EP1059011A1 - Weiterreichen in einem auf code- und zeitmultiplex basierenden telekommunikationssystem - Google Patents

Weiterreichen in einem auf code- und zeitmultiplex basierenden telekommunikationssystem

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Publication number
EP1059011A1
EP1059011A1 EP99911726A EP99911726A EP1059011A1 EP 1059011 A1 EP1059011 A1 EP 1059011A1 EP 99911726 A EP99911726 A EP 99911726A EP 99911726 A EP99911726 A EP 99911726A EP 1059011 A1 EP1059011 A1 EP 1059011A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
handover
time slot
time
channel
telecommunication
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP99911726A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Erich Kamperschroer
Uwe Schwark
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Priority to EP99911726A priority Critical patent/EP1059011A1/de
Publication of EP1059011A1 publication Critical patent/EP1059011A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W36/00—Hand-off or reselection arrangements
    • H04W36/06—Reselecting a communication resource in the serving access point
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W36/00—Hand-off or reselection arrangements
    • H04W36/24—Reselection being triggered by specific parameters
    • H04W36/30—Reselection being triggered by specific parameters by measured or perceived connection quality data

Definitions

  • 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 transmitters and receivers and in which 1) the message processing and message transmission can take place in a preferred transmission direction (simplex mode) or in both transmission directions (duplex mode), 2) the message processing is preferably digital, 3) the message transmission over the long-distance transmission path is wireless based on various message transmission methods Multiple use of the message transmission link FDMA (Frequency Division Multiple Access), TDMA (Time Division Multiple Access) and / or CDMA (Code Division Multiple Access) - e.g. B. according to radio standards such as
  • FDMA Frequency Division Multiple Access
  • TDMA Time Division Multiple Access
  • CDMA Code Division Multiple Access
  • GSM Global System for Mobile Communication
  • 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 ", 2 pages 17 to 24],
  • the type of transmission according to (1) ... (3) is usually characterized by continuous (analog) signals, while the type of transmission according to (4) usually produces discontinuous signals (e.g. pulses, digital signals).
  • FIGURES 1 to 7 show:
  • FIGURE 1 "three-level structure" of a WCDMA / FDD air interface in the "downlink",
  • FIGURE 2 "three-level structure" of a WCDMA / FDD air interface in the "uplink",
  • FIGURE 3 "three-level structure" of a TDCDMA / TDD air interface
  • FIGURE 4 radio scenario with multiple channel utilization after frequency, / time, / code multiplex
  • FIG. 5 shows the basic structure of a base station designed as a transmitting / receiving device
  • FIG. 6 shows the basic structure of a mobile station which is also designed as a transceiver
  • FIGURE 7 shows a DECT transmission time frame.
  • the licensed coordinated mobile radio is based on WCDMA technology (ideband code division multiple access) and, as with GSM, is operated in FDD mode (Frequency Division Duplex), while in a second sub-scenario the unlicensed uncoded ordinated mobile radio based on TD-CDMA technology (Time Division-Code Division Multiple Access) and, as with DECT, operated in TDD mode (Frequency Division Duplex).
  • the air interface of the telecommunication system in the up and down direction of the telecommunication contains: " UTRA Physical Layer Description FDD Parts "Vers. 0.
  • the respective multi-time frame MZR contains, for example, 72 time frames ZR, while each time frame ZR, for example, again has 16 time slots ZS1 ... ZS16.
  • the individual time slot ZS, ZS1 ... ZS16 (burst) has with respect to the first physi ⁇ rule channel DPCCH as a burst structure of a pilot sequence PS with püot bits for channel estimation, a TPC sequence TPCS with N T PC bits for power control (Traffic Power Control) and a TFCI sequence TFCIS with N TFC ⁇ bits for specifying the transport format (Traffic Format Channel Indication) and with regard to the 5 second physical channel DPDCH a user data sequence NDS with N data bits.
  • WCDMA / FDD Systems from ETSI or ARIB - FIGURE 1 the first physical channel ["Dedicated Physical Control Channel (DPCCH)] and the second physical channel [" Dedicated Physical Data Channel (DPDCH)] are time-multiplexed, while in the "uplink "(Upward direction of telecommunications; radio connection from the mobile station to the base station) - FIGURE 2 - an I / Q multiplex takes place, in which the second physical channel DPDCH is transmitted in the I channel and the first physical channel DPCCH in the Q channel.
  • DPCCH Direct Physical Control Channel
  • DPDCH Dedicated Physical Data Channel
  • the air interface of the document TSG RAN is based of the telecommunication system in upward and downward direction of the telecommunications according WG1 (S1 .21): "3 rd Generation Partnership Project (3GPP) "Vers. 0. 0. 0. 1, 1999-01 again on the "three-level structure", consisting of the multi-time frame MZR, the time frame ZR and the time slots ZS, for all physical channels, which is shown in FIG. 3.
  • the respective multi-time frame MZR again contains, for example, 72 time frames ZR, while each time frame ZR, for example, again has the 16 time slots ZS1 ... ZS16.
  • ZS16 (burst) either has a first time slot structure (burst structure) ZSS1, in accordance with the ARIB proposal, in the sequence consisting of a first user data sequence NDS1 with N data ⁇ bits, the pilot Sequence PS with Npii ot bits for channel estimation, the TPC sequence TPCS with N TPC bits for power control, the TFCI sequence TFCIS with N TFC ⁇ bits for specifying the transport format, a second useful data sequence NDS2 and a guard time zone SZZ (guard period) with N Gu ard _ bits, or according to the ETSI proposal, a second time slot structure (burst structure) ZSS2, in the order consisting of the first user data sequence NDS1, a first TFCI sequence 6 TFCIS1, a midamble sequence MIS for channel estimation, a second TFCI sequence TFCIS2, the second user data sequence NDS2 and the protection time zone SZZ.
  • a first time slot structure (burst structure) ZSS1 in accordance
  • FIGURE 4 shows e.g. based on a GSM radio scenario with e.g. 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) "illuminating" a second radio cell FZ2 omnidirectionally, and starting from the FIGURES 1 and 2 show a radio scenario with multiple channel utilization according to frequency / time / code multiplex, in which the base stations BTS1, BTS2 have an air interface designed for the radio scenario and have a plurality of mobile stations MSI ... MS5 located in the radio cells FZ1, FZ2 ( Send-
  • the base stations BTS1, BTS2 are known
  • the base station controller BSC BaseStation Controller
  • the base station controller BSC takes over the frequency management and switching functions as part of the control of the base stations.
  • the base station controller BSC in turn is connected via a mobile switching center MSC (Mobile Switching Center) to the higher-level telecommunications network, e.g. the PSTN (Public Switched Telecommunications Network).
  • 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 telecommunication participants and the location monitoring in the network.
  • FIG. 5 shows the basic structure of the base station BTS1, BTS2 designed as a transceiver
  • FIG. 6 shows the basic structure of the base station, also as a 7 / Receiving device trained mobile station MS1 ... MS5 shows.
  • the base station BTS1, BTS2 takes over the sending and receiving of radio messages from and to the mobile station MS1..MS5, while the mobile station MS1 ... MS5 takes over the sending and receiving of radio messages from and to the base station BTS1, BTS2.
  • the base station has a transmitting antenna SAN and a receiving antenna EAN
  • the mobile station MS1 ... MS5 has an antenna ANT that can be controlled by an antenna switchover AU and is common for transmitting and receiving.
  • the base station BTS1, BTS2 receives, for example, at least one radio message FN with a frequency / time / code component from at least one of the mobile stations MS1 ... MS5 via the receive antenna EAN, while the mobile station MS1 ... .MS5 in the downward direction (reception path) receives, for example, at least one radio message FN with a frequency / time / code component from at least one base station BTS1, BTS2 via the common antenna ANT.
  • the radio message FN consists of a broadband spread carrier signal with information modulated onto data symbols.
  • the received carrier signal is filtered in a radio receiving device FEE (receiver) and mixed down to an intermediate frequency, which in turn is subsequently sampled and quantized.
  • FEE radio receiving device
  • the signal After an analog / digital conversion, the signal, which has been distorted on the radio path by multipath propagation, is fed to an equalizer EQL, which largely compensates for the distortions (Stw.: Synchronization).
  • Ka ⁇ can be estimated nalimpulsantwort which is Funknach- FN sends or assigns special information in the form of a so-called midambel on the transmission side (in the present case from the mobile station MS1 ... MS5 or the base station BTS1, BTS2), which is designed as a training information sequence.
  • a subsequent data detector DD common to all received signals, the individual mobile station-specific signal components contained in the common signal are equalized and separated in a known manner. After equalization and separation, the previously existing data symbols are converted into binary data in a symbol-to-data converter SDW. The original bit stream is then obtained from the intermediate frequency in a demodulator DMOD before the individual time slots are assigned to the correct logical channels and thus also to the different mobile stations in a demultiplexer DMUX.
  • the bit sequence obtained is decoded channel by channel in a channel codec KC.
  • 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 (FIGURE 5) - the control and signaling data and the voice data for transmission to the base station controller BSC together for signaling and voice coding / decoding (Voice codec) handover the responsible interface SS, while - in the case of the mobile station (FIGURE 6) - 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 speech codec SPC are passed.
  • the speech data are stored in a predetermined data stream (for example 64 kbit / s stream in the network direction or 13 kbit / s stream from the network direction).
  • a predetermined data stream for example 64 kbit / s stream in the network direction or 13 kbit / s stream from the network direction.
  • the base station BTS1, BTS2 sends, for example, at least one radio message FN with a frequency / time / code component to at least one of the mobile stations MS1 ... MS5 via the transmitting antenna SAN, while the mobile station MS1 ... MS5 in the upward direction (transmission path) via the common antenna ANT, for example, sends at least one radio message FN with a frequency / time / code component to at least one base station BTS1, BTS2.
  • the transmission path begins at the base station BTS1, BTS2 in
  • FIGURE 5 with the fact that in the channel codec KC control and signaling data as well as voice data received from the base station controller BSC via the interface SS are assigned to a control and signaling time slot or a voice time slot and these are coded channel by channel into a bit sequence.
