DE19907502A1 - Verfahren zur Kanalschätzung - Google Patents
Verfahren zur KanalschätzungInfo
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Abstract
Erfindungsgemäß wird bei dem Verfahren zur Kanalschätzung aus zumindest zwei Mittambelgrundkodes eine Anzahl von Mittambelkodes mittels eines individuellen Zeitversatzes des jeweiligen Mittambelgrundkodes abgeleitet. Ein Mittambelkode wird einer ersten Funkstation zugeordnet und von dieser in einem Funkblock gesendet. Eine zweite Funkstation empfängt den gesendeten Funkblock, wobei der Mittambelkode in der zweiten Funkstation für die Kanalschätzung berücksichtigt wird.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Kanalschätzung in
Funkstationen eines Funk-Kommunikationssystems, insbesondere
eines Mobilfunk- oder drahtlosen Teilnehmeranschlußsystems.
In Funk-Kommunikationssystemen werden Informationen wie bei
spielsweise Sprache, Bildinformationen oder andere Daten, mit
Hilfe von elektromagnetischen Wellen über eine Funkschnitt
stelle zwischen einer sendenden und einer empfangenden Funk
station, wie beispielsweise einer Basisstation bzw. Mobilsta
tion, übertragen. Das Abstrahlen der elektromagnetischen Wel
len erfolgt dabei mit Trägerfrequenzen, die in dem für das
jeweilige System vorgesehenen Frequenzband liegen. Beim GSM
(Global System for Mobile Communication), das unter anderem
aus J. Biala "Mobilfunk und Intelligente Netze", Vieweg Ver
lag, 1995, bekannt ist, liegen die Trägerfrequenzen im Be
reich von 900 MHz, 1800 MHz und 1900 MHz. Für zukünftige Mo
bilfunksysteme mit CDMA- oder TD/CDMA- Übertragungsverfahren
über die Funkschnittstelle, wie beispielsweise das UMTS (Uni
versal Mobile Telecommunication System) oder andere Systeme
der 3. Generation sind Frequenzen im Frequenzband von ca.
2000 MHz vorgesehen.
Das Übertragungsverfahren für die Funkschnittstelle wird in
dem standardisierten europäischen Mobilfunksysteme der 3. Ge
neration UMTS auf einem CDMA-Teilnehmerseparierungsverfahren
(CDMA Code Division Multiple Access) basieren, bei dem in ei
nem gemeinsamen Frequenzband eine Vielzahl von physikalischen
Übertragungskanälen durch individuelle Spreizkodes (CDMA-
Kodes) unterschieden wird.
Aus DE 195 49 148 ist ein Funk-Kommunikationssystem bekannt,
das eine CDMA-Teilnehmerseparierung nutzt, wobei die Funk
schnittstelle zusätzlich ein Zeitmultiplex-Teilnehmerseparie
rungverfahren (TDMA Time Division Multiple Access) aufweist.
Empfangsseitig wird ein Joint-Detection-Verfahren angewendet,
um unter Kenntnis von CDMA-Kodes mehrerer Teilnehmer eine
verbesserte Detektion der übertragenen Daten vorzunehmen. Da
bei ist es unter anderem aus dem Artikel von J. Mayer, J.
Schlee, T. Weber "Protocol and Signalling Aspects of Joint
Detection CDMA", PIMRC'97, Helsinki, 1997, Seiten 867-871,
bekannt, daß einer Verbindung über die Funkschnittstelle zu
mindest zwei Übertragungskanäle entsprechend einem Channel-
Pooling zugeteilt werden können, wobei jeder Übertragungska
nal durch einen individuellen Spreizkode unterscheidbar ist.
Das Verfahren des Channel-Poolings wird vorteilhaft einge
setzt, um Kommunikationsverbindungen zu bzw. von Funkstatio
nen mit unterschiedlichen Datenraten zu realisieren oder auf
einer Kommunikationsverbindung mehrere Dienste parallel be
treiben zu können.
Es ist weiterhin aus dem GSM-Mobilfunksystem bekannt, daß
übertragene Daten als Funkblöcke (Bursts) innerhalb von Zeit
schlitzen übertragen werden, wobei innerhalb eines Funkblocks
Mittambeln mit bekannten Symbolen übertragen werden. Diese
Mittambeln können im Sinne von Trainingssequenzen zum emp
fangsseitigen Abstimmen der Funkstation genutzt werden. Die
empfangende Funkstation führt anhand der Mittambeln eine
Schätzung der Kanalimpulsantworten für verschiedene Übertra
gungskanäle durch. Die Länge der Mittambeln ist dabei unab
hängig von den Verkehrsbedingungen fest definiert.
Werden wie beim erwähnten TD/CDMA-Übertragungsverfahren
gleichzeitig Informationen mehrerer Verbindungen in einem
Zeitschlitz übertragen, so muß empfangsseitig eine gleichzei
tige Kanalschätzung für unterschiedliche Übertragungskanäle
durchgeführt werden. Diese gleichzeitige Kanalschätzung wird
gemäß der DE 42 12 300 C2 dadurch erleichtert, daß die Sym
bolfolge (Chipfolge) der Mittambeln als eine jeweils zeitver
schobene Version einer Grundsymbolfolge gewählt wird. Hier
durch kann die Kanalschätzung von nur einem, beispielsweise
als Korrelator, verwirklichten Kanalschätzer erfolgen.
