JP3809068B2 - 移動および/または定置送受信装置間で無線遠隔通信を行う遠隔通信システムに対する無線インタフェース - Google Patents
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Description
移動および/または定置送受信装置間で無線遠隔通信を行う遠隔通信システムは、通信ソースと通信シンクとの間に通信伝送区間を有する特別な通信システムであり、例えば基地局と移動部が通信処理および通信伝送のために送受信装置として使用される。このような通信システムでは、
1)通信処理と通信伝送とを有利な1つの伝送方向(シンプレックス動作)または両方の伝送方向(デュプレックス動作)で行うことができ、
2)通信処理は有利にはデジタルであり、
3)遠隔伝送区間を介した通信伝送が無線で、通信伝送区間を多重利用するためFDMA(Frequency Division Multiple Access)、TDMA(Time Division Multiple Access)および/またはCDMA(Code Division Multiple Access)などの離散的通信伝送方法に基づいて、例えば次の無線規格にしたがって行われる。
【0002】
【外1】
【0003】
【外2】
【0004】
「通信」とは、意味内容(情報)と物理的表現(信号)との両方に対する上位概念である。通信の意味内容が同じであっても、すなわち情報が同じであっても、異なる信号形状の発生することがある。例えば対象に該当する通信は、
(1)画像の形態で、
(2)発声された語として、
(3)記述された語として、
(4)符号化された語または画像として
伝送することができる。
【0005】
(1)から(3)による伝送形式はここで通常は、連続的(アナログ)信号により特徴付けられ、また(4)による伝送形式では通常は離散的信号(例えばパルス、デジタル信号)が発生する。
【0006】
図の1から7は以下のものを示す:
図1は、「ダウンリンク」でのWCDMA/FDD無線インタフェースの「3層構造」である。
【0007】
図2は、「アップリンク」でのWCDMA/FDD無線インタフェースの「3層構造」である。
【0008】
図3は、TDCDMA/TDD無線インタフェースの「3層構造」である。
【0009】
図4は、周波数多重、時分割多重、符号分割多重によるチャネル多重使用の無線シナリオである。
【0010】
図5は、送受信機として構成された基地局の基本構造である。
【0011】
図6は、同様に送受信機として構成された移動局の基本構造である。
【0012】
UMTSシナリオ(第3世代移動無線、ないしIMT−2000)には、例えば刊行物 Funkschau 6/98: R.Sietmann "Ringen um UMTS-Schnittstelle", pp.76-81 による2つの部分シナリオがある。第1の部分シナリオでは、ライセンスされ編成された移動無線がWCDMA技術(Wideband Code Division Multiple Access)に基づき、GSMの場合のようにFDDモード(Frequency Division Duplex)でドライブされる。一方、第2のシナリオでは、未ライセンス非編成の移動無線がTD−CDMA技術(Time Division-Code Division Multiple Access)に基づき、DECTの場合のようにTDDモード(Time Division Duplex)でドライブされる。
【0013】
汎用的移動遠隔通信システムのWCDMA/FDDモードでは、遠隔通信システムの無線インタフェースが、刊行物 ETSI STC SMG2 UMTS-L1, Tdoc SMG2 UMTS-L1 163/98:"UTRA Physical Layer Description FDD Parts" Vers. 0.3, 1998-05-29 により、遠隔通信の上り方向と下り方向でそれぞれ複数の物理チャネルを有する。これらのうち第1の物理チャネルはいわゆる Dedicated Physical Control CHannel DPCCHであり、第2の物理チャネルはいわゆる Dedicated Physical Data CHannel DPDCHである。これらは「3層構造」を基準にして、720ms長(TMZR=720ms)のマルチタイムフレーム(スーパーフレーム)MZR、10ms長のタイムフレーム(ラジオフレーム)ZRおよび0.625ms長(TFZR=0.625ms)のタイムスロットZSからなり、図1と図2に示されている。それぞれのマルチタイムフレームMZRが例えば72のタイムフレームZRを有し、各タイムフレームZRはさらに例えば16のタイムスロットZS1...ZS16を有する。個々のタイムスロットZS、ZS1...ZS16(バースト)は第1の物理チャネルDPCCHについてはバースト構造として、パイロットシーケンスPS、TPSシーケンスTPCS、TFCIシーケンスTFCISを有する。