich des Organisationskanals benutzt werden, so daß sich der bestimmte Zeitbereich nur nach einem Vielfachen des Aus­ sendens der Signale wiederholt. Damit fallen nach einer ge­ wissen Zeit die Signale zweier Basisstationen automatisch zusammen und die Möglichkeit der gemeinsamen Kanalschätzung wird eröffnet. Die Zeit, bis zu der die Kanaleigenschaften der Nachbarzellen bestimmt sind, wird sich jedoch etwas ver­ längern. Es genügt jedoch, wenn sich die Signale der zwei oder mehr Basisstationen bezüglich der Trainingssequenzen zumindest teilweise überlappen.

Die Kanalschätzung wird vorteilhafterweise nach einem Ver­ fahren zur Lösung eines linearen Gleichungssystems durch­ geführt. Besonders aufwandsgünstig ist es, wenn die indi­ viduellen Trainingssequenzen von einem gemeinsamen Grundkode abgeleitet sind und zur Kanalschätzung eine FFT-Auswertung (fast fourier transformation) durchgeführt wird. Damit läßt sich das lineare Gleichungssystem vereinfacht lösen.

Die Kanaleigenschaften können auf unterschiedliche Art und Weise ausgewertet werden. Es ist jedoch besonders vorteil­ haft, wenn bezüglich einer Übergabeprozedur (handover) zu einer benachbarten Zelle aus den individuellen Kanaleigen­ schaften Empfangsleistungen oder Signallaufzeiten bezüglich der Signale mehrerer Basisstationen ermittelt werden. Je geringer die Empfangsleistung oder je länger die Signal­ laufzeit, um so ungünstiger ist die Übergabemöglichkeit. Für die Übergabeprozeduren kann es vorgesehen sein, daß die bestimmten individuellen Kanaleigenschaften von der weiteren Funkstation zu zumindest einer Basisstation signalisiert wer­ den. Die Übergabe wird damit netzseitig überwacht und durch­ geführt. Die netzseitige Übergabesteuerung sorgt für eine optimale Ausnutzung der funktechnischen Ressourcen des Funk- Kommunikationssystems.

Wird nach einer Weiterbildung der Erfindung die Funkübertra­ gung nach einem CDMA-Teilnehmerseparierungsverfahren, evtl. in Kombination mit einem TDMA-Teilnehmerseparierungsverfah­ ren, durchgeführt wird, so kann die Bestimmung der Kanal­ eigenschaften auch zur Entzerrung und Datendetektion von Signalen mehrerer Basisstationen während eines Zeitbereiches benutzt werden. Eine weitere vorteilhafte Anwendung der Er­ findung besteht darin, aus den individuellen Kanaleigenschaf­ ten zwischen der weiteren Funkstation und mehreren Basissta­ tionen Ortsparameter der weiteren Funkstation zu berechnen.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbei­ spielen bezugnehmend auf zeichnerische Darstellungen näher erläutert.

Dabei zeigen

Fig. 1 ein Blockschaltbild eines Mobilfunknetzes,

Fig. 2 eine schematische Darstellung der Rahmenstruktur des TDD-Übertragungsverfahrens,

Fig. 3 ein Zeitraster der Funkübertragung zwischen zwei Basisstationen und einer Mobilstation,

Fig. 4 ein Funk-Kommunikationssystem mit einem Frequenzwiederholungswert von drei,

Fig. 5 ein Funk-Kommunikationssystem mit einem Frequenzwiederholungswert von eins,

Fig. 6 ein Zeitraster der Funkübertragung mit unter­ schiedlichen Sequenzen des Organisationskanals,

Fig. 7 Blockschaltbilder von Basisstation und Mobilstation,

Fig. 8 ein Ablaufdiagramm für die Informationsübertragung.

