DE19807960B4 - Telekommunikationssystem zur drahtlosen Mobiltelekommunikation im TDD-Modus, insbesondere ein im ungepaarten Frequenzband arbeitendes Universal-Mobil-Telekommunikationssystem (UMTS) - Google Patents

Telekommunikationssystem zur drahtlosen Mobiltelekommunikation im TDD-Modus, insbesondere ein im ungepaarten Frequenzband arbeitendes Universal-Mobil-Telekommunikationssystem (UMTS) Download PDF

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Abstract

Telekommunikationssystem zur drahtlosen Mobiltelekommunikation im TDD-Modus, insbesondere ein im ungepaarten Frequenzband arbeitendes Universal-Mobil-Telekommunikationssystem (UMTS), mit folgenden Merkmalen:
(a) für das Telekommunikationssystem vorgegebene Trägerfrequenzen sind jeweils in einer sich aus der n-fachen mit n ≥ 3 GSM-Zeitschlitzanzahl ergebenden Anzahl von Zeitschlitzen (ZS1...ZS32) mit jeweils einer vorgegebenen Zeitschlitzdauer (ZSD) derart unterteilt, daß das Telekommunikationssystem im TDD-Modus betreibbar ist,
(b) in den Zeitschlitzen (ZS1...ZS32) bzw. den Frequenzbereichen des Telekommunikationssystems ist jeweils höchstens eine vorgegebene Anzahl von unidirektionalen Telekommunikationsverbindungen, Auf- oder Abwärtsverbindungen, zwischen Telekommunikationsteilnehmern des Telekommunikationssystems gleichzeitig herstellbar, wobei dabei übertragene Teilnehmersignale zur Separierbarkeit mit einem teilnehmerindividuellen Code verknüpft sind,
(c) die Zeitschlitze (ZS1...ZS32) enthalten jeweils als Zeitschlitzstruktur zwei Nutzdatenblöcken – einem ersten Nutzdatenblock (NDB1) und einen zweiten Nutzdatenblock (NDB2), einem zwischen den Nutzdatenblöcken (NDB1, NDB2) angeordneten, als "midambel" ausgebildeten Trainingsdatenblock (TDB) und eine nach dem Trainingsdatenblock (TDB) und einem der Nutzdatenblöcke (NDB1, NDB2) angeordnete Schutzzeitzone (SZZ),
(d) in den...

