DE19955357A1 - Verfahren zur Signalübertragung in einem Funk-Kommunikationssystem und Teilnehmerstation - Google Patents
Verfahren zur Signalübertragung in einem Funk-Kommunikationssystem und TeilnehmerstationInfo
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Abstract
Erfindungsgemäß wird, basierend auf einem Funk-Kommunikationssystem, das ein TD/CDMA-Teilnehmerseparierungsverfahren nutzt und dessen Funkschnittstelle gemäß einem TDD-Verfahren organisiert ist, von einer Basisstation eine Kanalschätzung von in Aufwärtsrichtung von einer Teilnehmerstation gesendeten Signalen durchgeführt. Anschließend führt die Basisstation eine Vorverzerrung von Daten und einer Trainingssequenz eines in Abwärtsrichtung zu der Teilnehmerstation zu sendenden Funkblocks durch. Von der Teilnehmerstation wird abhängig von einer Kanalimpulsantwort der bekannten Trainingssequenz ein für den Empfang der Datenteile geeignetes Empfangsverfahren ausgewählt.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Signalübertragung
sowie eine Basisstation und eine Teilnehmerstation eines
Funk-Kommunikationssystems, insbesondere eines Mobilfunksy
steme, zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
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 Mobil
station, wie beispielsweise einer Basisstation bzw. einer Mo
bilstation für den Fall eines Mobilfunksystems, übertragen.
Das Abstrahlen der elektromagnetischen Wellen erfolgt dabei
mit Trägerfrequenzen, die in dem für das jeweilige System
vorgesehenen Frequenzband liegen. Beim GSM-Mobilfunksystem
(Global System for Mobile Communication) liegen die Träger
frequenzen im Bereich von 900 MHz, 1800 MHz und 1900 MHz. Für
zukünftige Mobilfunksysteme mit CDMA- und TD/CDMA-Übertra
gungsverfahren über die Funkschnittstelle, wie beispielsweise
das UMTS (Universal Mobile Telecommunication System) oder an
dere Systeme der 3. Generation sind Trägerfrequenzen im Be
reich von ca. 2000 MHz vorgesehen. Für das erwähnte UMTS-Mo
bilfunksystem wird zwischen einem sogenannten FDD-Modus (Fre
quency Division Duplex) und einem TDD-Modus (Time Division
Duplex) unterschieden. Der TDD-Modus zeichnet sich insbeson
dere dadurch aus, daß ein gemeinsames Frequenzband sowohl für
die Signalübertragung in Aufwärtsrichtung (UL - Uplink) als
auch in Abwärtsrichtung (DL - Downlink) genutzt wird, während
der FDD-Modus für die Übertragungsrichtungen ein jeweiliges
Frequenzband nutzt.
Für den TDD-Modus wird in dem Dokument von Bosch "Joint Pre
distortion: a Proposal to allow for Low Cost UMTS TDD Mode
Terminals", Tdoc SMG2 UMTS-L1 82/98, ETSI SMG2 UMTS L1, Pa
ris, 28 April 1998, vorgeschlagen, ein Verfahren zu gemeinsa
men Vorverzerrung (JP - Joint Predistortion) zu verwenden.
Dieses Verfahren basiert auf dem Prinzip, daß anstelle einer
teilnehmerseitigen Entzerrung von in Abwärtsrichtung gesende
ten Signalen die Komplexität der Entzerrung in die Basissta
tion verlegt wird, in der eine Vorverzerrung der Daten von zu
sendenden Funkblöcken vorgenommen wird. Aufgrund einer ange
nommenen Reziprozität der Kanaleigenschaften bei der Übertra
gung in Aufwärtsrichtung und Abwärtsrichtung - die Übertra
gung erfolgt beim TDD-Modus zeitlich getrennt in einem ge
meinsamen Frequenzband - werden die Signale in der Basissta
tion derart vorverzerrt, daß die Teilnehmerstation ideale Ka
naleigenschaften erfährt. Durch dieses Verfahren kann in der
Basisstation sowohl die sogenannte Intersymbol Interferenz
(ISI - Inter Symbol Interference) als auch die durch einen
multiplen Zugriff verursachte Interferenz (MAI - Multiple
Access Interference) entfernt werden.