Das in Fig. 1 dargestellte Funk-Kommunikationssystem besteht aus einer Vielzahl von Mobilvermittlungsstellen MSC die un­ tereinander vernetzt sind bzw. den Zugang zu einem Festnetz PSTN herstellen. Weiterhin sind diese Mobilvermittlungs­ stellen MSC mit jeweils zumindest einer Einrichtung RNM zum Zuteilen von funktechnischen Ressourcen verbunden. Jede dieser Einrichtungen RNM ermöglicht wiederum eine Verbindung zu zumindest einer Basisstation BS. Eine solche Basisstation BS kann über eine Funkschnittstelle eine Verbindung zu wei­ teren Funkstationen, z. B. Mobilstationen MS oder anderwei­ tigen mobilen und stationären Endgeräten aufbauen. Durch jede Basisstation BS wird zumindest eine Funkzelle Z, Z1, Z2 ge­ bildet. Bei einer Sektorisierung oder bei hierarchischen Zellstrukturen werden pro Basisstation BS auch mehrere Funk­ zellen Z versorgt.

In Fig. 1 sind beispielhaft Verbindungen V1, V2, Vk zur Über­ tragung von Nutzinformationen und Signalisierungsinforma­ tionen zwischen Mobilstationen MS1, MS2, MSk, MSn und einer Basisstation BS dargestellt. Ein Operations- und Wartungs­ zentrum OMC realisiert Kontroll- und Wartungsfunktionen für das Mobilfunknetz bzw. für Teile davon. Die Funktionalität dieser Struktur ist auf andere Funk-Kommunikationssysteme übertragbar, in denen die Erfindung zum Einsatz kommen kann, insbesondere für Teilnehmerzugangsnetze mit drahtlosem Teil­ nehmeranschluß.

Die Rahmenstruktur der Funkübertragung ist aus Fig. 2 ersicht­ lich. Gemäß einer TDMA-Komponente ist eine Aufteilung eines breitbandigen Frequenzbereiches, beispielsweise der Bandbrei­ te B = 1,2 MHz, in mehrere Zeitschlitze ts gleicher Zeit­ dauer, beispielsweise 8 Zeitschlitze ts0 bis ts7, vorgesehen. Der Frequenzbereich B bildet einen Frequenzkanal FK. Ein Teil der Zeitschlitze ts0 bis ts4 wird in Abwärtsrichtung DL und ein Teil der Zeitschlitze ts5 bis ts7 wird in Aufwärtsrich­ tung UL benutzt. Dazwischen liegt ein Umschaltzeitpunkt SP. Die Übertragung in Abwärtsrichtung DL erfolgt beispielsweise vor der Übertragung in Aufwärtsrichtung UL. Bei diesem TDD- Übertragungsverfahren entspricht der Frequenzkanal FK für die Aufwärtsrichtung UL dem Frequenzkanal FK für die Abwärtsrichtung DL. Gleiches wiederholt sich für weitere Trägerfrequenzen.

Innerhalb der Frequenzkanäle FK, die zur Nutzdatenübertragung vorgesehen sind, werden Informationen mehrerer Verbindungen in Funkblöcken übertragen. Diese Funkblöcke zur Nutzdaten­ übertragung bestehen aus Abschnitten mit Daten d, in denen Abschnitte mit empfangsseitig bekannten Trainingssequenzen tseq1 bis tseqn eingebettet sind. Die Daten d sind verbin­ dungsindividuell mit einer Feinstruktur, einem Teilnehmerkode c, gespreizt, so daß empfangsseitig beispielsweise n Verbin­ dungen durch diese CDMA-Komponente separierbar sind. Ein Zeitschlitz ts0 in Abwärtsrichtung DL ist für einen Orga­ nisationskanal BCCH vorgesehen, in dem evtl. zusätzlich Nutz­ informationen übertragen werden können. Die Basisstationen BS nutzen für ihre Organisationskanäle BCCH ebenfalls indivi­ duelle Trainingssequenzen tseq.

