DE19849533A1

DE19849533A1 - Data packet transmission control method especially for UMTS

Info

Publication number: DE19849533A1
Application number: DE1998149533
Authority: DE
Inventors: Reinhold Braam; Andreas Falkenberg; Ulf Niemeyer
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1998-10-27
Filing date: 1998-10-27
Publication date: 2000-03-16

Abstract

The method involves storing data flow in the sequence as they are received. A multiplexer, which is controlled by a flexibly configurable control system, structures the data according to a desired format. The data flows are written into a buffer memory, such as a RAM or a FIFO register. The multiplexer may be a fed back shift register, which has a slot format and is shifted with a desired speed so that either the left or the right input of the multiplexer is provided at the output.

Description

Telekommunikationssysteme mit drahtloser Telekommunikation zwischen mobilen und/oder stationären Sende-/Empfangsgeräten sind spezielle Nachrichtensysteme mit einer Nachrichtenüber tragungsstrecke zwischen einer Nachrichtenquelle und einer Nachrichtensenke, bei denen beispielsweise Basisstationen und Mobilteile zur Nachrichtenverarbeitung und -Übertragung als Sende- und Empfangsgeräte verwendet werden und bei denen 1) die Nachrichtenverarbeitung und Nachrichtenübertragung in einer bevorzugten Übertragungsrichtung (Simplex-Betrieb) oder in beiden Übertragungsrichtungen (Duplex-Betrieb) erfol gen kann, 2) die Nachrichtenverarbeitung vorzugsweise digital ist, 3) die Nachrichtenübertragung über die Fernübertragungs strecke drahtlos auf der Basis von diversen Nachrichtenüber tragungsverfahren FDMA (Frequency Division Multiple Access), TDMA (Time Division Multiple Access) und/oder CDMA (Code Di vision Multiple Access) - z. B. nach Funkstandards wie DECT [Digital Enhanced (früher: European) Cordless Telecommu nication; vgl. Nachrichtentechnik Elektronik 42 (1992) Jan./Feb. Nr. 1, Berlin, DE; U. Pilger "Struktur des DECT- Standards", Seiten 23 bis 29 in Verbindung mit der ETSI- Publikation ETS 300175-1. . .9, Oktober 1992 und der DECT- Publikation des DECT-Forum, Februar 1997, Seiten 1 bis 16], GSM [Groupe Spéciale Mobile oder Global System for Mobile Communication; vgl. Informatik Spektrum 14 (1991) Juni, Nr. 3, Berlin, DE; A.Mann: "Der GSM-Standard - Grundlage für di gitale europäische Mobilfunknetze", Seiten 137 bis 152 in Verbindung mit der Publikation telekom praxis 4/1993, P.Smolka "GSM-Funkschnittstelle - Elemente und Funktionen", Seiten 17 bis 24], UMTS [Universal Mobile Telecommunication System; vgl. (1): Nachrichtentechnik Elektronik, Berlin 45, 1995, Heft 1, Sei ten 10 bis 14 und Heft 2, Seiten 24 bis 27; P.Jung, B.Steiner: "Konzept eines CDMA-Mobilfunksystems mit gemeinsa mer Detektion für die dritte Mobilfunkgeneration"; (2): Nach richtentechnik Elektronik, Berlin 41, 1991, Heft 6, Seiten 223 bis 227 und Seite 234; P.W. Baier, P. Jung, A.Klein: "CDMA - ein günstiges Vielfachzugriffsverfahren für frequenzselek tive und Zeitvariante Mobilfunkkanäle"; (3): IEICE Transacti ons on Fundamentals of Electonics, Communications and Compu ter Sciences, Vol. E79-A, No. 12, December 1996, Seiten 1930 bis 1937; P.W. Baier, P. Jung: "CDMA Myths and Realities Revi sited"; (4): IEEE Personal Communications, February 1995, Seiten 38 bis 47; A. Urie, M. Streeton, C. Mourot: "An Advanced TDMA Mobile Access System for UMTS"; (5): telekom praxis, 5/1995, Seiten 9 bis 14; P.W. Baier: "Spread-Spectrum-Technik und CDMA - eine ursprünglich militärische Technik erobert den zivilen Bereich"; (6): IEEE Personal Communications, February 1995, Seiten 48 bis 53; P.G. Andermo, L.M. Ewerbring: "An CDMA- Based Radio Access Design for UMTS"; (7): ITG Fachberichte 124 (1993), Berlin, Offenbach: VDE Verlag ISBN 3-8007-1965-7, Seiten 67 bis 75; Dr. T. Zimmermann, Siemens AG: "Anwendung von CDMA in der Mobilkommunikation"; (8): telcom report 16, (1993), Heft 1, Seiten 38 bis 