WO2001074021A1 - Method for signaling the start of a logical channel in a jointly used physical transmission channel of a radio communications system - Google Patents

Method for signaling the start of a logical channel in a jointly used physical transmission channel of a radio communications system Download PDF

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WO2001074021A1
WO2001074021A1 PCT/DE2001/001171 DE0101171W WO0174021A1 WO 2001074021 A1 WO2001074021 A1 WO 2001074021A1 DE 0101171 W DE0101171 W DE 0101171W WO 0174021 A1 WO0174021 A1 WO 0174021A1
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bcch
logical channel
channel
frame
time frame
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Stefan Bahrenburg
Volker Franz
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Siemens Aktiengesellschaft
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B7/00Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/24Radio transmission systems, i.e. using radiation field for communication between two or more posts
    • H04B7/26Radio transmission systems, i.e. using radiation field for communication between two or more posts at least one of which is mobile
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    • H04B7/2643Radio transmission systems, i.e. using radiation field for communication between two or more posts at least one of which is mobile using time-division multiple access [TDMA]
    • H04B7/2653Radio transmission systems, i.e. using radiation field for communication between two or more posts at least one of which is mobile using time-division multiple access [TDMA] for logical channel control
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00Modulated-carrier systems
    • H04L27/18Phase-modulated carrier systems, i.e. using phase-shift keying

Definitions

  • the invention relates to a method for signaling the start of a logical channel in a shared physical transmission channel of a radio communication system.
  • radio communication systems for example the second-generation European mobile radio system GSM (Global System for Mobile Communications)
  • information for example voice, image information or other data
  • the radio interface relates to a connection between a base station and subscriber stations, the subscriber stations being, for example, mobile stations or fixed radio stations.
  • the electromagnetic waves are emitted at carrier frequencies that lie in a frequency band provided for the respective system.
  • UMTS Universal Mobile Telecommunication System
  • frequencies in the frequency band of approx. 2000 MHz are planned.
  • Two modes are provided for the third mobile radio generation, one mode denoting FDD operation (frequency division duplex) and the other mode denoting TDD operation (time division duplex).
  • UMTS mobile radio systems have shared physical transmission channels, so-called P-CCPCH (Primary Common Control Physical Channel), in which, for example, both a general signaling channel BCCH (Broadcast Control Channel) with organizational information and a so-called paging channel PCH (Pagmg Channel) can be sent separately as logical channels.
  • the logical channels are additionally nested over a certain number of time frames (mterleaved) within the m time frames (frames) and superordinate so-called superframe structured radio interface.
  • the term interleaving frame is also used for the number of interleaved time frames for a logical channel.
  • the BCCH and the nesting depth corresponds to the PCH, for example, four time frames.
  • the subscriber station must use a so-called try and error technique to determine the start of an interleaving frame. If the so-called CRC check fails during the demodulation, the subscriber station must assume a further start of an interleaving frame or a poorly received start of an interleaving frame. This disadvantageously reduces the reliability and the speed of the detection of the logical channel. Furthermore, the subscriber station often has to detect time frames that belong to an incomplete nesting frame and then reject them. This disadvantageously increases energy consumption as well as the time until a complete nesting frame is received.
  • the subscriber station can detect the start of an interleaving frame, the subscriber station can determine the position of the currently received time frame within an interleaving frame, and the subscriber station can detect the position of the interleaving frame within a superframe.
  • the subscriber station could refrain from further detection of the missing time frames.
  • a superframe consists of 48 time frames. Inside this superframe are, for example, two nesting frames, each with four
  • BCCH timeframe arranged.
  • the subscriber station only wanted to detect the BCCH, it could specifically suppress the detection of the PCHs sent in the further time frame.
  • the object of the invention is to provide a method which enables reliable signaling of the start of a logical channel. This object is achieved by the method having the features of patent claim 1 and by the base station system of patent claim 17. Advantageous developments of the invention can be found in the dependent claims.
  • 1 shows a block diagram of a radio communication system.
  • 2 shows a schematic representation of the frame structure of a radio interface with a TD-SCDMA subscriber separation method
  • FIG. 3 shows a section of the frame structure from FIG. 3, and 4 shows a schematic representation of the coding of a
  • FIG 5 table 1 FIG 6 table 2
  • a mobile radio system consists in each case of a multiplicity of mobile switching centers MSC (Mobile Switchmg Center), which belong to a switching network (SSS - Switchmg Subsystem) and are networked with one another or provide access to a fixed network, and each with one or more Mobile switching centers MSC connected base station systems BSS (Base Station Subsystem).
  • a base station system BSS in turn has at least one device RNC (Radio Network Controller) for assigning radio resources and at least one base station NB (node B) connected to it.
  • MSC Mobile Switchmg Center
  • SSS - Switchmg Subsystem switching network
  • BSS Base Station Subsystem
  • a base station system BSS in turn has at least one device RNC (Radio Network Controller) for assigning radio resources and at least one base station NB (node B) connected to it.
  • RNC Radio Network Controller
  • a base station NB can establish and maintain connections to subscriber stations UE (user equipment) via a radio interface.
  • At least one radio cell Z is formed by each base station NB.
  • the size of the radio cell Z is generally determined by the range of a general signaling channel BCCH (Broadcast Control Channel), which is sent by the base stations NB with a constant transmission power.
  • BCCH Broadcast Control Channel
  • Other logical signaling channels such as a Pagmg channel PCH (Pag g channel), a notification channel (NCH - Notification Channel) or an access confirmation channel (AGCH - Access Grant Channel) are timed together with the signaling channel BCCH separated in a physical transmission channel P-CCPCH sent.
  • a pilot channel pilot sends synchronization sequences from the base station NB, which are used to synchronize the subscriber station UE with the time base of the base station NB.
  • a plurality of radio cells Z can also be supplied per base station NB.
  • the functional act of this structure can be transferred to other radio communication systems in which the invention can be used.
  • FIG. 1 shows a subscriber station UE which is located in the radio cell Z of a base station NB.
  • the subscriber station UE has set up a communication link to the base station NB, on the upward UL and downward direction DL, a signal transmission of a selected service takes place.
  • the communication connection is separated by one or more spreading codes assigned to the subscriber station UE from communication connections established in parallel in the radio cell Z, the subscriber station UE in each case providing part or all of the spreading codes currently assigned to the radio cell Z for receiving the signals of the own communication connection in accordance with the Known Jo t detection method uses.
  • the frame structure of the radio transmission of the TD-SCDMA mobile radio system can be seen from FIG.
  • the frequency band B for the upward direction UL corresponds to the frequency band B for the downward direction DL.
  • the same is repeated for further carrier frequencies. Due to the variable assignment of the tent slots ts for the upward or downward direction UL, DL, a variety of asymmetrical resource allocations can be made.
  • Part of the time slots tdO .-. Tdn is used accordingly for the signal transmission in the downward direction DL (Downlmk) and the other time slots tuO ... turn for the signal transmission in the upward direction UL (Upl k).
  • Following the first time slot tdO for the downward direction DL there is a guard time for separating the transmission lines DL and UL, which represents the switchover point SP.
  • the protection time consists of a downward pilot time slot DPTS (downlmk pilot time slot) with a length of 75 us for sending synchronization sequences differentiated by a set of so-called gold codes, and a protection time GP (guard period) with a length of 75 us for the switching process between sending and receiving m of the base station NB, and from an upward pilot time slot UPTS (Upl k Pilot Time Slot) with a length of 125 us for sending a synchronization sequence when a connection attempt is made by a subscriber station UE with a subsequent signal on the channel for random access R ⁇ CH.
  • DPTS downward pilot time slot
  • GP guard period
  • UPTS Upl k Pilot Time Slot
  • the data d are spread individually with a fine structure, a spreading code cO, cl ... cn, so that, for example, n connections can be separated on the receiving side by this CDMA component.
  • the spreading of individual symbols of the data d has the effect that Q chips of the duration Tc are transmitted within the symbol duration T sym .
  • the Q chips form the connection-specific spreading code c.
  • a channel measurement sequence tseq for a channel estimation at the receiving end is also embedded in the radio blocks.
  • a radio block is completed with a protection time gp.