  • the transmission path begins at the mobile station MS1 ... MS5 in FIGURE 6 with the fact that in the channel codec KC speech data received from the speech codec SPC and control and signaling data received from the control and signaling unit STSE a control and signaling time slot or are assigned to a speech time slot and these are coded channel-wise into a bit sequence.
  • the bit sequence obtained in the base station BTS1, BTS2 and in the mobile station MS1 ... MS5 is in each case converted into data symbols in a data-to-symbol converter DSW.
  • DSW data-to-symbol converter
  • the burst generator BG consisting of a burst composer BZS and a multiplexer MUX
  • BG consisting of a burst composer BZS and a multiplexer MUX
  • FSE transmitter
  • TDD Time Division Duplex
  • a TDD telecommunications system that has such a transmission time frame is e.g. the well-known DECT system [Digital Enhanced (formerly: European) Cordless Telecommunication; 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 3001 75-1... 9, October 1992 and the DECT publication of the DECT forum, February 1997, pages 1 to 16].
  • DECT system Digital Enhanced (formerly: European) Cordless Telecommunication; 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 3001 75-1... 9, October 1992 and the DECT publication of the DECT forum, February 1997, pages 1 to 16].
  • FIGURE 7 shows a DECT transmission time frame with a time duration of 10 ms, consisting of 12 “downlink” time slots and 12 “uplink” time slots.
  • a free time slot pair with a "downlink” time slot ZSDO N and an "uplink” is used in accordance with the DECT standard.
  • - Time slot ZSUP selected, in which the distance between the "downlink” -
  • Time slot ZS DO W N and the "uplink" time slot ZS UP also 11 according to the DECT standard is half the length (5 ms) of the DECT transmission time frame.
  • FDD (Frequency Division Duplex) telecommunication systems are telecommunication systems in which the time frame, consisting of several time slots, is transmitted in a first frequency band for the downlink direction and in a second frequency band for the uplink direction.
  • GSM Global System for Mobile Communication
  • 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].
  • the air interface for the GSM system knows a variety of logical channels called bearer services, such as an AGCH channel (Access Grant CHannel), a BCCH channel (BroadCast CHannel, a FACCH channel (Fast Associated Control CHannel) ), a PCH channel (Paging CHhannel), an RACH channel (Random Access CHannel) and a TCH channel (Traffic CHannel), their respective functions in the air interface, for example in the publication 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.
  • bearer services such as an AGCH channel (Access Grant CHannel), a BCCH channel (BroadCast CHannel, a FACCH channel (Fast Associated Control CHannel) ), a PCH channel (Paging CHhannel), an
  • the GSM system also has a frame structure in which the 13th time frame in the multi-frame as" Idle "Frame is formed. In this" Idie "Ra If no user data is transmitted, the mobile stations in the GSM system 12 Ability to carry out various measurements, in particular measurements for pre-synchronization for possible “handover” procedures.
  • the channel allocation is controlled by a central entity, the network operator. This is possible because all the mobile stations within a radio area of a base station use the same time base, that is, they are operated synchronously.
  • the synchronous operation allows a clear definition of time slot boundaries and thus a clear separation from different telecommunication participants.
  • Adjacent base stations do not need to be operated synchronously, since the channels which are used in adjacent radio cells are generally separated by frequency planning in the frequency level. This type of Kanalzutei ⁇ development is called "Fixed Channel Allocation (FCA)".
  • the channels are first selected dynamically - "Dynamic Channel Selection (DCS)" - and then allocated .
  • the frequency / time plane serves both the “Dynamic Channel Selection (DCS)” and for the Kanalzu ⁇ distribution as a platform or “pool".
  • DCS Dynamic Channel Selection
  • the handset regularly monitors the frequency / time level and finally selects the frequency / time slot combination in which the transmission channel is least likely to occur 13 interference is disturbed.
  • the fact that neighboring, uncoordinated operating base stations and mobile parts are always asynchronous and therefore the time bases run into one another or drift into one another often creates a situation where the degree of interference reaches an unacceptable value.
  • a forwarding of the telecommunication connection - a handover "- must be initiated or initiated on another channel, that is to say a different frequency / time slot combination. In such a case one speaks of an" intra cell handover ".
  • the WCDMA / FDD operation and the TDCDMA / TDD operation should be used together in the UMTS scenario (3rd generation of mobile telephony or IMT-2000), in addition to efficient handling of the logical channels and the Transmission path services (bearer handling), in particular for the above reasons, the implementation of a suitable "handover" procedure for telecommunication systems with wireless, based on code and time division multiplex telecommunication between mobile and / or stationary transceivers is indispensable.
  • the object on which the invention is based is to provide a method for telecommunication systems with wireless, based on code and time multiplex based telecommunication between mobile and / or stationary transceivers within the scope of a "handover" procedure that indicates the display of a "handover.” "(Handover Indication) for different operating modes of the transceivers.
  • FIGS. 8 to 10. show:
  • FIG. 8 shows a comparison with the time frames in FIGS. 1 to 3 and the DECT transmission time frame in FIG. 7 with regard to the number of time slots (modified) TDD time-division multiplex frames,
  • FIG. 9 on the basis of the time-division multiplex frame according to FIG. 8, a channel allocation table for channels with a frequency, code and time-division multiplex component,
  • FIGURE 10 is a message flow diagram of a "handover" procedure.
  • FIGURE 8 shows, starting from the time frame in FIGURES 1 to 3 and the DECT transmission time frame in FIGURE 7 a (modified) TDD time-division multiplex frame ZMR with eight time ⁇ slots ZS ⁇ l ... ZS ⁇ 8, wherein the first four time slots ZS ⁇ l ... ZS for the downward transmission direction DL and the second four time slots ZS X 5 ... ZS X 8 for the upward transmission direction UL are provided.
  • the number of time 15 slots has been reduced from "16" according to FIGURES 1 and 3 to "8" only for the sake of illustration for the channel assignment table in FIGURE 9 and has no restrictive, limiting influence on the invention.
  • the number of time slots - like the other physical resources (eg code, frequency, etc.) - can be varied to a greater or lesser extent depending on the telecommunications system.
  • FIGURE 9 shows on the basis of the time-division multiplex frame
  • FIGURE 8 is a channel allocation table for channels with a frequency, code and time division multiplexing component.
  • the time division multiplex component of this table comprises the time slots ZS ⁇ 1 .-. ZS ⁇ ⁇ with the TDD division according to FIGURE 8.
  • the frequency division multiplex component comprises 12 frequencies FR1 ... FR12, while the code division multiplex component 8 codes (pseudo Random signals) C1 ... C8 contains.
  • transmission services such as logical channels of the telecommunications system such as the control channel for Signalisie ⁇ are called "bearer services" rung, the AGCH channel, the BCCH channel, the PCH channel, the RACH channel, the TCH Channel and / or the FACCH channel, which are required in the telecommunication system in the downward direction and / or upward direction, in one by the codes
  • FIGURE 9 shows a preferred embodiment according to which on the first frequency FR1 in the downward transmission direction in a first time slot ZS'l as a fixed (agreed) first selection time slot and in the upward transmission direction in a fifth time slot ZS ⁇ 5 as a predetermined (agreed) second selection time slot preferably all codes C1 ... C8 for each 16 bundling of the aforementioned transmission path services can be used. It is of course also possible to use less or, if more than these eight codes are available, also more codes.
  • the codes C1 ... C8 in the first time slot ZS ⁇ l are divided so that one code for the control channel for signaling and the AGCH channel, another code for the BCCH channel and the PCH channel and the remaining six codes for the
  • TCH channel reserved or assigned, while the codes C1 ... C8 in the fifth time slot ZS 5 are divided so that a code for the RACH channel, another code for the FACCH channel for handover indication and remaining six codes are reserved or assigned for the TCH channel.
  • connection scenario VSZ1 a first connection scenario VSZ1, a second connection scenario VSZ2, a third connection scenario VSZ3, a fourth connection scenario VSZ4 and a fifth connection scenario VSZ5, in each case a plurality of bidirectional TDD telecommunication connections, for which the physical resource “code, frequency, time” in the downward and upward transmission direction are assigned in part equally and in part unequally.
  • connection scenario VSZ1 a connection scenario VSZ1 ..
  • .VSZ5 belongs, for example, to a first group of telecommunication connections G1, which is marked with an ascending and descending hatching, and a second group of telecommunication connections G2, which is marked with a descending hatching, each group containing at least one bidirectional Telecommunications connection. 17
  • the first group of telecommunications connections G1 on a second frequency FR2 in the downward transmission direction occupies six codes in a second time slot ZS x 2 - a first code C1, a second code C2, a third code C3, a fourth code C4, a fifth code C5 and a sixth code C6 - and in the upward transmission direction in a sixth time slot ZS 6 again the six codes C1 ... C6, while the second group of telecommunications connections G2 on the second frequency FR2 in the downward transmission direction in a fourth time slot ZS the first code C1 and in the upward transmission direction in an eighth time slot ZS'8 again the first code C1.
  • the fourth time slot ZSM and the second time slot ZS ⁇ 2 are “downlink” time slots ZS DO N , while the sixth time slot ZS ⁇ 6 and the eighth time slot ZS 8 are “uplink” time slots ZSup.
  • a first distance AS1 between the "downlink" time slot ZS DO and the "uplink" time slot ZSup - according to the prior art (cf. FIG. 7) - is as long as half the time division multiplex frame ZMR.
  • the distance AS1 is therefore a fraction of the length of the time-division multiplex frame ZMR, the fraction having the value 0.5.
  • the first group of telecommunication connections G1 occupies the six codes C1... C6 on a fourth frequency FR4 in the downward transmission direction in the fourth time slot ZS and again the six codes C1 in a seventh time slot ZS ⁇ 6 in the upward transmission direction. ..C6, while the second group of telecommunication connections G2 on the fourth frequency FR4 in downlink direction in a second time slot ZS ⁇ ⁇ 2, the codes C1 ... C4 and in Auf thoughübertragungs- 18 direction in the fifth time slot ZS 5 occupies the first code C1 and the second code C2.
  • the fourth time slot ZSM and the second time slot ZS 2 are “downlink” time slots ZS DO WN, while the seventh time slot ZS 7 and the fifth time slot ZS 5 are “uplink” time slots ZS UP .