41; Dr. T. Ketseoglou, Siemens AG und Dr. T. Zimmermann, Siemens AG: "Effizienter Teilnehmer zugriff für die 3. Generation der Mobilkommunikation - Viel fachzugriffsverfahren CDMA macht Luftschnittstelle flexi bler"; (9): Funkschau 6/98: R. Sietmann "Ringen um die UMTS- Schnittstelle", Seiten 76 bis 81] WACS oder PACS, 15-54, IS- 95, PHS, PDC etc. [vgl. IEEE Communications Magazine, January 1995, Seiten 50 bis 57; D.D. Falconer et al: "Time Division Multiple Access Methods for Wireless Personal Communicati ons"] erfolgt.Telecommunication systems with wireless telecommunication between mobile and / or stationary transceivers are special message systems with a message transmission link between a message source and a message sink, in which, for example, base stations and mobile parts for message processing and transmission are used as transceivers and in which 1 ) the message processing and message transmission in a preferred transmission direction (simplex operation) or in both transmission directions (duplex operation) can take place, 2) the message processing is preferably digital, 3) the transmission of messages over the distance transmission wirelessly on the basis of various messages FDMA (Frequency Division Multiple Access), TDMA (Time Division Multiple Access) and / or CDMA (Code Division Multiple Access) B. according to radio standards such as DECT [Digital Enhanced (formerly: European) Cordless Telecommu nication; see. Telecommunications Electronics 42 (1992) Jan./Feb. No. 1, Berlin, DE; U. Pilger "Structure of the DECT standard", pages 23 to 29 in connection with the ETSI publication ETS 300175-1. . .9, October 1992 and the DECT publication of the DECT-Forum, February 1997, pages 1 to 16], GSM [Groupe Spéciale Mobile or Global System for Mobile Communication; see. Informatik Spektrum 14 (1991) June, No. 3, Berlin, DE; A.Mann: "The GSM standard - the basis for digital European mobile radio networks", pages 137 to 152 in connection with the publication telekom praxis 4/1993, P.Smolka "GSM radio interface - elements and functions", pages 17 to 24 ], UMTS [Universal Mobile Telecommunication System; see. (1): Kommunikationstechnik Electronics, Berlin 45, 1995, Issue 1, Pages 10 to 14 and Issue 2, Pages 24 to 27; P.Jung, B.Steiner: "Concept of a CDMA mobile radio system with common detection for the third generation of mobile radio"; ( 2 ): According to Richtentechnik Elektronik, Berlin 41, 1991, number 6, pages 223 to 227 and page 234; PW Baier, P. Jung, A. Klein: "CDMA - an inexpensive multiple access method for frequency-selective and time variant mobile radio channels"; (3): IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences, Vol. E79-A, No. 12, December 1996, pages 1930 to 1937; PW Baier, P. Jung: "CDMA Myths and Realities Revisited"; (4): IEEE Personal Communications, February 1995, pages 38 to 47; A. Urie, M. Streeton, C. Mourot: "An Advanced TDMA Mobile Access System for UMTS"; (5): telekom praxis, 5/1995, pages 9 to 14; PW Baier: "Spread Spectrum Technology and CDMA - an originally military technology conquered the civilian sector"; (6): IEEE Personal Communications, February 1995, pages 48 to 53; PG Andermo, LM Ewerbring: "An CDMA-Based Radio Access Design for UMTS"; (7): ITG Fachberichte 124 (1993), Berlin, Offenbach: VDE Verlag ISBN 3-8007-1965-7, pages 67 to 75; Dr. T. Zimmermann, Siemens AG: "Application of CDMA in Mobile Communication"; (8): telcom report 16, (1993), volume 1, pages 38 to 41; Dr. T. Ketseoglou, Siemens AG and Dr. T. Zimmermann, Siemens AG: "Efficient subscriber access for the 3rd generation of mobile communication - multiple access procedures CDMA makes the air interface more flexible"; (9): Funkschau 6/98: R. Sietmann "Wrestling for the UMTS interface", pages 76 to 81] WACS or PACS, 15-54, IS-95, PHS, PDC etc. [cf. IEEE Communications Magazine, January 1995, pages 50 to 57; DD Falconer et al: "Time Division Multiple Access Methods for Wireless Personal Communicati ons"].