In Anbetracht der Tatsache, daß für eine jeweilige Kanal
schätzung eines Übertragungskanal ein bestimmtes Zeitinter
vall bzw. eine bestimmte Anzahl von Symbolen benötigt wird
und die Anzahl verarbeitbarer Mittambeln hinsichtlich einer
großen Anzahl von Übertragungskanälen maximiert werden soll,
wird die Größe des Zeitintervalls entsprechend der Länge der
Kanalimpulsantwort resp. der maximalen Signallaufzeitdiffe
renz (delay spread) aufgrund einer Mehrfachausbreitung inner
halb einer Funkzelle dimensioniert. Diese Dimensionierung
setzt eine zeitliche Synchronisierung zwischen den Funksta
tionen voraus. Sind die Funkstationen dahingegen beispiels
weise bei einem Verbindungsaufbauversuch durch eine Funksta
tion nicht synchronisiert, so kann der Fall auftreten, daß
die Signallaufzeit zu groß wird, die von der Funkstation aus
gewählte Mittambel hierdurch zeitlich verzögert an dem Kanal
schätzer anliegt und gegebenenfalls eine zeitliche Über
schneidung mit einer Mittambel einer weiteren Verbindung auf
tritt, und als Folge keine Kanalschätzung innerhalb des für
die Verbindung vorgesehenen Zeitintervalls durchgeführt wer
den kann. Implizit wird durch das begrenzte Zeitfenster die
Größe der Funkzelle für außergewöhnlich auftretende Zeitver
zögerungen bei der Übertragung von Funkblöcken, wie bei
spielsweise dem beschriebenen Verbindungsaufbauversuch, nach
teilig verkleinert.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzu
geben, das eine gesicherte Kanalschätzung auch bei synchroni
sationsbedingten Übertragungsverzögerungen ermöglicht. Diese
Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die Merkmale des unab
hängigen Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltun
gen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
Erfindungsgemäß wird bei dem Verfahren zur Kanalschätzung aus
zumindest zwei Mittambelgrundkodes eine Anzahl von Mittambel
kodes mittels eines individuellen Zeitversatzes des jeweili
gen Mittambelgrundkodes abgeleitet. Ein Mittambelkode wird
einer ersten Funkstation zugeordnet und von dieser in einem
Funkblock gesendet. Eine zweite Funkstation empfängt den ge
sendeten Funkblock, wobei der Mittambelkode in der zweiten
Funkstation für die Kanalschätzung berücksichtigt wird.
Dieses Verfahren ermöglicht vorteilhaft, daß durch die Ver
wendung von zumindest zwei Mittambelgrundkodes, aus denen je
weils Mittambelkodes abgeleitet werden, das jeweilige Zeitin
tervall für die Kanalschätzung der zugeordneten Mittambel
vergrößert wird und/oder die Anzahl der abgeleiteten Mittam
beln und somit der parallelen Verbindungen erhöht werden
kann.
Gemäß einer ersten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Ver
fahrens werden die Mittambelgrundkodes derart ausgewählt, daß
die abgeleiteten Mittambelkodes gute gegenseitige Korrelati
onseigenschaften aufweisen. Diese Korrelationseigenschaften
können beispielsweise durch eine Wahl von Mittambelkodes er
reicht werden, die eine geringe gegenseitige Beeinflussung
aufweisen, wenn die Mittambelkodes gleichzeitig oder in einem
festen zeitlichen Verhältnis zueinander aus den Mittambel
grundkodes abgeleitet werden. Weiterhin kann bei einer gerin
gen Anzahl von Funkstationen eine Zuordnung hinsichtlich ei
nes möglichst großen jeweiligen Zeitversatzes zwischen den
einzelnen Verbindungen erfolgen.
Gemäß einer weiteren Weiterbildung der Erfindung wird die An
zahl der Ableitungen von einem Mittambelgrundkode bzw. die
Anzahl der Mittamblegrundkodes abhängig von einer Größe einer
mit funktechnischen Ressourcen versorgten Funkzelle und/oder
abhängig von einer maximal auftretenden einfachen Laufzeit
beim Senden des Funkblocks gewählt. Diese Weiterbildung er
möglicht eine vorteilhafte Anpassung hinsichtlich eines je
weils ausreichenden Zeitintervalls zur Kanalschätzung. So
können beispielsweise bei Funkzellen mit einem kleinen Radius
ein Mittamblegrundkode mit acht Ableitungen und bei größeren
Funkzellen zwei Mittambelgrundkodes mit jeweils vier Ablei
tungen ausreichend sein, währenddessen bei Funkzellen mit ei
nem großen Radius entsprechend eine größere Anzahl von Mitt
ambelgrundkodes eingesetzt wird.