Der Vorteil des JP-Verfahrens gegenüber dem bekannten Joint-
Detection-Verfahren (JD - Joint Detection - gemeinsame Detek
tion) oder dem Mehr-Finger-Rake-Empfänger (MRF - Multi Rake
Finger) zur Detektion liegt in einer deutlich geringeren Kom
plexität der Empfangsalgorithmen durch die Tatsache, daß bei
spielsweise ein Ein-Finger-Rake-Empfänger (SRF - Single Rake
Finger) zur Datendetektion ausreichend ist, welches eine
Energieersparnis in der Teilnehmerstation ermöglicht. Nach
teiligerweise ist dieses Verfahren jedoch nur bis zu einer
bestimmten maximalen Geschwindigkeit - angenommen werden ma
ximal 40 km/h - der Teilnehmerstation einsetzbar, da sich bei
höheren Geschwindigkeiten die Kanaleigenschaften in dem zeit
lichen Abstand zwischen der Signalübertragung in Auf
wärtsrichtung und Abwärtsrichtung bzw. zwischen mehreren Sig
nalübertragungen in Aufwärtsrichtung stark ändern können. Er
folgt eine derart starke Veränderung der Kanaleigenschaften,
so kann das JP-Verfahren aufgrund einer fehlerhaft angenomme
nen Reziprozität die Vorverzerrung nicht ausreichend schnell
nachführen und es kommt zu einer deutlichen Verschlechterung
der Empfangsqualität in der Teilnehmerstation.
Aus diesem Grund wird vorgeschlagen, daß bei einer Über
schreitung einer bestimmten Geschwindigkeit der Teilnehmer
station, die durch sich ändernde Kanaleigenschaften gekenn
zeichnet ist, das JP-Verfahren ausgeschaltet wird und die
Teilnehmerstation nachfolgend den Empfang der Daten mittels
eines Joint-Detection- oder Mehr-Finger-Rake-Empfängers
durchführt. Das Verwenden oder nicht des JP-Verfahrens muß
der Teilnehmerstation von der Basisstation über höhere Über
tragungsschichten gemäß dem standardisierten ISO-OSI-Schich
tenmodell signalisiert werden. Eine derartige Signalisierung
birgt neben einer bestimmten Verzögerung der Signalisierung -
ein Wechsel des Empfangsverfahrens sollte möglichst auf
Zeitrahmenbasis möglich sein - das Problem, daß die Teilneh
merstation gegebenenfalls nicht mehr in der Lage ist, die zu
ihr gesendeten Signale zu detektieren, da sie weiterhin von
idealen Kanalverhältnissen ohne notwendige Entzerrung aus
geht, und die Verbindung abbricht.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren, eine
Basisstation und eine Teilnehmerstation eines Funk-Kommunika
tionssystems anzugeben, die eine effiziente Nutzung des be
schriebenen Joint-Predistortion-Verfahrens ermöglichen. Diese
Aufgabe wird durch das Verfahren, die Basisstation sowie
durch die Teilnehmerstation gemäß den Merkmalen der unabhän
gigen Patentansprüche gelöst. Weiterbildungen der Erfindung
sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
Erfindungsgemäß wird basierend auf einem Funk-Kommunikations
system, das ein TD/CDMA-Teilnehmerseparierungsverfahren nutzt
und dessen Funkschnittstelle gemäß einem TDD-Verfahren orga
nisiert ist, von einer Basisstation eine Kanalschätzung von
in Aufwärtsrichtung von einer Teilnehmerstation gesendeten
Signalen durchgeführt. Anschließend führt die Basisstation
eine Vorverzerrung von Daten und einer Trainingssequenz eines
in Abwärtsrichtung zu der Teilnehmerstation zu sendenden
Funkblocks durch. Von der Teilnehmerstation wird abhängig von
einer Kanalimpulsantwort der bekannten Trainingssequenz ein
für den Empfang der Daten geeignetes Empfangsverfahren ausge
wählt.