"Nachricht" ist ein Übergeordneter Begriff, der sowohl für den Sinngehalt (Information) als auch für die physikalische Repräsentation (Signal) steht. Trotz des gleichen Sinngehal tes einer Nachricht - also gleicher Information - können un terschiedliche Signalformen auftreten. So kann z. B. eine ei nen Gegenstand betreffende Nachricht
"Message" is a superordinate term that stands for both the meaning (information) and the physical representation (signal). Despite the same meaning of a message - i.e. the same information - different signal forms can occur. So z. B. a message relating to a subject

(1) in the form of an image,
(2) as a spoken word,
(3) as a written word,
(4) transmitted as an encrypted word or image.

Die Übertragungsart gemäß (1). . . (3) ist dabei normalerweise durch kontinuierliche (analoge) Signale charakterisiert, wäh rend bei der Übertragungsart gemäß (4) gewöhnlich diskontinu ierliche Signale (z. B. Impulse, digitale Signale) entstehen.The transmission type according to (1). . . (3) is usually characterized by continuous (analog) signals, wuh rend usually discontinuous in the type of transmission according to (4) Orier signals (e.g. impulses, digital signals) arise.

Im UMTS-Szenario (3. Mobilfunkgeneration bzw. IMT-2000) gibt es z. B. gemäß der Druckschrift Funkschau 6/98: R. Sietmann "Ringen um die UMTS-Schnittstelle", Seiten 76 bis 81 zwei Teilszenarien. In einem ersten Teilszenario wird der lizen sierte koordinierte Mobilfunk auf einer WCDMA-Technologie (Wideband Code Division Multiple Access) basieren und, wie bei GSM, im FDD-Modus (Frequency Division Duplex) betrieben, während in einem zweiten Teilszenario der unlizensierte unko ordinierte Mobilfunk auf einer TD-CDMA-Technologie (Time Di vision-Code Division Multiple Access) basieren und, wie bei DECT, im TDD-Modus (Frequency Division Duplex) betrieben wird.In the UMTS scenario (3rd mobile generation or IMT-2000) there it z. B. according to Funkschau 6/98: R. Sietmann "Wrestling for the UMTS interface", pages 76 to 81 two Partial scenarios. In a first partial scenario, the license coordinated mobile radio based on WCDMA technology (Wideband Code Division Multiple Access) based and how with GSM, operated in FDD mode (Frequency Division Duplex), while in a second sub-scenario the unlicensed unko ordinated mobile radio on a TD-CDMA technology (Time Di vision code division multiple access) and, as with DECT, operated in TDD mode (Frequency Division Duplex) becomes.

Für den WCDMA/FDD-Betrieb des Universal-Mobil-Telekommunika tion-Systems enthält die Luftschnittstelle des Telekommunika tionsystems in Auf- und Abwärtsrichtung der Telekommunikation gemäß der Druckschrift ETSI STC SMG2 UMTS-L1, Tdoc SMG2 UMTS- L1 163/98: "UTRA Physical Layer Description FDD Parts" Vers. 0.3, 1998-05-29 jeweils mehrere physikalische Kanäle, von de nen ein erster physikalischer Kanal, der sogenannte Dedicated Physical Control CHannel DPCCH, und ein zweiter physikali scher Kanal, der sogenannte Dedicated Physical Data CHannel DPDCH, in bezug auf deren Zeitrahmenstrukturen (frame structure) in den FIGUREN 1 und 2 dargestellt sind.For WCDMA / FDD operation of universal mobile telecommunications tion system contains the air interface of the telecommunications tion system in the up and down direction of telecommunications according to the publication ETSI STC SMG2 UMTS-L1, Tdoc SMG2 UMTS- L1 163/98: "UTRA Physical Layer Description FDD Parts" Vers. 0.3, 1998-05-29 several physical channels each, de a first physical channel, the so-called dedicated Physical Control CHannel DPCCH, and a second physical channel, the so-called dedicated physical data channel DPDCH, with respect to their time frame structures (frame structure) are shown in FIGURES 1 and 2.

Im Downlink (Funkverbindung von der Basisstation zur Mobil station) des WCDMA/FDD Systems von ETSI bzw. ARIB wird der Dedicated Physical Control Channel (DPCCH) und der Dedicated Physical Data Channel (DPDCH) zeitlich gemultiplext, während im Uplink ein I/Q-Multiplex stattfindet, bei dem der DPDCH im 1-Kanal und der DPCCH im Q-Kanal Übertragen werden.In the downlink (radio connection from the base station to the mobile station) of the WCDMA / FDD system from ETSI or ARIB becomes the Dedicated Physical Control Channel (DPCCH) and the Dedicated Physical Data Channel (DPDCH) multiplexed in time while an I / Q multiplex takes place in the uplink, in which the DPDCH in 1-channel and the DPCCH are transmitted in the Q-channel.

Der DPCCH enthält N_pilot Pilot-Bits zur Kanalschätzung, N_TPC Bits für eine schnelle Leistungsregelung und N_TFI Format-Bits, die die Bitrate, Art des Services, Art der Fehlerschutzcodie rung, etc. anzeigen (TFI = Traffic Format Indicator).The DPCCH contains N _pilot pilot bits for channel estimation, N _TPC bits for fast power control and N _TFI format bits that indicate the bit rate, type of service, type of error protection coding, etc. (TFI = Traffic Format Indicator).