Die Anzahl der verwendeten Mittambelgrundkodes kann gemäß ei
ner weiteren Weiterbildung von der zweiten Funkstation in ei
nem allgemeinen Signalisierungskanal zu der ersten Funksta
tion signalisiert wird. Hierdurch ist der ersten Funkstation
bei einem beispielhaften Verbindungsaufbauversuch bekannt,
aus welcher Anzahl Mittambelgrundkodes und jeweiligen Zeit
versätzen sie einen geeigneten Mittambelkode auswählen kann.
Die Signalisierung kann beispielsweise mittels einer System
nachricht in dem allgemeinen Signalisierungskanal erfolgen.
Gemäß einer weiteren Weiterbildung wird der Zeitversatz durch
eine jeweilige zyklische Verschiebung einer Anzahl von Symbo
len des Mittambelgrundkodes erzeugt. Hierdurch wird vorteil
haft die Ausgestaltung des Kanalschätzers vereinfacht, da
alle von einem Mittambelgrundkode abgeleiteten Mittambelkodes
von einem Kanalschätzer verarbeitet werden können.
Einer weiteren Weiterbildung der Erfindung zufolge wird aus
den Mittambelgrundkodes eine jeweils unterschiedliche Anzahl
von Mittambelkodes abgeleitet. Dieses ermöglicht vorteilhaft
eine effiziente Nutzung der Anzahl Mittambelkodes in einer
Funkzelle. So kann beispielsweise entsprechend einer weiteren
Weiterbildung aus einem Mittambelgrundkode eine geringe An
zahl Mittambelkodes, aus einem anderen Mittambelgrundkode
hingegen eine größere Anzahl Mittambelkodes abgeleitet wer
den. Funkstationen, die einen Verbindungsaufbauversuch durch
führen können beispielsweise jeweils eine Mittambelgrundkode
auswählen, aus dem nur wenige weitere Mittambelkodes abgelei
tet werden, da diese große Zeitintervalle für die Kanalschät
zung zur Verfügung stellen. Diese Auswahl kann davon abhängig
gemacht werden, in welchem Abstand sich die Funkstation von
der zweiten Funkstation befindet.
Gemäß einer weiteren Weiterbildung wird in der zweiten Funk
station zusätzlich zumindest ein weiterer, aus dem selben
und/oder aus einem weiteren Mittambelgrundkode abgeleiteter,
Mittambelkode für die Kanalschätzung berücksichtigt. Diese
gemeinsame Kanalschätzung für mehrere Mittambelkodes verein
facht vorteilhafterweise ein eingangs beschriebenes Joint-De
tection-Verfahren in der zweiten Funkstation.
Einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung zufolge wird in
der zweiten Funkstation für die Mittambelgrundkodes eine je
weilige Korrelationseinrichtung vorgesehen. Diese Korrelati
onseinrichtungen führen eine gemeinsame Kanalschätzung der
jeweiligen aktiven Mittambelkodes durch. Diese parallele Aus
führung ermöglicht vorteilhafterweise eine schnellere jewei
lige Verarbeitung in den Korrelatoren und eine geringere Kom
plexität.
Gemäß einer darauf basierenden weiteren Ausgestaltung der Er
findung wird die gemeinsame Kanalschätzung der Mittambelkodes
in der zweiten Funkstation für ein Joint-Detection-Verfahren
zur Detektion von Informationen in dem gesendeten Funkblock
verwendet. Diese Ausgestaltung ermöglicht einen Einsatz des
Joint-Detection-Verfahrens bei einer Verwendung mehrerer
Mittambelgrundkodes, wodurch die Kanalschätzungen aller
aktiven Teilnehmer in der Funkzelle für die Detektion der in
dem Funkblock enthaltenen Informationen verwendet werden
können.
Einer weiteren Ausgestaltung zufolge wird in den Korrelati
onseinrichtungen eine parallele oder sequentielle Kanalschät
zung der jeweiligen Mittambelkodes durchgeführt.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der beilie
genden Zeichnungen näher erläutert.
Dabei zeigen
Fig. 1 ein Blockschaltbild eines Funk-Kommunikationssystems,
insbesondere eines Mobilfunksystems,
Fig. 2 ein Blockschaltbild einer Empfangseinrichtung einer
Funkstation des Funk-Kommunikationssystems,
Fig. 3 eine schematische Darstellung der Rahmenstruktur der
Funkschnittstelle und des Aufbaus eines Funkblocks,
Fig. 4 eine schematische Darstellung der Ableitung mehrerer
Mittambelkodes aus einem Mittambelgrundkode und
Fig. 5 eine schematische Darstellung von aus jeweils einem
Mittambelgrundkode abgeleiteten Mittambelkodes.
Das in Fig. 1 dargestellte und beispielhaft als ein Mobilfunk
system ausgestaltete Funk-Kommunikationssystem entspricht in
seiner Struktur dem bekannten GSM-Mobilfunksystem, das aus
einer Vielzahl von Mobilvermittlungsstellen MSC besteht, die
untereinander vernetzt sind bzw. den Zugang zu einem Festnetz
PSTN herstellen. Weiterhin sind diese Mobilvermittlungsstel
len MSC mit jeweils zumindest einer Einrichtung zur Zuweisung
funktechnischer Ressourcen RNM verbunden. Jede dieser Ein
richtungen RNM ermöglicht wiederum eine Verbindung zu zumin
dest einer Basisstation BS. Diese Basisstation BS ist eine
Funkstation, die über eine Funkschnittstelle Kommunikations
verbindungen zu weiteren Funkstationen, die als Mobilstatio
nen MS oder stationäre Teilnehmerendgeräte ausgestaltet sein
können, aufbauen und auslösen kann. Die Funktionalität dieser
Struktur wird von dem erfindungsgemäßen Verfahren genutzt.