パイロットシーケンスPSはチャネル推定のためにNPILOTのビット数(NPILOTビット)を有し、TPCシーケンスTPCSはとりわけ高速の出力制御(トラフィックパワーコントロール)のためにNTPCのビット数(NTPCビット)を有し、TFCIシーケンスTFCISは伝送形式情報(トラフィックフォーマットチャネルインジケーション)のためにNTFCIのビット(NTFCIビット)を有する。これらのビットはビット速度、サービス形式、エラー保護符号化形式等を指示する。さらに第2の物理チャネルDPDCHについては、NDATAの有効データビット(NDATAビット)を有する。以下の表は、ARIB出版のARIBによる"Specification of Air-Interface for 3G Mobile System", Vol.3 June 1998 の表3.2.2−4に規定された、DPDCHチャネルおよびDPCCHチャネルに対するビット値であり、NPILOT、NTPC、NTFCIにビット分割され、チャネルビット速度は64ないし128kビット/sである。
【0014】
【表1】
【0015】
ETSIないしARIBのWCDMA/FDDシステムの「ダウンリンク」(遠隔通信の下り方向;基地局から移動局への無線接続)−図1−では、第1の物理チャネル[Dedicated Physical Control Channel(DPCCH)]と第2の物理チャネル[Dedicated Physical Data Channel(DPDCH)]とが時分割多重化されている。一方、「アップリング」(遠隔通信の上り方向;移動局から基地局への無線接続)−図2−では、I/Q多重化が行われる。このI/Q多重化では、第2の物理チャネルDPDCHがI−チャネルで、第1の物理チャネルDPCCHがQ−チャネルで伝送される。
【0016】
汎用移動遠隔通信システムのTDCDMA/TDDモードに対して遠隔通信システムの無線インタフェースは、遠隔通信の上り方向と下り方向で、刊行物 TSG RAN WG1 (S1.21):"3rd Generation Partnership Project(3GPP)" Vers.0.0.1, 1999-01 による「3層構造」に基づく。これはマルチタイムフレームMZR、タイムフレームZRおよびタイムスロットZSからなり、物理チャネル全体が図3に示されている。それぞれのマルチタイムフレームMZRはここでも例えば72のタイムフレームZRを含み、各タイムフレームZRはここでも例えば16のタイムスロットZS1...ZS16を有する。個々のタイムスロットZS、ZS1...ZS16(バースト)は、ARIB提案による第1のタイムスロット構造(バースト構造)ZSS1、またはETSI提案による第2のタイムスロット構造(バースト構造)ZSS2を有する。第1のタイムスロット構造ZSS1は順番に、NDATA1ビットの第1有効データシーケンス、チャネル推定のためNPILOTビットを有するパイロットシーケンスPS、電力制御のためNTPCビットを有するTPCシーケンスTPCS、伝送形式情報のためNTFCIビットを有するTFCIシーケンスTFCIS、NDATA2ビットの第2有効データシーケンス、そしてNGUARDビットの保護タイムゾーン(保護期間)からなる。第2のタイムスロット構造ZSS2は順番に、第1有効データシーケンスNDS1、第1TFCIシーケンスTFCIS1、チャネル推定のためのミッドアンブルシーケンスMIS、第2TFCIシーケンスTFCIS2、第2有効データシーケンスNDS2、そして保護タイムゾーンSZZを有する。
【0017】
図4は、例えば2つの無線セルと、その中に配置された基地局(Base Transceiver Station)を有するGSM無線シナリオの基本を示す。ここで第1の基地局BTS1(送受信機)は第1の無線セルFZ1を、第2の基地局BTS2(送受信機)は第2の無線セルFZ2を全方向で照射する。そして図1および図2に基づいて、周波数多重/時分割多重/符号分割多重によるチャネル多重使用の通信シナリオでは、基地局BTS1,BTS2が、この無線シナリオのために敷設された無線インタフェースを介し、無線セルFZ1,FZ2に存在する複数の移動局MS1...MS5(送受信装置)と、無線単方向または双方向−上り方向UL(アップリンク)および/または下り方向DL(ダウンリンク)−の遠隔通信により相応の伝送チャネルTRC上で接続される。基地局BTS1,BTS2は公知のように(GSM遠隔通信システム、参照)基地局制御部BSC(Base Station Controller)と接続されており、この基地局制御部は基地局制御の枠内で周波数管理および交換機能を行う。基地局制御部BSCは移動交換局MSC(Mobile Switching Center)を介して上位の遠隔通信ネット、例えばPSTN(Public Switched Telecommunication Network)と接続されている。移動交換局MSCは図示の遠隔通信システムに対する管理局である。移動交換局は組み込まれたレジスタ(図示せず)を有し、コール管理全体、遠隔通信加入者の認証、並びにネットワーク内での位置監視を行う。
【0018】