  • a second distance AS2 between the "downlink" time slot ZS D ON and the "uplink" time slot ZS UP SO is as long as a fraction (distance) of the length of the time-division multiplex frame ZMR , the fraction being so dimensioned and greater or smaller than the value 0.5 that the second distance AS2 is fixed.
  • the first group of telecommunication connections G1 in the downward transmission direction on a sixth frequency FR6 in the second time slot ZS 2 occupies the four codes C1 ... C4 and in the upward transmission direction on a fifth frequency FR5 in the eighth time slot ZS ⁇ 8 the six codes C1 ... C6 as well as a seventh code C7 and an eighth code C8, while the second group of telecommunication connections G2 in the downward transmission direction on the sixth frequency FR6 in a third time slot ZS ⁇ 3 the codes C1 ... C3 and in the upward transmission direction on the fifth frequency FR5 in the fifth time slot ZS ⁇ 5 occupies the codes C1 ... C4.
  • the second time slot ZS "2 and the third time slot ZS ⁇ 3 are" downlink "time slots ZS DOWN, during the eighth time slot ZS ⁇ 8 and the fifth time slot ZS X 5" Uplink "-Time slots are Z SUP.
  • a third distance AS3 between the "downlink" time slot ZS D0WN and the "uplink” time slot ZS UP is a fraction. 19 part (fractional distance) of the length of the time-division multiplex frame ZMR, the fraction being dimensioned such that the third distance AS3 is variable.
  • the fourth time slot ZSM and the third time slot ZS ⁇ 3 are “downlink” time slots ZS D OW N , while the sixth time slot ZS ⁇ 6 and the fifth time slot ZS ⁇ 5 are “uplink” time slots ZSup.
  • a fourth distance AS4 between the "downlink" time slot ZS D0WN and the "uplink” time slot ZS UP is a fractional distance of the length of the time division multiplex frame ZMR, the fraction in each case is dimensioned so that the fourth distance AS4 is fixed.
  • the first group of telecommunication connections G1 on an eleventh frequency FR11 in the downward transmission direction in the fourth time slot ZSM occupies the first code Cl and the second code C2 and in the upward transmission direction in the fifth time slot ZS ⁇ 5 the first code Cl and the second code C2, while the second group of telecommunication connections G2 on the eleventh frequency FR11 in the downward transmission direction in the first time slot ZS l the codes 20 C1 ... C5 and in the upward transmission direction in the eighth time slot ZS ⁇ 8 the codes C1 ... C3 are occupied.
  • the fourth time slot ZSM and the first time slot ZS ⁇ 1 are “downlink” time slots ZS D0WN , while the fifth time slot ZS ⁇ 5 and the eighth time slot ZS ⁇ 8 are “uplink” time slots ZS UP .
  • a fifth distance AS5 between the "downlink" time slot ZS D ON and the "uplink" time slot ZSup is as long as a fraction (distance) of the length of the time-division multiplex frame ZMR, the fraction being dimensioned such that the second distance AS2 is variable.
  • the "handover" procedure basically consists of three phases, a first phase, which is referred to as the indication of a "handover” (handover indication), a second phase, which is called the initiation or initiation of a “handover” (handover initiation) is referred to, and a third phase, which is referred to as the execution of a "handover” (handover execution), which take place in the order given.
  • a “handover” is indicated by a base station BS, that is to say a first phase of the “handover” procedure is started.
  • the deterioration in the quality of the service to be transmitted [Quality of Service
  • QoS Quality of Service
  • a mobile part a first mobile part MT1, a second mobile part MT2 or an nth mobile part MTn
  • the base station BS is the "master” with regard to the "handover” procedure
  • the mobile part MT1 ... MTn is the "slave”.
  • the 21 handset with regard to the "handover” procedure is the "master” and the base station is the "slave”.
  • the base station BS uses a channel selection list to select a “handover” time slot pair in which the quality of the service to be transmitted is better than the existing telecommunications time slot pair.
  • the display of the "handover”, the "handover” time slot pair is already established.
  • the channel selection list is created using the dynamic channel selection method "Dynamic Channel Selection (DCS)".
  • DCS Dynamic Channel Selection
  • the base station BS switches off the signaling on the BCCH channel, detects the interference situation in the GSM-specific “idle” frame by determining the interference power, for example by measuring the signal field strength, in the pair of telecommunications timeslots and stores the measured results (
  • a threshold value is defined which lies between the currently detected interference value and an interference value which belongs to the "quietest" time slot pair. The base station BS should then not make an entry in the channel selection list and / or not display and initiate a "handover” if the predetermined threshold value is not exceeded by the interference value detected in each case.
  • the second phase of the "handover" procedure begins with the base station BS establishing a BCCH channel in the "downlink" time slot of the "handover” time slot pair. On this "downlink” time slot the "handover" time slot pair are in traffic mode
  • the base station BS After the successful establishment of the BCCH channel in the "downlink" time slot of the "handover” time slot pair, the base station BS transmits a first message "handover request" MI via the BCCH channel in the downlink "time slot of the telecommunication time slot pair to the mobile parts MTl ... MTn connected to the base station BS via this channel. With this first message Ml, the position of the "handover" time slot pair is communicated to the mobile parts MTl.-.MTn.
  • the base station BS After the transmission of the first message Ml, the base station BS continues the simultaneous transmission of the information (data services) in the downlink "time slots of the telecommunication time slot pair and the" handover "time slot pair and also transmits the first message Ml on the BCCH channel "slot-pair until all ver with the base station BS-bound ⁇ handsets MTl ... MTn initiating the -Zeitschlitzen of Wegmunikationszeit-" have confirmed handover "by the first message Ml in the downlink.
  • the problems associated with the base station BS handsets MTl.-.MTn change if the handsets concerned MTl ... MTn have to transmit nor lau ⁇ Fende data after receiving the first message Ml directly from the Wegmunikationszeitschlitz- couple to the "handover"
  • the data transmission in the telecommunication time slot pair is terminated and continued seamlessly in the “handover” time slot pair.
  • the respective handset MTl ... MTn transmits a second message "Handover Confirm" M2 23 on a signaling channel to the base station BS.
  • the base station BS thus simultaneously receives data in the telecommunication time slot pair and the "handover" time slot pair and, on the other hand, the second message M2.
  • the initiation of the "handover” by the first message M1 is ultimately regarded as confirmed by the base station BS if - in the former Case - the data transmitted by the respective mobile part MTl ... MTn on the "uplink" time slot of the "handover" time slot pair are received by the base station BS without errors or if - in the second case - the base station BS receives the second message M2 .

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Abstract

Um für Telekommunikationssysteme mit drahtloser, auf Code- und Zeitmultiplex basierender Telekommunikation zwischen mobilen und/oder stationären Sende-/Empfangsgeräten das Anzeigen eines "Handover" (Handover Indication) für unterschiedliche Betriebsmodi der Sende-/Empfangsgeräte zuverlässig zu ermöglichen, ist ein stationäres Sende-/Empfangsgerät (BS) derart ausgebildet, dass sowohl in dem TDD-Modus als auch in dem FDD-Modus in einem "Idle"-Zeitmultiplexrahmen eines Multizeitrahmens eine Broadcast-Signalisierung abgeschaltet wird, in einem aktuellen Telekommunikationszeitschlitzpaar eine Interferenzsituation durch Bestimmung der Störleistung erfasst wird, ein gemessener Interferenzwert mit einem vorgegebenen Schwellwert verglichen wird und wenn der Interferenzwert grösser als der oder gleich dem Schwellwert ist, der Interferenzwert in eine Kanalauswahlliste für eine "Handover"-Prozedur eingetragen und/oder ein "Handover" für die "Handover"-Prozedur angezeigt wird.

Description

Beschreibung
WEITERREICHEN IN EINEM AUF CODE-UND ZEITMULTIPLEX BASIERENDEN TELEKOMMUNIKATIONSSYSTEM
Telekommunikationssysteme mit drahtloser Telekommunikation zwischen mobilen und/oder stationären Sende-/Empfangsgeräten sind spezielle Nachrichtensysteme mit einer Nachrichtenübertragungsstrecke 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) erfolgen kann, 2) die Nachrichtenverarbeitung vorzugsweise digital ist, 3) die Nachrichtenübertragung über die Fernübertragungs- strecke drahtlos auf der Basis von diversen Nachrichtenübertragungsverfahren zur Mehrfachausnutzung der Nachrichtenübertragungsstrecke 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. Nachrich tentechnik Elektronik 42 (1992) Jan . /Feb. Nr. 1 , Berlin, DE; U. Pilger "Struktur des DECT- Standards", Sei ten 23 bis 29 in Verbindung mit der ETSI- Publikation ETS 3001 75-1 . . . 9, Oktober 1992 und der DECT-
Publikation des DECT-Forum, Februar 1997, Sei ten 1 bis 1 6] , GSM [Groupe Speciale Mobile oder Global System for Mobile Com unication; vgl. Informatik Spektrum 14 (1991 ) Juni , Nr. 3, Berlin, DE; A.Mann : "Der GSM-Standard - Grundlage für di - gi tale europäische Mobil f unknetze" , Sei ten 137 bis 152 in Verbindung mit der Publikation telekom praxis 4/1993, P. Smolka "GSM-Funkschni ttstelle - Elemente und Funktionen", 2 Seiten 17 bis 24] ,
UMTS [Universal Mobile Telecommunication System; vgl. (1): Nachrichtentechnik Elektronik, Berlin 45, 1995, Heft 1, Seiten 10 bis 14 und Heft 2, Seiten 24 bis 27; P.Jung, B. Steiner : "Konzept eines CDMA-Mobilfunksystems mit gemeinsamer Detektion für die dritte Mobilfunkgeneration"; (2) : Nachrichtentechnik 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 Mobil funkkanäle"; (3) : IEICE Transacti- ons on Fundamentals of Electonics , Communications and Computer 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): te-lcom 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 - Vielfachzugriff sverfahren CDMA macht Luftschnittstelle flexibler"; (9): Funkschau 6/98: R.Sietmann "Ringen um die UMTS- Schnittstelle", Seiten 76 bis 81] WACS oder PACS, IS-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 ireless Personal Communications"] erfolgt. 3 "Nachricht" ist ein übergeordneter Begriff, der sowohl für den Sinngehalt (Information) als auch für die physikalische Repräsentation (Signal) steht. Trotz des gleichen Sinngehaltes einer Nachricht - also gleicher Information - können un- terschiedliche Signalformen auftreten. So kann z.B. eine einen Gegenstand betreffende Nachricht
(1) in Form eines Bildes,
(2) als gesprochenes Wort,
(3) als geschriebenes Wort, (4) als verschlüsseltes Wort oder Bild übertragen werden.