Die Spreizung von einzelnen Symbolen der Daten d bewirkt, daß innerhalb der Symboldauer T_sym Q Chips der Dauer T_chip über­ tragen werden. Die Q Chips bilden dabei den verbindungsindi­ viduellen Teilnehmerkode c. Weiterhin ist innerhalb des Zeit­ schlitzes ts eine Schutz zeit gp zur Kompensation unterschied­ licher Signallaufzeiten der Verbindungen vorgesehen.

Innerhalb eines breitbandigen Frequenzbereiches B werden die aufeinander folgenden Zeitschlitze ts nach einer Rahmenstruk­ tur gegliedert, die das Zeitraster der Funkübertragung bil­ det. So werden acht Zeitschlitze ts zu einem Rahmen fr zusam­ mengefaßt, wobei beispielsweise ein Zeitschlitz ts3 wieder­ kehrend von einer Gruppe von Verbindungen genutzt wird. Es können jedoch auch Rahmen mit mehr als acht Zeitschlitzen, z. B. 16 oder 32 Zeitschlitzen, gebildet werden.

In Fig. 3 ist für eine erste Basisstation BS1 ein Rahmen fr mit acht Zeitschlitzen ts0 bis ts7 gezeigt, wobei wie in Fig. 2 fünf Zeitschlitze ts0 bis ts4 in Abwärtsrichtung DL und drei Zeitschlitze ts5 bis ts7 in Aufwärtsrichtung UL benutzt werden. Ein Umschaltzeitpunkt SP markiert den Übergang zwi­ schen den Übertragungsrichtungen innerhalb des Rahmens fr. Dieser Umschaltzeitpunkt SP kann von Rahmen zu Rahmen verän­ dert werden. Die erste Basisstation BS1 versorgt eine erste Funkzelle Z1. Eine benachbarte Funkzelle Z2 wird von einer zweiten Basisstation BS2 versorgt, die mit einer auch in der ersten Basisstation BS1 benutzten Trägerfrequenz f1 sendet. Die Signale des Organisationskanals BCCH beider Basissta­ tionen BS1, BS2 unterscheiden sich jedoch in der verwendeten Trainingssequenz tseq1, tseq2.

Beide Basisstationen BS1, BS2 senden im jeweiligen ersten Zeitschlitz ts0 Signale eines Organisationskanals BCCH. Ob­ wohl die Basisstationen BS1, BS2 eine zur Mobilstation MS unterschiedliche Entfernung haben, wird durch eine zumindest grobe Synchronisation des Zeitrasters beider Basisstationen BS1, BS2 erreicht, daß in einem bestimmten Frequenzbereich und einen bestimmten Zeitbereich die Signale der Basissta­ tionen BS1, BS2 sich überlappend bei der Mobilstation MS eintreffen. Innerhalb dieses Frequenz- und Zeitbereiches führt die Mobilstation MS eine Kanalschätzung durch, die gleichzeitig - wie später gezeigt - individuelle Kanaleigen­ schaften von Funkkanälen zu den zwei Basisstationen BS1, BS2 bestimmt.

Die Fig. 4 und 5 beschreiben zwei beispielhafte Anwendungs­ szenarios des erfindungsgemäßen Verfahrens zum gleichzeitigen Auswertens mehrerer Organisationskanäle. In Fig. 4 wird ein Frequenzwiederholungswert (reuse pattern) von drei verwendet, d. h. in jeder übernächsten Funkzelle wird die gleiche Träger­ frequenz f1, f2, f3 benutzt. Die im Sinne obigen Verfahrens benachbarte Funkzelle ist also nicht die direkt angrenzende Funkzelle, sondern die übernächste. In Fig. 5 bei einem Funk- Kommunikationssystem mit einem Frequenzwiederholungswert von eins ist es jedoch die direkt angrenzende Funkzelle. Auch für Zellen mit größeren Frequenzwiederholungswert ist das Verfah­ ren anwendbar. Werden hierarchische Zellstrukturen verwendet, dann ergeben sich zusätzliche Möglichkeiten, da auch in Zellen unterschiedlicher Hierarchieebene die gleiche Träger­ frequenz benutzt werden kann.