In Fig. 1 sind beispielhaft Funkverbindungen zur Übertragung
von Nutzdaten und Signalisierungsinformationen zwischen der
Basisstation B5 und zwei Mobilstationen MS dargestellt, die
sich in dem Funkversorgungsgebiet resp. in der Funkzelle C
der Basisstation BS befinden.
Von einer jeweiligen Datenquelle in der Mobilstation MS resp.
in der Basisstation BS wird eine Folge modulierter und ko
dierter Symbole in Form eines Sendesignals abgegeben und in
einem hochfrequenten Frequenzband über einen als Funkkanal
ausgebildeten Übertragungskanal fk zu der jeweils empfangenen
Basisstation BS resp. Mobilstation MS übertragen.
Das Sendesignal besteht entsprechend dem GSM-Mobilfunksystem
aus mindestens einer als Trainingssequenz bezeichneten vorge
gebenen Folge von Symbolen und mindestens einem, die Daten
symbole enthaltenen, Datenteil mit Datensymbolen. Das Sende
signal unterliegt zeitvarianten Einflüssen des mehrwegebehaf
teten Funkkanals, den Funkstörungen, die als Impuls-, Burst-
oder Dauerstörer auftreten können, sowie dem Einfluß des Rau
schens. Die detaillierte Struktur der Funkschnittstelle wird
nachfolgend in der Fig. 3 erläutert.
Die Basisstation BS signalisiert periodisch mittels einer Sy
stemnachricht in einem allgemeinen Signalisierungskanal, der
beispielsweise auf dem von dem GSM-Mobilfunksystem bekannten
BCCH (Broadcast Control Channel) basieren kann, daß die Mit
tambelgrundkodes bc1, bc2 unterstützt werden. Diese System-
nachricht wird von den Mobilstationen MS in der Funkzelle C
ausgewertet und beispielsweise für eine Auswahl eines freien
Mittambelkodes für einen Verbindungsaufbauversuch mittels ei
nes spezifischen Signalisierungskanals RACH (Random Access
Channel) berücksichtigt.
Die Signale der in der Funkzelle C der Basisstation BS be
findlichen Mobilstationen MS müssen innerhalb eines bestimm
ten Zeitintervalls an der Empfangseinrichtung EE der Basis
station BS anliegen, damit in dieser eine jeweilige Kanal
schätzung der Übertragungskanäle fk durchgeführt werden kann.
Die Mobilstation MS mit der bereits bestehenden Kommunika
tionsverbindung und einem zugewiesenen Übertragungskanal fk
sowie Mittambelkode m21 synchronisiert sich fortlaufend mit
der Basisstation BS auf der Grundlage einer periodisch er
mittelten Signallaufzeit, wodurch in der Basisstation BS ein
kurzes Zeitintervall zur Kanalschätzung ausreicht.
Diese Signallaufzeit ist der einen Verbindungsaufbauversuch
unternehmenden Mobilstation MS nicht bekannt. Hierdurch kann
der Fall auftreten, daß es bei der Kanalschätzung in der Ba
sisstation BS zu einer zeitlichen Überlagerung mehrerer emp
fangener Mittambelnkodes und somit zu einer fehlerhaften Ka
nalschätzung kommt, wenn beispielsweise die Signallaufzeit
von der Mobilstation MS zu der Basisstation BS sehr groß ist.
Die Mobilstation MS wählt daher, wie nachfolgend zu den Fig. 4
und Fig. 5 erläutert wird, einen Mittambelkode m11 aus, der in
der Basisstation BS ein längeres Zeitintervall zur Kanal
schätzung ermöglicht.
In der Fig. 2 sind nur die für den Empfangsfall relevanten
Einrichtungen der Basisstation BS bzw. Mobilstation MS darge
stellt, es besteht üblicherweise jedoch eine beschriebene
zweiseitige Verkehrsverbindung, d. h. die Basisstation BS und
die Mobilstation MS weisen in gleicher Weise eine Sendeein
richtung auf.
Über eine Antenneneinrichtung AE werden Empfangssignale rx
empfangen und einer Empfangseinrichtung EE zugeführt. Aus den
Empfangssignalen rx werden in der Empfangseinrichtung EE z. B.
durch eine Übertragung ins Basisband und eine darauffolgende
Analog/Digitalwandlung digitale Signale drx erzeugt, die in
nerhalb der Empfangseinrichtung EE einem Kanalschätzer KS zu
geführt werden. In dem Kanalschätzer KS sind entsprechend der
Anzahl verwendeter Mittambelgrundkodes bc1, bc2 beispielhaft
zwei Korrelatoren CORR1, CORR2 verwirklicht. Sind diese Kor
ralatoren CORR1, CORR2 jeweils als zyklische Korrelatoren
nach Steiner DE 42 12 300 C2 ausgestaltet, so liegen am Aus
gang sequentiell die Kanalimpulsantworten für die jeweiligen
Mittambelkodes an. In dem nachgeschalteten Detektor DT er
folgt anschließend die Detektion der empfangenen Datensym
bole, wobei für den Fall eines Joint-Detection-Verfahrens die
Kanalimpulsantworten aller aktiven Mittambelkodes der Funk
zelle C für die Detektion berücksichtigt werden.