Die Übertragungsart gemäß (1) ... (3) ist dabei normalerweise durch kontinuierliche (analoge) Signale charakterisiert, während bei der Übertragungsart gemäß (4) gewöhnlich diskontinu- ierliche Signale (z.B. Impulse, digitale Signale) entstehen.
Die nachfolgenden FIGUREN 1 bis 7 zeigen:
FIGUR 1 "Drei-Ebenen-Struktur" einer WCDMA/FDD-Luftschnitt- stelle im „Downlink",
FIGUR 2 "Drei-Ebenen-Struktur" einer WCDMA/FDD-Luftschnitt- stelle im „Uplink",
FIGUR 3 "Drei-Ebenen-Struktur" einer TDCDMA/TDD-Luftschnitt- stelle,
FIGUR 4 Funkszenario mit Kanal-Mehrfachausnutzung nach dem Frequenz-, /Zeit-, /Codemultiplex,
FIGUR 5 den prinzipiellen Aufbau einer als Sende-/Erαpfangs- gerät ausgebildeten Basisstation,
FIGUR 6 den prinzipiellen Aufbau einer ebenfalls als Sende- /Empfangsgerät ausgebildeten Mobilstation,
FIGUR 7 einen DECT-Übertragungszeitrahmen. Im UMTS-Szenario (3. Mobilfunkgeneration bzw. IMT-2000) gibt es z.B. gemäß der Druckschrift Funkschau 6/98 : R. Sietmann "Ringen um di e UMTS-Schni ttstell e" , Sei ten 76 bis 81 zwei Teilszenarien. In einem ersten Teilszenario wird der lizen- sierte koordinierte Mobilfunk auf einer WCDMA-Technologie ( ideband 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 Division-Code Division Multiple Access) basieren und, wie bei DECT, im TDD-Modus (Frequency Division Duplex) betrieben wird.
Für den WCDMA/FDD-Betrieb des Universal-Mobil-Telekommunika- tion-Systems enthält die Luftschnittstelle des Telekommunikationsystems in Auf- und Abwärtsrichtung der Telekommunikation gemäß der Druckschrift ETSI STC SMG2 UMTS-Ll , Tdoc SMG2 UMTS- Ll 1 63/98 : " UTRA Physical Layer Description FDD Parts" Vers . 0. 3, 1998-05-29 jeweils mehrere physikalische Kanäle, von denen ein erster physikalischer Kanal, der sogenannte Dedicated Physical Control CHannel DPCCH, und ein zweiter physikalischer Kanal, der sogenannte Dedicated Physical Data CHannel DPDCH, in bezug auf eine "Drei-Ebenen-Struktur" ( three-layer- structure) , bestehend aus 720 ms lange (TMZR=720 ms) Multi- zeitrahmen (super frame) MZR, 10 ms lange (TFZR=10 ms) Zeit¬ rahmen (radio frame) ZR und 0,625 ms lange (Tzs=0, 625 ms) Zeitschlitzen (timeslot) ZS , die in den FIGUREN 1 und 2 dargestellt sind. Der jeweilige Multizeitrahmen MZR enthält z.B. 72 Zeitrahmen ZR, während jeder Zeitrahmen ZR z.B. wiederum 16 Zeitschlitze ZS1...ZS16 aufweist. Der einzelne Zeitschlitz ZS, ZS1...ZS16 (Burst) weist bezüglich des ersten physikali¬ schen Kanals DPCCH als Burststruktur eine Pilot-Sequenz PS mit püot Bits zur Kanalschätzung, eine TPC-Sequenz TPCS mit NTpc-Bits zur Leistungsregelung (Traffic Power Control) und eine TFCI-Sequenz TFCIS mit NTFCι-Bits zur Transportformatan- gabe (Traffic Format Channel Indication) sowie bezüglich des 5 zweiten physikalischen Kanals DPDCH eine Nutzdatensequenz NDS mit NData-Bits auf.
Im "Downlink" (Abwärtsrichtung der Telekommunikation; Funk- Verbindung von der Basisstation zur Mobilstation) des
WCDMA/FDD Systems von ETSI bzw. ARIB - FIGUR 1 - werden der erste physikalische Kanal ["Dedicated Physical Control Channel (DPCCH) ] und der zweite physikalische Kanal ["Dedicated Physical Data Channel (DPDCH) ] zeitlich gemultiplext, während im "Uplink" (Aufwärtsrichtung der Telekommunikation; Funkverbindung von der Mobilstation zur Basisstation) - FIGUR 2 - ein I/Q-Multiplex stattfindet, bei dem der zweite physikalische Kanal DPDCH im I-Kanal und der erste physikalische Kanal DPCCH im Q-Kanal übertragen werden.
Für den TDCDMA/TDD-Betrieb des Universal-Mobil-Telekommunika- tion-Systems basiert die Luftschnittstelle des Telekommunikationsystems in Auf- und Abwärtsrichtung der Telekommunikation gemäß der Druckschrift TSG RAN WG1 (S1 .21 ) : "3rd Generation Partnership Project (3GPP) " Vers . 0. 0. 1 , 1999-01 wiederum auf die "Drei-Ebenen-Struktur", bestehend aus den Multizeitrahmen MZR, den Zeitrahmen ZR und den Zeitschlitzen ZS, für sämtliche physikalischen Kanäle, die in FIGUR 3 dargestellt ist. Der jeweilige Multizeitrahmen MZR enthält wiederum z.B. 72 Zeitrahmen ZR, während jeder Zeitrahmen ZR z.B. wiederum die 16 Zeitschlitze ZS1...ZS16 aufweist. Der einzelne Zeitschlitz ZS, ZS1...ZS16 (Burst) weist entweder gemäß dem ARIB-Vor- schlag eine erste Zeitschlitzstruktur (Burststruktur) ZSS1, in der Reihenfolge bestehend aus einer ersten Nutzdatense- quenz NDSl mit NDataι-Bits, der Pilot-Sequenz PS mit Npiiot Bits zur Kanalschätzung, der TPC-Sequenz TPCS mit NTPC-Bits zur Leistungsregelung, der TFCI-Sequenz TFCIS mit NTFCι-Bits zur Transportformatangabe, einer zweiten Nutzdatensequenz NDS2 und einer Schutzzeitzone SZZ (guard period) mit NGuard_Bits, oder gemäß dem ETSI-Vorschlag eine zweite Zeitschlitzstruktur (Burststruktur) ZSS2, in der Reihenfolge bestehend aus der ersten Nutzdatensequenz NDSl, einer ersten TFCI-Sequenz 6 TFCIS1, einer Midamble-Sequenz MIS zur Kanalschätzung, einer zweiten TFCI-Sequenz TFCIS2, der zweiten Nutzdatensequenz NDS2 und der Schutzzeitzone SZZ auf.
FIGUR 4 zeigt z.B. 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 Funkzelle FZ2 omnidirektional "ausleuchtet", und ausgehend von den FIGUREN 1 und 2 ein Funkszenario mit Kanal-Mehrfachausnutzung nach dem Frequenz-/Zeit-/Codemultiplex, bei dem die Basisstationen BTS1, BTS2 über eine für das Funkszenario ausgelegte Luftschnittstelle mit mehreren in den Funkzellen FZ1, FZ2 befindlichen Mobilstationen MSI...MS5 (Sende-
/Empfangsgerät) durch drahtlose uni- oder bidirektionale - Aufwärtsrichtung UL (Up Link) und/oder Abwärtsrichtung DL (Down Link) - Telekommunikation auf entsprechende Übertragungkanäle TRC (Transmission Channel) verbunden bzw. verbind- bar sind. Die Basisstationen BTS1, BTS2 sind in bekannter
Weise (vgl. GSM-Telekommunikationssystem) mit einer Basissta- tionssteuerung BSC (BaseStation Controller) verbunden, die im Rahmen der Steuerung der Basisstationen die Frequenzverwaltung und Vermittlungsfunktionen übernimmt. Die Basisstations- Steuerung BSC ist ihrerseits über eine Mobil-Vermittlungs- stelle MSC (Mobile Switching Center) mit dem übergeordneten Telekommunikationsnetz, z.B. dem PSTN (Public Switched Tele- communication Network) , verbunden. Die Mobil-Ver ittlungs- stelle MSC ist die Verwaltungszentrale für das dargestellte Telekommunikationssystem. Sie übernimmt die komplette Anrufverwaltung und mit angegliederten Registern (nicht dargestellt) die Authentisierung der Telekommunikationsteilnehmer sowie die Ortsüberwachung im Netzwerk.
FIGUR 5 zeigt den prinzipiellen Aufbau der als Sende-/Emp- fangsgerät ausgebildeten Basisstation BTS1, BTS2, während FIGUR 6 den prinzipiellen Aufbau der ebenfalls als Sende- 7 /Empfangsgerät ausgebildeten Mobilstation MS1...MS5 zeigt. Die Basisstation BTS1, BTS2 übernimmt das Senden und Empfangen von Funknachrichten von und zur Mobilstation MS1..MS5, während die Mobilstation MS1...MS5 das Senden und Empfangen von Funknachrichten von und zur Basisstation BTS1, BTS2 übernimmt. Hierzu weist die Basisstation eine Sendeantenne SAN und eine Empfangsantenne EAN auf, während die Mobilstation MS1...MS5 eine durch eine Antennenumschaltung AU steuerbare für das Senden und Empfangen gemeinsame Antenne ANT aufweist. In der Aufwärtsrichtung (Empfangspfad) empfängt die Basisstation BTS1, BTS2 über die Empfangsantenne EAN beispielsweise mindestens eine Funknachricht FN mit einer Frequenz-/Zeit- /Code-Ko ponente von mindestens einer der Mobilstationen MS1...MS5, während die Mobilstation MS1...MS5 in der Ab- wärtsrichtung (Empfangspfad) über die gemeinsame Antenne ANT beispielsweise mindestens eine Funknachricht FN mit einer Frequenz-/Zeit-/Code-Komponente von mindestens einer Basisstation BTS1, BTS2 empfängt. Die Funknachricht FN besteht dabei aus einem breitbandig gespreizten Trägersignal mit einer aufmodulierten aus Datensymbolen zusammengesetzten Information.