  • Chip rate 1.28 Mchip / s frame duration: 5 ms
  • Duration of a time slot 675 ⁇ s spreading factor: 1 to 16
  • the method according to the invention for signaling the start of a time frame within an interleaving frame, for signaling the position of a time frame within an interleaving frame or for signaling the position sition of the nesting frame within a superframe is based on a modulation of the phase of the pilot channel pilot in the waiting pilot time slot DPTS.
  • the midamble, also referred to as the training sequence tseq, of the shared physical transmission channel P-CCPCH is used as a reference value for determining the phase difference.
  • this channel as a reference value has the advantage that it is sent every time frame for and the midamble always corresponds to the first derivative of the midamble basic code used in the radio cell. This is known per se to the subscriber station UE.
  • the P-CCPCH is always sent to the last time slot tdO for the downward direction DL, so that there is a minimum distance a between the center of the midamble tseqO and the center of the synchronization sequence sync of the pilot channel pilot .
  • the distance a between the midamble tseqO and the synchronization sequence sync in the TD-SCDMA system is, for example, 393.75 us or 31.5 symbols, and determines the effects of the time variation and frequency offset on the detection algorithm used.
  • the midamble of the P-CCPCH and the region around the DPTS are detected.
  • a channel estimation is then carried out in the channel treasure window for the P-CCPCH.
  • the strongest channel impulse taps are evaluated using a channel impulse response post processing algorithm used for a known jomt detection process.
  • the contents of DPTS means of a sogenann ⁇ th matched filter is detected (convolutionally encoded with the Ka nalimpulsantwort) and the output signal of the matched filter demodulated.
  • the frequency offset is determined by means of the ⁇ mid-range tseqO and / or the synchronization sequence sync
  • the information of the frequency tracking algorithm is used for the removal of the frequency offset, this can be used for a double check during the detection of the P - CCPCH are carried out
  • an adaptive equalization is used to update the channel impulse response, the channel impulse response at the end of the P-CCPCH radio block being taken into account as a reference for determining the modulation of the pilot channel pilot, and a channel estimation using the last detected symbol of the P-CCPCH performed.
  • two bits per time frame can be signaled. These two bits are sufficient for signaling, for example, the position of the current time frame within an interleaving frame. More than one time frame is necessary to signal further information.
  • the position of the current time frame within a nesting frame is signaled every time frame. This corresponds to the example table 1 m FIG. 5 assigns the respective time frame number to a specific phase difference in comparison to a previously determined phase. The phase difference is determined, for example, in every time frame.
  • the minimum number of time frames to be detected, in order to determine the position within the nesting frame is one in this embodiment. For example, to determine a BCCH time frame within a super frame of 43 time frames, at least 4 time frames must be detected.
  • the position of the time frame within an interleaving frame is advantageously coded directly; after only one detection of a DPTS, the position can be determined.
  • further steps can be carried out.
  • the first and third time frames of an interleaving frame are differently coded without possible ambiguity, and the second and fourth time frames sm ⁇ are coded with double ambiguity.
  • the start of an interleaving frame is signaled differently and the position within a superframe is signaled directly in the first and third time frames of an interleaving frame.
  • the direct signaling can be used to indicate, for example, the start of the next BCCH nesting frame the.
  • the P-CCPCH has two equidistant BCCH nesting frames within 12 nesting frames of a superframe.
  • the following scheme, shown in Table 2 in FIG. 6, is used to signal the start of the next BCCH nesting frame.
  • the phase for the first time frame is defined within the nesting frame according to the rule shown.
  • the phase for the third time frame within the nesting frame is 90 ° larger.
  • the first time frame mnerhalo of the nesting frame is characterized by a phase difference of 0 or + 90 ° compared to the phase of the previous time frame.
  • the third time frame within the nesting frame is accordingly characterized by a phase difference of -90 °.
  • the subscriber station can determine the first time frame of the nesting frame within two or four time frames and then determine whether this nesting frame is a BCCH or only one of the following nesting frames corresponds to the BCCH.
  • the minimum number of time frames to be detected for determining the position of the nesting frame is 2 to 3 in this method.
  • the minimum number of time frames to be detected for determining the BCCH nesting frame is accordingly 2 to 3.
  • the position of a Nesting frames are advantageously signaled with ambiguities.
  • both the start of a nesting frame and its position within a superframe are signaled directly.
  • the phase 45 ° is reserved for marking the start of a nesting frame.
  • the respective phase 135 °, 225 ° and 315 ° is only used to determine the position within the super frame.
  • the further phase quadruples have as many 225 ° symbols as possible.
  • the 180 ° phase difference results in a clear assignment. The closer to the BCCH nesting frame, the more 225 ° symbols are used.
  • phase quadruples of an interleaving frame are evaluated.
  • a length of a superframe of 48 time frames, 12 nesting frames with 4 time frames each can be distinguished.
  • the minimum number of time frames to be detected for determining the position within a nesting frame is 1 to 3 in this embodiment.
  • the minimum number of time frames to be detected for determining the BCCH and the super frame is 3 to 4.
  • This method according to the invention is advantageous in addition to the advantages of the preceding methods already mentioned. ren the beginning of a nesting frame advantageously encoded directly. Furthermore, the time structure of the superframe is only signaled by four time frames. The order and the phase quadruple used can be optimized in such a way that a differential decoding of four or five successive DPTSs also enables the position within the superframe to be detected with large frequency offsets. If detection is carried out under poor transmission conditions, this embodiment enables reliable detection of the superframe.
  • the BCCH was therefore signaled by means of a synchronization channel SCH (synchronization channel).
  • SCH synchronization channel
  • an uncoded radio block of the logical channel is added with a status indicator f (flag), which can consist of one or more bits or symbols for differentiating the different logical channels.
  • flag a status indicator
  • the binary state of this status indicator f defines which logical channel it is.
  • Correct detection is achieved by the in-band signaling of the status indicator f described below in relation to FIG of the logical channel.
  • the method described above using the phase difference can thus be used without hesitation, since the correct channel for determining the phase difference is always referenced in the detection.
  • a radio block shows the expansion of a radio block according to the invention by a status indicator f.
  • the encoder forms a radio block with, for example, 184 bits or data symbols d.
  • an additional bit for the status indicator f is added to this radio block.
  • a CRC checksum (cyclic redundancy check) is added to the expanded radio block by block coding, and finally, in a fourth step 4, the radio block is convolutionally coded.
  • the status indicator f is thus protected twice for transmission via the radio interface and can be reliably detected.
  • a binary state of the status indicator f of 1 can, for example, identify the BCCH, during which the other logical channels are identified by the binary state 0.

Abstract

The invention relates to a method for signaling the start of a logical channel in a jointly used physical transmission channel of a radio communications system according to which the start is signaled by means of a phase relation between the logical channel and another transmission channel.

Description

Beschreibungdescription
Verfahren zur Signalisierung des Beginns eines logischen Kanals m einem gemeinsam genutzten physikalischen Ubertra- gungskanal eines Funk-KommunikationssystemsMethod for signaling the start of a logical channel in a shared physical transmission channel of a radio communication system
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Signalisierung des Beginns eines logischen Kanals in einem gemeinsam genutzten physikalischen Ubertragungskanal eines Funk-Kommunikationssy- ste s.The invention relates to a method for signaling the start of a logical channel in a shared physical transmission channel of a radio communication system.