Die erfindungsgemäße Realisierung ermöglicht vorteilhaft, daß
die Teilnehmerstation aufgrund der ermittelten Kanalim
pulsantwort eine selbständige Entscheidung über den zu ver
wendenden Empfangsalgorithmus treffen kann, ohne daß ihr die
ses wie beim beschriebenen Stand der Technik über höhere
Übertragungsschichten signalisiert werden muß. Hierdurch wird
eine konstant hohe Übertragungsqualität sichergestellt. Die
autonome Entscheidungsfähigkeit basiert auf der Kenntnis der
Trainingssequenz, die von der Basisstation in gleicher Weise
wie die Daten des Funkblocks vorverzerrt wird, währenddessen
in dem Stand der Technik nur eine Vorverzerrung der Daten
vorgesehen wurde, und aus der die Teilnehmerstation eine in
der Basisstation durchgeführte Vorverzerrung erkennen kann.
In einer Kanalschätzeinrichtung der Teilnehmerstation wird
die Kanalimpulsantwort aus der empfangenen Trainingssequenz
ermittelt. Bei einer genauen Vorverzerrung durch die Basis
station, d. h. bei einer angenommenen Reziprozität zwischen
den Übertragungseigenschaften der Funkschnittstelle in Auf-
und Abwärtsrichtung, erscheint an der Empfangseinrichtung der
Teilnehmerstation eine unverzerrte Trainingssequenz. Die an
schließende Korrelation dieser unverzerrten Trainingssequenz
mit der idealen Trainingssequenz führt zu einer einem Del
taimpuls entsprechenden Kanalimpulsantwort. Erkennt die Teil
nehmerstation, daß der reale Übertragungskanal eine derartige
Impulsantwort besitzt, so kann sie den Empfang der Daten des
Funkblocks vorteilhaft beispielsweise mittels eines Ein-Fin
ger-Rake-Empfängers durchführen. Dieser Empfängertyp ermög
licht, wie einleitend erläutert, aufgrund einer geringeren
Rechenkomplexität im Vergleich zu einem Joint-Detection- oder
Multi-Finger-Rake-Empfänger einen geringeren Energieverbrauch
der Teilnehmerstation, welches insbesondere bei mobilen Teil
nehmerstationen zu einer vorteilhaften Verlängerung der Be
triebszeit führt. Erkennt die Teilnehmerstation jedoch, daß
die ermittelte Kanalimpulsantwort nicht einem Deltaimpuls
entspricht, beispielsweise wenn die Basisstation keine oder
eine fehlerbehaftete Vorverzerrung durchführt, die Trainings
sequenz also verzerrt an der Empfangseinrichtung erscheint,
so wird der Joint-Detection- bzw. Multi-Finger-Rake-Empfänger
zum Empfangen der Daten gewählt.
Die Basisstation führt gemäß Weiterbildungen der Erfindungen
eine Vorverzerrung, beispielsweise entsprechend dem einlei
tend beschriebenen Joint-Predistortion-Verfahren, abhängig
von einer ermittelten Variation der Kanaleigenschaften durch.
Die von Zeitrahmen zu Zeitrahmen sich verändernden Eigen
schaften werden durch eine jeweilige Kanalschätzung der Auf
wärtsrichtung von der Teilnehmerstation gesendeten Signale
ermittelt. Von der Basisstation wird das Joint-Predistortion-
Verfahren vorteilhaft durchgeführt, wenn beispielsweise meh
rere sukzessive Kanalschätzungen ergeben haben, daß sich die
Teilnehmerstation(en) in einem jeweiligen Zeitschlitz eines
Zeitrahmens nicht oder nur mit einer geringen Geschwindigkeit
bewegt(en). Ist diese Bedingung erfüllt, kann aus den ermit
telten Übertragungseigenschaften für die Aufwärtsrichtung di
rekt auf die Übertragungseigenschaften für die Abwärtsrich
tung geschlossen werden. Es existiert eine Reziprozität zwi
schen den beiden Übertragungsrichtungen.
Bei dem Joint-Predistortion-Verfahren werden die der Teilneh
merstation bekannte Trainingssequenz sowie die unbekannten
Daten in gleicher Weise verzerrt, um die reale Kanalimpuls
antwort zu kompensieren. Die Quasi-Reihenschaltung einer Vor
verzerrung und eines verzerrenden realen Übertragungskanals
ergibt ein ideales Übertragungssystem.