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) .
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- rieht FN sendeseitig (im vorliegenden Fall von der Mobilstation MS1...MS5 bzw. der Basisstation BTS1, BTS2) eine spezielle, als Trainingsinformationssequenz ausgebildete Zusatzinformation in Form einer sogenannten Midambel zugewiesen bzw. zugeordnet .
In einem daran anschließenden für alle empfangenen Signale gemeinsamen Datendetektor DD werden die in dem gemeinsamen Signal enthaltenen einzelnen mobilstationsspezifischen Signalanteile in bekannter Weise entzerrt und separiert. Nach der Entzerrung und Separierung werden in einem Symbol-zuDaten-Wandler SDW die bisher vorliegenden Datensymbole in binäre 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 unterschiedlichen Mobilstationen zugeordnet werden.
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 (FIGUR 5) - 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 übergeben, während - im Fall der Mobilstation (FIGUR 6) - 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 -ausgäbe ausgelegten Sprach-Codec SPC übergeben werden.
In dem Sprach-Codec der Schnittstelle SS in der Basisstation BTS1, BTS2 werden die Sprachdaten in einem vorgegebenen Datenstrom (z.B. 64kbit/s-Strom in Netzrichtung bzw. 13kbit/s- Strom aus Netzrichtung) . In einer Steuereinheit STE wird die komplette Steuerung der Basisstation BTS1, BTS2 durchgeführt.
In der Abwärtsrichtung (Sendepfad) sendet die Basisstation BTS1, BTS2 über die Sendeantenne SAN beispielsweise mindestens eine Funknachricht FN mit einer Frequenz-/Zeit-/Code- Komponente an mindestens eine der Mobilstationen MS1...MS5, während die Mobilstation MS1...MS5 in der Aufwärtsrichtung (Sendepfad) über die gemeinsame Antenne ANT beispielsweise mindestens eine Funknachricht FN mit einer Frequenz-/Zeit- /Code-Komponente an mindestens einer Basisstation BTS1, BTS2 sendet.
Der Sendepfad beginnt bei der Basisstation BTS1, BTS2 in
FIGUR 5 damit, daß in dem Kanal-Codec KC von der Basisstationssteuerung BSC über die Schnittstelle SS erhaltene Kontroll- und Signalisierungsdaten sowie Sprachdaten einem Kontroll- und Signalisierungszeitschlitz oder einem Sprachzeit- schlitz zugewiesen werden und diese kanalweise in eine Bitsequenz codiert werden.
Der Sendepfad beginnt bei der Mobilstation MS1...MS5 in FIGUR 6 damit, daß in dem Kanal-Codec KC von dem Sprach-Codec SPC erhaltene Sprachdaten und von der Steuer- und Signalsiereinheit STSE erhaltene Kontroll- und Signalisierungsdaten einem Kontroll- und Signalisierungszeitschlitz oder einem Sprachzeitschlitz zugewiesen werden und diese kanalweise in eine Bitsequenz codiert werden.
Die in der Basisstation BTS1, BTS2 und in der Mobilstation MS1...MS5 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- 10 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.
TDD-Telekommunikationsysteme (Time Division Duplex) sind Telekommunikationssysteme, bei denen der Übertragungszeitrahmen, bestehend aus mehreren Zeitschlitzen, für die Abwärts- Übertragungsrichtung (Downlink) und die Aufwärtsübertragungs- richtung (Uplink) - vorzugsweise in der Mitte - geteilt ist.
Ein TDD-Telekom unikationssystem, das einen derartigen Übertragungszeitrahmen aufweist, ist z.B. das bekannte DECT- System [Digital Enhanced (früher: European) Cordless Telecom- munication; vgl. Nachrichtentechnik Elektronik 42 (1992) Jan. /Feb. Nr. 1 , Berlin, DE; U. Pilger „Struktur des DECT- Standards " , Sei ten 23 bis 29 in Verbindung mit der ETSI- Publikation ETS 3001 75-1 . . . 9, Oktober 1992 und der DECT- Publikation des DECT-Forum, Februar 1997, Sei ten 1 bis 16] .
FIGUR 7 zeigt einen DECT-Übertragungszeitrahmen mit einer Zeitdauer von 10 ms, bestehend aus 12 „Downlink"-Zeitschlit- zen und 12 „Uplink"-Zeitschlitzen. Für eine beliebige bidi- rektionale Telekommunikationsverbindung auf einer vorgegebenen Frequenz in Abwärtsübertragungsrichtung DL (Down Link) und Aufwärtsübertragungsrichtung UL (Up Link) wird gemäß dem DECT-Standard ein freies Zeitschlitzpaar mit einem „Down- link"-Zeitschlitz ZSDON und einem „Uplink"-Zeitschlitz ZSUP ausgewählt, bei dem der Abstand zwischen dem „Downlink"-
Zeitschlitz ZSDOWN und dem „Uplink"-Zeitschlitz ZSUP ebenfalls 11 gemäß dem DECT-Standard die halbe Länge (5 ms) des DECT- Übertragungszeitrahmens beträgt.
FDD-Telekommunikationsysteme (Frequency Division Duplex) sind Telekommunikationssysteme, bei denen der Zeitrahmen, bestehend aus mehreren Zeitschlitzen, für die Abwärtsübertragungs- richtung (Downlink) in einem ersten Frequenzband und für die Aufwärtsübertragungsrichtung (Uplink) in einem zweiten Frequenzband übertragen wird.
Ein FDD-Telekommunikationssystem, das den Zeitrahmen auf diese Weise überträgt, ist z.B. das bekannte GSM-System [Groupe Speciale Mobile oder Global System for Mobile Communication; vgl. Informatik Spektrum 14 (1991 ) Juni , Nr. 3, Berlin, DE; A. Mann : "Der GSM-Standard - Grundlage für digi tale europäi sche Mobil f unknetze" , Sei ten 137 bis 152 in Verbindung mit der Publikation telekom praxis 4/1993, P. Smolka "GSM-Funkschni ttstelle - Elemente und Funktionen", Sei ten 17 bis 24] .
Die Luftschnittstelle für das GSM-System kennt eine Vielzahl von als Übertragungswegdienste (bearer Services) bezeichneten logischen Kanälen, so z.B. einen AGCH-Kanal (Access Grant CHannel) , einen BCCH-Kanal (BroadCast CHannel, einen FACCH- Kanal (Fast Associated Control CHannel) , einen PCH-Kanal (Pa- ging CHhannel) , einen RACH-Kanal (Random Access CHannel) und einen TCH-Kanal (Traffic CHannel), deren jeweilige Funktion in der Luftschnittselle z.B. in der Druckschrift Informatik Spektrum 14 (1991 ) Juni , Nr. 3, Berlin, DE; A.Mann : "Der GSM- Standard - Grundlage für digi tale europäische Mobil funknet- ze", Sei ten 137 bis 152 in Verbindung mit der Publikation telekom praxis 4/1993, P. Smolka "GSM-Funkschni ttstelle - Elemente und Funktionen", Sei ten 17 bis 24 beschrieben ist. Das GSM-System weist zudem eine Rahmenstruktur auf, bei der in jedem Multirahmen mit einer Länge von 60 ms der 13. Zeitrah- men in dem Multirahmen als „Idle"-Rahmen ausgebildet ist. In diesem „Idie"-Rahmen, in dem keine Nutzdaten übertragen werden, bekommen die Mobilstationen in dem GSM-System die Mög- 12 lichkeit, diverse Messungen, insbesondere Messungen zur Vor- ab-Synchronisation (pre-synchronisation) für mögliche „Hando- ver"-Prozeduren, durchzuführen.
Der größte Unterschied zwischen dem eine Frequenz- und Zeit- Ebene aufweisenden GSM-System, das in einem koordinierten, lizensierten Modus betrieben wird, und dem ebenfalls eine Frequenz- und Zeit-Ebene aufweisenden DECT-System, das in einem unkoordinierten, unlizensierten Modus betrieben wird, liegt in der Art und Weise, wie die physikalische Ressource "Kanal" dem jeweiligen Syternteilnehmer bzw. Telekommunikationsteilnehmer zugeteilt wird.
In dem koordinierten, lizensierten Telekommunikationssystem wird die Kanalzuteilung von einer zentralen Instanz, dem Netzbetreiber, gesteuert. Dies ist möglich, weil alle sich innerhalb eines Funkbereichs einer Basisstation aufhaltenden Mobilstationen die gleiche Zeitbasis benutzen, also synchron betrieben werden. Der synchrone Betrieb erlaubt eine klare Definition von Zeitschlitzgrenzen und somit eine klare Trennung von verschiedenen Telekommunikationsteilnehmern. Benachbarte Basisstationen brauchen nicht synchron betrieben werden, da die Trennung von Kanälen, die in benachbarten Funkzellen benutzt werden, im allgemeinen durch eine Frequenzpla- nung in der Frequenz-Ebene erfolgt. Diese Art der Kanalzutei¬ lung wird als "Fixed Channel Allocation (FCA)" bezeichnet.
In dem unkoordinierten unlizensierten Telekommunikationssystem, wo eine solche zentrale Instanz für die Kanalzuteilung nicht vorhanden ist, werden die Kanäle zunächst dynamisch ausgewählt - "Dynamic Channel Selection (DCS)" - und dann zu¬ geteilt. Die Frequenz-/Zeit-Ebene dient dabei sowohl für die "Dynamic Channel Selection (DCS) " als auch für die Kanalzu¬ teilung als Plattform bzw. "pool". In einem solchen System überwacht das Mobilteil regelmäßig die Frequenz-/Zeit-Ebene und wählt schließlich die Frequenz-/Zeitschlitzkombination aus, bei der Übertragungskanal am wenigsten durch auftretende 13 Interferenzen gestört ist. Dadurch, daß benachbarte unkoordi- niert operierende Basisstationen und Mobilteile immer asynchron sind und deshalb die Zeitbasen gegenseitig ineinanderlaufen bzw. ineinanderdriften, entsteht häufig eine Situati- on, wo der Grad der Interferenz einen inakzeptablen Wert erreicht. In diesem Fall, muß ein Weiterreichen der Telekommun- kationsverbindung - ein Handover" - auf einen anderen Kanal, sprich einer anderen Frequenz-/Zeitschlitzkombination eingeleitet bzw. initiiert werden. Man spricht in einem solchen Fall von einem "Intra Cell Handover".