In Funk-Kommunika ionssystemen, beispielsweise dem europaischen Mobilfunksystem der zweiten Generation GSM (Global System for Mobile Communications), werden Informationen (bei- spielsweise Sprache, Bildinformation oder andere Daten) mit Hilfe von elektromagnetischen Wellen über eine Funkschnittstelle übertragen. Die Funkschnittstelle bezieht sich auf eine Verbindung zwischen einer Basisstation und Teilnehmer- Stationen, wobei die Teilnehmerstationen beispielsweise Mo- bilstationen oder ortsfeste Funkstationen sein können. Das Abstrahlen der elektromagnetischen Wellen erfolgt dabei mit Tragerfrequenzen, die m einem für das jeweilige System vorgesehenen Frequenzband liegen. Für zukunftige Funk-Kommunika- tionssysteme, beispielsweise das UMTS (Universal Mobile Tele- communication System) oder andere Systeme der 3. Generation sind Frequenzen im Frequenzband von ca. 2000 MHz vorgesehen. Für die dritte Mobilfunkgeneration sind zwei Modi vorgesehen, wobei ein Modus einen FDD-Betrieb (frequency division duplex) und der andere Modus einen TDD-Betπeb (time division duplex) bezeichnet. Diese Modi finden m eweils unterschiedlichen Frequenzbandern ihre Anwendung. Beide Modi unterstutzen ein sogenanntes CDMA-Teilnehmerseparierungsverfahren (Code Division Multiple Access) . Ein Vorschlag für ein Mobilfunksystem der dritten Generation nach „TD-SCDMA Radio Transmission Technology for IMT-2000 N Draft V.0.4, der CATT vom September 1998, basiert auf dem be- schriebenen TDD-Modus mit einer Unterstützung eines CDMA- Teilnehmersepaπerungsverfahrens . Durch die Verwendung des CDMA-Teilnehmerseparierungsverfahrens können von mehreren Teilnehmerstationen m einem Zeitschlitz gesendete Ubertra- gungsblocke, die im allgemeinen aus einem Datenteil und einer bekannten Trainingssequenz bestehen, von einer Basisstation parallel verarbeitet werden. Hierzu muß sichergestellt werden, daß die Ubertragungsblocke und insbesondere die eweiligen Trainingssequenzen innerhalb eines bestimmten Zeitfensters am Ort der Basisstation eintreffen, um eine gesicherte Detektion und Trennung der unterschiedlichen Signale zu gewährleisten. Dieses Problem der Synchronisation der Sig- nalubertragung m Aufwartsπchtung tritt bei bekannten CDMA- basierten Funk-Kommunikationssystemen in gleicher Weise auf.In radio communication systems, for example the second-generation European mobile radio system GSM (Global System for Mobile Communications), information (for example voice, image information or other data) is transmitted with the aid of electromagnetic waves via a radio interface. The radio interface relates to a connection between a base station and subscriber stations, the subscriber stations being, for example, mobile stations or fixed radio stations. The electromagnetic waves are emitted at carrier frequencies that lie in a frequency band provided for the respective system. For future radio communication systems, for example the UMTS (Universal Mobile Telecommunication System) or other 3rd generation systems, frequencies in the frequency band of approx. 2000 MHz are planned. Two modes are provided for the third mobile radio generation, one mode denoting FDD operation (frequency division duplex) and the other mode denoting TDD operation (time division duplex). These modes are used in different frequency bands. Both modes support a so-called CDMA subscriber separation procedure (Code Division Multiple Access). A proposal for a third generation mobile radio system according to “TD-SCDMA Radio Transmission Technology for IMT-2000 N Draft V.0.4, the CATT from September 1998, is based on the described TDD mode with the support of a CDMA subscriber separation method. By using the CDMA subscriber separation method, transmission blocks, which generally consist of a data part and a known training sequence, can be processed in parallel by a base station from a number of subscriber stations in a time slot. For this purpose, it must be ensured that the transmission blocks and in particular the training sequences arrive at the base station location within a certain time window in order to ensure reliable detection and separation of the different signals. This problem of the synchronization of the signal transmission in the upward direction occurs in the same way in known CDMA-based radio communication systems.
Das beschriebene TD-SCDMA-System sowie der TDD-Modus desThe described TD-SCDMA system and the TDD mode of the
UMTS-Mobilfunksystems weisen gemeinsam genutzte physikalische Ubertragungskanale, sogenannte P-CCPCH (Primary Common Con- trol Physical Channel) auf, m denen beispielsweise sowohl ein allgemeiner Signalisierungskanal BCCH (Broadcast Control Channel) mit Organisationsinformationen als auch ein sogenannter Pagingkanal PCH (Pagmg Channel) zeitlich getrennt als logische Kanäle ausgesendet werden. Innerhalb der m Zeitrahmen (Frames) und übergeordneten sogenannten Superrahmen strukturierten Funkschnittstelle werden die logischen Ka- nale zusatzlich über eine bestimmte Anzahl von Zeitrahmen verschachtelt (mterleaved) . Im folgenden wird für die Anzahl verschachtelter Zeitrahmen für einen logischen Kanal auch der Begriff Verschachtelungsrahmen verwendet. Für den BCCH und den PCH entspricht die Verschachtelungstiefe beispielsweise vier Zeitrahmen.UMTS mobile radio systems have shared physical transmission channels, so-called P-CCPCH (Primary Common Control Physical Channel), in which, for example, both a general signaling channel BCCH (Broadcast Control Channel) with organizational information and a so-called paging channel PCH (Pagmg Channel) can be sent separately as logical channels. The logical channels are additionally nested over a certain number of time frames (mterleaved) within the m time frames (frames) and superordinate so-called superframe structured radio interface. In the following, the term interleaving frame is also used for the number of interleaved time frames for a logical channel. For the BCCH and the nesting depth corresponds to the PCH, for example, four time frames.
Ist eine die logischen Kanäle empfangende Teilnehmerstation nicht m Kenntnis, welchen Zeitrahmen des verschachtelten logischen Kanals sie gerade empfangt, so ergeben sich daraus folgende Nachteile. Zum einen muß die Teilnehmerstation eine sogenannte Try and Error-Technik zur Bestimmung des Beginns eines Verschachtelungsrahmens anwenden. Schlagt dabei bei der Demodulation der sogenannte CRC-Check fehl, so muß die Teilnehmerstation von einem weiteren Beginn eines Verschachtelungsrahmens oder von einem schlecht empfangenen Beginn eines Verschachtelungsrahmens ausgehen. Dieses reduziert nachteilig die Verläßlichkeit und die Geschwindigkeit der Detektion des logischen Kanals. Weiterhin muß die Teilnehmerstation oftmals Zeitrahmen detektieren, die zu einem unvollständigen Ver- schachtelungsrahmen gehören, und diese anschließend wieder verwerfen. Dieses erhöht nachteilig den Energiekonsum sowie die Zeit bis zum Empfang eines vollständigen Verschachte- lungsrahmens .If a subscriber station receiving the logical channels is not aware of which time frame of the nested logical channel is currently being received, the following disadvantages result. First, the subscriber station must use a so-called try and error technique to determine the start of an interleaving frame. If the so-called CRC check fails during the demodulation, the subscriber station must assume a further start of an interleaving frame or a poorly received start of an interleaving frame. This disadvantageously reduces the reliability and the speed of the detection of the logical channel. Furthermore, the subscriber station often has to detect time frames that belong to an incomplete nesting frame and then reject them. This disadvantageously increases energy consumption as well as the time until a complete nesting frame is received.
Um die beschriebenen Nachteile zu umgehen, sind die folgenden Punkte aus der Sicht der Teilnehmerstation wünschenswert:To avoid the disadvantages described, the following points are desirable from the point of view of the subscriber station:
- die Teilnehmerstation kann den Beginn eines Verschachtelungsrahmens detektieren, die Teilnehmerstation kann die Position des aktuell empfangenen Zeitrahmens innerhalb eines Verschachtelungsrahmens ermitteln, und - d e Teilnehmerstation kann die Position des Verschachtelungsrahmens innerhalb eines Superrahmens detektieren. Bei dem zweiten Punkt konnte die Teilnehmerstation bei einer Verschachtelungstiefe von vier und einer beispielhaften Detektion eines zweiten Zeitrahmens von einer weiteren Detektion der noch fehlenden Zeitrahmen absehen.the subscriber station can detect the start of an interleaving frame, the subscriber station can determine the position of the currently received time frame within an interleaving frame, and the subscriber station can detect the position of the interleaving frame within a superframe. At the second point, with a nesting depth of four and an exemplary detection of a second time frame, the subscriber station could refrain from further detection of the missing time frames.