図5は、送受信機として構成された基地局BTS1,BTS2の基本構造を示す。また図6は、同様に送受信機として構成された移動局MS1...MS5の基本構造を示す。基地局BTS1,BTS2は移動局MS1...MS5からの、また移動局への無線通信の送信および受信を行い、一方、移動局MS1...MS5は基地局BTS1,BTS2からの、また基地局への無線通信の送信および受信を行う。このために基地局は送信アンテナSANと受信アンテナEANを有し、移動局MS1...MS5はアンテナ切換部AUにより制御可能な、送受信共通のアンテナANTを有する。上り方向(受信経路)で基地局BTS1,BTS2は受信アンテナEANを介して例えば少なくとも1つの無線通信FNを少なくとも1つの移動局MS1...MS5から受信する。この無線通信FNは周波数成分、時間成分および符号成分を有する。一方、移動局MS1...MS5は下り方向(受信経路)で共通のアンテナANTを介して例えば少なくとも1つの無線通信FNを少なくとも1つの基地局BTS1,BTS2から受信する。この無線通信も周波数成分、時間成分および符号成分を有する。ここでこの無線通信FNは広帯域に拡散された搬送波信号からなり、この信号はデータシンボルから統合され、重畳変調された情報を備える。
【0019】
無線受信装置FEE(受信機)では、受信された搬送波信号がろ波され、中間周波数に逓低混合され、さらに走査され量子化される。A/D変換の後、無線経路でマルチパス伝播により歪まされた信号はイコライザEQLに供給される。イコライザは歪みの大部分を補償する(キーワード:同期)。
【0020】
続いてチャネル推定器KSで、無線通信FNが伝送された伝送チャネルTRCの伝送特性を推定する。ここでチャネルの伝送特性は時間領域で、チャネルパルス応答により指示される。チャネルパルス応答を推定することができるようにするため、無線通信FNには送信側で(この場合は移動局MS1...MS5ないし基地局BS1,BS2により)、トレーニング情報シーケンスとして構成された特別の付加情報がいわゆるミッドアンブルの形態で割り当て、ないし配属される。
【0021】
これに続き、受信された全ての信号に対して共通のデータ検知器DDで、共通の信号に含まれる個々の移動局固有の信号成分が公知のように歪み除去され、分離される。歪み除去および分離の後、シンボル/データ変換器SDWで、これまで存在したデータシンボルを2進データに変換する。その後、復調器DMODで中間周波数から元のビット流が復元され、その後、デマルチプレクサDMUXで個々のタイムスロットが正しい論理チャネルに、ひいては種々異なる移動局に割り当てられる。
【0022】
チャネルコーデックKCでは、得られたビットシーケンスがチャネル毎にデコードされる。チャネルに応じてビット情報が、制御およびシグナリングタイムスロットまたは音声タイムスロットに割り当てられる。そして基地局(図5)の場合は、制御およびシグナリングデータと音声データとが基地局制御部BSCへの伝送のために共通に、シグナリングおよび音声コーディング/デコーディング(音声コーデック)を行うインタフェースSSに転送される。一方移動局(図6)の場合は、制御およびシグナリングデータは、シグナリング全体と移動局の制御を行う、有利にはマイクロプロセッサμPとして構成された制御およびシグナリングユニットSTSEに転送され、音声データは音声入出力のために構成された音声コーデックSPCに転送される。マイクロプロセッサμPは、OSI/ISO層モデル(Unterrichitsblaetter - Deutsche Telekom, Jahrgang 48,2/1995,pp.102-111 参照)に基づき構成されたプログラムモジュールPGMを有する。このプルグラムモジュールには、UMTSシナリオのための無線インタフェースプロトコルが組み込まれる。層モデルで定義された層のうち、移動局に対して重要な最初の4層、すなわち第1層S1,第2層S2,第3層S3,および第4層S4だけが示されており、ここで第1層S1にはDPCCHチャネルおよびDPDCHチャネルが含まれている。
【0023】
基地局BTS1,BTS2にあるインタフェースSSの音声コーデックでは、音声データが所定のデータ流(例えばネット方向へ64kビット/s流、ないしネット方向から13kビット/s流)に変換される。
【0024】
有利にはマイクロプロセッサμPとして構成された制御ユニットSTEでは、基地局BTS1,BTS2の完全な制御が実行される。マイクロプロセッサμPはここでも、OSI/ISO層モデル(Unterrichitsblaetter - Deutsche Telekom, Jahrgang 48,2/1995,pp.102-111 参照)に基づき構成されたプロトコルモジュールPGMを含み、このプルグラムモジュールには、UMTSシナリオのための無線インタフェースプロトコルが組み込まれる。層モデルで定義された層のうち、基地局に対して重要な最初の4層、すなわち第1層S1,第2層S2,第3層S3,および第4層S4だけが示されており、ここで第1層S1にはDPCCHチャネルおよびDPDCHチャネルが含まれている。
【0025】