Da im Rahmen des UMTS-Szenario (3. Mobilfunkgeneration bzw. IMT-2000) der WCDMA/FDD-Betrieb und der TDCDMA/TDD-Betrieb gemeinsam zum Einsatz kommen sollen, ist neben einem effizi- enten Umgang mit den logischen Kanälen bzw. den Übertragungswegdiensten (bearer handling) insbesondere aus den vorstehenden Gründen die Realisierung einer geeigneten "Handover"- Prozedur für Telekommunikationssysteme mit drahtloser, auf Code- und Zeitmultiplex basierender Telekommunikation zwi- sehen mobilen und/oder stationären Sende-/Empfangsgeräten unverzichtbar .
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, für Telekommunikationssysteme mit drahtloser, auf Code- und Zeit- multiplex basierender Telekommunikation zwischen mobilen und/oder stationären Sende-/Empfangsgeräten im Rahmen einer "Handover"-Prozedur ein Verfahren anzugeben, das das Anzeigen eines „Handover" (Handover Indication) für unterschiedliche Betriebsmodi der Sende-/Empfangsgeräte zuverlässig ermög- licht.
Diese Aufgabe wird jeweils durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.
Die der Erfindung zugrundeliegende Idee besteht darin, daß - gemäß dem Anspruch 1 - bei für Telekommunikationssysteme mit drahtloser, auf Code- und Zeitmultiplex basierender Telekom- 14 munikation zwischen mobilen und/oder stationären Sende-/Emp- fangsgeräten, sowohl in dem TDD-Modus als auch in dem FDD- Modus ein stationäres Sende-/Empfangsgerät (BS) in einem „Id- le"-Zeitmultiplexrahmen eines Multizeitrahmens eine Broad- cast-Signalisierung abschaltet, in einem aktuellen Telekommu- nikationszeitschlitzpaar eine Interferenzsituation durch Bestimmung der Störleistung erfaßt, einen gemessenen Interferenzwert mit einem vorgegebenen Schwellwert vergleicht und wenn, der Interferenzwert größer als der oder gleich dem Schwellwert ist, den Interferenzwert in eine Kanalauswahlliste für eine ,,Handover"-Prozedur einträgt und/oder ein „Handover" für die „Handover"-Prozedur anzeigt.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Un- teransprüchen angegeben.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der FIGUREN 8 bis 10 erläutert. Diese zeigen:
FIGUR 8 ein gegenüber den Zeitrahmen in den FIGUREN 1 bis 3 und dem DECT-Übertragungszeitrahmen in FIGUR 7 in bezug auf die Zeitschlitzanzahl (modifizierten) TDD-Zeitmultiplexrah- men,
FIGUR 9 auf der Basis des Zeitmultiplexrahmens nach FIGUR 8 eine Kanalzuweisungstabelle für Kanäle mit einer Frequenz-, Code- und Zeitmultiplexkomponente,
FIGUR 10 ein Meldungsflußdiagramm einer „Handover"-Prozedur .
FIGUR 8 zeigt ausgehend von den Zeitrahmen in den FIGUREN 1 bis 3 und dem DECT-Übertragungszeitrahmen in FIGUR 7 einen (modifizierten) TDD-Zeitmultiplexrahmen ZMR mit acht Zeit¬ schlitzen ZSλl...ZSΛ8, wobei die ersten vier Zeitschlitze ZSλl...ZS für die Abwärtsübertragungsrichtung DL und die zweiten vier Zeitschlitzen ZSX5...ZSX8 für die Aufwärtsüber- tragungsrichtung UL vorgesehen sind. Die Anzahl der Zeit- 15 schlitze ist von „16" gemäß den FIGUREN 1 und 3 auf „8" lediglich aus Darstellungsgründen für die Kanalzuweisungstabelle in FIGUR 9 verringert worden und hat keinen beschränkenden, limitierenden Einfluß auf die Erfindung. Im Gegenteil - die Anzahl der Zeitschlitze kann - wie die anderen physikalischen Ressourcen (z.B. Code, Frequenz, etc.) - vielmehr je nach Telekommunikationssystem mehr oder weniger beliebig variiert werden.
FIGUR 9 zeigt auf der Basis des Zeitmultiplexrahmens nach
FIGUR 8 eine Kanalzuweisungstabelle für Kanäle mit einer Frequenz-, Code- und Zeitmultiplexkomponente. Die Zeitmultiplex- komponente dieser Tabelle umfaßt die Zeitschlitze ZS^l.-.ZS^δ mit der TDD-Einteilung gemäß FIGUR 8. Die Frequenzmultiplex- komponente umfaßt 12 Frequenzen FR1...FR12, während die Code- multiplexkomponente 8 Codes (Pseudo-Zufallssignale) C1...C8 enthält .
Auf einer ersten Frequenz FR1 werden als „bearer Services" ausgebildete Übertragungswegdienste, z.B. logische Kanäle des Telekommunikationssystems wie der Steuerkanal zur Signalisie¬ rung, der AGCH-Kanal, der BCCH-Kanal, der PCH-Kanal, der RACH-Kanal, der TCH-Kanal und/oder der FACCH-Kanal, die in dem Telekommunikationssystem in Abwärtsrichtung und/oder Auf- wärtsrichtung benötigt werden, in einer durch die Codes
C1...C8 aufgespannten Code-Ebene gebündelt. Diese Bündelung erweist sich für die vorstehend genannten Telekommunikationssysteme als zweckmäßig, weil dadurch eine unnötige Belegung von Zeitschlitzen, also der Ressource „Zeit" vermieden wird.
Die FIGUR 9 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform, gemäß der auf der ersten Frequenz FR1 in der Abwärtsübertragungsrich- tung in einem ersten Zeitschlitz ZS'l als ein fest vorgegebener (vereinbarter) erster Auswahlzeitschlitz und in der Auf- wärtsübertragungsrichtung in einem fünften Zeitschlitz ZSΛ5 als ein fest vorgegebener (vereinbarter) zweiter Auswahlzeit- schlitz vorzugsweise jeweils sämtliche Codes C1...C8 für die 16 Bündelung der genannten Übertragungswegdienste herangezogen werden. Es ist natürlich auch möglich weniger oder, wenn mehr als diese acht Codes zur Verfügung stehen, auch mehr Codes zu benutzen.
Bei dieser in der FIGUR 9 dargestellten Bündelung sind z.B. die Codes C1...C8 in dem ersten Zeitschlitz ZSλl so aufgeteilt, daß ein Code für den Steuerkanal zur Signalisierung und den AGCH-Kanal, ein weiterer Code für den BCCH-Kanal und den PCH-Kanal sowie die verbleibenden sechs Codes für den
TCH-Kanal reserviert bzw. vergeben werden, während die Codes C1...C8 in dem fünften Zeitschlitz ZS 5 so aufgeteilt sind, daß ein Code für den RACH-Kanal, ein weiterer Code für den FACCH-Kanal zur Handover-Indikation und die verbleibenden sechs Codes wiederum für den TCH-Kanal reserviert bzw. vergeben werden.
Die spektrale Effizienz und/oder die Performance des Telekommunikationssystems kann darüber hinaus noch weiter verbessert werden, wenn - wie in der FIGUR 9 dargestellt ist - für verschiedene Verbindungsszenarien, einem ersten Verbindungsszenario VSZ1, einem zweiten Verbindungsszenario VSZ2, einem dritten Verbindungsszenario VSZ3, einem vierten Verbindungsszenario VSZ4 und einem fünften Verbindungsszenario VSZ5, je- weils mehrere bidirektionale TDD-Telekommunikationsverbindun- gen, für die jeweils die physikalische Ressource „Code, Frequenz, Zeit" in Ab- und Aufwärtsübertragungsrichtung teilweise gleich und teilweise ungleich belegt sind. Zu jedem Verbindungsszenario VSZ1...VSZ5 gehört z.B. eine erste Gruppe von Telekommunikationsverbindungen Gl, die mit einer aufsteigenden und abfallenden Schraffur markiert ist, und eine zweite Gruppe von Telekommunikationsverbindungen G2, die mit einer abfallenden Schraffur markiert ist. Jede Gruppe enthält dabei mindestens eine bidirektionale Telekommunikationsver- bindung. 17 In dem ersten Verbindungsszenario VSZ1 belegt die erste Gruppe von Telekommunikationsverbindungen Gl auf einer zweiten Frequenz FR2 in Abwärtsübertragungsrichtung in einem zweiten Zeitschlitz ZS x2 sechs Codes - einen ersten Code Cl, einen zweiten Code C2, einen dritten Code C3, einen vierten Code C4, einen fünften Code C5 und einen sechsten Code C6 - und in Aufwärtsübertragungsrichtung in einem sechsten Zeitschlitz ZS 6 wieder die sechs Codes C1...C6, während die zweite Gruppe von Telekommunikationsverbindungen G2 auf der zweiten Fre- quenz FR2 in Abwärtsübertragungsrichtung in einem vierten Zeitschlitz ZS den ersten Code Cl und in Aufwärtsübertragungsrichtung in einem achten Zeitschlitz ZS'8 wieder den ersten Code Cl belegt.
Der vierte Zeitschlitz ZSM und der zweite Zeitschlitz ZSλ2 sind „Downlink"-Zeitschlitze ZSDO N, während der sechste Zeitschlitz ZSΛ6 und der achte Zeitschlitz ZS 8 „Uplink"-Zeit- schlitze ZSup sind.