Das erfindungsgemäße Verfahren und die damit zusammenwirken
den Komponenten des Funk-Kommunikationssystems werden nun an
hand von zeichnerischen Darstellungen näher erläutert. Dabei
zeigen
Fig. 1 ein Blockschaltbild eines Funk-Kommunikationssystems,
insbesondere eines Mobilfunksystems,
Fig. 2 eine beispielhafte schematische Darstellung der Rah
menstruktur der Funkschnittstelle und des Aufbaus ei
nes Funkblocks,
Fig. 3 ein Blockschaltbild einer Sendeeinrichtung,
Fig. 4 ein Blockschaltbild einer Empfangseinrichtung, und
Fig. 5 ein Ablaufdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Die Fig. 1 zeigt einen Teil eines Mobilfunksystems als Bei
spiel für die Struktur eines Funk-Kommunikationssystems. Ein
Mobilfunksystem besteht jeweils aus einer Vielzahl von Mobil
vermittlungsstellen MSC (Mobile Switching Center), die zu ei
nem Vermittlungsnetz (Switching Subsystem) gehören und unter
einander vernetzt sind bzw. den Zugang zu einem Festnetz PSTN
herstellen, und aus jeweils einem oder mehreren mit diesen
Mobilvermittlungsstellen MSC verbundenen Basisstationssyste
men BSS (Base Station Subsystem). Ein Basisstationssystem BSS
weist wiederum zumindest eine Einrichtung RNC (Radio Network
Controller) zum Zuweisen von funktechnischen Ressourcen sowie
zumindest eine jeweils damit verbundene Basisstation NB (Node
B) auf.
Eine Basisstation NB kann über eine Funkschnittstelle Verbin
dungen zu Teilnehmerstationen UE (User Equipment) aufbauen
und unterhalten. Durch jede Basisstation NB wird zumindest
eine Funkzelle Z gebildet. Die Größe der Funkzelle Z wird in
der Regel durch die Reichweite eines Organisationskanals
(BCCH - Broadcast Control Channel), der von den Basisstatio
nen NB mit einer jeweils höheren und konstanten Sendeleistung
gesendet wird, bestimmt. Bei einer Sektorisierung oder bei
hierarchischen Zellstrukturen können pro Basisstation NB auch
mehrere Funkzellen Z versorgt werden.
Das Beispiel der Fig. 1 zeigt eine Teilnehmerstation UE, die
sich in der Funkzelle Z einer Basisstation NB befindet und
sich mit einer Geschwindigkeit V bewegt. Die Teilnehmersta
tion UE hat eine Kommunikationsverbindung zu der Basisstation
NB aufgebaut, auf der in Aufwärts- UL und Abwärtsrichtung DL
eine Signalübertragung eines gewählten Dienstes erfolgt. Die
Kommunikationsverbindung wird durch einen oder mehrere der
Teilnehmerstation UE zugeteilte Spreizkodes von parallel in
der Funkzelle Z aufgebauten Kommunikationsverbindungen sepa
riert, wobei die Teilnehmerstation UE beispielsweise alle je
weils aktuell in der Funkzelle Z zugeteilten Spreizkodes für
den Empfang der Signale der eigenen Kommunikationsverbindung
gemäß dem bekannten Joint-Detection-Verfahren nutzt.
Eine beispielhafte Rahmenstruktur der Funkschnittstelle, wie
sie in dem TDD-Modus des zukünftigen Mobilfunksystem der
dritten Generation UMTS (Universal Mobile Telecommunications
System) sowie in abgewandelter Form in dem zukünftigen chine
sischen TD-SCDMA-Mobilfunksystem verwirklicht wird, ist aus
der Fig. 2 ersichtlich. Gemäß einer TDMA-Komponente ist eine
Aufteilung eines breitbandigen Frequenzbandes, beispielsweise
der Bandbreite B = 5 MHz, in mehrere Zeitschlitze ts, bei
spielsweise 16 Zeitschlitze ts0 bis ts15 vorgesehen. Jeder
Zeitschlitz ts innerhalb des Frequenzbandes B bildet einen
Frequenzkanal. Innerhalb eines breitbandigen Frequenzbandes B
werden die aufeinanderfolgenden Zeitschlitze ts nach einer
Rahmenstruktur gegliedert. So werden 16 Zeitschlitze ts0 bis
ts15 zu einem Zeitrahmen fr zusammengefaßt. Mehrere nachfol
gende Zeitrahmen fr ergeben einen Mehrfachrahmen.