Die Rahmenstruktur der Funkschnittstelle ist aus der Fig. 3
ersichtlich. Gemäß einer TDMA-Komponente ist eine jeweilige
Aufteilung mehrerer breitbandiger Frequenzbereiche, bei
spielsweise der Bandbreite B = 5 MHz, in mehrere Zeitschlitze
ts, beispielsweise 16 Zeitschlitze ts0 bis ts15 vorgesehen.
Jeder Zeitschlitz ts innerhalb des Frequenzbereiches B bildet
einen physikalischen Übertragungskanal fk. Die 16 Zeit
schlitze ts0 bis ts15 werden entsprechend einer Rahmen
struktur zu einem Zeitrahmen zusammengefaßt. Innerhalb der
Übertragungskanäle fk, die zur Nutzdatenübertragung vorgese
hen sind, werden wiederkehrend Informationen einer jeweiligen
Kommunikationsverbindungen in Funkblöcken übertragen. Weitere
Übertragungskanäle, beispielsweise zur Frequenz- oder Zeit
synchronisation werden nicht in jedem Rahmen, jedoch zu vor
gegebenen Zeitpunkten innerhalb eines Multirahmens einge
führt. Gemäß einer FDMA-Komponente sind dem Funk-Kommunikati
onssystem ggf. mehrere Frequenzbänder B zugeordnet.
Bei einer Nutzung eines TDD-Übertragungsverfahrens wird ein
Teil der Zeitschlitze ts0 bis ts7 in Aufwärtsrichtung und ein
Teil der Zeitschlitze ts8 bis ts15 in Abwärtsrichtung be
nutzt, wobei die Übertragung in Aufwärtsrichtung beispiels
weise vor der Übertragung in Abwärtsrichtung erfolgt. Da
zwischen liegt ein Umschaltzeitpunkt SP. Ein Übertragungs
kanal fk für die Aufwärtsrichtung entspricht in diesem Fall
dem Übertragungskanal fk für die Abwärtsrichtung. In gleicher
Weise sind die weiteren Übertragungskanäle fk strukturiert.
Gemäß der Fig. 3 bestehen diese Funkblöcke zur Nutzdatenüber
tragung aus Datenteilen dt mit Datensymbolen d, in denen Ab
schnitte mit empfangsseitig bekannten Mittambelkodes
m11, . . ., m14 eingebettet sind. Die Daten d sind verbindungsindi
viduell mit einer Feinstruktur, einem Spreizkode c (CDMA-
Kode), gespreizt, so daß empfangsseitig beispielsweise n
Übertragungskanäle fk durch diese CDMA-Komponente separierbar
sind. Jedem dieser Übertragungskanäle fk wird senderseitig
pro Symbol eine bestimmte Energie E zugeordnet.
Die Spreizung von einzelnen Symbolen der Daten d mit Q Chips
bewirkt, daß innerhalb der Symboldauer Ts Q Subabschnitte der
Dauer Tc übertragen werden. Die Q Chips bilden dabei den in
dividuellen CDMA-Kode c. Der Mittambelkode m11, . . ., m14 besteht
aus L Chips, ebenfalls der Dauer Tc. Weiterhin ist innerhalb
des Zeitschlitzes ts eine Schutzzeit guard zur Kompensation
unterschiedlicher Signalaufzeiten der Kommunikationsverbin
dungen aufeinanderfolgender Zeitschlitze ts vorgesehen.
Die beispielhaften Parameter der Funkschnittstelle sind wie
folgt:
Dauer eines Funkblocks | 577 µs |
Anzahl Chips pro Mittambel m | 512 |
Schutzzeit Tg | 32 µs |
Datensymbole pro Datenteil N | 33 |
Symboldauer Ts | 6,46 µs |
Chips pro Symbol Q | 14 |
Max. Anzahl K Mittambelkodes m pro ts | 8 |
In Aufwärts- (MS → BS) und Abwärtsrichtung (BS → MS) können
die Parameter auch unterschiedlich eingestellt sein.
Wird die Mittambelkodelänge dynamisch der Anzahl der Kommuni
kationsverbindungen im Zeitschlitz ts und an die Länge W der
zu schätzenden Kanalimpulsantwort angepaßt, so erhöht sich im
Mittel die spektrale Effizienz der Funkschnittstelle. Dabei
ist zu beachten, daß pro Zeitschlitz ts nur eine begrenzte
Anzahl von Kanalimpulsantworten gemeinsam schätzbar ist.