下り方向(送信経路)で基地局BTS1,BTS2は送信アンテナSANを介し、例えば周波数成分/時間成分/符号成分を備えた少なくとも1つ無線通信FNを少なくとも1つの移動局MS1...MS5に送信する。また移動局MS1...MS5は上り方向(送信経路)で共通のアンテナANTを介し、例えば周波数成分/時間成分/符号成分を備えた少なくとも1つ無線通信FNを少なくとも1つの基地局BTS1,BTS2に送信する。
【0026】
送信経路は図5の基地局BTS1,BTS2では、基地局制御部BSCのチャネルコーデックKCで、インタフェースSSを介して得られた制御およびシグナリングデータ並びに音声データが制御およびシグナリングタイムスロットまたは音声タイムスロットに割り当てられ、これらがチャネル毎にビットシーケンスにコーディングされることにより開始する。
【0027】
送信経路は図6の移動局MS1...MS5では、チャネルコーデックKCで音声コーデックSPCから得られた音声データ、および制御およびシグナリングユニットSTSEから得られた制御およびシグナリングデータが制御およびシグナリングタイムスロットまたは音声タイムスロットに割り当てられ、これらがチャネル毎にビットシーケンスにコーディングされることにより開始する。
【0028】
基地局BTS1,BTS2と移動局MS1...MS5で得られたビットシーケンスはそれぞれデータ/シンボル変換器DSWでデータシンボルに変換される。これに続いて、それぞれデータシンボルが拡散装置SPEでそれぞれの加入者固有のコードにより拡散される。バースト合成器BZSとマルチプレクサMUXからなるバースト発生器BGでは、その後、バースト合成器BZSでそれぞれ拡散されたデータシンボルにトレーニング情報シーケンスがミッドアンブルの形態でチャネル推定のために付加され、マルチプレクサMUXでこのようにして得られたバースト情報がそれぞれ正しいタイムスロットにセットされる。続いて、得られたバーストがそれぞれ変調器MODで逓昇変調され、さらにデジタル/アナログ変換される。それから、このようにして得られた信号が無線通信FNとして、無線端末装置FSE(送信機)を介して送信アンテナSANないし共通のアンテナANTで照射される。
【0029】
TDD遠隔通信システム(Time Division Duplex)は、複数のタイムスロットからなる伝送タイムフレームが下り伝送方向(ダウンリンク)と上り伝送方向(アップリンク)とで、有利には中央で分割される遠隔通信システムである。
【0030】
この種の伝送タイムフレームを有するTDD遠隔通信システムは、例えばDECTシステム[Digital Enhanced (以前の:European) Cordless Telecommunication ;vgl. Nachrichtentechnik Elektrobik 42 (1992) Jan./Feb. Nr.1, Berlin, DE; U. Pilger "Struktur des DECT-Standards", pp.23-29, ETSI-Publikation des ETS 300175-1...9, Oktober 1992 & DECT-Publikation des DECT-Forum, Feb. 1997, pp.1-16]として公知である。DECTシステムは、持続時間10msのDECT伝送タイムフレームを有し、このタイムフレームは12の「ダウンリンク」タイムスロットと12の「アップリンク」タイムスロットからなる。下り伝送方向DL(ダウンリンク)と上り伝送方向UL(アップリンク)での所定の周波数における任意の双方向遠隔通信接続に対して、DECT規格では、「ダウンリンク」タイムスロットと「アップリンク」タイムスロットとを備えた1つの空きタイムスロットペアが選択される。このタイムスロットペアでは「ダウンリンク」タイムスロットと「アップリンク」タイムスロットとの間隔は同様にDECT規格に従いDECT伝送タイムフレームの半分の長さ(5ms)である。
【0031】
FDD遠隔通信システム(Frequency Division Duplex)は、複数のタイムスロットからなるタイムフレームが下り伝送方向(ダウンリンク)に対しては第1の周波数帯域で、上り伝送方向(アップリンク)に対しては第2の周波数帯域で伝送される遠隔通信システムである。
【0032】
このようにタイムフレームを伝送するFDD遠隔通信システムは、公知のGSMシステムである[Groupe Speciale Mobile oder Global System for Mobile Communication; vgl. Informatik Stektrum 14 (1991) Juni, Nr.3, Berlin, DE; A.Mann:"Der GSM-Standard -Grundlage fuer digitale europaeische Mobilfunknetze",pp.137-152, Publikation telekom praxis 4/1993, P.Smolka,"GSM-Funkschnittstelle - Elemente und Funktion",pp.17-24]。
【0033】