Bei einer Nutzung eines TDD-Übertragungsverfahrens wird ein
Teil der Zeitschlitze ts0 bis ts15 in Aufwärtsrichtung UL und
ein Teil der Zeitschlitze ts0 bis ts15 in Abwärtsrichtung DL
genutzt, wobei die Übertragung in Aufwärtsrichtung UL bei
spielsweise vor der Übertragung in Abwärtsrichtung DL er
folgt. Dazwischen liegt ein Umschaltzeitpunkt SP (SP - Swit
ching Point), der entsprechend dem jeweiligen Bedarf an Über
tragungskanälen für die Auf- und Abwärtsrichtung flexibel po
sitioniert werden kann. Durch die variable Zuordnung der
Zeitschlitze ts für Auf- oder Abwärtsrichtung UL, DL können
vielfältige asymmetrische Ressourcenzuteilungen vorgenommen
werden.
Innerhalb der Zeitschlitze ts werden Informationen mehrerer
Verbindungen in Funkblöcken fb übertragen. Die Daten d sind
verbindungsindividuell mit einer Feinstruktur, einem Spreiz
kode c, gespreizt, so daß empfangsseitig eine Anzahl von Ver
bindungen durch diese CDMA-Komponente (code division multiple
access) separierbar sind. Aus der Kombination aus einem Fre
quenzkanal und einem Spreizkode c wird ein Übertragungskanal
definiert, der für die Übertragung von Signalisierungs- und
Nutzinformationen genutzt werden kann. Die Spreizung von ein
zelnen Symbolen der Daten d bewirkt, daß innerhalb der Sym
boldauer Tsym Q Chips der Dauer Tchip übertragen werden. Die
Q Chips bilden dabei den verbindungsindividuellen Spreizkode
c. In den Funkblöcken fb ist weiterhin eine in der Regel ver
bindungsindividuelle Trainingssequenz tseql... angeordnet,
die einer empfangsseitigen Kanalschätzung dient. Weiterhin
ist innerhalb des Zeitschlitzes ts eine Schutzzeit gp zur
Kompensation unterschiedlicher Signallaufzeiten der Verbin
dungen aufeinanderfolgender Zeitschlitze ts vorgesehen.
Die nachfolgend beschriebenen Beispiele zur Erläuterung des
erfindungsgemäßen Verfahren sind nicht auf die beispielhaft
angegebene Funkschnittstellenstruktur gemäß der Fig. 2 be
schränkt. In gleicher Weise kann das Verfahren vorteilhaft in
dem bereits erwähnten chinesischen TD-SCDMA-Mobilfunksystem
(Time Division Synchronised Code Division Multiple Access),
bei dem die Signalübertragung in Aufwärtsrichtung UL synchro
nisiert erfolgt, und dessen Struktur der Funkschnittstelle in
einigen Punkten von dem erläuterten TDD-Modus des UMTS-Sy
stems abweicht, verwirklicht werden.
Bei einem CDMA-Übertragungsverfahren kommt eine Senderstruk
tur nach Fig. 3 zu Einsatz. Über die Funkschnittstelle sollen
K Datenströme übertragen werden. Es wird eine Kanalkodierung,
eine Verwürfelung (interleaving), eine Modulation und eine
Spreizung (spreading) der Daten durchgeführt. Die Spreizung
wird mit individuellen Spreizkodes cl..cK ausgeführt, die
eine Unterscheidung von Teilnehmersignalen innerhalb des Sig
nalgemischs zuläßt. Anschließend werden die einzelnen Teil
nehmersignale aufsummiert und mit dem Summensignal ein Funk
block gebildet. Die Funkblockbildung bezieht sich vor allem
auf ein Übertragungssystem mit "burstartigem" Senden. Zum
kontinuierlichen Senden, wie im W-CDMA-Betrieb, werden inner
halb der Funkblockbildung die Daten eines Zeitschlitzes
(slot) zusammengestellt. Daraufhin wird das Signal in einem
Chipimpulsfilter gefiltert und in einem D/A-Wandler in ein
analoges Signal umgewandelt, das verstärkt und über Antennen
AT abgestrahlt werden kann.