Fig. 3 zeigt auf der Basis eines GSM-Funkszenarios mit z. B. zwei Funkzellen und darin angeordneten Basisstationen (Base Transceiver Station), wobei eine erste Basisstation BTS1 (Sender/Empfänger) eine erste Funkzelle FZ1 und eine zweite Basisstation BTS2 (Sende-/Empfangsgerät) eine zweite Funkzel le FZ2 omnidirektional "ausleuchtet", ein FDMA/TDMA/CDMA- Funkszenario, bei dem die Basisstationen BTS1, BTS2 über eine für das FDMA/TDMA/CDMA-Funkszenario ausgelegte Luftschnitt stelle mit mehreren in den Funkzellen FZ1, FZ2 befindlichen Mobilstationen MS1. . .MS5 (Sende-/Empfangsgerät) durch draht lose uni- oder bidirektionale - Aufwärtsrichtung UL (Up Link) und/oder Abwärtsrichtung DL (Down Link) - Telekommunikation auf entsprechende Übertragungkanäle TRC (Transmission Chan nel) verbunden bzw. verbindbar sind. Die Basisstationen BTS1, BTS2 sind in bekannter Weise (vgl. GSM-Telekommunikations system) mit einer Basisstationssteuerung BSC (BaseStation Controller) verbunden, die im Rahmen der Steuerung der Basis stationen die Frequenzverwaltung und Vermittlungsfunktionen übernimmt. Die Basisstationssteuerung BSC ist ihrerseits über eine Mobil-Vermittlungsstelle MSC (Mobile Switching Center) mit dem übergeordneten Telekommunikationsnetz, z. B. dem PSTN (Public Switched Telecommunication Network), verbunden. Die Mobil-Vermittlungsstelle MSC ist die Verwaltungszentrale für das dargestellte Telekommunikationssystem. Sie übernimmt die komplette Anrufverwaltung und mit angegliederten Registern (nicht dargestellt) die Authentisierung der Telekommunikati onsteilnehmer sowie die Ortsüberwachung im Netzwerk. Fig. 3 shows on the basis of a GSM radio scenario with z. B. two radio cells and base stations arranged therein (base transceiver station), a first base station BTS1 (transmitter / receiver), a first radio cell FZ1 and a second base station BTS2 (transceiver) omnidirectionally "illuminating" a second radio cell FZ2 FDMA / TDMA / CDMA radio scenario, in which the base stations BTS1, BTS2 have an air interface designed for the FDMA / TDMA / CDMA radio scenario with several mobile stations MS1 located in the radio cells FZ1, FZ2. . .MS5 (transmitting / receiving device) by wireless unidirectional or bidirectional - upward direction UL (Up Link) and / or downward direction DL (Down Link) - telecommunications on corresponding transmission channels TRC (Transmission Chan nel) connected or connectable. The base stations BTS1, BTS2 are connected in a known manner (cf. GSM telecommunications system) to a base station controller BSC (BaseStation Controller), which takes over the frequency management and switching functions as part of the control of the base stations. The base station controller BSC is in turn via a mobile switching center MSC (Mobile Switching Center) with the higher-level telecommunications network, for. B. the PSTN (Public Switched Telecommunication Network) connected. The mobile switching center MSC is the administration center for the telecommunications system shown. It takes over the complete call management and, with associated registers (not shown), the authentication of the telecommunications participants and the location monitoring in the network.

Fig. 4 zeigt den prinzipiellen Aufbau der als Sende- /Empfangsgerät ausgebildeten Basisstation BTS1, BTS2, während Fig. 5 den prinzipiellen Aufbau der ebenfalls als Sende- /Empfangsgerät ausgebildeten Mobilstation MT1. . .MT5 zeigt. Die Basisstation BTS1, BTS2 übernimmt das Senden und Empfan gen von Funknachrichten von und zur Mobilstation MTS1. . .MTS5, während die Mobilstation MT1. . .MT5 das Senden und Empfangen von Funknachrichten von und zur Basisstation BTS1, BTS2 über nimmt. Hierzu weist die Basisstation eine Sendeantenne SAN und eine Empfangsantenne EAN auf, während die Mobilstation MT1. . .MT5 eine durch eine Antennenumschaltung AU steuerbare für das Senden und Empfangen gemeinsame Antenne ANT aufweist. In der Aufwärtsrichtung (Empfangspfad) empfängt die Basissta tion BTS1, BTS2 über die Empfangsantenne EAN beispielsweise mindestens eine Funknachricht FN mit einer FDMA/TDMA/CDMA- Komponente von mindestens einer der Mobilstationen MT1. . .MT5, während die Mobilstation MT1. . .MT5 in der Abwärtsrichtung (Empfangspfad) über die gemeinsame Antenne ANT beispielsweise mindestens eine Funknachricht FN mit einer FDMA/TDMA/CDMA- Komponente von mindestens einer Basisstation BTS1, BTS2 emp fängt. Die Funknachricht FN besteht dabei aus einem breitban dig gespreizten Trägersignal mit einer aufmodulierten aus Da tensymbolen zusammengesetzten Information. FIG. 4 shows the basic structure of the base station BTS1, BTS2, which is designed as a transceiver, while FIG. 5 shows the basic structure of the mobile station MT1, which is also designed as a transceiver. . .MT5 shows. The base station BTS1, BTS2 takes over the sending and receiving of radio messages from and to the mobile station MTS1. . .MTS5, while the mobile station MT1. . .MT5 takes over the sending and receiving of radio messages from and to the base station BTS1, BTS2. For this purpose, the base station has a transmitting antenna SAN and a receiving antenna EAN, while the mobile station MT1. . .MT5 has an antenna ANT that can be controlled by an antenna switchover AU and is common for transmitting and receiving. In the upward direction (receive path), the base station BTS1, BTS2 receives, for example, at least one radio message FN with an FDMA / TDMA / CDMA component from at least one of the mobile stations MT1 via the receive antenna EAN. . .MT5, while the mobile station MT1. . .MT5 in the downward direction (reception path) via the common antenna ANT, for example, receives at least one radio message FN with an FDMA / TDMA / CDMA component from at least one base station BTS1, BTS2. The radio message FN consists of a broadband dig spread carrier signal with a modulated information composed of data symbols.