Für ein nicht- oder nur teilsynchronisiertes Funk-Kommunika­ tionssystem ist eine Anwendungsmöglichkeit in Fig. 6 gezeigt. Wie in Fig. 3 senden zwei Basisstationen BS1, BS2 mit einer gemeinsamen Trägerfrequenz f1 Signale eines Organisations­ kanals BCCH aus, die von einer Mobilstation MS empfangen werden können. Anders als in Fig. 3 verwenden die zwei Basis­ stationen BS1, BS2 unterschiedliche Sequenzen bezüglich des Organisationskanals BCCH. So benutzt beispielsweise die erste Basisstation BS1 ständig den ersten Zeitschlitz für ihren Organisationskanal BCCH, währenddessen die zweite Basissta­ tion BS2 zwischen den ersten vier Zeitschlitzen rotieren läßt. Dadurch kommt es auch ohne Synchronisation nach einer Dauer von vier Rahmen zu dem Fall, daß sich die Signale der beiden Organisationskanäle BCCH bei der Mobilstation MS zumindest teilweise überlagern. Die Mobilstation MS kann somit auch ohne Netzsynchronisation die gleichzeitige Bestim­ mung der Kanaleigenschaften zu beiden Basisstation BS1, BS2 durchführen.

Das Bestimmen der Kanaleigenschaften zu benachbarten Basis­ stationen BS1, BS2 ist im Sinne einer Nachbarzellenmessung nötig, damit Übergabeprozeduren oder ein Verbindungsaufbau vorbereitet werden können. Eine Übergabeprozedur (handover) schafft bei bestehender Funkübertragung zwischen Mobilstation MS und Netz eine Auflösung der Verbindung zur ersten Basis­ station BS1 und den Aufbau der Verbindung zur zweiten Basis­ station BS2. Um jedoch eine geeignete zweite Basisstation BS2 auszuwählen, ist die Nachbarzellenmessung erforderlich.

Fig. 7 zeigt die Informationsübertragung von der Basisstation BS1 zu Mobilstationen MS1 bis MSn. Die Mobilstationen MS1 bis MSn bestimmen zuerst einen oder mehrere Frequenzbereiche mit einer ausreichend hohen oder maximalen Empfangsleistung. Dies sind die Frequenzbereiche der nächstliegenden Basisstation BS1, in deren Zelle sich die Mobilstation MS momentan befin­ det. Somit entsteht die Zuordnung von Basisstation BS1 und Mobilstation MS.

Die Basisstation BS1 enthält eine Sende/Empfangseinrichtung TX/RX, die abzustrahlende Sendesignale digital/analog wan­ delt, vom Basisband in den Frequenzbereich der Abstahlung um­ setzt und die Sendesignale moduliert und verstärkt. Eine Sig­ nalerzeugungseinrichtung SA hat zuvor die Sendesignale in Funkblöcken zusammengestellt und dem entsprechenden Frequenz­ kanal und Zeitschlitz zugeordnet. Eine Signalverarbeitungs­ einrichtung DSP wertet über die Sende/Empfangseinrichtung TX/RX empfangene Empfangssignale aus und führt eine Kanal­ schätzung durch.