Die korrespondierende Struktur einer Empfangseinrichtung ist
aus Fig. 4 ersichtlich. Nachdem die Signale bei der empfangen
den Funkstation über eine Antenne empfangen, anschließend
verstärkt und ins Basisband umgewandelt wurden, findet eine
Abtastung des Empfangssignals und eine A/D-Wandlung statt, so
daß das Empfangssignal einem digitalen Tiefpaß zugeführt wer
den kann. Das digitalisierte Signal wird nun parallel einem
Kanalschätzer KS und einer Detektionseinrichtung DE zuge
führt. Dabei wird für die folgende Betrachtung angenommen,
daß das Empfangssignal in Form einer Empfangsmatrix e vor
liegt, wobei
e = A.d + n gilt.
A beschreibt eine Systemmatrix, d gibt die zu detektierenden
Daten in Matrixform an und n ist eine den Rauschanteil ent
haltende Matrix.
Im Kanalschätzer KS werden Trainingssequenzen, die im Emp
fangssignal verzerrt vorhanden sind, mit im Empfänger vorlie
genden unverzerrten Trainingssequenzen verglichen und aus dem
Vergleich Kanalimpulsantworten bestimmt, die teilnehmerindi
viduell den Übertragungskanal beschreiben. Mit Hilfe der Ka
nalimpulsantworten wird die Systemmatrix A aufgestellt. Die
Systemmatrix A enthält auf die individuellen Kanalimpulsant
worten bezogene Werte, die auch als kombinierte Kanalimpuls
antwort bezeichnet werden. Die kombinierte Kanalimpulsantwort
entsteht durch eine Faltung des Spreizkodes c mit der zugehö
rigen Kanalimpulsantwort individuell für jedes Teilnehmersig
nal.
Beim einen Rake-Empfänger wird mathematisch gesehen auch mit
einer Systemmatrix A gearbeitet. Hier sind in den Kanalim
pulsantworten nur bestimmte, den Fingern des Rake-Empfängers
entsprechende, Pfade berücksichtigt. Dies läßt sich auch auf
auf dem Rake-Empfänger basierende Mehrnutzerdetektion verall
gemeinern.
Die Struktur der Sende- und Empfangseinrichtung läßt sich in
gleicher Weise in den Teilnehmerstationen UE verwirklichen,
wobei nur jeweils ein Datenstrom-Zweig berücksichtigt wird.
In der Fig. 5 ist beispielhaft ein Ablaufdiagramm zur Erläute
rung des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt. Bei einer
aufgebauten Kommunikationsverbindung erfolgt von der Teilneh
merstation UE entsprechend dem zugewiesenen Zeitschlitz ts
innerhalb eines Zeitrahmens fr eine Signalübertragung in
Funkblöcken fb. Die Funkblöcke fb bestehen, wie vorangehend
beschrieben, aus Daten d und zumindest einer Trainingssequenz
tseq. Diese Trainingssequenz tseq wird in der Basisstation NB
zur Kanalschätzung verwendet, wobei die Kanalschätzung zur
Nachbildung der realen Übertragungsverhältnisse auf der Funk
schnittstelle zwischen der Teilnehmerstation UE und der Ba
sisstation NB dient. Durch eine Auswertung mehrerer aufeinan
derfolgender Kanalschätzungen kann die Basisstation NB eine
Variation der Übertragungseigenschaften feststellen, wobei
sich die Übertragungseigenschaften in der Regel abhängig von
der Geschwindigkeit V der Teilnehmerstation UE ändern, bzw.
aus einer Veränderung der Eigenschaften Rückschlüsse auf eine
bestimmte Geschwindigkeit V der Teilnehmerstation UE gezogen
werden können.
Stellt die Basisstation NB fest, daß sich die Übertragungsei
genschaften nur wenig ändern, d. h. sich die Teilnehmerstation
UE nur mit einer geringen Geschwindigkeit V oder garnicht be
wegt, so führt sie für die Signalübertragung in Abwärtsrich
tung DL zu der Teilnehmerstation UE eine Vorverzerrung ent
sprechend einem Joint-Predistortion-Verfahren JP durch. Vari
ieren die bestimmten Übertragungseigenschaften jedoch stark,
beispielsweise durch eine hohe Geschwindigkeit V der Teilneh
merstation UE, so führt die Basisstation NB keine Vorverzer
rung mehr durch, da eine genaue Nachführung der Vorverzerrung
nicht mehr möglich ist und kein "idealer Kanal" am Ort der
Teilnehmerstation UE sichergestellt werden kann. Dieses er
folgt auch, wenn nur eine der von der Basisstation NB ver
sorgten Teilnehmerstationen eine starke Variation hervorruft.