Für jede Telekommunikationsverbindung in den Gruppen Gl, G2 ist ein erster Abstand AS1 zwischen dem „Downlink"-Zeit- schlitz ZSDO und dem „Uplink"-Zeitschlitz ZSup - gemäß dem Stand der Technik (vgl. FIGUR 7) - so lang, wie der halbe Zeitmultiplexrahmen ZMR. Der Abstand AS1 ist somit ein Bruch- teil der Länge des Zeitmultiplexrahmens ZMR, wobei der Bruchteil den Wert 0,5 hat.
In dem zweiten Verbindungsszenario VSZ2 belegt die erste Gruppe von Telekommunikationsverbindungen Gl auf einer vier- ten Frequenz FR4 in Abwärtsübertragungsrichtung in dem vierten Zeitschlitz ZS die sechs Codes C1...C6 und in Aufwärtsübertragungsrichtung in einem siebten Zeitschlitz ZSλ6 wieder die sechs Codes C1...C6, während die zweite Gruppe von Telekommunikationsverbindungen G2 auf der vierten Frequenz FR4 in Abwärtsübertragungsrichtung in einem zweiten Zeit¬ schlitz ZS λ2 die Codes C1...C4 und in Aufwärtsübertragungs- 18 richtung in dem fünften Zeitschlitz ZS 5 den ersten Code Cl und den zweiten Code C2 belegt.
Der vierte Zeitschlitz ZSM und der zweite Zeitschlitz ZS 2 sind - wie beim ersten Verbindungsszenario VSZ1 - „Downlink"- Zeitschlitze ZSDOWN, während der siebte Zeitschlitz ZS 7 und der fünfte Zeitschlitz ZS 5 „Uplink"-Zeitschlitze ZSUP sind.
Für jede Telekommunikationsverbindung in den Gruppen Gl, G2 ist ein zweiter Abstand AS2 zwischen dem „Downlink"-Zeit- schlitz ZSDON und dem „Uplink"-Zeitschlitz ZSUP SO lang, wie ein Bruchteil (fractional distance) der Länge des Zeitmultiplexrahmens ZMR, wobei der Bruchteil so bemessen und größer oder kleiner als der Wert 0,5 ist, daß der zweite Abstand AS2 fest ist.
In dem dritten Verbindungsszenario VSZ3 belegt die erste Gruppe von Telekommunikationsverbindungen Gl in Abwärtsübertragungsrichtung auf einer sechsten Frequenz FR6 in dem zwei- ten Zeitschlitz ZS 2 die vier Codes C1...C4 und in Aufwärts- übertragungsrichtung auf einer fünften Frequenz FR5 in dem achten Zeitschlitz ZSΛ8 die sechs Codes C1...C6 sowie einen siebten Code C7 und einen achten Code C8, während die zweite Gruppe von Telekommunikationsverbindungen G2 in Abwärtsüber- tragungsrichtung auf der sechsten Frequenz FR6 in einem dritten Zeitschlitz ZSλ3 die Codes C1...C3 und in Aufwärtsüber- tragungsrichtung auf der fünften Frequenz FR5 in dem fünften Zeitschlitz ZSλ5 die Codes C1...C4 belegt.
Der zweite Zeitschlitz ZS"2 und der dritte Zeitschlitz ZSλ3 sind „Downlink"-Zeitschlitze ZSDOWN, während der achte Zeit¬ schlitz ZS 8 und der fünfte Zeitschlitz ZSX5 „Uplink"-Zeit- schlitze ZSup sind.
Für jede Telekommunikationsverbindung in den Gruppen Gl, G2 beträgt ein dritter Abstand AS3 zwischen dem „Downlink"- Zeitschlitz ZSD0WN und dem „Uplink"-Zeitschlitz ZSUP ein Bruch- 19 teil (fractional distance) der Länge des Zeitmultiplexrahmens ZMR, wobei der Bruchteil jeweils so bemessen ist, daß der dritte Abstand AS3 variabel ist.
In dem vierten Verbindungsszenario VSZ4 belegt die erste
Gruppe von Telekommunikationsverbindungen Gl in Abwärtsübertragungsrichtung auf einer achten Frequenz FR8 in dem viert- ten Zeitschlitz ZSM den ersten Code Cl und in Aufwärtsüber- tragungsrichtung auf einer neunten Frequenz FR9 in dem sech- sten Zeitschlitz ZSΛ6 die sieben Codes C1...C7, während die zweite Gruppe von Telekommunikationsverbindungen G2 in Abwärtsübertragungsrichtung auf der achten Frequenz FR8 in dem dritten Zeitschlitz ZSλ3 den ersten Code Cl und in Aufwärtsübertragungsrichtung auf der neunten Frequenz FR9 in dem fünften Zeitschlitz ZSX5 den ersten Code Cl belegt.
Der vierte Zeitschlitz ZSM und der dritte Zeitschlitz ZSλ3 sind „Downlink"-Zeitschlitze ZSDOWN, während der sechste Zeitschlitz ZSλ6 und der fünfte Zeitschlitz ZSλ5 „Uplink"-Zeit- schlitze ZSup sind.
Für jede Telekommunikationsverbindung in den Gruppen Gl, G2 beträgt ein vierter Abstand AS4 zwischen dem „Downlink"- Zeitschlitz ZSD0WN und dem „Uplink"-Zeitschlitz ZSUP ein Bruch- teil (fractional distance) der Länge des Zeitmultiplexrahmens ZMR, wobei der Bruchteil jeweils so bemessen ist, daß der vierte Abstand AS4 fest ist.
In dem fünften Verbindungsszenario VSZ5 belegt die erste Gruppe von Telekommunikationsverbindungen Gl auf einer elften Frequenz FR11 in Abwärtsübertragungsrichtung in dem vierten Zeitschlitz ZSM den ersten Code Cl und den zweiten Code C2 und in Aufwärtsübertragungsrichtung in dem fünften Zeitschlitz ZSλ5 wieder den ersten Code Cl und den zweiten Code C2, während die zweite Gruppe von Telekommunikationsverbindungen G2 auf der elften Frequenz FR11 in Abwärtsübertragungsrichtung in dem ersten Zeitschlitz ZS l die Codes 20 C1...C5 und in Aufwärtsübertragungsrichtung in dem achten Zeitschlitz ZSλ8 die Codes C1...C3 belegt.
Der vierte Zeitschlitz ZSM und der erste Zeitschlitz ZSΛ1 sind „Downlink"-Zeitschlitze ZSD0WN, während der fünfte Zeitschlitz ZSΛ5 und der achte Zeitschlitz ZSλ8 „Uplink"-Zeit- schlitze ZSUP sind.
Für jede Telekommunikationsverbindung in den Gruppen Gl, G2 ist ein fünfter Abstand AS5 zwischen dem „Downlink"-Zeit- schlitz ZSDON und dem „Uplink"-Zeitschlitz ZSup so lang, wie ein Bruchteil (fractional distance) der Länge des Zeitmultiplexrahmens ZMR, wobei der Bruchteil so bemessen, daß der zweite Abstand AS2 variabel ist.
FIGUR 10 zeigt ein Meldungsflußdiagramm einer „Handover"- Prozedur. Die "Handover"-Prozedur besteht im Prinzip aus drei Phasen, einer ersten Phase, die als das Anzeigen eines "Handover" (Handover Indication) bezeichnet wird, einer zweiten Phase, die als das Einleiten bzw. Initiieren eines "Handover" (Handover Initiation) bzeichnet wird, und einer dritten Phase, die als das Ausführen eines "Handover" (Handover Executi- on) bezeichnet wird, die in der angegebenen Reihenfolge ablaufen.
Im Fall einer Verschlechterung der Qualität des zu übertragenden Dienstes [Quality of Service (QoS) ] wird von einer Basisstation BS ein „Handover" angezeigt, also eine erste Phase der „Handover"-Prozedur gestartet. Die Verschlechterung der Qualität des zu übertragenden Dienstes [Quality of Service
(QoS) ] kann alternativ auch von einem Mobilteil, einem ersten Mobilteil MT1, einem zweiten Mobilteil MT2 oder einem n-ten Mobilteil MTn, festgestellt werden, das daraufhin diese Verschlechterung der Basisstation BS, z.B. über den FACCH-Kanal, mitteilt. In diesem Fall ist die Basisstation BS bezüglich der „Handover"-Prozedur der „Master", während das Mobilteil MTl...MTn der „Slave" ist. Es ist aber auch möglich, daß das 21 Mobilteil bezüglich der „Handover"-Prozedur der „Master" und die Basisstation der „Slave" ist.
Mit dem Anzeigen eines „Handover" durch die Basisstation BS wählt diese anhand einer Kanalauswahlliste ein „Handover"- Zeitschlitzpaar aus, bei dem die Qualität des zu übertragenden Dienstes besser ist als das bestehende Telekommunikati- onszeitschlitzpaar . In der ersten Phase der „Handover"- Prozedur, dem Anzeigen des „Handover", steht das „Handover"- Zeitschlitzpaar bereits fest.
Die Kanalauswahlliste wird im Rahmen der dynamischen Kanalauswahlmethode "Dynamic Channel Selection (DCS)" erstellt. Die Basisstation BS schaltet dazu die Signalisierung auf dem BCCH-Kanal ab, erfaßt in dem GSM-spezifischen „Idle"-Rahmen, die Interferenzsituation durch Bestimmung der Störleistung, z.B. durch Messung der Signalfeldstärke, in dem Telekommuni- kationszeitschlitzpaar und speichert die gemessenen Ergebnisse (Interferenzwerte) in der Kanalauswahliste ab. Damit nun nicht ständig aufgrund von Eintragungen in der Kanalauswahlliste irgendwelche „Handover"-Prozeduren durchgeführt werden (Stw. : Hystereseeffekt) , wird ein Schwellwert definiert, der zwischen dem jeweils aktuell erfaßten Interferenzwert und einem Interferenzwert liegt, der zu dem „ruhigsten" Zeit- schlitzpaar gehört. Die Basisstation BS soll dann keinen Eintrag in die Kanalauswahlliste vornehmen und/oder kein „Handover" anzeigen und initiieren, wenn der vorgegebene Schwellwert durch den jeweils erfaßten Interferenzwert nicht überschritten wird.