In einer Funkempfangseinrichtung FEE (Empfänger) wird das empfangene Trägersignal gefiltert und auf eine Zwischenfre quenz heruntergemischt, die ihrerseits im weiteren abgetastet und quantisiert wird. Nach einer Analog/Digital-Wandlung wird das Signal, das auf dem Funkweg durch Mehrwegeausbreitung verzerrt worden ist, einem Equalizer EQL zugeführt, der die Verzerrungen zu einem großen Teil ausgleicht (Stw.: Synchro nisation).In a radio receiving device FEE (receiver) that is received carrier signal filtered and on an intermediate fre quenz downmixed, which in turn scanned further and quantized. After an analog / digital conversion the signal that is on the radio path through multipath propagation has been distorted, an equalizer EQL, which the To a large extent compensates for distortions (Stw .: Synchro nization).

Anschließend wird in einem Kanalschätzer KS versucht die Übertragungseigenschaften des Übertragungskanals TRC auf dem die Funknachricht FN übertragen worden ist, zu schätzen. Die Übertragungseigenschaften des Kanals sind dabei im Zeitbe reich durch die Kanalimpulsantwort angegeben. Damit die ka nalimpulsantwort geschätzt werden kann, wird der Funknach richt FN sendeseitig (im vorliegenden Fall von der Mobilsta tion MT1. . .MT5 bzw. der Basisstation BTS1, BTS2) eine spezi elle, als Trainingsinformationssequenz ausgebildete Zusatzin formation in Form einer sogenannten Mitambel zugewiesen bzw. zugeordnet.The KS is then tried in a channel estimator Transmission characteristics of the transmission channel TRC on the the radio message FN has been transmitted. The The transmission properties of the channel are in the time domain richly indicated by the channel impulse response. So that the ka nal impulse response can be estimated, the radio will directs FN on the sending side (in the present case by Mobilsta tion MT1. . .MT5 or the base station BTS1, BTS2) a spec Elle, trained as a training information sequence formation in the form of a so-called Mitambel assigned or assigned.

In einem daran anschließenden für alle empfangenen Signale gemeinsamen Datendetektor DD werden die in dem gemeinsamen Signal enthaltenen einzelenen mobilstationsspezifischen Signalanteile in bekannter Weise entzerrt und separiert. Nach der Entzerrung und Separierung werden in einem Symbol-zu- Daten-Wandler SDW die bisher vorliegenden Datensymbole in bi näre Daten umgewandelt. Danach wird in einem Demodulator DMOD aus der Zwischenfrequenz der ursprüngliche Bitstrom gewonnen, bevor in einem Demultiplexer DMUX die einzelnen Zeitschlitze den richtigen logischen Kanälen und damit auch den unter schiedlichen Mobilstationen zugeordnet werden.In a subsequent one for all received signals common data detector DD are those in the common Signal contained individual mobile station-specific Equalized and separated signal components in a known manner. To equalization and separation are Data converter SDW the previously available data symbols in bi converted to binary data. Then in a demodulator DMOD the original bit stream is obtained from the intermediate frequency, before the individual time slots in a demultiplexer DMUX the right logical channels and therefore also the ones below be assigned to different mobile stations.

In einem Kanal-Codec KC wird die erhaltene Bitsequenz kanal weise decodiert. Je nach Kanal werden die Bitinformationen dem Kontroll- und Signalisierungszeitschlitz oder einem Sprachzeitschlitz zugewiesen und - im Fall der Basisstation (Fig. 4) - die Kontroll- und Signalisierungsdaten und die Sprachdaten zur Übertragung an die Basisstationssteuerung BSC gemeinsam einer für die Signalisierung und Sprachcodierung/- decodierung (Sprach-Codec) zuständigen Schnittstelle SS über geben, während - im Fall der Mobilstation (Fig. 5) - die Kontroll- und Signalisierungsdaten einer für die komplette Signalisierung und Steuerung der Mobilstation zuständigen Steuer- und Signalisiereinheit STSE und die Sprachdaten einem für die Spracheingabe und -ausgabe ausgelegten Sprach-Codec SPC übergeben werden.The bit sequence obtained is decoded channel by channel in a channel codec KC. Depending on the channel, the bit information is assigned to the control and signaling time slot or a voice time slot and - in the case of the base station ( FIG. 4) - the control and signaling data and the voice data for transmission to the base station controller BSC together for signaling and voice coding / - Decode (speech codec) responsible interface SS give, while - in the case of the mobile station ( Fig. 5) - the control and signaling data of a control and signaling unit STSE responsible for complete signaling and control of the mobile station and the voice data one for Voice input and output designed voice codec SPC are passed.