Bei dem dritten Punkt konnte die Teilnehmerstation beispielsweise gezielt einen bestimmten logischen Kanal detektieren. In dem beschriebenen TD-SCDMA-System besteht ein Superrahmen aus 48 Zeitrahmen. Innernalb dieses Superrahmens sind bei- spielsweise zwei Verschachtelungsrahmen mit jeweils vierAt the third point, the subscriber station was able to specifically detect a specific logical channel, for example. In the TD-SCDMA system described, a superframe consists of 48 time frames. Inside this superframe are, for example, two nesting frames, each with four
Zeitrahmen des BCCHs angeordnet. Für den Fall, daß die Teilnehmerstation nur den BCCH detektieren mochte, konnte sie gezielt die Detektion der m den weiteren Zeitrahmen gesendeten PCHs unterdrucken.BCCH timeframe arranged. In the event that the subscriber station only wanted to detect the BCCH, it could specifically suppress the detection of the PCHs sent in the further time frame.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren anzugeben, das eine gesicherte Signalisierung des Beginns eins logischen Kanals ermöglicht. Diese Aufgabe wird durch das Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und durch das Basisstati- onssystem des Patentanspruchs 17 gelost. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind den abhangigen Patentansprüchen zu entnehmen.The object of the invention is to provide a method which enables reliable signaling of the start of a logical channel. This object is achieved by the method having the features of patent claim 1 and by the base station system of patent claim 17. Advantageous developments of the invention can be found in the dependent claims.
Ausfuhrungsbeispiele der Erfindung werden anhand der beilie- genden Zeichnungen naher erläutert.Exemplary embodiments of the invention are explained in more detail with reference to the accompanying drawings.
Dabei zeigenShow
FIG 1 ein Blockschaltbild eines Funk-Kommunikationssystems . FIG 2 eine schematische Darstellung der Rahmenstruktur einer Funkschnittstelle mit einem TD-SCDMA-Teilnehmer- separierungsverfahren,1 shows a block diagram of a radio communication system. 2 shows a schematic representation of the frame structure of a radio interface with a TD-SCDMA subscriber separation method,
FIG 3 einen Ausschnitt der Rahmenstruktur aus FIG 3, und FIG 4 eine schematische Darstellung der Kodierung eines3 shows a section of the frame structure from FIG. 3, and 4 shows a schematic representation of the coding of a
Funkblocks . FIG 5 Tabelle 1 FIG 6 Tabelle 2 FIG 7 Tabelle 3Radio blocks. FIG 5 table 1 FIG 6 table 2 FIG 7 table 3
Die FIG 1 zeigt einen Teil eines Mobilfunksyste s als Beispiel für die Struktur eines Funk-Kommunikationssystems . Ein Mobilfunksystem besteht jeweils aus einer Vielzahl von Mobil- Vermittlungsstellen MSC (Mobile Switchmg Center) , die zu einem Vermittlungsnetz (SSS - Switchmg Subsystem) gehören und untereinander vernetzt sind bzw. den Zugang zu einem Festnetz herstellen, und aus jeweils einem oder mehreren mit diesen Mobilvermittlungsstellen MSC verbundenen Basisstationssyste- men BSS (Base Station Subsystem) . Ein Basisstationssystem BSS weist wiederum zumindest eine Einrichtung RNC (Radio Network Controller) zum Zuweisen von funktechnischen Ressourcen sowie zumindest eine jeweils damit verbundene Basisstation NB (Node B) auf.1 shows part of a mobile radio system as an example of the structure of a radio communication system. A mobile radio system consists in each case of a multiplicity of mobile switching centers MSC (Mobile Switchmg Center), which belong to a switching network (SSS - Switchmg Subsystem) and are networked with one another or provide access to a fixed network, and each with one or more Mobile switching centers MSC connected base station systems BSS (Base Station Subsystem). A base station system BSS in turn has at least one device RNC (Radio Network Controller) for assigning radio resources and at least one base station NB (node B) connected to it.
Eine Basisstation NB kann über eine Funkschnittstelle Verbindungen zu Teilnehmerstationen UE (User Equipment) aufbauen und unterhalten. Durch ede Basisstation NB wird zumindest eine Funkzelle Z gebildet. Die Große der Funkzelle Z wird der Regel durch die Reichweite eines allgemeinen Signalisie- rungskanals BCCH (Broadcast Control Channel) , der von den Ba- sisstationen NB mit einer jeweils konstanten Sendeleistung gesendet wird, bestimmt. Weitere logische Signalisierungska- nale, wie beispielsweise ein Pagmg-Kanal PCH (Pag g Chan- nel) , ein Notifikations-Kanal (NCH - Notification Channel) oder ein Zugriffsbestatigungs-Kanal (AGCH - Access Grant Channel) werden gemeinsam mit dem Signalisierungskanal BCCH zeitlich getrennt in einem physikalischen Ubertragungskanal P-CCPCH gesendet. Weiterhin werden von der Basisstation NB einem Pilotkanal Pilot Synchronisationssequenzen gesendet, die einer Synchronisation der Teilnehmerstation UE auf die Zeitbasis der Basisstation NB dienen.A base station NB can establish and maintain connections to subscriber stations UE (user equipment) via a radio interface. At least one radio cell Z is formed by each base station NB. The size of the radio cell Z is generally determined by the range of a general signaling channel BCCH (Broadcast Control Channel), which is sent by the base stations NB with a constant transmission power. Other logical signaling channels, such as a Pagmg channel PCH (Pag g channel), a notification channel (NCH - Notification Channel) or an access confirmation channel (AGCH - Access Grant Channel) are timed together with the signaling channel BCCH separated in a physical transmission channel P-CCPCH sent. Furthermore, a pilot channel pilot sends synchronization sequences from the base station NB, which are used to synchronize the subscriber station UE with the time base of the base station NB.
Bei einer Sektorisierung oder bei hierarchischen Zellstrukturen können pro Basisstation NB auch mehrere Funkzellen Z versorgt werden. Die Funktionalltat dieser Struktur ist auf andere Funk-Kommunikationssysteme übertragbar, in denen die Er- findung zum Einsatz kommen kann.In the case of sectorization or hierarchical cell structures, a plurality of radio cells Z can also be supplied per base station NB. The functional act of this structure can be transferred to other radio communication systems in which the invention can be used.
Das Beispiel der FIG 1 zeigt eine Teilnehmerstation UE, die sich der Funkzelle Z einer Basisstation NB befinden. Die Teilnehmerstation UE hat eine Kommunikationsverbindung zu der Basisstation NB aufgebaut, auf der Aufwärts- UL und Abwartsrichtung DL eine Signalubertragung eines gewählten Dienstes erfolgt. Die Kommunikationsverbindung wird durch einen oder mehrere der Teilnehmerstation UE zugeteilte Spreizkodes von parallel m der Funkzelle Z aufgebauten Kommunikations- Verbindungen separiert, wobei die Teilnehmerstation UE jeweils einen Teil oder alle aktuell m der Funkzelle Z zugeteilten Spreizkodes für den Empfang der Signale der eigenen Kommunikationsverbindung gemäß dem bekannten Jo t-Detection- Verfahren nutzt.The example in FIG. 1 shows a subscriber station UE which is located in the radio cell Z of a base station NB. The subscriber station UE has set up a communication link to the base station NB, on the upward UL and downward direction DL, a signal transmission of a selected service takes place. The communication connection is separated by one or more spreading codes assigned to the subscriber station UE from communication connections established in parallel in the radio cell Z, the subscriber station UE in each case providing part or all of the spreading codes currently assigned to the radio cell Z for receiving the signals of the own communication connection in accordance with the Known Jo t detection method uses.
Die Rahmenstruktur der Funkubertragung des TD-SCDMA-Mobil- funksystems ist aus der FIG 2 ersichtlich. Die Funkschnittstelle st als eine breitbandige Funkschnittstelle mit einem Frequenzband B = 1,6 MHz (somit drei Frequenzbander pro 5 MHz) , mit einer Zeitrahmendauer von 5 ms (somit zwei Zeitrahmen fr pro UTRA-Zeitrahmen) , mit 7 Zeitschlitzen ts einer jeweiligen Lange von 675 us für Verkehrskanale, sowie mit CDMA- Teilnehmersepaπerung unter Nutzung von 16 unterschiedlichen Spreizkodes cO bis cl5 ausgebildet.The frame structure of the radio transmission of the TD-SCDMA mobile radio system can be seen from FIG. The radio interface is a broadband radio interface with a frequency band B = 1.6 MHz (thus three frequency bands per 5 MHz), with a time frame duration of 5 ms (thus two time frames for each UTRA time frame), with 7 time slots ts of a respective length of 675 us for traffic channels, as well as with CDMA Participant separation using 16 different spreading codes cO to cl5.