Die zweite Phase der „Handover"-Prozedur, das Initiieren eines „Handover", beginnt damit, daß die Basisstation BS einen BCCH-Kanal in dem „Downlink"-Zeitschlitz des „Handover"- Zeitschlitzpaares aufbaut. Auf diesem „Downlink"-Zeitschlitz des „Handover"-Zeitschlitzpaares werden im Verkehrsmodus
(traffic mode) die auf dem „Downlink"-Zeitschlitz des Tele- kommunikationszeitschlitzpaares gesendeten Informationen (Da- 22 ten-Dienste) simultan übertragen.
Im „Broadcast"-Modus, wo die zweite Phase der „Handover"- Prozedur in gleicher Weise gestartet wird, findet lediglich - im Unterschied zum „Traffic"-Modus - keine simultane Übertragung der Informationen (Daten-Dienste) statt.
Nach dem erfolgreichen Aufbau des BCCH-Kanals in dem „Down- link"-Zeitschlitz des „Handover"-Zeitschlitzpaares überträgt die Basisstation BS eine erste Meldung "Handover Request" Ml über den BCCH-Kanal in dem Downlink"-Zeitschlitz des Telekom- munikationszeitschlitzpaares an die mit der Basisstation BS über diesen Kanal verbundenen Mobilteile MTl...MTn. Mit dieser ersten Meldung Ml wird den Mobilteilen MTl.-.MTn die Po- sition des „Handover"-Zeitschlitzpaares mitgeteilt. Nach der Übertragung der ersten Meldung Ml setzt die Basisstation BS die simultane Übertragung der Informationen (Daten-Dienste) in dem Downlink"-Zeitschlitzen des Telekommunikationszeit- schlitzpaares und des „Handover"-Zeitschlitzpaares fort und überträgt zudem die erste Meldung Ml auf dem BCCH-Kanal in dem Downlink"-Zeitschlitzen des Telekommunikationszeit- schlitzpaares solange, bis alle mit der Basisstation BS ver¬ bundenen Mobilteile MTl...MTn das Initiieren des „Handover" durch die erste Meldung Ml bestätigt haben.
Die mit der Basisstation BS verbundenen Mobilteile MTl.-.MTn wechseln, wenn die betroffenen Mobilteile MTl...MTn noch lau¬ fende Daten zu übertragen haben, nach dem Empfang der ersten Meldung Ml unmittelbar von dem Telekommunikationszeitschlitz- paar auf das „Handover"-Zeitschlitzpaar . Dabei wird die Datenübertragung in dem Telekommunikationszeitschlitzpaar beendet und in dem „Handover"-Zeitschlitzpaar nahtlos (seamless) fortgesetzt.
Wenn die betroffenen Mobilteile MTl...MTn jedoch noch laufende Daten zu übertragen haben, dann überträgt das jeweilige Mobilteil MTl...MTn eine zweite Meldung "Handover Confirm" M2 23 auf einem Signalisierugskanal an die Basisstation BS .
Die Basisstation BS empfängt somit einerseits simultan Daten in dem Telekommunikationszeitschlitzpaar und dem „Handover"- Zeitschlitzpaar und andererseits die zweite Meldung M2. Das Initiieren des „Handover" durch die erste Meldung Ml wird von der Basisstation BS letztendlich als bestätigt angesehen, wenn - im erstgenannten Fall - die von dem jeweiligen Mobilteil MTl...MTn auf dem „uplink"-Zeitschlitz des „Handover"- Zeitschlitzpaares übertragenen Daten von der Basisstation BS ohne Fehler empfangen werden oder wenn - im zweitgenannten Fall - die Basisstation BS die zweite Meldung M2 empfängt.
Die zweite Phase der „Handover"-Prozedur, das Initiieren ei- nes „Handover", ist abgeschlossen, wenn alle Mobilteile
MTl...MTn das Initiieren des „Handover" durch die erste Meldung Ml bestätigt haben.
In der dritten Phase der „Handover"-Prozedur, das Ausführen eines „Handover", wird dann, nachdem alle Mobilteile
MTl...MTn das Initiieren des „Handover" durch die erste Meldung Ml bestätigt haben; das „Handover"-Zeitschlitzpaar also als neues Telekommunikationszeitschlitzpaar dient, abschließend die Übertragung in dem bisherigen Telekommunikations- zeitschlitzpaar beendet.

Claims

24 Patentansprüche
1. Verfahren zum Steuern des Weiterreichens von Telekommunikationsverbindungen in Telekommunikationssysteme mit drahtlo- ser, auf Code- und Zeitmultiplex basierender Telekommunikation zwischen mobilen und/oder stationären Sende-/Empfangs- geräten, wobei
(a) für das Telekommunikationssystem vorgegebene Trägerfrequenzen (FR1...FR12) jeweils in einer Anzahl von Zeit- schlitzen (ZS λl ... ZS Λ8 ) mit jeweils einer vorgegebenen Zeitschlitzdauer (Tzs) derart unterteilt sind, daß das Telekommunikationssystem im TDD-Modus oder FDD-Modus betreibbar ist, wobei die Zeitschlitze (ZS l ... ZS 8) pro Trägerfrequenz (FR1...FR12) jeweils einen Zeitmultiplex- rahmen (ZMR) bilden,
(b) in den Zeitschlitzen (ZS l ... ZS '8) bzw. den Frequenzbereichen des Telekommunikationssystems höchstens eine vorgegebene Anzahl von bidirektionalen Telekommunikationsverbindungen in Auf- und Abwärtsrichtung zwischen Te- lekommunikationsteilnehmern der mobilen Sendeempfangsgeräten (MS1...MS5) und/oder stationären Sendeempfangsgeräten (BTS1, BTS2) des Telekommunikationssystems gleichzeitig herstellbar sind, wobei dabei übertragene Teilnehmersignale zur Separierbarkeit mit den Teilnehmern individuell zugeordneten Pseudo-Zufallssig- nalen (C1...C8), den sogenannten Codes, verknüpft sind, dadurch gekennzeichnet, daß ein stationäres Sende-/Empfangsgerät (BS) in einem „Idle"- Zeitmultiplexrahmen eines Multizeitrahmens eine Broadcast- Signalisierung abschaltet, in einem aktuellen Telekommunika- tionszeitschlitzpaar eine Interferenzsituation durch Bestimmung der Störleistung erfaßt, einen gemessenen Interferenz¬ wert mit einem vorgegebenen Schwellwert vergleicht und wenn, der Interferenzwert größer als der oder gleich dem Schwell- wert ist, den Interferenzwert in eine Kanalauswahlliste für eine „Handover"-Prozedur einträgt und/oder ein „Handover" für die „Handover"-Prozedur anzeigt. 25
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bestimmung der Störleistung durch Messung der Feldstärke erfolgt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß
(a) während einer ersten Phase einer „Handover"-Prozedur, dem Anzeigen eines „Handover", ein „Handover"- Zeitschlitzpaar von einem stationären Sendeempfangsgerät (BS) ermittelt wird,
(b) während einer zweiten Phase der „Handover"-Prozedur, dem Initiieren eines „Handover",
(bl) das stationäre Sende-/Empfangsgerät (BS) eine erste Mel- düng "Handover Request" (Ml) an dem stationären Sendeempfangsgerät (BS) zugeordnete mobile Sendeempfangsgeräte (MTl...MTn) sendet, mit der das stationäre Sende-/Empfangsgerät (BS) den mobilen Sende-/Emp- fangsgeräten (MTl...MTn) das „Handover"-Zeitschlitzpaar mitteilt,
(b2) das stationäre Sende-/Empfangsgerät (BS) die erste Meldung "Handover Request" (Ml) solange an die mobilen Sen- de-/Empfangsgeräte (MTl...MTn) sendet, bis alle dem stationären Sende-/Empfangsgerät (BS) zugeordnete mobile Sende-/Empfangsgeräte (MT1...MTn) das Initiieren des
„Handover" durch die erste Meldung (Ml) bestätigt haben,
(c) während einer dritten Phase der „Handover"-Prozedur, dem Ausführen eines „Handover", die „Handover"-Prozedur beendet wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich n e t , daß die erste Meldung (Ml) durch eine zweite Meldung (M2) bestätigt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich n e t , daß 26 die erste Meldung (Ml) dadurch bestätigt wird, daß die mobilen Sende-/Empfangsgeräte (MTl...MTn) zu übertragende Daten unmittelbar in dem „Handover"-Zeitschlitzpaar übertragen.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß als „bearer Services" ausgebildete Übertragungswegdienste, die in dem Telekommunikationssystem in Abwärtsrichtung und/- oder Aufwärtsrichtung benötigt werden, in einer durch die Codes (C1...C8) aufgespannten Code-Ebene gebündelt werden.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Teil von logischen Kanälen des Telekommunikati- onssystems - z.B. der Steuerkanal zur Signalisierung, der AGCH-Kanal, der BCCH-Kanal, der PCH-Kanal, der RACH-Kanal, der TCH-Kanal und/oder der FACCH-Kanal - als Übertragungswegdienste in der Code-Ebene gebündelt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet , daß die Bündelung in einem ersten Auswahlzeitschlitz (ZSΛ1) in Abwärtsrichtung und einem zweiten Auswahlzeitschlitz (ZS 5) in Aufwärtsrichtung stattfindet.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeich¬ net, daß dem ersten Auswahlzeitschlitz (ZS l) ein erster Zeitschlitz (ZS 1) der Zeitschlitze (ZS xl ... ZS λ8) zugeordnet wird und dem zweiten Auswahlzeitschlitz (ZSX5) ein fünfter Zeitschlitz (ZSλ5) der Zeitschlitze (ZS l ... ZS 8 ) zugeordnet wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß in dem TDD-Modus für jede Telekommunkationsverbindung ein
Zeitschlitzpaar, ein „Downlink"-Zeitschlitz (ZS DOwN) und ein „Uplink"-Zeitschlitz (ZSX UP) derart ausgewählt wird, daß der 27 Abstand (AS2...AS5) zwischen dem „Downlink"-Zeitschlitz
(ZSΛDON) und dem „Uplink"-Zeitschlitz (ZSλ UP), die derselben Trägerfrequenz (FR1...FR12) oder unterschiedlichen Trägerfrequenzen (FR1...FR12) zugewiesen sind, ein Bruchteil der Länge des Zeitmultiplexrahmens (ZMR) ist, wobei der Abstand
(AS2...AS5) fest oder variabel ist.
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