Zur Signalverarbeitung werden die Empfangssignale in Symbole mit diskretem Wertevorrat umgewandelt, beispielsweise digita­ lisiert. Eine Signalverarbeitungseinrichtung DSP, die als digitaler Signalprozessor einen JD-Prozessor zum Detektieren der Nutzinformationen und der Signalisierungsinformationen nach dem JD-CDMA-Verfahren (joint detection) enthält, wertet die Datenteile d aus. Das Zusammenwirken der Komponenten, die Einstellung des Umschaltzeitpunkts SP und die Zuordnung der der Verbindungen zu einem Zeitschlitz wird durch eine Steu­ ereinrichtung SE der Basisstation BS gesteuert. Zugehörige Daten über die in den benachbarten Funkzellen verwendeten Trainingssequenzen und die konkreten Gegebenheiten der Ver­ bindung werden in einer Speichereinrichtung MEM gespeichert.

Die Mobilstation MS enthält entsprechend adaptiert die für die Basisstation BS1 erläuterten Baugruppen und zusätzlich ein Bedienfeld T. Am Bedienfeld T kann der Teilnehmer Ein­ gaben vornehmen, u. a. eine Eingabe zum Aktivieren der Mobil­ station MS oder zum Verbindungsaufbau einer Verbindung zur Basisstation BS. Ein Kanalschätzer KS in der Signalverarbei­ tungseinrichtung DSP führt eine Kanalschätzung für Signale mehrerer Basisstationen BS1, BS2 gleichzeitig durch. Die Steuereinrichtung SE wertet die bestimmten Kanaleigenschaften aus, bestimmt die Empfangsleistung, das vorliegende momentane Signal/Stör-Verhältnis bzw. die Signallaufzeit und veranlaßt eine Signalisierung zur Basisstation BS1 in einem Signalisie­ rungskanal ACCH, worauf ein Frequenzkanal FK und ein Zeit­ schlitz ts für eine Nutzdatenübertragung zugewiesen bezie­ hungsweise eine Übergabe zur zweiten Basisstation BS2 einge­ leitet wird. Die Mobilstation MS kann jedoch auch Ortspara­ meter aus den Kanaleigenschaften ableiten, falls die geo­ graphischen Positionen der Basisstationen BS1, BS2 bekannt sind. Die Ortsparameter der Mobilstation MS können beispiels­ weise in Notfällen auch zum Netz signalisiert werden.

In Fig. 8 ist der Ablauf der Informationsübertragung stark vereinfacht dargestellt. In einem ersten Schritt sendet die erste Basisstation BS1 Signale eines Organisationskanals BCCH in Abwärtsrichtung DL. Nahezu zeitgleich sendet die zweite Basisstation BS2 ebenfalls Signale ihres Organisationskanals BCCH in Abwärtsrichtung DL. In einem dritten Schritt empfängt die Mobilstation MS die Signale beider Basisstationen BS1, BS2, die sich im Frequenz- und Zeitbereich überlagern.

Ein vierter Schritt sieht eine Kanalschätzung für die Emp­ fangssignale in der Mobilstation MS vor. Eine solche Kanal­ schätzung entspricht der Auswertung eines linearen Glei­ chungssystems der überlagerten Signale der einzelnen Orga­ nisationskanäle BCCH, wobei diese Organisationskanäle BCCH sich durch eine individuelle Trainingssequenz tseq1, tseq2 unterscheiden. Eine besonders vorteilhafte Kanalschätzung wird dadurch möglich, daß die individuellen Trainingssequen­ zen tseq1, tseq2 sich von einem gemeinsamen Grundkode ab­ leiten. Dies ist aus B. Steiner, P. Jung; "Optimum and Suboptimum Channel Estimation for the Uplink of CDMA Mobile Radio Systems with Joint Detection", European Transactions on Telecommunications, Vol.5, No.1, Jan-Feb. 1995, für die Aufwärtsrichtung bekannt, in der sich allerdings alle Mobil­ stationen in der Funkzelle der einen Basisstation aufhalten müssen. Dadurch kann zur Kanalschätzung eine FFT-Auswertung eingesetzt werden, die einer zyklischen Faltung entspricht und die den Rechenaufwand bedeutend verringert.