GSMシステムに対する無線インタフェースは、伝送経路サービス(ベアラサービス)と称される多数の論理チャネルを取り扱う。例えば、AGCHチャネル(Access Grant CHannel)、BCCHチャネル(BroadCast CHannel)、FACCHチャネル(Fast Associated Control CHannel)、PCHチャネル(Paging CHannel)、RACHチャネル(Random Access CHannel)、およびTCHチャネル(Traffic CHannel)である。これらの無線インタフェースにおけるそれぞれの機能は刊行物 Informatik Spektrum 14 (1991) Juni, Nr.3, Berlin, DE; A.Mann:"Der GSM-Standard -Grundlage fuer digitale europaeische Mobilfunknetze",pp.137-152, Publikation telekom praxis 4/1993, P.Smolka,"GSM-Funkschnittstelle - Elemente und Funktion",pp.17-24 に記載されている。
【0034】
UMTSシナリオ(第3世代移動無線ないしはIMT2000)の枠内では、とりわけWCDMA/FDDモードおよびTDCDMA/TDDモードが共通に使用されるべきであるから、遠隔通信システムの良好な性能ないし能力が下り方向でも上り方向でも、すなわちS/N比に依存する良好なビットエラー率が所望される。
【0035】
下り方向および上り方向での性能ないし能力は、とりわけチャネル推定、すなわち高速な出力制御とフォーマットビットの検知に依存する。
【0036】
チャネル推定の品質、すなわち高速出力制御ないしフォーマットビットの検知は、それぞれ使用されるビットの数NPILOT、NTPCおよびNTFCIないしエネルギーに依存する。
【0037】
したがって下り方向および上り方向での性能ないし能力は、選択された値トリプルNPILOT、NTPC、およびNTFCIに対して準最適なものであり得る。
【0038】
例えばNPILOTの数が過度に少なければ、チャネル推定には過度に小さなエネルギーしか使用されない。このことは、受信機におけるチャネル推定の「悪化」、ないしビットエラー率の悪化の原因となる。すなわち、悪化した性能ないし能力が下り方向でも上り方向でも存在する。同様のことが、出力制御に対するNTPCビット、および伝送形式情報に対するNTFCIビットに対しても当てはまる。
【0039】
最適の値トリプルは、チャネルビット速度、環境(市街地領域、国領域、丘陵地帯、家屋内)、移動局の閾値局からの距離、WCDMA/FDDシステムの負荷(アクティブな接続の数、隣接するセルからの干渉による障害等)に依存する。
【0040】
通常、所定のチャネルビット速度に対して値トリプル、NPILOT、NTPC、およびNTFCIが設定され、接続中または他の環境への移行時には変化しない。
【0041】
刊行物 ETSI STC UMTS-L1, Tdoc SMG2 UMTS-L1 168/98:"Flexible Power Allocation for Downlink DPCCH Fields", June 15-17, 1998, Turin ,Italy によれば、パイロットビット、高速出力制御に対するビット、およびフォーマットビットがDPDCHのデータビットと比較して、比較的に高い出力で基地局から送信される。ここでの欠点は受信装置で、AGC、ないしDPDCHチャネルのデータビットに対するA/D変換器がもはや最適に制御されないことである。さらに送信装置で無線部を、送信出力の跳躍的上昇/下降に対して構成しなければならないことである。有利な点は、DPDCHチャネルのデータビット数が変化しないことである。
【0042】
EP0627827A2から、無線システムにおける可変速度の情報流の伝送を制御するための方法が公知である。このシステムでは、使用可能なビットが可変形式の情報流に、複数のシステム特性ないしシステムパラメータを考慮してダイナミックに割り当てられる。この情報流は、システム内の種々異なるソースから発するものであり、同じ通信接続に関連して同じ無線チャネルで伝送される。
【0043】
本発明の基礎となる課題は、移動および/または定置送受信装置間で無線遠隔通信を行う遠隔通信システムでの物理的チャネルの性能ないし能力を、チャネルデータ伝送速度、システム環境、システム負荷、および送信装置と受信装置との間の距離に依存して改善し、その際に回路技術的変更を送受信装置における送信機および/または受信機で必要ないようにすることである。
【0044】
この課題は、請求項1,請求項2および請求項3の構成によってそれぞれ解決される。
【0045】
本発明(請求項1から3)により次のような無線インタフェースが提案される。すなわち、NPILOTビット、NTPCビット、およびNTFCIビットの数がそれぞれ可変であり、とりわけ遠隔通信システムの移動および/または定置送受信装置間でのアクティブまたはパッシブ遠隔通信接続中に、NPILOTビット、NTPCビット、およびNTFCIビットの数がそれぞれ制御手段、例えばDPDCHチャネルを介して行われる適切な「層2」ないし「層3」シグナリング(レイヤー2/3シグナリング)によって適合的に変更可能ないし最適化可能である無線インタフェースが提案される。