Bei dem dargestellten TDD-Ubertragungsverfahren entspricht das Frequenzband B für die Aufwartsrichtung UL dem Frequenzband B für die Abwartsrichtung DL. Gleiches wiederholt sich für weitere Tr gerfrequenzen. Durch die variable Zuordnung der Zeltschlitze ts für die Auf- oder Abwartsrichtung UL, DL können ielfaltige asymmetrische Ressourcenzuteilungen vorge- nommen werden. Ein Teil der Zeitschlitze tdO.-.tdn wird entsprechend für die Signalubertragung in Abwartsrichtung DL (Downlmk) und die übrigen Zeitschlitze tuO ... turn für die Signalubertragung in Aufwartsrichtung UL (Upl k) genutzt. Die Parameter n, m und somit der Umschaltpunkt SP (Switchmg Point) sind individuell an einen aktuellen Bedarf adaptierbar, wobei jeweils die Beziehung n+m+2=7 gilt. Im zeitlichen Anschluß an den ersten Zeitschlitz tdO für die Abwartsrichtung DL folgt eine Schutzzeit zur Separierung der Ubertra- gungsπchtungen DL und UL, die den Umschaltpunkt SP dar- stellt.In the TDD transmission method shown, the frequency band B for the upward direction UL corresponds to the frequency band B for the downward direction DL. The same is repeated for further carrier frequencies. Due to the variable assignment of the tent slots ts for the upward or downward direction UL, DL, a variety of asymmetrical resource allocations can be made. Part of the time slots tdO .-. Tdn is used accordingly for the signal transmission in the downward direction DL (Downlmk) and the other time slots tuO ... turn for the signal transmission in the upward direction UL (Upl k). The parameters n, m and thus the switchover point SP (Switchmg Point) can be individually adapted to a current requirement, the relationship n + m + 2 = 7 in each case. Following the first time slot tdO for the downward direction DL, there is a guard time for separating the transmission lines DL and UL, which represents the switchover point SP.
Die Schutzzeit besteht aus einem Abwarts-Pilotzeitschlitz DPTS (Downlmk Pilot Time Slot) mit einer Lange von 75 us zum Senden von durch einen Satz sogenannter Gold-Codes unter- schiedener Synchronisationssequenzen, aus einer Schutzzeit GP (Guard Period) mit einer Lange von 75 us für den Umschaltvorgang zwischen Senden und Empfangen m der Basisstation NB, sowie aus einem Aufwarts-Pilotzeitschlitz UPTS (Upl k Pilot Time Slot) mit einer Lange von 125 us zum Senden einer Syn- chronisationssequenz bei einem Verbindungsaufbauversuch durch eine Teilnehmerstation UE mit einer anschließenden Signali- sierung auf dem Kanal zum wahlfreien Zugriff RÄCH. Zur Unter- Scheidung mehrerer Teilnehmerstationen UE bei dieser Zugriffsprozedur wird wiederum ein Satz Gold-Codes verwendet.The protection time consists of a downward pilot time slot DPTS (downlmk pilot time slot) with a length of 75 us for sending synchronization sequences differentiated by a set of so-called gold codes, and a protection time GP (guard period) with a length of 75 us for the switching process between sending and receiving m of the base station NB, and from an upward pilot time slot UPTS (Upl k Pilot Time Slot) with a length of 125 us for sending a synchronization sequence when a connection attempt is made by a subscriber station UE with a subsequent signal on the channel for random access RÄCH. For sub- Divorce of several subscriber stations UE in this access procedure a set of gold codes is used again.
Innerhalb der Zeitschlitze ts werden Informationen mehrerer Verbindungen Funkblocken übertragen. Die Daten d sind ver- bmdungsmdividuell mit einer Feinstruktur, einem Spreizkode cO, cl...cn gespreizt, so daß e pfangsseitig beispielsweise n Verbindungen durch diese CDMA-Komponente separierbar sind. Die Spreizung von einzelnen Symbolen der Daten d bewirkt, daß innerhalb der Symboldauer Tsym Q Chips der Dauer Tc übertragen werden. Die Q Chips bilden dabei den verbmdungsmdividu- ellen Spreizkode c. In den Funkblocken ist weiterhin eine Kanalmeßsequenz tseq für eine empfangsseitige Kanalschatzung eingebettet. Ein Funkblock wird jeweils mit einer Schutzzeit gp abgeschlossen.Information of several connections radio blocks are transmitted within the time slots ts. The data d are spread individually with a fine structure, a spreading code cO, cl ... cn, so that, for example, n connections can be separated on the receiving side by this CDMA component. The spreading of individual symbols of the data d has the effect that Q chips of the duration Tc are transmitted within the symbol duration T sym . The Q chips form the connection-specific spreading code c. A channel measurement sequence tseq for a channel estimation at the receiving end is also embedded in the radio blocks. A radio block is completed with a protection time gp.
Die verwendeten Parameter der Funkschnittstelle für das beschriebene TD-SCDMA-System sind vorteilhafterweise: Chiprate: 1,28 Mchip/s Rahmendauer: 5 msThe parameters of the radio interface used for the described TD-SCDMA system are advantageously: Chip rate: 1.28 Mchip / s frame duration: 5 ms
Anzahl Zeitschlitze: 7Number of time slots: 7
Dauer eines Zeitschlitzes : 675 μs Spreizfaktor: 1 bis 16Duration of a time slot: 675 μs spreading factor: 1 to 16
Bandbreite: 1,6 MHzBandwidth: 1.6 MHz
Diese Parameter ermöglichen eine bestmögliche Harmonisierung mit dem UTRA TDD- und FDD-Modus (FDD frequency division duplex) sowie dem bekannten GSM-Mobilfunksystem.These parameters enable the best possible harmonization with the UTRA TDD and FDD mode (FDD frequency division duplex) as well as the well-known GSM mobile radio system.
Das erfmdungsgemaße Verfahren zur Signalisierung des Beginns eines Zeitrahmens innerhalb eines Verschachtelungsrahmens, zur Signalisierung der Position eines Zeitrahmens innerhalb eines Verschachtelungsrahmens oder zur Signalisierung der Po- sition des Verschachtelungsrahmens innerhalb eines Superrah- mens basiert auf einer Modulation der Phase des Pilotkanals Pilot m dem A warts-Pilotzeitschlitz DPTS. Hierzu wird als Referenzwert zur Bestimmung der Phasendifferenz erfmdungsge- maß beispielsweise die Mittambel, auch als Trainingssequenz tseq bezeichnet, des gemeinsam genutzten physikalischen Uber- tragungskanals P-CCPCH genutzt. Diesen Kanal als Referenzwert zu nutzen besitzt den Vorteil, daß er jedem Zeitrahmen fr gesendet wird und die Mittambel immer der ersten Ableitung des m der Funkzelle genutzten Mittambelgrundkodes entspricht. Dieses ist der Teilnehmerstation UE per se bekannt. Weiterhin wird, wie m den Figuren 2 und 3 dargestellt, der P-CCPCH immer dem letzten Zeitschlitz tdO für die Abwartsrichtung DL gesendet, so daß eine minimale Distanz a zwischen der Mitte der Mittambel tseqO und der Mitte der Synchronisationssequenz sync des Pilotkanals Pilot gegeben ist. Die Distanz a zwischen der Mittambel tseqO und der Synchronisationssequenz sync betragt bei dem TD-SCDMA-System beispielsweise 393,75 us bzw. 31,5 Symbole, und bestimmt die Ef- fekte der Zeitvariation und Frequenzoffset auf den verwendeten Detektions-Algoπthmus .The method according to the invention for signaling the start of a time frame within an interleaving frame, for signaling the position of a time frame within an interleaving frame or for signaling the position sition of the nesting frame within a superframe is based on a modulation of the phase of the pilot channel pilot in the waiting pilot time slot DPTS. For this purpose, the midamble, also referred to as the training sequence tseq, of the shared physical transmission channel P-CCPCH is used as a reference value for determining the phase difference. Using this channel as a reference value has the advantage that it is sent every time frame for and the midamble always corresponds to the first derivative of the midamble basic code used in the radio cell. This is known per se to the subscriber station UE. Furthermore, as shown in FIGS. 2 and 3, the P-CCPCH is always sent to the last time slot tdO for the downward direction DL, so that there is a minimum distance a between the center of the midamble tseqO and the center of the synchronization sequence sync of the pilot channel pilot , The distance a between the midamble tseqO and the synchronization sequence sync in the TD-SCDMA system is, for example, 393.75 us or 31.5 symbols, and determines the effects of the time variation and frequency offset on the detection algorithm used.