Diese Limitierung ergibt sich daraus, daß die Mittambelkodes
L auswertbare Chips enthalten, die Kanalimpulsantwort zur ge
nauen Kanalschätzung W Koeffizienten aufweisen und M die An
zahl der Kommunikationsverbindungen pro Zeitschlitz ts dar
stellt. Die Anzahl gemeinsam schätzbarer Kanalimpulsantworten
ist dabei durch die Ungleichung L≧M.W+W-1 begrenzt.
Durch die Nutzung eines gemeinsamen Mittambelkodes m für meh
rere Übertragungskanäle fk einer Kommunikationsverbindung ist
es möglich, in einem Zeitschlitz ts eine größere Anzahl von
Übertragungskanälen fk zu übertragen. Dies führt zu einer Er
höhung der Datenrate pro Zeitschlitz ts oder zu einer Verlän
gerung der schätzbaren Kanalimpulsantworten in diesem Zeit
schlitz ts.
In der Fig. 4 ist beispielhaft die Ableitung einer Anzahl K
von Mittambelkodes m21. . . aus einem Mittambelgrundkode bc2
schematisch dargestellt. Aus dem Mittambelgrundkode bc2 mit
einer Anzahl P = 456 Chips werden mittels einer zyklischen
Verschiebung die Anzahl K von Mittambelkodes m21. . . mit einer
jeweiligen Anzahl von L = 512 erzeugt, wobei als maximale An
zahl ableitbarer Mittambelkodes K = 8 angenommen wird. Für
die Ermittlung einer jeweiligen Kanalimpulsantwort stehen
W = 57 Chips zur Verfügung, welches einem Zeitintervall von
13,9 µs entspricht.
In dem zukünftigen UMTS-Funk-Kommunikationssystem entspricht
dieses Zeitintervall einer einfachen Signallaufzeit bei einer
Entfernung von ca. 3,5 km zwischen der Mobilstation MS und
der Basisstation BS. Diese Entfernung entspricht somit dem
maximalen Radius der von der Basisstation BS ausgeleuchteten
Funkzelle C. Für den beschriebenen Fall eines Verbindungsauf
bauversuchs durch eine Mobilstation MS muß jedoch aufgrund
der fehlenden zeitlichen Synchronisation der Mobilstation MS
mit der Basisstation BS mit einer deutlich längeren Signal
laufzeit gerechnet werden. Bei einer Entfernung von 3,5 km
entspricht diese Signallaufzeit ca. 23,3 µs. Dieses bedeutet,
daß sich die Mobilstation MS, die einen Verbindungsaufbauver
such unternimmt, innerhalb eines Radius von ca. 1 km um die
Basisstation BS befinden muß, damit es zu keiner fehlerhaften
Kanalschätzung kommt.
Hier setzt das erfindungsgemäße Verfahren an, das bezugneh
mend auf die Darstellung der Fig. 5 und der beschriebenen Si
tuation der Fig. 1 und Fig. 2 beschrieben wird. In dem unteren
Teil der Fig. 5 sind die aus dem Mittambelgrundkode bc2 durch
eine zyklische Verschiebung abgeleiteten Mittambelkodes
m21, . . ., m28 entsprechend den Erläuterungen zu der Fig. 4 darge
stellt. Da die Anzahl der Symbole des Mittambelkodes konstant
ist, erfolgt praktisch eine Verschiebung des jeweiligen
Startpunktes des Mittambelkodes, wie es durch den fetten
Strich verdeutlicht ist. Zwischen diesem Startpunkt und dem
nachfolgenden Mittambelkode befindet sich das der Anzahl
W = 57 Chips entsprechende Zeitintervall von 13, 9 µs in dem die
Kanalschätzung des jeweiligen Mittambelkodes m21, . . ., n28 er
folgt. In dem oberen Teil der Fig. 5 ist eine gegenüber dem
unteren Teil eine kleinere Anzahl K = 4 aus dem Mittambel
grundkode bc1 abgeleiteter Mittambelkodes m11, . . ., m14 darge
stellt. Durch die geringere Anzahl K = 4 Mittambelkodes
m11, . . ., m14 ist das jeweils für die Kanalschätzung zur Verfü
gung stehende Zeitintervall größer und ermöglicht somit eine
fehlerfreie Kanalschätzung von Mittambelkodes, wie beispiels
weise dem von der einen Verbindungsaufbauversuch ausführenden
Mobilstation MS ausgewählten Mittambelkode m11, auch bei ei
ner großen Signallaufzeit. Nach einem erfolgreichen Verbin
dungsaufbau kann der Mobilstation MS von der Basisstation BS
beispielsweise der Mittambelkode m22 zugewiesen werden, da
die verringerte maximale Signallaufzeit nach einer erfolgten
Synchronisierung der Mobilstation MS auf das Zeitschema der
Basisstation BS eine Kanalschätzung innerhalb eines kurzen
Zeitintervalls gestattet.