Eine vorteilhafte Ausprägung dieser Kanalschätzung ist auch aus DE 197 34 936, siehe Beschreibung zu Fig. 7, bekannt. Die Fouriertransformation wird zur Basis zwei und Exponenten x durchgeführt, wobei 2^x ≧ 2L mit L gleich der Länge des ge­ meinsamen Grundkodes ist. Die aus der Kanalschätzung abge­ leitete Kanalimpulsantwort ergibt Aussagen über die Empfangs­ feldstärke, die Signallaufzeit und die individuellen Ver­ zerrungen jedes Funkkanals zwischen der Mobilstation MS und jeder einzelnen ausgewerteten Basisstation BS1, BS2.

Durch eine netzseitige Signalisierung werden der Mobilstation MS die im Umkreis verwendeten individuellen Trainingssequen­ zen tseq mitgeteilt, so daß die Mobilstation MS durch eine Auswahl von zwei oder mehr dieser Trainingssequenzen tseq selbst den maximalen Aufwand der Kanalschätzung bestimmt.

In einem fünften Schritt werden die bestimmten Kanaleigen­ schaften mehrerer Basisstationen BS1, BS2 miteinander ver­ glichen. Sind die Kanaleigenschaften der zweiten Basisstation BS2 nicht wesentlich günstiger für eine Funkübertragung, so ändert sich nichts bezüglich der Verbindung zwischen Mobil­ station MS und Netz. Sind jedoch die Kanaleigenschaften zur zweiten Basisstation BS2 besser, wird in einem sechsten Schritt die Übergabe zu dieser zweiten Basisstation BS2 durch eine Signalisierung von der Mobilstation MS zur ersten Basis­ station BS1 angefordert.

Netzseitig, beispielsweise in der Einrichtung RNM zum Zutei­ len von funktechnischen Ressourcen wird in einem siebenten Schritt entschieden, ob eine solche Übergabe möglich ist. Sind die funktechnischen Ressourcen bei der zweiten Basis­ station BS2 verfügbar, so wird in einem achten Schritt die Übergabe der Funkübertragung zu dieser zweiten Basisstation BS2 durchgeführt. Die Verbindung zwischen erster Basisstation BS1 und Mobilstation MS kann aufgelöst werden.

Claims (15)

1. Verfahren zum Bestimmen von Kanaleigenschaften in einem Funk-Kommunikationssystem mit mehreren Basisstationen (BS) und zumindest einer weiteren Funkstation (MS), bei dem
von den Basisstationen (BS) nach einem vorgegebenen Zeit­ raster Signale in Abwärtsrichtung (DL) gesendet werden, die eine Trainingssequenz (tseq) enthalten,
in der weiteren Funkstation (MS) für vorbestimmte Zeitpunkte eine Kanalschätzung durchgeführt wird, dadurch gekennzeichnet,
daß das Zeitraster der Basisstationen (BS) derartig aufeinan­ der abgestimmt ist, daß in einem bestimmten Frequenzbereich (B) und in einem bestimmten Zeitbereich (ts0) die gesendeten Trainingssequenzen (tseq) bei der weiteren Funkstation (MS) sich überlagernd eintreffen,
durch die Kanalschätzung gleichzeitig die individuellen Ka­ naleigenschaften von zumindest zwei Basisstationen (BS) zur weiteren Funkstation (MS) in Abwärtsrichtung (DL) bestimmt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Signale mit individuellen Trainingssequenzen (tseq) jeweils einen Organisationskanal (BCCH) bilden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Basisstationen (BS) untereinander syn­ chronisiert sind.

4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in benachbarten Basisstationen (BS) unterschiedliche Sequenzen bezüglich des Organisationskanal (BCCH) benutzt werden, so daß sich der bestimmte Zeitbereich nur nach einem Vielfachen des Aussendens der Signale wiederholt.

5. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanalschätzung nach einem Ver­ fahren zur Lösung eines linearen Gleichungssystems durch­ geführt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die individuellen Trainingssequenzen (tseq) von einem gemeinsamen Grundkode abgeleitet sind und zur Kanalschätzung eine FET-Auswertung durchgeführt wird.

7. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß aus den individuellen Kanaleigen­ schaften Empfangsleistungen bezüglich der Signale mehrerer Basisstationen (BS) ermittelt werden.

8. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß aus den individuellen Kanaleigen­ schaften Signallaufzeiten bezüglich der Signale mehrerer Basisstationen (BS) ermittelt werden.

9. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die bestimmten individuellen Kanal­ eigenschaften von der weiteren Funkstation (MS) zu zumindest einer Basisstation (BS) signalisiert werden.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Basisstation (BS) anhand der signalisierten Kanal­ eigenschaften eine Übergabeprozedur für eine die weitere Funkstation bildende Mobilstation (MS) einleitet.

11. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Funkübertragung nach einem CDMA- Teilnehmerseparierungsverfahren durchgeführt wird.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Funkübertragung zusätzlich nach einem TDMA-Teilneh­ merseparierungsverfahren durchgeführt wird und das Zeitraster durch Zeitschlitze (ts) gebildet wird.

13. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß aus den individuellen Kanaleigen­ schaften zwischen der weiteren Funkstation (MS) und mehreren Basisstationen (BS) Ortsparameter der weiteren Funkstation (MS) berechnet werden.

14. Funk-Kommunikationssystem zum Bestimmen von Kanaleigen­ schaften,
mit mehreren Basisstationen (BS) zum Senden von Signalen nach einem vorgegebenen Zeitraster in Abwärtsrichtung (DL), die eine Trainingssequenz (tseq) enthalten,
mit einer Einrichtung (RNM) zur Zuteilung funktechnischer Ressourcen, die mit den Basisstationen (BS) verbunden ist,
mit zumindest einer weiteren Funkstation (MS) zum Durchführen einer Kanalschätzung zu vorbestimmten Zeitpunkten, dadurch gekennzeichnet,
daß die Einrichtung (RNM) zur Zuteilung funktechnischer Res­ sourcen derartig ausgebildet ist, daß das Zeitraster der Basisstationen (BS) aufeinander abgestimmt ist, so daß in einem bestimmten Frequenzbereich (B) und in einem bestimmten Zeitbereich (ts0) die gesendeten individuellen Trainings­ sequenzen (tseq) bei der weiteren Funkstation (MS) sich überlagernd eintreffen, und
die weitere Funkstation (MS) derartig ausgebildet ist, daß durch die Kanalschätzung gleichzeitig die individuellen Ka­ naleigenschaften von zumindest zwei Basisstationen (BS) zur weiteren Funkstation (MS) bestimmt werden.

15. Mobilstation (MS) zum Bestimmen von Kanaleigenschaften in einem Funk-Kommunikationssystem mit mehreren Basisstationen (BS), mit einem Kanalschätzer (KS), der für vorbestimmte Zeitpunkte eine Kanalschätzung durchführt, wobei zu den vorbestimmten Zeitpunkten von den Basisstationen (BS) nach einem vorgege­ benen Zeitraster in Abwärtsrichtung (DL) gesendete Signale eintreffen, die eine Trainingssequenz (tseq) enthalten, dadurch gekennzeichnet, der Kanalschätzer (KS) derartig ausgebildet ist, daß durch die Kanalschätzung gleichzeitig die individuellen Kanal­ eigenschaften von zumindest zwei Basisstationen (BS) zur weiteren Funkstation (MS) bestimmt werden, wobei das Zeit­ raster der Basisstationen (BS) derartig aufeinander abge­ stimmt ist, daß in einem bestimmten Frequenzbereich (B) und in ein bestimmten Zeitbereich (ts0) die gesendeten Trainings­ sequenzen (tseq) bei der weiteren Mobilstation (MS) sich überlagernd eintreffen.