Zur Detektion der Modulation des Pilotkanals Pilot sind verschiedene Algorithmen verwendbar, wobei die im folgenden vor- gestellten Algorithmen sich der Komplexität und Verläßlichkeit unterscheiden.Various algorithms can be used to detect the modulation of the pilot channel Pilot, the algorithms presented below differing in complexity and reliability.
Bei einem ersten Algorithmus wird die Mittambel des P-CCPCH und die Region um den DPTS detektiert. Anschließend wird eine Kanalschatzung m dem Kanalschatzfenster für den P-CCPCH durchgeführt. Die stärksten Kanalimpulstaps werden mit einem Kanalimpulsantwort-Post Processing Algorithmus, der für einen bekannten Jomt-Detection-Prozess verwendet wird, bewertet. Nachfolgend wird der Inhalt des DPTS mittels eines sogenann¬ ten Matched Filters detektiert ( faltungskodiert mit der Ka- nalimpulsantwort) und das Ausgangssignal des Matched Filters demoduliert .In a first algorithm, the midamble of the P-CCPCH and the region around the DPTS are detected. A channel estimation is then carried out in the channel treasure window for the P-CCPCH. The strongest channel impulse taps are evaluated using a channel impulse response post processing algorithm used for a known jomt detection process. Subsequently, the contents of DPTS means of a sogenann ¬ th matched filter is detected (convolutionally encoded with the Ka nalimpulsantwort) and the output signal of the matched filter demodulated.
Bei weiteren Algorithmen wird beispielsweise: der Frequenz-Offset mittels αer Mittambel tseqO und/oder der Synchronisationssequenz sync bestimmt, die Information des Frequenz-Nachfuhr-Algoπthmus für die Entfernung des Frequenz-Offser genutzt, dieses kann für eine doppelte Überprüfung wahrend der Detektion des P- CCPCH durchgeführt werden, eine adaptive Entzerrung zur Aktualisierung der Kanalimpulsantwort genutzt, wobei die Kanalimpulsantwort am Ende des P-CCPCH-Funkblocks als Referenz für den Bestimmung der Modulation des Pilotkanals Pilot berücksichtigt wird, und eine Kanalschatzung unter Verwendung des letzten detek- tierten Symbols des P-CCPCH durchgeführt.In the case of further algorithms, for example: the frequency offset is determined by means of the α mid-range tseqO and / or the synchronization sequence sync, the information of the frequency tracking algorithm is used for the removal of the frequency offset, this can be used for a double check during the detection of the P - CCPCH are carried out, an adaptive equalization is used to update the channel impulse response, the channel impulse response at the end of the P-CCPCH radio block being taken into account as a reference for determining the modulation of the pilot channel pilot, and a channel estimation using the last detected symbol of the P-CCPCH performed.
Nachfolgend werden unterschiedliche erfmdungsgemaße Signali- sierungsstrategien beschrieben.Different signaling strategies according to the invention are described below.
Für den Fall einer 4PSK-Modulatιon für den DPTS können zwei bit pro Zeitrahmen signalisiert werden. Diese zwei bit sind ausreichend f r eine Signalsierung beispielsweise der Position des aktuellen Zeitrahmens innerhalb eines Verschachtelungsrahmens. Mehr als ein Zeitrahmen sind notwendig zur Signalisierung von weiteren Informationen.In the case of a 4PSK modulation for the DPTS, two bits per time frame can be signaled. These two bits are sufficient for signaling, for example, the position of the current time frame within an interleaving frame. More than one time frame is necessary to signal further information.
Entsprechend einer ersten Ausfuhrung des erfmdungsgemaßenAccording to a first implementation of the invention
Verfahrens wird die Position des aktuellen Zeitrahmens innerhalb eines Verschachtelungsrahmens jedem Zeitrahmen signalisiert. Dabei wird entsprechena der beispielshaften Tabelle 1 m FIG 5 die jeweilige Zeitrahmennummer einer bestimmten Phasendifferenz im Vergleich zu einer vorausgehend Destimmte Phase zugeordnet. Die Phasendifferenz wird beispielsweise in jedem Zeitrahmen ermittelt.The position of the current time frame within a nesting frame is signaled every time frame. This corresponds to the example table 1 m FIG. 5 assigns the respective time frame number to a specific phase difference in comparison to a previously determined phase. The phase difference is determined, for example, in every time frame.
Die minimale Anzahl zu detektierender Zeitrahmen, am die Position innerhalb des Verschachtelungsrahmens zu ermitteln Detragt bei dieser Ausgestaltung eins. Um beispielsweise einen BCCH-Zeitrahmen innerhalb eines Superrahmens von 43 Zeitrah- men zu ermitteln, müssen mindestens 4 Zeitrahmen αetektiert werden.The minimum number of time frames to be detected, in order to determine the position within the nesting frame, is one in this embodiment. For example, to determine a BCCH time frame within a super frame of 43 time frames, at least 4 time frames must be detected.
Vorteilhaft wird bei diesem Verfahren die Position des Zeitrahmens innerhalb eines Verschachtelungsrahmens direkt kodiert, nach nur einer Detektion eines DPTS ist αie Position bestimmbar. Für eine doppelte Überprüfung wahrend des Empfangs eines Verschachtelungsrahmens können weitere Schritte durchgeführt werden. Für den Fall eines starken Frequenz- Offsets sind der erste und der dritte Zeitrahmen eines Ver- schachtelungsrahmens ohne mögliche Mehrdeutigkeit differenzkodiert, und der zweite und vierte Zeitrahmen smα mit einer doppelten Mehrdeutigkeit kodiert.In this method, the position of the time frame within an interleaving frame is advantageously coded directly; after only one detection of a DPTS, the position can be determined. For a double check while receiving a nesting frame, further steps can be carried out. In the case of a strong frequency offset, the first and third time frames of an interleaving frame are differently coded without possible ambiguity, and the second and fourth time frames smα are coded with double ambiguity.
Gemäß einer zweiten Ausfuhrung des erfmdungsgemaßen Verfah- rens wird der Beginn eines Verschachtelungsrahmens differen- tiell und die Position innerhalb eines Superrahmens direkt m dem ersten und dritten Zeitrahmen eines Verschachtelungsrahmens signalisiert.According to a second embodiment of the method according to the invention, the start of an interleaving frame is signaled differently and the position within a superframe is signaled directly in the first and third time frames of an interleaving frame.
Für den beispielhafte Fall, daß der Start des Verschachtelungsrahmens nur differentiell signalisiert wird, Kann die direkte Signalisierung für die Angabe beispielsweise des Beginns des nächsten BCCH-Verschachtelungsrahmens genutzt wer- den. Der P-CCPCH weist oeispielsweise zwei equidistante BCCH- Verschachtelungsranmen innerhalb von 12 Verschachtelungsrahmen eines Superrahmens auf. Für die Signalisierung des Beginns des nächsten BCCH-Verschachtelungsrahmens wird folgen- des in der Tabelle 2 m FIG 6 angegebenes Schema verwendet. Dabei wird die Phase für den ersten Zeitrahmen innerhalb des Verschachtelungsrahmenss nach der dargestellten Regel definiert .In the exemplary case that the start of the nesting frame is only signaled differentially, the direct signaling can be used to indicate, for example, the start of the next BCCH nesting frame the. For example, the P-CCPCH has two equidistant BCCH nesting frames within 12 nesting frames of a superframe. The following scheme, shown in Table 2 in FIG. 6, is used to signal the start of the next BCCH nesting frame. The phase for the first time frame is defined within the nesting frame according to the rule shown.