In dem Sprach-Codec der Schnittstelle SS in der Basisstation BTS1, BTS2 werden die Sprachdaten in einem vorgegebenen Da tenstrom (z. B. 64kbit/s-Strom in Netzrichtung bzw. 13kbit/s- Strom aus Netzrichtung).In the speech codec of the interface SS in the base station BTS1, BTS2 the speech data in a predetermined Da current (e.g. 64kbit / s stream in the network direction or 13kbit / s- Current from network direction).

In einer Steuereinheit STE wird die komplette Steuerung der Basisstation BTS1, BTS2 durchgeführt.The complete control of the Base station BTS1, BTS2 performed.

In der Abwärtsrichtung (Sendepfad) sendet die Basisstation BTS1, BTS2 über die Sendeantenne SAN beispielsweise minde stens eine Funknachricht FN mit einer FDMA/TDMA/CDMA-Kompo nente an mindestens eine der Mobilstationen MT1. . .MT5, wäh rend die Mobilstation MT1. . .MT5 in der Aufwärtsrichtung (Sendepfad) über die gemeinsame Antenne ANT beispielsweise mindestens eine Funknachricht FN mit einer FDMA/TDMA/CDMA- Komponente an mindestens einer Basisstation BTS1, BTS2 sen det.The base station transmits in the downward direction (transmission path) BTS1, BTS2 via the SAN transmission antenna, for example least one radio message FN with an FDMA / TDMA / CDMA compo to at least one of the mobile stations MT1. . .MT5, while rend the mobile station MT1. . .MT5 in the upward direction (Transmission path) via the common antenna ANT, for example at least one radio message FN with an FDMA / TDMA / CDMA Component at at least one base station BTS1, BTS2 sen det.

Der Sendepfad beginnt bei der Basisstation BTS1, BTS2 in Fig. 4 damit, daß in dem Kanal-Codec KC von der Basisstati onssteuerung BSC über die Schnittstelle SS erhaltene Kon troll- und Signalisierungsdaten sowie Sprachdaten einem Kon troll- und Signalisierungszeitschlitz oder einem Sprachzeit schlitz zugewiesen werden und diese kanalweise in eine Bitse quenz codiert werden.The transmission path begins at the base station BTS1, BTS2 in FIG. 4 with the fact that control and signaling data and voice data received in the channel codec KC from the base station controller BSC via the interface SS are assigned a control and signaling time slot or a voice time slot and they are coded channel by channel into a bit sequence.

Der Sendepfad beginnt bei der Mobilstation MT1. . .MT5 in Fig. 5 damit, daß in dem Kanal-Codec KC von dem Sprach-Codec SPC erhaltene Sprachdaten und von der Steuer- und Signalsierein heit STSE erhaltene Kontroll- und Signalisierungsdaten einem Kontroll- und Signalisierungszeitschlitz oder einem Sprach zeitschlitz zugewiesen werden und diese kanalweise in eine Bitsequenz codiert werden.The transmission path starts at the mobile station MT1. . .MT5 in Fig. 5 so that in the channel codec KC from the speech codec SPC received speech data and from the control and signaling unit STSE control and signaling data are assigned to a control and signaling time slot or a voice time slot and this are encoded channel by channel into a bit sequence.

Die in der Basisstation BTS1, BTS2 und in der Mobilstation MT1. . .MT5 gewonnene Bitsequenz wird jeweils in einem Daten zu-Symbol-Wandler DSW in Datensymbole umgewandelt. Im An schluß daran werden jeweils die Datensymbole in einer Sprei zeinrichtung SPE mit einem jeweils teilnehmerindividuellen Code gespreizt. In dem Burstgenerator BG, bestehend aus einem Burstzusammensetzer BZS und einem Multiplexer MUX, wird da nach in dem Burstzusammensetzer BZS jeweils den gespreizten Datensymbolen eine Trainingsinformationssequenz in Form einer Mitambel zur Kanalschätzung hinzugefügt und im Multiplexer MUX die auf diese Weise erhaltene Burstinformation auf den jeweils richtigen Zeitschlitz gesetzt. Abschließend wird der erhaltene Burst jeweils in einem Modulator MOD hochfrequent moduliert sowie digital/analog umgewandelt, bevor das auf diese Weise erhaltene Signal als Funknachricht FN über eine Funksendeeinrichtung FSE (Sender) an der Sendeantenne SAN bzw. der gemeinsamen Antenne ANT abgestrahlt wird.Those in the base station BTS1, BTS2 and in the mobile station MT1. . .MT5 obtained bit sequence is stored in one data to symbol converter DSW converted into data symbols. In the An this is followed by the data symbols in a spreader equipment SPE with one individual participant Spread code. In the burst generator BG, consisting of a Burst assembler BZS and a multiplexer MUX will be there according to the spread in the burst composer BZS Data symbols a training information sequence in the form of a Mitambel added to the channel estimation and in the multiplexer MUX the burst information obtained in this way onto the always set the correct time slot. Finally, the burst obtained in each case in a modulator MOD high-frequency modulated as well as digital / analog converted before that on signal obtained in this way as a radio message FN via a Radio transmission device FSE (transmitter) on the transmission antenna SAN or the common antenna ANT is emitted.