Wie zu der Fig. 1 beschrieben, kann die Basisstation BS beide
Mittambelgrundkodes bc1, bc2 zur Verfügung stellen und hier
aus jeweils Mittambelkodes m11. . ., m21. . . ableiten. Die je
weils erzeugten Mittambelkodes m11. . ., m21. . . sind derart ge
staltet, daß sie gute gegenseitige Korrelationseigenschaften
aufweisen. Um diese weiter zu verbessern, können die Anfänge
der jeweiligen Mittambelkodes m11. . . bzw. m21. . . wie darge
stellt beispielsweise durch einen bestimmten Zeitversatz von
einander getrennt sein. Die maximale Gesamtanzahl K = 12 von
der Basisstation BS unterstützter Mittambelkodes ist in dem
dargestellten Beispiel frei gewählt, eine Ausgestaltung hin
sichtlich einer Gesamtanzahl K = 8 ableitbarer Mittambelkodes
aus beispielsweise zwei Mittambelgrundkodes bc1, bc2 entspre
chend der standardisierten Funkschnittstelle des UMTS-Funk-
Kommunikationssystems oder eine weitere Erhöhung der Anzahl
der Mittambelgrundkodes sind ebenfalls denkbar.
Im BACH wählt die Mobilstation MS einen von mehreren Mitt
ambelgrundkodes und eine Verschiebung willkürlich, bei den
übrigen Kanälen erfolgt eine netzseitige Zuweisung von Mitt
ambelgrundkode und Verschiebung. Damit kann der Durchsatz in
den Kanälen erhöht werden. Im BACH sind auch in großen Funk
zellen acht Aussendungen der Mobilstationen MS trennbar und
in anderen Kanälen, die bereits vorsynchronisiert sind, sind
16 gleichzeitige Kanalschätzungen und damit eine anschließ
ende Detektion erreichbar.
Gemäß der Erfindung sind in einem Funk-Kommunikationssystem
entsprechend der gewünschten Größe der Funkzelle eine unter
schiedliche Anzahl von gleichzeitig genutzten Mittambel
grundkodes und zeitlichen Verschiebungen innerhalb des Mitt
ambelgrundkodes definierbar, wodurch eine flexible Funknetz
planung und eine gute Ausnutzung der funktechnischen Ressour
cen ermöglicht wird.
Claims (16)
1. Verfahren zur Kanalschätzung in Funkstationen (MS, BS)
eines Funk-Kommunikationssystems, bei dem
- - aus zumindest zwei Mittambelgrundkodes (bc1, bc2) eine An zahl (K1, K2) von Mittambelkodes (m11. . ., m21. . .) mittels eines individuellen Zeitversatzes des jeweiligen Mittam belgrundkodes (bc1, bc2) abgeleitet wird,
- - einer ersten Funkstation (MS, BS) ein Mittambelkode (mid1) zugeordnet wird,
- - die erste Funkstation (MS, BS) einen den zugeordneten Mittambelkode (m11) enthaltenden Funkblock sendet,
- - eine zweite Funkstation (BS, MS) den gesendeten Funkblock empfängt, und
- - in der zweiten Funkstation (BS, MS) der zugeordnete Mitt ambelkode (m11) für die Kanalschätzung berücksichtigt wird.
2. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, bei dem
die Mittambelgrundkodes (bc1, bc2) derart ausgewählt werden,
daß die abgeleiteten Mittambelkodes (m11. . ., m21. . .) gute ge
genseitige Korrelationseigenschaften aufweisen.
3. Verfahren nach einem vorhergehenden Anspruch, bei dem
die Anzahl der Mittambelgrundkodes (bc1, bc2) abhängig von
einer Größe einer mit funktechnischen Ressourcen versorgten
Funkzelle (C) und/oder einer maximal auftretenden einfachen
Laufzeit beim Senden des Funkblocks gewählt wird.
4. Verfahren nach einem vorhergehenden Anspruch, bei dem
von der zweiten Funkstation (BS, MS) die Anzahl der Mittam
belgrundkodes (bc1, bc2) in einem allgemeinen Signalisie
rungskanal (BCCH) zu der ersten Funkstation (MS, BS) signali
siert wird.
5. Verfahren nach einem vorhergehenden Anspruch, bei dem
der Zeitversatz durch eine jeweilige zyklische Verschiebung
einer Anzahl (W) von Symbolen (chip) des Mittambelgrundkodes
(bc1, bc2) erzeugt wird.
6. Verfahren nach einem vorhergehenden Anspruch, bei dem
aus den Mittambelgrundkodes (bc1, bc2) eine jeweils unter
schiedliche Anzahl (K1, K2) von Mittambelkodes (mid1. . .) ab
geleitet wird.
7. Verfahren nach einem vorhergehenden Anspruch, bei dem
von der ersten Funkstation (MS, BS) bei einem Verbindungsauf
bauversuch mittels eines spezifischen Signalisierungskanals
(BACH) der Mittambelgrundkode (bc1) mit der geringeren Anzahl
(K1) Mittambelkodes (m11. . .) ausgewählt wird.
8. Verfahren nach einem vorhergehenden Anspruch, bei dem
in der zweiten Funkstation (BS, MS) zusätzlich zumindest ein
weiterer, aus dem selben (bc1) und/oder aus einem weiteren
Mittambelgrundkode (bc2) abgeleiteter, Mittambelkode (m12. . .)
für die Kanalschätzung berücksichtigt wird.