Bei diesem Beispiel ist die Phase für den dritten Zeitrahmen innerhalb des Verscnachtelungsrahmens um 90° großer. Der erste Zeitrahmen mnerhalo des Verschachtelungsrahmens ist durch eine Phasendifferenz von 0 oder +90° gegenüber der Phase des vorhergehenden Zeitrahmens gekennzeichnet. Der dritte Zeitrahmen innerhalb des Verschachtelungsrahmens ist entsprechend durch eine Phasendifferenz von -90° gekennzeichnet. Für den Fall, daß ein Phasen-Offset von 225° oder 315° detektiert wird, kann die Teilnehmerstation den ersten Zeitrahmen des Verschachtelungsrahmens innerhalb von zwei oder vier Zeitrahmen bestimmen und anschließend ermitteln, ob es sich bei diesem Verschachtelungsrahmen um einen BCCH handelt, oder erst einer der nachfolgenden Verschachtelungsrahmen dem BCCH entspricht.In this example, the phase for the third time frame within the nesting frame is 90 ° larger. The first time frame mnerhalo of the nesting frame is characterized by a phase difference of 0 or + 90 ° compared to the phase of the previous time frame. The third time frame within the nesting frame is accordingly characterized by a phase difference of -90 °. In the event that a phase offset of 225 ° or 315 ° is detected, the subscriber station can determine the first time frame of the nesting frame within two or four time frames and then determine whether this nesting frame is a BCCH or only one of the following nesting frames corresponds to the BCCH.
Die minimale -Anzahl zu detektierender Zeitrahmen zur Bestimmung der Position des Verschachtelungsrahmens betragt bei diesem Verfahren 2 bis 3. Die minimale Anzahl zu detektierender Zeitrahmen zur Bestimmung des BCCH-Verschachtelungsrahmens betragt entsprechend 2 bis .The minimum number of time frames to be detected for determining the position of the nesting frame is 2 to 3 in this method. The minimum number of time frames to be detected for determining the BCCH nesting frame is accordingly 2 to 3.
Zusätzlich zu den genannten Vorteilen der ersten beschriebenen Ausf hrung kann bei diesem Verfahren die Position eines Verschachtelungsrahmens vorteilhaft mit Mehrdeutigkeiten signalisiert werden.In addition to the mentioned advantages of the first described embodiment, the position of a Nesting frames are advantageously signaled with ambiguities.
Entsprechend einer dritten Ausfuhrung des erf dungsgemaßen Verfahrens wird sowohl der Beginn eines Verschachtelungsrahmens als auch dessen Position innerhalb eines Superrahmens direkt signalisiert. Bei dieser Ausfuhrung ist beispielsweise die Phase 45° zur Kennzeichnung des Beginns eines Verschachtelungsrahmens reserviert. Für die weiteren Zeitrahmen des Verschachtelungsrahmens wird die jeweilige Phase 135°, 225° und 315° nur zur Bestimmung der Position innerhalb des Superrahmens verwendet. Zur Vermeidung von Detektionsfehlern zwischen 45°-Symbolen und den weiteren Symbolen weisen die weiteren Phasenquadrupeln soviele 225°-Symbole wie möglich auf. Durch die 180° Phasendifferenz ergibt sich hieraus eine eindeutige Zuordnung. Je naher em BCCH-Verschachtelungsrahmen gelegen ist, umso mehr 225°-Symbole werden genutzt. Dieses Beziehungen sind m der Tabelle 3 m FIG 7 dargestellt.According to a third embodiment of the method according to the invention, both the start of a nesting frame and its position within a superframe are signaled directly. In this embodiment, for example, the phase 45 ° is reserved for marking the start of a nesting frame. For the other time frames of the nesting frame, the respective phase 135 °, 225 ° and 315 ° is only used to determine the position within the super frame. To avoid detection errors between 45 ° symbols and the other symbols, the further phase quadruples have as many 225 ° symbols as possible. The 180 ° phase difference results in a clear assignment. The closer to the BCCH nesting frame, the more 225 ° symbols are used. These relationships are shown in Table 3 in FIG. 7.
Zur Bestimmung der Position innerhalb des Superrahmens werden die vier Phasen (Phasen-Quadrupel) eines Verschachtelungsrahmens ausgewertet. Bei einer Lange eines Superrahmens von 48 Zeitrahmen können hierdurch 12 Verschachtelungsrahmen mit jeweils 4 Zeitrahmen unterschieden werden.To determine the position within the superframe, the four phases (phase quadruples) of an interleaving frame are evaluated. With a length of a superframe of 48 time frames, 12 nesting frames with 4 time frames each can be distinguished.
Die minimale Anzahl zu detektierender Zeitrahmen zur Ermittlung der Position innerhalb eines Verschachtelungsrahmens betragt bei dieser Ausfuhrung 1 bis 3. Die minimale Anzahl zu detektierender Zeitrahmens zur Ermittlung des BCCH und des Superrahmens betragt 3 bis 4.The minimum number of time frames to be detected for determining the position within a nesting frame is 1 to 3 in this embodiment. The minimum number of time frames to be detected for determining the BCCH and the super frame is 3 to 4.
Vorteilhaft wird durch dieses erfmdungsgemaße Verfahren neben den bereits geannten Vorteilen der vorhergehenden Verfah- ren der Beginn eines Verschachtelungsrahmens vorteilhaft direkt kodiert. Weiterhin wird die zeitliche Struktur des Superrahmens nur vier Zeitrahmen signalisiert. Die Ordnung sowie das verwendete Phasenquadrupel kann m der Weise opti- miert werden, daß eine Differenzdekodierung von vier oder fünf sukzessiven DPTS auch eine Detektion der Position innerhalb des Superrahmens bei großen Frequenz-Offsets ermöglicht. Bei einer Detektion unter schlechten Ubertragungsbedmgungen ermöglicht diese Ausfuhrung eine sichere Detektion des Super- rahmens .This method according to the invention is advantageous in addition to the advantages of the preceding methods already mentioned. ren the beginning of a nesting frame advantageously encoded directly. Furthermore, the time structure of the superframe is only signaled by four time frames. The order and the phase quadruple used can be optimized in such a way that a differential decoding of four or five successive DPTSs also enables the position within the superframe to be detected with large frequency offsets. If detection is carried out under poor transmission conditions, this embodiment enables reliable detection of the superframe.
Bei schlechten Ubertragungsbedmgungen kann der Fall auftreten, daß eine Teilnehmerstation nicht m der Lage ist, den BCCH bzw. einen weiteren logischen Kanal eindeutig zu ldenti- fizieren, da mehrere logische Kanäle auf einen gemeinsam genutzten physikalischen Ubertragungskanal P-CCPCH abgebildet werden. In dem bekannten GSM-Mobilfunksystem wurde daher der BCCH mittels eines Synchronisationskanals SCH (Synchronisation Channel) signalisiert. Em derartiger Kanal ist dem beschriebenen TD-SCDMA-System nicht vorgesehen. Diese Information liegt implizit der Phasendifferenz vor.In the case of poor transmission conditions, the situation can arise in which a subscriber station is not able to uniquely identify the BCCH or another logical channel, since several logical channels are mapped onto a shared physical transmission channel P-CCPCH. In the known GSM mobile radio system, the BCCH was therefore signaled by means of a synchronization channel SCH (synchronization channel). The described TD-SCDMA system is not provided with such a channel. This information is implicitly the phase difference.
Um bei schlechten Ubertragungsverhaltnissen eine sichere Detektion beispielsweise des BCCH zu ermöglichen, wird einem unkodierten Funkblock des logischen Kanals em Statusanzeiger f (flag) hinzugefügt, der aus einem oder mehreren Bits bzw. Symbolen zur Unterscheidung der verschiedenen logischen Kanäle bestehen kann. Der binare Zustand dieses Statusanzeigers f definiert dabei, um welchen logischen Kanal es sich han- delt.In order to enable reliable detection of, for example, the BCCH in the event of poor transmission conditions, an uncoded radio block of the logical channel is added with a status indicator f (flag), which can consist of one or more bits or symbols for differentiating the different logical channels. The binary state of this status indicator f defines which logical channel it is.
Durch die nachfolgend zu der FIG 4 beschriebene Inbandsigna- lisierung des Statusanzeigers f wird eine korrekte Detektion des logischen Kanals ermöglicht. Das oben beschriebene Verfahren unter Nutzung der Phasendifferenz kann somit ohne Bedenken angewendet werden, da bei der Detektion immer der richtige Kanal zur Ermittlung der Phasendifferenz referen- ziert wird.Correct detection is achieved by the in-band signaling of the status indicator f described below in relation to FIG of the logical channel. The method described above using the phase difference can thus be used without hesitation, since the correct channel for determining the phase difference is always referenced in the detection.