Die Entscheidung, ob eine Vorverzerrung durchgeführt wird
oder nicht, kann beispielsweise durch einen Vergleich der er
mittelten Variation der Übertragungseigenschaften mit einem
bestimmten Schwellenwert erfolgen, wobei ein Überschreiten
des Schwellenwertes zu einem Abschalten bzw. ein Unterschrei
ten des Schwellenwertes zu einem Einschalten des Joint-Predi
stortion-Verfahrens JP führt. Ein Abschalten des JP-Verfah
rens ab einer bestimmten Variation ist jedoch keine Bedingung
für die vorteilhafte Wirkung des Verfahrens. So kann ein Ab
schalten beispielsweise auch erst erfolgen, wenn die Basis
station NB feststellt, daß ein fehlerhaft vorverzerrter Kanal
ungünstiger als ein nicht vorverzerrter Kanal auf die Emp
fangsqualität der Teilnehmerstation UE wirkt.
In der Teilnehmerstation UE wird in gleicher Weise die
apriori bekannte Trainingssequenz tseq in den Funkblöcken fb
für eine Kanalschätzung verwendet. Wird aufgrund einer fest
gestellten Reziprozität der Übertragungseigenschaften für die
beiden Übertragungsrichtungen UL, DL in der Basisstation NB
das Joint-Predistortion-Verfahren JP durchgeführt, so er
scheint an der Empfangseinrichtung der Teilnehmerstation UE
die unverzerrte Trainingssequenz tseq, da die Vorverzerrung
mittels des JP-Verfahrens derart berechnet wurde, daß die Ka
nalimpulsantwort zu einem Deltaimpuls wird. Ist dieses der
Fall, so wird ein sogenannter idealer Kanal angenommen und
ein Ein-Finger-Rake-Empfänger SRF mit den bekannten Vorteilen
für die Detektion der Daten d des Funkblocks fb verwendet.
Ergibt dagegen die Kanalschätzung in der Teilnehmerstation
eine Verzerrung der Trainingssequenz tseq, so wird von der
Teilnehmerstation UE geschlußfolgert, daß ein Multi-Finger-
Rake-Empfänger MRF oder ein Joint-Detection-Empfänger JD für
den Empfang der Daten d erforderlich ist. Dieses kann auch
der Fall sein, wenn von der Basisstation NB noch das JP-Ver
fahren durchgeführt wird, es aufgrund einer erhöhten Ge
schwindigkeit V oder Übertragungsstörungen jedoch trotzdem zu
Verzerrungen kommt und kein idealer Kanal mehr vorliegt. Nä
hert sich die Kanalimpulsantwort nachfolgend wiederum einem
Deltaimpuls, so verwendet die Teilnehmerstation UE wie be
schrieben einen Ein-Finger-Rake-Empfänger SRF.
Claims (7)
1. Verfahren zur Signalübertragung in einem Funk-Kommunika
tionssystem, das ein TD/CDMA-Teilnehmerseparierungsverfahren
nutzt, wobei die Signalübertragung auf einer Funkschnitt
stelle zwischen einer Basisstationen (NB) und zumindest einer
Teilnehmerstation (UE) gemäß einem TDD-Verfahren durchgeführt
wird, bei dem
von der Basisstation (NB) eine Kanalschätzung von in Auf wärtsrichtung (UL) von der Teilnehmerstation (UE) gesendeten Signalen und eine Vorverzerrung (JP) von Daten (d) und einer Trainingssequenz (tseq) eines nachfolgend in Abwärtsrichtung (DL) zu der Teilnehmerstation (UE) zu sendenden Funkblocks (fb) durchgeführt wird, und
von der Teilnehmerstation (UE) abhängig von einer Kanalim pulsantwort der bekannten Trainingssequenz (tseq) ein für den Empfang der Daten (d) geeignetes Empfangsverfahren (SRF, JD, MRF) ausgewählt wird.