Die programmgesteuerte, flexible Formatierung von Datenpake ten, wie zum Beispiel dem GSM-, DECT-, UMTS- oder anderen Bursts oder Slots ist wichtig um Änderungen im Standard auch in einer späten Entwicklungsphase berücksichtigen zu können oder um verschiedene Formate mit der gleichen Hardware unter stützen zu können (Softwareradio).The program-controlled, flexible formatting of data packets ten, such as the GSM, DECT, UMTS or other Bursts or slots is important for changes in the standard too to be able to take into account in a late development phase or to take different formats with the same hardware to be able to support (software radio).

Gewöhnlich bekommt ein Burst oder Slot-Formatierer verschie dene Eingangsdatenströme, im wesentlichen Kontroll- und Nut zerdaten, geliefert, die in einer bestimmten durch einen Standard festgelegten Reihenfolge zu einem Burst zusammenge faßt werden müssen.Usually a burst or slot formatter gets different input data streams, essentially control and groove data, delivered in a particular by a Standard set order combined into a burst must be grasped.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, ein Verfahren zum Steuern der Übertragung von Datenpaketen in Te lekommunikationssystemen mit drahtloser Telekommunikation zwischen mobilen und/oder stationären Sende-/Empfangsgeräten, insbesondere in Mobilfunksystemen der dritten Generation, an zugeben, bei dem Formate der Datenpakete flexibel program mierbar gehalten werden können, ohne daß dabei der Mikropro zessor zusätzlich belastet wird.The object underlying the invention is a Method for controlling the transmission of data packets in Te communication systems with wireless telecommunications between mobile and / or stationary transceivers, especially in third generation mobile radio systems admit in the formats of the data packets flexible program can be kept without the micropro processor is additionally burdened.

Diese Aufgabe wird gemäß dem Patentanspruch dadurch gelöst, daß (a) Datenströme in der Reihenfolge wie sie anfallen unab hängig voneinander gespeichert werden,
(b) ein Multiplexer die Daten entsprechend einem vorgebbaren bzw. gewünschten Format zusammensetzt,
(c) ein beliebig flexibel konfigurierbares Steuerwerk den Multiplexer steuert.This object is achieved according to the patent claim in that (a) data streams are stored independently of one another in the order in which they occur,
(b) a multiplexer assembles the data in accordance with a predefinable or desired format,
(c) an arbitrarily flexibly configurable control unit controls the multiplexer.

Die folgende Schaltung stellt eine Möglichkeit (vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung) dar, diese Formate flexibel programmierbar zu halten und trotzdem, durch die Nutzung de dizierter Rardware, den Mikroprozessor nicht weiter damit zu belasten.The following circuit presents one possibility (advantageous Embodiment of the invention), these formats are flexible keep programmable and still, by using de dated rardware, the microprocessor does not continue with it strain.

Fig. 6 zeigt das wesentliche Prinzip. Die Datenströme 1 und 2 werden in einen beliebigen Pufferspeicher geschrieben, wel cher zum Beispiel aus einem RAM oder aus FIFO-Registern be stehen kann. Dadurch können die Nutzer- und Kontrolldaten un synchron und in der Reihenfolge wie sie anfallen unabhängig voneinander in die Puffer 1 und 2 geschrieben werden. Ein be liebiges flexibel konfigurierbares Steuerwerk steuert den Multiplexer, welcher die Daten entsprechend dem gewünschten Format zusammensetzt. Im einfachen Fall kann es sich hierbei um ein rückgekoppeltes Schieberegister handeln. In dem Steu erschieberegister ist das Slotformat abgelegt. Das Schiebere gister wird nun in der gewünschten Geschwindigkeit weiterge schoben, dabei wird je nachdem welcher Wert am Ausgang des Registers liegt, entweder der linke oder der rechte Eingang des Multiplexers an den Ausgang gelegt. Der Inhalt des Steu erschieberegisters entspricht somit exakt dem Slot-Format des gewünschten Slot. Dieser wird initial programmiert, kann aber jederzeit geändert werden. Diese Schaltung kann kaskadiert werden, so daß mehrere Eingangsdatenströme möglich sind. Na türlich kann man sich auch vorstellen, daß die Rückkopplung des Schieberegisters an einer beliebigen Stelle möglich ist, so daß verschiedene Längen der Slots möglich sind. Fig. 6 shows the essential principle. Data streams 1 and 2 are written to any buffer memory, which can be, for example, RAM or FIFO registers. As a result, the user and control data can be written into buffers 1 and 2 independently of one another and in the order in which they occur. An arbitrarily flexibly configurable control unit controls the multiplexer, which assembles the data according to the desired format. In the simple case, this can be a feedback shift register. The slot format is stored in the control shift register. The shift register is now pushed at the desired speed, depending on which value is at the output of the register, either the left or the right input of the multiplexer is connected to the output. The content of the control shift register thus corresponds exactly to the slot format of the desired slot. This is initially programmed, but can be changed at any time. This circuit can be cascaded so that multiple input data streams are possible. Of course you can also imagine that the feedback of the shift register is possible at any point, so that different lengths of the slots are possible.