Die FIG 4 stellt die er mdungsgemaße Erweiterung eines Funkblocks um einen Statusanzeiger f dar. Em Kodierer bildet m einem ersten Schritt 1 einen Funkblock mit beispielsweise 184 bits bzw. Datensymbolen d. Diesem Funkblock wird m einem zweiten Schritt 2 em weiteres bit für den Statusanzeiger f hinzugefügt. Gemäß einem beispielhaften dritten Schritt 3 wird eine CRC-Checksumme (Cyclic Redundancy Check) dem erweiterten Funkblock durch eine Blockkodierung hinzugefugt, und es erfolgt m einem vierten Schritt 4 schließlich eine Faltungskodierung des Funkblocks.4 shows the expansion of a radio block according to the invention by a status indicator f. In a first step 1, the encoder forms a radio block with, for example, 184 bits or data symbols d. In a second step 2, an additional bit for the status indicator f is added to this radio block. According to an exemplary third step 3, a CRC checksum (cyclic redundancy check) is added to the expanded radio block by block coding, and finally, in a fourth step 4, the radio block is convolutionally coded.
Der Statusanzeiger f ist somit zweifach für die Übertragung über die Funkschnittstelle geschützt und kann sicher detek- tiert werden. Em binarer Zustand des Statusanzeigers f von 1 kann beispielsweise den BCCH kennzeichnen, währenddessen die weiteren logischen Kanäle durch den binaren Zustand 0 gekennzeichnet sind. Bei Verwendung mehrerer Bits für den Statusanzeiger ist auch eine Unterscheidung der weiteren logischen Kanäle möglich. The status indicator f is thus protected twice for transmission via the radio interface and can be reliably detected. A binary state of the status indicator f of 1 can, for example, identify the BCCH, during which the other logical channels are identified by the binary state 0. When using several bits for the status indicator, it is also possible to differentiate between the other logical channels.

Claims

Patentansprüche claims
1. Verfahren zur Signalisierung des Beginns eines logischen Kanals (BCCH) einem gemeinsam genutzten physikalischen Ubertragungskanal (P-CCPCH) eines Funk-Kommunikationssystems,1. Method for signaling the start of a logical channel (BCCH) a shared physical transmission channel (P-CCPCH) of a radio communication system,
der Beginn mittels einer Phasenbeziehung zwischen dem logischen Kanal (BCCH) und einem weiteren Ubertragungskanal (Pilot) signalisiert wird.the beginning is signaled by means of a phase relationship between the logical channel (BCCH) and a further transmission channel (pilot).
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem eine Phasendifferenz zwischen Symbolen des logischen Kanals (BCCH) und Symbolen des weiteren Ubertragungskanals (Pilot) den Beginn signalisiert.2. The method according to claim 1, in which a phase difference between symbols of the logical channel (BCCH) and symbols of the further transmission channel (pilot) signals the beginning.
3. Verfahren nach einem vorhergehenden Anspruch, bei dem durch eine Phasenmodulation der Symbole des weiteren Ubertragungskanals (Pilot) der Beginn signalisiert wird.3. The method according to any preceding claim, in which the beginning is signaled by a phase modulation of the symbols of the further transmission channel (pilot).
4. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die Phase des logischen Kanals (BCCH) als Referenz zur Bestimmung der Phasendifferenz dient.4. The method according to the preceding claim, wherein the phase of the logical channel (BCCH) serves as a reference for determining the phase difference.
5. Verfahren nach einem vorhergehenden -Anspruch, bei dem der logische Kanal (BCCH) verschachtelt ber mehrere Zeitrahmen (fr) innerhalb des gemeinsam genutzten physikalischen Ubertragungskanals (P-CCPCH) übertragen wird.5. Method according to a preceding claim, in which the logical channel (BCCH) is transmitted nested over several time frames (fr) within the shared physical transmission channel (P-CCPCH).
6. Verfahren nach einem vorhergehenden Anspruch, bei dem m dem gemeinsam genutzten physikalischen Ubertragungskanal (P-CCPCH) zumindest em weiterer logischer Kanal (PCH) bertragen wird. 6. The method according to any preceding claim, in which m the shared physical transmission channel (P-CCPCH) is transmitted at least em another logical channel (PCH).
7. Verfahren nach einem vorhergehenden Anspruch, bei dem der logische Kanal (BCCH) einer Anzahl von Zeitrahmen (fr) innerhalb eines aus mehreren Zeitrahmen (fr) bestehenden Superrahmens ausgesendet wird.7. The method according to any preceding claim, wherein the logical channel (BCCH) a number of time frames (fr) is transmitted within a superframe consisting of several time frames (fr).
8. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, bei dem durch die Phasenbeziehung eine Position des jeweiligen Zeitrahmens (fr) innerhalb der verschachtelten Zeitrahmen (fr) für den logischen Kanal (BCCH) definiert wird.8. The method according to the preceding claim, wherein a position of the respective time frame (fr) within the nested time frame (fr) for the logical channel (BCCH) is defined by the phase relationship.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei dem durch die Phasenbeziehung eine Position des Beginns der verschachtelten Zeitrahmen (fr) innerhalb eines Superrahmens signalisiert wird.9. The method according to any one of claims 1 to 7, in which a position of the beginning of the nested time frame (fr) is signaled within a superframe by the phase relationship.
10. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, bei dem die Position des jeweiligen Zeitrahmens (fr) innerhalb der verschachtelten Zeitrahmen (fr) für den logischen Kanal10. The method according to the preceding claim, wherein the position of the respective time frame (fr) within the nested time frame (fr) for the logical channel
(BCCH) durch eine differenzielle Phasenbeziehung definiert wird.(BCCH) is defined by a differential phase relationship.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei dem die Position des jeweiligen Zeitrahmens (fr) innerhalb der verschachtelten Zeitrahmen (fr) für den logischen Kanal (BCCH) und die Position des Beginns der verschachtelten11. The method according to any one of claims 1 to 7, wherein the position of the respective time frame (fr) within the nested time frame (fr) for the logical channel (BCCH) and the position of the start of the nested
Zeitrahmen (fr) innerhalb eines Superrahmens durch eine jeweilige Konstellation mehrerer Phasenbeziehungen definiert wird.Time frame (fr) is defined within a superframe by a respective constellation of several phase relationships.
12. Verfahren nach einem vorhergehenden Anspruch, bei dem der logische Kanal (BCCH) durch einen Statusanzeiger (f) von zumindest eine weiteren logischen Kanal (PCH) unterscheidbar 12. The method according to any preceding claim, in which the logical channel (BCCH) can be distinguished by at least one further logical channel (PCH) by means of a status indicator (f)
13. Verfahren nach einem vornergehenden Anspruch, bei dem e physikalischer Ubertragungskanal (P-CCPCH, Pilot) durch zumindest e Frequenzband (B) und einen verbmdungsmdividu- eilen Spreizkode (c) definiert wird.13. The method as claimed in one of the preceding claims, in which an e physical transmission channel (P-CCPCH, pilot) is defined by at least e frequency band (B) and an expansion code (c) for each individual connection.
14. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, bei dem eine physikalischer Ubertragungskanal (P-CCPCH, Pilot) zusatzlich durch einen Zeitschlitz (ts) definiert wird.14. The method according to the preceding claim, in which a physical transmission channel (P-CCPCH, pilot) is additionally defined by a time slot (ts).
15. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, wobei die Funkschnittstelle des Funk-Kommunikationssystems gemäß einem Zeitduplexverfahren organisiert ist.15. The method according to claim 6 or 7, wherein the radio interface of the radio communication system is organized according to a time-division duplex method.
16. Verfahren nach einem vorhergehenden Anspruch, bei dem die Signalubertragung m einer Abwartsrichtung (DL) von einer Basisstation (NB) des Funk-Kommunikationssystems zu zumindest einer Teilnehmerstation (UE) durchgef hrt wird.16. The method according to any preceding claim, in which the signal transmission in a downward direction (DL) is carried out from a base station (NB) of the radio communication system to at least one subscriber station (UE).
17. Basisstationssystem (BSS) eines Funk-Kommunikationssy- stems zur Durchfuhrung des Verfahrens gemäß Anspruch 1. 17. Base station system (BSS) of a radio communication system for performing the method according to claim 1.
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