9. Verfahren nach einem vorhergehenden Anspruch, bei dem
in der zweiten Funkstation (BS, MS) für die Mittambelgrund
kodes (bc1, bc2) eine jeweilige Korrelationseinrichtung
(CORR1, CORR2) vorgesehen wird, die eine gemeinsame Kanal
schätzung der jeweiligen Mittambelkodes (m11. . ., m21. . .)
durchführt.
10. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, bei dem
die gemeinsame Kanalschätzung der Mittambelkodes (m11. . .,
m21. . .) in der zweiten Funkstation (BS, MS) für ein Joint-De
tection-Verfahren zur Detektion von Informationen in dem ge
sendeten Funkblock verwendet wird.
11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, bei dem
in den Korrelationseinrichtungen (CORR1, CORR2) eine paral
lele oder sequentielle Kanalschätzung der jeweiligen Mittam
belkodes (m11. . ., m21. . .) durchgeführt wird.
12. Verfahren nach einem vorhergehenden Anspruch, bei dem
der zugeordnete Mittambelkode (m11) in einer Trainingssequenz
(tseq) des Funkblocks angeordnet wird.
13. Verfahren nach einem vorhergehenden Anspruch, bei dem
in dem Funk-Kommunikationssystem eine Teilnehmerseparierung
gemäß einem CDMA-Verfahren durchgeführt wird, wobei ein Über
tragungskanal (fk) zumindest durch ein Frequenzband (8) und
einen CDMA-Kodes (c) definiert ist.
14. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, bei dem
zusätzlich eine Teilnehmerseparierung gemäß einem TDMA-Ver
fahren durchgeführt wird, wobei der Übertragungskanal (fk)
zusätzlich durch einen Zeitschlitz (ts) definiert ist.
15. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, bei dem
die Übertragung in Abwärtsrichtung (DL) von der zweiten Funk
station (BS, MS) zu der ersten Funkstation (MS, BS) und in
Aufwärtsrichtung (UL) von der ersten Funkstation (MS, BS) zu
der zweiten Funkstation (BS, MS) zeitlich getrennt in dem
gleichen Frequenzband (B) gemäß einem TDD-Verfahren durchge
führt wird.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 15, bei dem
der ersten Funkstation (MS, BS) zumindest zwei Übertragungs
kanäle (fk) entsprechend einem Channel-Pooling-Verfahren zu
gewiesen werden, wobei der zugeordnete Mittambelkode (m11)
von der ersten Funkstation (MS, BS) in den Funkblöcken der
zugewiesenen Übertragungskanäle (fk) gesendet wird.
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1487165A1 (de) * | 2003-06-14 | 2004-12-15 | Lg Electronics Inc. | TD-SCDMA Kanalschätzungsverfahren und -vorrichtung |
US20050169216A1 (en) * | 2000-02-04 | 2005-08-04 | Interdigital Technology Corporation | Channelization code determination by a user equipment |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2364220A (en) * | 2000-06-28 | 2002-01-16 | Motorola Inc | Encoding information in midamble shifts |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4212300C2 (de) * | 1992-04-11 | 1994-05-19 | Paul Walter Prof Dr Ing Baier | Verfahren und Einrichtung zum gleichzeitigen Schätzen von Kanälen bei der digitalen Nachrichtenübertragung in Vielfachzugriffssystemen |
DE19549148A1 (de) * | 1995-12-29 | 1997-07-03 | Siemens Ag | Verfahren und Anordnung zur Funkübertragung von digitalen Signalen |
WO1999008401A1 (de) * | 1997-08-12 | 1999-02-18 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren und einrichtung zur kanalschätzung |
-
1999
- 1999-02-22 DE DE1999107502 patent/DE19907502C2/de not_active Expired - Fee Related
-
2000
- 2000-02-09 WO PCT/DE2000/000387 patent/WO2000051300A1/de active Application Filing
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4212300C2 (de) * | 1992-04-11 | 1994-05-19 | Paul Walter Prof Dr Ing Baier | Verfahren und Einrichtung zum gleichzeitigen Schätzen von Kanälen bei der digitalen Nachrichtenübertragung in Vielfachzugriffssystemen |
DE19549148A1 (de) * | 1995-12-29 | 1997-07-03 | Siemens Ag | Verfahren und Anordnung zur Funkübertragung von digitalen Signalen |
WO1999008401A1 (de) * | 1997-08-12 | 1999-02-18 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren und einrichtung zur kanalschätzung |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
STEINER, B. u.a.: Low cost channel estimation in the uplink receiver of CDMA mobile radio systems, In: Frequenz, 1993, H. 11-12, S. 292-298 * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20050169216A1 (en) * | 2000-02-04 | 2005-08-04 | Interdigital Technology Corporation | Channelization code determination by a user equipment |
US7710928B2 (en) * | 2000-02-04 | 2010-05-04 | Interdigital Technology Corporation | Channelization code determination by a user equipment |
EP1487165A1 (de) * | 2003-06-14 | 2004-12-15 | Lg Electronics Inc. | TD-SCDMA Kanalschätzungsverfahren und -vorrichtung |
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