Fig. 7 zeigt einen Formatierer mit vier Datenströmen. Bei spielsweise soll ein aus Pilot-, TPC-, TFI- und Datenbits be stehender Slot, wie er in FIGUR 8 dargestellt und im Rahmen der UMTS Standardisierung definiert ist, erzeugt werden. Un ter der Annahme, daß die Steuerung aus einem Schieberegister besteht, sieht der Inhalt des Schieberegisters wie im folgen den dargestellt aus. Der erste Datenstrom enthalte die Pilot, der zweite die TPC-, der dritte die TFI- und der vierte die Nutzerdaten. In dem Formatierer 1 werden dann gemäß der An zahl der Pilotbits p die ersten p Bits des Steuerregisters mit 'O' belegt. Gemäß der Anzahl der TPC Bits c werden die weiteren c Bits mit '1' belegt. Die Rückkopplung wird nach p+c Bits durchgeführt. Im zweiten Formatierer werden entsprechend der Anzahl der TFI Bitsidie ersten i Bits des Steuerregisters mit '0' belegt und die weiteren d Bits gemäß der Anzahl der Datenbits d mit '1'. Die Rückkopplung der Steuersignale findet nach i+d Bits statt. Der Formatierer 3 führt nun die beiden so entstandenen Datenströme zusammen. Dazu werden die ersten p+c Steuerbits des Formatierers 3 auf '0' gesetzt und die weiteren i+d Bits auf '1'. Die Rückkopplung findet nach p+c+i+d Bits statt. Die Umprogrammierung ist somit sehr einfach. Ist der Formatierer einmal programmiert, so braucht sich die restli che Steuerung nur noch darum zu kümmern, daß die Daten recht zeitig in die Puffer geschrieben werden, so daß diese immer zu einem bestimmten Grad gefüllt sind. Es ist nicht nötig, daß diese Daten exakt synchron sind. Die Synchronisierung mit einem Systemtakt geschieht durch entsprechendes Auslesen der Puffer in der gewünschten Geschwindigkeit. Figure 7 shows a formatter with four data streams. For example, a slot consisting of pilot, TPC, TFI and data bits, as shown in FIGURE 8 and defined as part of the UMTS standardization, is to be generated. Assuming that the controller consists of a shift register, the content of the shift register looks as follows. The first data stream contains the pilot, the second the TPC, the third the TFI and the fourth the user data. In the formatter 1, the first p bits of the control register are then assigned 'O' according to the number of pilot bits p. According to the number of TPC bits c, the other c bits are assigned '1'. The feedback is carried out after p + c bits. In the second formatter, the first i bits of the control register are assigned '0' according to the number of TFI bits and the further d bits are assigned '1' according to the number of data bits d. The control signals are fed back after i + d bits. The formatter 3 now merges the two data streams thus created. For this purpose, the first p + c control bits of the formatter 3 are set to '0' and the further i + d bits to '1'. The feedback takes place after p + c + i + d bits. The reprogramming is very easy. Once the formatter has been programmed, the rest of the controller only has to take care that the data is written to the buffer in good time so that it is always filled to a certain degree. It is not necessary for this data to be exactly synchronous. The synchronization with a system clock is done by reading the buffers at the desired speed.

Flexibilität ist gerade dann sehr wichtig, wenn die Vorgaben für die Entwicklung von Schaltungen noch nicht endgültig durch einen Standard festgelegt ist oder wenn an dieselbe Hardware sehr unterschiedliche Anforderungen gestellt werden. Ein mobiles Telekommunikationsendgerät, wie zum Beispiel ein Handy, sollte heutzutage mit verschiedenen Standards operie ren können, beispielsweise GSM und UMTS. Die Formatierung der Datenpakete oder auch Burst- oder Slotformate können sehr un terschiedlich aussehen, so daß eine flexible, programmierbare Hardwareeinheit diese Aufgabe sinnvoll übernehmen kann.Flexibility is very important when the requirements not yet final for the development of circuits is set by a standard or if to the same Hardware very different requirements are made. A mobile telecommunications terminal, such as a Cell phone should operate with different standards these days Ren can, for example, GSM and UMTS. The formatting of the Data packets or burst or slot formats can be very un look different so that a flexible, programmable Hardware unit can take over this task meaningfully.

Claims

Method for controlling the transmission of data packets in telecommunications systems with wireless telecommunications between mobile and / or stationary transceivers, in particular in third generation mobile radio systems, with the following features:

(a) data streams are stored independently of one another in the order in which they occur,
(b) a multiplexer assembles the data in accordance with a predefinable or desired format,
(c) an arbitrarily flexibly configurable control unit controls the multiplexer.