von der Basisstation (NB) eine Kanalschätzung von in Auf wärtsrichtung (UL) von der Teilnehmerstation (UE) gesendeten Signalen und eine Vorverzerrung (JP) von Daten (d) und einer Trainingssequenz (tseq) eines nachfolgend in Abwärtsrichtung (DL) zu der Teilnehmerstation (UE) zu sendenden Funkblocks (fb) durchgeführt wird, und
von der Teilnehmerstation (UE) abhängig von einer Kanalim pulsantwort der bekannten Trainingssequenz (tseq) ein für den Empfang der Daten (d) geeignetes Empfangsverfahren (SRF, JD, MRF) ausgewählt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem
von der Teilnehmerstation (UE) als Empfangsverfahren ein
Joint-Detection-Verfahren (JD), ein Ein-Finger-Rake-Verfahren
(SRF) oder ein Multi-Finger-Rake-Verfahren (MRF) verwendet
wird.
3. Verfahren nach einem vorhergehenden Anspruch, bei dem
von der Basisstation (NB) abhängig von einer mittels der Ka
nalschätzung bestimmten Variation der Kanaleigenschaften eine
Vorverzerrung (JP) durchgeführt wird oder nicht.
4. Verfahren nach einem vorhergehenden Anspruch, bei dem
von der Basisstation (NB) abhängig von einer ermittelten Ge
schwindigkeit (V) der Teilnehmerstation (UE) die Vorverzer
rung (JP) durchgeführt wird oder nicht.
5. Verfahren nach einem vorhergehenden Anspruch, bei dem
von der Basisstation (NB) zur Vorverzerrung ein Joint-Predi
stortion-Verfahren (JP) durchgeführt wird, wobei die Funk
blöcke (fb) aller durch die Basisstation (NB) versorgten ak
tiven Teilnehmerstationen (UE) gemeinsam vorverzerrt werden.
6. Basisstation (NB) eines Funk-Kommunikationssystems, das
ein TD/CDMA-Teilnehmerseparierungsverfahren nutzt und bei dem eine Signalübertragung auf einer Funkschnittstelle zwischen einer Basisstationen (NB) und zumindest einer Teilnehmersta tion (UE) gemäß einem TDD-Verfahren erfolgt, mit
zumindest einer Kanalschätzeinrichtung (KS) zur Ermittlung von Übertragungseigenschaften einer Funkschnittstelle anhand in Aufwärtsrichtung (UL) von zumindest einer Teilnehmersta tion (UE) gesendeter Signale, und
zumindest einer Modulationseinrichtung (Modulator) für eine Vorverzerrung (JP) von Daten (d) und einer Trainingssequenz (tseq) eines nachfolgend in Abwärtsrichtung (DL) zu der Teil nehmerstation (UE) zu sendenden Funkblocks (fb).
ein TD/CDMA-Teilnehmerseparierungsverfahren nutzt und bei dem eine Signalübertragung auf einer Funkschnittstelle zwischen einer Basisstationen (NB) und zumindest einer Teilnehmersta tion (UE) gemäß einem TDD-Verfahren erfolgt, mit
zumindest einer Kanalschätzeinrichtung (KS) zur Ermittlung von Übertragungseigenschaften einer Funkschnittstelle anhand in Aufwärtsrichtung (UL) von zumindest einer Teilnehmersta tion (UE) gesendeter Signale, und
zumindest einer Modulationseinrichtung (Modulator) für eine Vorverzerrung (JP) von Daten (d) und einer Trainingssequenz (tseq) eines nachfolgend in Abwärtsrichtung (DL) zu der Teil nehmerstation (UE) zu sendenden Funkblocks (fb).
7. Teilnehmerstation (UE) eines Funk-Kommunikationssystems,
das ein TD/CDMA-Teilnehmerseparierungsverfahren nutzt und bei
dem eine Signalübertragung auf einer Funkschnittstelle zwi
schen einer Basisstationen (NB) und der Teilnehmerstation
(UE) gemäß einem TDD-Verfahren erfolgt, mit
zumindest einer Kanalschätzeinrichtung zur Ermittlung einer
Kanalimpulsantwort einer von der Basisstation (NB) in Ab
wärtsrichtung (DL) vorverzerrten und gesendeten bekannten
Trainingssequenz (tseq) in einem Funkblock (fb), und einer
Auswerteeinrichtung zur Auswahl eines geeigneten Empfangsver
fahrens (SRF, JD, MRF) für den Empfang von Daten (d) in dem
Funkblock (fb) abhängig von der ermittelten Kanalimpulsant
wort.
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