【0046】
請求項1によれば、データ、例えばNPILOTビット、NTPCビット、およびNTFCIビットのDPCCHチャネルでの分配が、遠隔通信の上り方向および/または下り方向での遠隔通信接続中に、DPDCHチャネルでのデータ量が同じままであり、タイムスロット当たりの全体データ量が同じままであれば、遠隔通信接続の特性に適合することによって変更可能である。この変更は、前記ビットの少なくとも1つのビットタイプが一時的に(例えば相応の通信接続の持続中)、DPCCHチャネルに出現しなくなるまで、すなわち相応するビット数がDPCCHチャネルでゼロになるまで行うことができる。
【0047】
請求項2によれば、データ、例えばNPILOTビット、NTPCビット、およびNTFCIビットのDPCCHチャネルでの分配が、遠隔通信の上り方向および/または下り方向での遠隔通信接続中に、タイムスロット当たりの全体データ量を増大することによって変更可能である。
【0048】
この増大は請求項6によれば有利には、タイムスロット当たりの全体データ量を、拡散係数の減少によって増大することにより行う。
【0049】
請求項3によれば、データ、例えばNPILOTビット、NTPCビット、およびNTFCIビットのDPCCHチャネルでの分配が、遠隔通信の上り方向および/または下り方向での遠隔通信接続中に、タイムスロット当たりの全体データ量が同じままであれば、次のようにして変更可能である。すなわち、DPCCHチャネル中のNPILOTビット、NTPCビット、およびNTFCIビットの一部をDPDCHチャネルに割り当てるか、またはDPDCHチャネル中の有効ビット(有効データ)の一部をDPCCHチャネルに割り当てるのである。
【0050】
このようにして、NPILOTビット、NTPCビット、およびNTFCIビットの数を、有効ビットないし有効データをDPDCHチャネルで省略ないし追加することにより、上昇ないし低減(縮小、低下)することができる。
【0051】
請求項1の本発明の請求項4および/または請求項5による以下の改善形態では、次のような一般的基本考察、事実ないし状況を基礎とする。すなわち国際出願PCT/DE98/02894により推定されたチャネルパルス応答は相互に相関しており、相関度自体は移動送受信装置ないし移動局の相対的運動(緩慢ないし高速)と相関しており(ここで運動が緩慢な場合には推定されたチャネルパルス応答間に強い相関があり、運動が高速な場合には推定されたチャネルパルス応答間に弱い相関がある)、定置および/または移動送受信装置により検出できるという事実を使用するのである。この検出は例えば、先行するタイムスロットのチャネルパルス応答を定置および/または移動送受信装置により推定することにより行う。
【0052】
請求項1の本発明の請求項4による改善形態の利点は、移動送受信装置(移動局)が3km/h以下の非常に緩慢な速度で運動する場合(例えばリモートEメールアクセスによるデータ端末機)、およびチャネル推定が前記の一般的基本考察により格段に改善可能である場合、NPILOTビットの数を低減することができ、その際にチャネル推定の品質が格別に損なわれることがないことである。この場合性能ないし能力が下り方向伝も上り方向でも改善される。
【0053】
請求項1による本発明の請求項5による改善形態は、前記の一般的基本考察を考慮して移動送受信装置(移動局)が150km/h以上の速度で高速に移動する場合、また高出出力制御が「レイリー・フェーディング」(実質的に移動局の運動による高速変動)を制御できず、そのため「ログ正規化フェーディング」(実質的に影作用による緩慢な変動)だけを制御できる場合に有利である。ここでは、「ログ正規化フェーディング」の制御を高速出力制御に対するビットのビット速度よりも格段に低い速度で行うことができる。例えば高速出力制御に対するNTPCビットを各10のタイムスロット毎に送信するのである。残りのタイムスロットでは高速出力制御に対するNTPCビットを省略するのである。このために、チャネル推定に対するNPILOTビットおよび/または伝送形式情報に対するNTFCIビットを付加的に送信する。
【0054】
請求項1による本発明の、請求項4と5による改善形態は、前記の一般的基本考察を考慮して、請求項1の本発明の請求項4による改善形態の場合と同じように、移動送受信装置(移動局)が始め非常に緩慢に移動する場合、前記の改善形態で使用される数のNPILOTビット、NTFCIビット、NTPCビットを使用し、次に請求項5による改善形態の場合と同じように、移動送受信装置(移動局)が医大に高速に移動を開始するとき、例えば100km/hの所定の速度を超えると、それぞれこの請求項5による改善形態で使用される数のNPILOTビット、NTFCIビット、NTPCビットを使用するという利点を有する。
【0055】
本発明の付加的に有利な改善形態は従属請求項に記載されている。
【0056】
本発明を実施例の枠内で図7に基づき詳細に説明する。
【0057】
図7は、図5および図6に示されたマイクロプロセッサから出発した変形マイクロプロセッサを示す。
【0058】
図7は、図5および図6に示されたマイクロプロセッサμPから出発した、変形されたプログラムモジュールPGM’を備える変形マイクロプロセッサμP’を示す。ここでは、変形されたプログラムモジュールPGM’がデータ保安を行う第2層S2と、交換を行う第3層とにそれぞれ制御手段STMを有する点で変形されている。これら制御手段STMは、層1の物理的チャネルDPCCH、DPDCHに次のように介入操作するよう構成されている。
【0059】
1.NPILOTビットのパイロットシーケンスPSでの分配、NTPCビットのTPCシーケンスTPCSでの分配、およびNTFCIビットのTFCIシーケンスTFCISでの分配が、遠隔通信の上り方向および/または下り方向での遠隔通信接続中に、有効データシーケンスNDSでのデータ量が同じままであり、タイムスロットZS当たりの全体データ量が同じままであれば、遠隔通信接続の特性への適合によって変更可能であり、および/または
2.NPILOTビットのパイロットシーケンスPSでの分配、NTPCビットのTPCシーケンスTPCSでの分配、およびNTFCIビットのTFCIシーケンスTFCISでの分配が、遠隔通信の上り方向および/または下り方向での遠隔通信接続中に、タイムスロットZS当たりの全体データ量の増大によって変更可能であり、および/または
3.NPILOTビットのパイロットシーケンスPSでの分配、NTPCビットのTPCシーケンスTPCSでの分配、およびNTFCIビットのTFCIシーケンスTFCISでの分配が、遠隔通信の上り方向および/または下り方向での遠隔通信接続中に、タイムスロット沙汰利の全体データ量が同じままであれば次のようにして変更可能であり、当該変更は、パイロットシーケンスPS中のNPILOTビットの一部、TPCシーケンスTPCS中のNTPCビットの一部、およびTFCIシーケンスTFCIS中のNTFCIビットの一部をDPDCHチャネルに割り当てるか、またはNDATAビットの一部、NDATA1ビットの一部、およびNDATA2ビットの一部をDPCCHチャネルに割り当てることにより行う。
【0060】
さらに制御手段STMは次のように構成され、次のように層1の物理チャネルDPCCH、DPDCHに介入操作する。
【0061】
4.遠隔通信接続の第1の特性として、移動送受信装置MS1...MS5が実質的に5km/hより小さな速度で移動する場合、パイロットシーケンスPSのNPILOTビットの数を、TPCシーケンスTPCS中のNTPCビットの数および/またはTFCIシーケンスTFCIS中のNTFCIビットの数に有利なように低減し、および/または
5.遠隔通信接続の第2の特性として、移動送受信装置MS1...MS5が実質的に100km/hより大きな速度で移動する場合、TPCシーケンスTPCS中のNTPCビットの数を、パイロットシーケンスPS中のNPILOTビットの数および/またはTFCIシーケンスTFCIS中のNTFCIビットの数に有利なように低減する。
【図面の簡単な説明】
【図1】 図1は、「ダウンリンク」でのWCDMA/FDD無線インタフェースの「3層構造」である。
【図2】 図2は、「アップリンク」でのWCDMA/FDD無線インタフェースの「3層構造」である。
【図3】 図3は、TDCDMA/TDD無線インタフェースの「3層構造」である。
【図4】 図4は、周波数多重、時分割多重、符号分割多重によるチャネル多重使用の無線シナリオである。
【図5】 図5は、送受信機として構成された基地局BTS1,BTS2の基本構造を示す。
【図6】 図6は、同様に送受信機として構成された移動局MS1...MS5の基本構造を示す。
【図7】 図7は、図5および図6に示されたマイクロプロセッサから出発した変形マイクロプロセッサを示す。
Claims (12)
- 移動および/または定置送受信装置間で無線遠隔通信を行う無線遠隔通信システムに対する無線インタフェースであって、
(a)無線インタフェース(PGM)の第1物理層(S1)が、遠隔通信システムのタイムフレーム構造(ZR、MZR)の少なくとも1つのタイムスロット(ZS)に、第1層(S1)に対して割り当てられた各遠隔通信接続のために少なくとも1つの第1の物理的チャネル(DPCCH)と少なくとも1つの第2の物理的チャネル(DPDCH)とを有し、
(b)第1のチャネル(DPCCH)には、チャネル推定データ(NPILOT)を備える、チャネル推定のための第1データフィールド(PS)と、出力制御データ(NTPC)を備える、出力制御のための第2データフィールド(TPCS)と、伝送形式情報データ(NTFCI)を備える、伝送形式情報のための第3データフィールド(TFCIS)とが含まれており、
(c)第2のチャネル(DPDCH)には、有効データ(NDATA、NDATA1、NDATA2)を備える有効データフィールド(NDS)が含まれている形式の無線インタエースにおいて、
(d)無線インタフェース(PGM)の、データ保安を行う第2層(S2)および/または交換を行う第3層(S3)はそれぞれ制御手段(STM)を含み、
該制御手段は次のように構成され、次のように物理チャネル(DPCCH、DPDCH)に操作介入する、すなわち、
データフィールド(PS、TPCS、TFCIS)中のデータ(NPILOT、NTPC、NTFCI)の分配が、遠隔通信の上り方向および/または下り方向での遠隔通信接続中に適応的に変更可能であるように構成され、物理チャネルに操作介入する、
ことを特徴とする無線インタフェース。 - 前記制御手段(STM)は次のように構成され、次のように物理チャネル(DPCCH、DPDCH)に操作介入する、すなわち、
データ(N PILOT 、N TPC 、N TFCI )分配の適応的変更が、有効データフィールド(NDS)中のデータ量が同じであり、タイムスロット(ZS)当たりの全体データ量が同じであるときに行われるよう構成され、物理チャネルに操作介入する、請求項1記載の無線インタフェース。 - 前記制御手段(STM)は次のように構成され、次のように物理チャネル(DPCCH、DPDCH)に操作介入する、すなわち、
データ(N PILOT 、N TPC 、N TFCI )分配の適応的変更が、通信接続特性への適応によって行われるように構成され、物理チャネルに操作介入する、請求項2記載の無線インタフェース。 - 前記制御手段(STM)は次のように構成され、次のように物理チャネル(DPCCH、DPDCH)に操作介入する、すなわち、
データ(N PILOT 、N TPC 、N TFCI )分配の適応的変更が、タイムスロット(ZS)当たりの全体データ量の上昇によって行われるように構成され、物理チャネルに操作介入する、請求項1記載の無線インタフェース。 - 前記制御手段(STM)は次のように構成され、次のように物理チャネル(DPCCH、DPDCH)に操作介入する、すなわち、
データ(N PILOT 、N TPC 、N TFCI )分配の適応的変更が、タイムスロット(ZS)当たりの全体データ量が同じであるときに、データフィールド(PS、TPCS、TFCIS)中のデータ(N PILOT 、N TPC 、N TFCI )を第2のチャネル(DPDCH)に割り当てるか、または有効データフィールド(NDS)中のデータ(N DATA 、N DATA1 、N DATA2 )を第1のチャネル(DPCCH)に割り当てることによって行われるように構成され、物理チャネルに操作介入する、請求項1記載の無線インタフェース。 - 制御手段(STM)は次のように構成され、物理チャネル(DPCCH、DPDCH)に操作介入する、すなわち、
遠隔通信接続の第1の特性として、移動送受信装置(MS1...MS5)が実質的に5km/hより小さな速度で移動する場合、第1のデータフィールド(PS)におけるデータ(NPILOT)の数が、第2のデータフィールド(TPCS)および/または第3のデータフィールド(TFCIS)におけるデータ(NTPC、NTFCI)の数に有利なような低減されるよう構成され、物理チャネルに操作介入する、請求項3記載の無線インタフェース。 - 制御手段(STM)は次のように構成され、物理チャネル(DPCCH、DPDCH)に操作介入する、すなわち、
遠隔通信接続の第2の特性として、移動送受信装置(MS1...MS5)が実質的に100km/hより大きな速度で移動する場合、第2のデータフィールド(TPCS)中のデータ(NTPC)の数が、第1のデータフィールド(PS)および/または第3のデータフィールド(TFCIS)におけるデータ(NPILOT、NTFCI)の数に有利なように低減されるよう構成され、物理チャネルに操作介入する、請求項3または6記載の無線インタフェース。 - タイムスロット(ZS)当たりの全体データ量は、符号分割多重に基づく遠隔通信システムの場合、拡散係数の低減によって拡大可能である、請求項4記載の無線インタフェース。
- 遠隔通信システムは、FDDモードおよび/またはTDDモードでドライブ可能である、請求項1または8項記載の無線インタフェース。
- 遠隔無線システムは広帯域モードでドライブ可能である、請求項8または9記載の無線インタフェース。
- 制御手段(STM)は次のように構成され、次のように物理チャネル(DPCCH、DPDCH)に操作介入する、すなわち、
データ(NPILOT、NTPC、NTFCI)分配の変更が、タイムスロット(ZS)当たりの全体データ量を増大することにより行われるように構成され、物理チャネルに操作介入する、請求項8または9項記載の無線インタフェース。 - 制御手段(STM)は次のように構成され、次のように物理チャネル(DPCCH、DPDCH)に操作介入する、すなわち、
データ(NPILOT、NTPC、NTFCI)分配の変更が、タイムスロット(ZS)当たりの全体データ量が同じであるときに、データフィールド(PS、TPCS、TFCIS)中のデータ(NPILOT、NTPC、NTFCI)を第2のチャネル(DPDCH)に割り当てるか、または有効データフィールド(NDS)中のデータ(NDATA、NDATA1、NDATA2)を第1のチャネル(DPCCH)に割り当てることによって行われるように構成され、物理チャネルに操作介入する、請求項2,3,6または7のいずれか1項記載の無線インタフェース。
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