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf ein Telekommunikationssystem zur drahtlosen Mobiltelekommunikation im TDD-Modus nach dem Oberbegriff von Anspruch 1. Ein solches Telekommunikationssystem ist in dem Fachartikel "GSM-Funkschnittstelle, Elemente und Funktionen" von P. Smolka, veröffentlicht in "Telekom Praxis", 4/93, S. 17–24, beschrieben.
  • In Nachrichtensystemen mit einer Nachrichtenübertragungsstrecke zwischen einer Nachrichtenquelle und einer Nachrichtensenke werden zur Nachrichtenverarbeitung und -übertragung Sende- und Empfangsgeräte (Sender und Empfänger) verwendet, bei denen
    • 1) die Nachrichtenverarbeitung und Nachrichtenübertragung in einer bevorzugten Übertragungsrichtung (Simplex-Betrieb) oder in beiden Übertragungsrichtungen (Duplex-Betrieb) erfolgen kann,
    • 2) die Nachrichtenverarbeitung analog oder digital ist,
    • 3) die Nachrichtenübertragung über die Fernübertragungsstrecke drahtgebunden ist oder auf der Basis von diversen Nachrichtenübertragungsverfahren FDMA (Frequency Division Multiple Access), TDMA (Time Division Multiple Access) und/oder CDMA (Code Division Multiple Access) – z.B. nach Funkstandards wie DECT, GSM, 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 Wireless Personal Communications"] drahtlos (z.B. durch Funkübertragung) erfolgt.
  • "Nachricht" ist ein übergeordneter Begriff, der sowohl für den Sinngehalt (Information) als auch für die physikalische Repräsentation (Signal) steht. Trotz des gleichen Sinngehal tes einer Nachricht – also gleicher Information – können unterschiedliche 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 diskontinuierliche Signale (z. B. Impulse, digitale Signale) entstehen.
  • Ausgehend von dieser allgemeinen Definition eines Nachrichtensystems bezieht sich die Erfindung auf ein Telekommunikationssystem zur drahtlosen Mobiltelekommunikation im TDD-Modus, insbesondere ein im ungepaarten Frequenzband arbeitendes Universal-Mobil-Telekommunikationssystem (UMTS).
  • Telekommunikationssysteme zur drahtlosen Mobiltelekommunikation im TDD-Modus bzw. FDD-Modus, insbesondere ein im ungepaarten bzw. gepaarten Frequenzband arbeitendes Universal-Mobil-Telekommunikationssystem (UMTS), wie sie in den Druckschriften (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 frequenzselektive und zeitvariante Mobilfunkkanäle"; (3): IEICE Transactions 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 Revisited"; (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): telcom report 16, (1993), Heft 1, Seiten 38 bis 41; Dr. T. Ketseoglou, Siemens AG und Dr. T. Zimmermann, Siemens AG: „Effizienter Teilnehmerzugriff für die 3. Generation der Mobilkommunikation – Vielfachzugriffsverfahren CDMA macht Luftschnittstelle flexibler" dargestellt und beschrieben sind, basieren auf CDMA-, FDMA- und/oder TDMA-Vielfachzugriffsmethoden und werden mit Ausblick auf ein Universelles Mobiles Telekommunikations-System (UMTS) als das zukünftige Funk-Telekommunikationsszenario der dritten Generation bezeichnet.
  • Das Funk-Telekommunikationsszenario der zweiten Generation wird zur Zeit z.B. im lizenzierten Piko-, Mikro- und/oder Makrozellenbereich vom auf dem FDMA/TDMA/FDD-Übertragungsprinzip (Frequency Division Duplex) basierenden GSM-spezifischen Funk-Telekommunikationssystem [Groupe Speciale Mobile oder Global System for Mobile Communication; vgl. (1): Informatik Spektrum 14 (1991) Juni; Nr. 3, Berlin, DE; A.Mann: "Der GSM-Standard – Grundlage für digitale eurppäische Mobilfunknetze", Seiten 137 bis 152; (2): R.Steele: Mobile Radio Communications, Pentech Press, 1992 (Reprint 1994) , Chapter 8: The Pan-European Digital Cellular Mobile Radio System – known as GSM, Seiten 677 ff.; (3): telekom praxis 4/1993, P. Smolka: „GSM-Funkschnittstelle – Elemente und Funktionen", Seiten 17 und 24] und im unlizenzierten Pikozellenbereich vom auf dem FDMA/TDMA/TDD-Übertragungsprinzip (Time Division Duplex) basierenden DECT-Telekommunikationssystem [Digital Enhanced (früher: European) Cordless Telecommunication; vgl. (1): Nachrichtentechnik Elektronik 42 (1992) Jan./Feb. Nr. 1, Berlin, DE; U. Pilger „Struktur des DECT-Standards", Seiten 23 bis 29 in Verbindung mit der ETSI-Publikation ETS 300175-1...9, Oktober 1992; (2): telcom report 16 (1993), Nr. 1, J. H. Koch: „Digitaler Komfort für schnurlose Telekommunikation – DECT-Standard eröffnet neue Nutzungsgebiete", Seiten 26 und 27; (3): tec 2/93 – Das technische Magazin von Ascom „Wege zur universellen mobilen Telekommunikation", Seiten 35 bis 42; (4): Philips Tele communication Review Vol. 49, No. 3, Sept. 1991, R.J. Mulder:" DECT, a universal cordless access system"; (5): WO 93/21719 (1 bis 3 mit dazugehöriger Beschreibung)] geprägt.
  • 1 zeigt die für die Nutzdatenübertragung auf dem Verkehrskanal (Traffic CHannel TCH) aus den Druckschriften „(1): Informatik Spektrum 14 (1991) Juni, Nr. 3, Berlin, DE; A.Mann: "Der GSM-Standard – Grundlage für digitale europäische Mobilfunknetze", Seiten 137 bis 152; (2): R.Steele: Mobile Radio Communications, Pentech Press, 1992 (Reprint 1994) , Chapter 8: The Pan-European Digital Cellular Mobile Radio System – known as GSM, Seiten 677 ff.; (3): telekom praxis 4/1993, P. Smolka: „GSM-Funkschnittstelle – Elemente und Funktionen", Seiten 17 und 24" bekannte TCH-Multirahmen-, TDMA-Rahmen- und TDMA-Zeitschlitz-Struktur des GSM-Mobilfunkkonzeptes, bei dem die in der dargestellten Struktur eingebetteten Daten gemäß dem FDD-Prinzip in der Aufwärtsstrecke bzw. Aufwärtsrichtung (uplink; Übertragung „Mobilstation → Basisstation") im Frequenzband zwischen 890 MHz und 915 MHz und in der Abwärtsstrecke bzw. Abwärtsrichtung (downlink; Übertragung „Basisstation → Mobilstation") im Frequenzband zwischen 935 MHz und 960 MHz übertragen werden.
  • 2 zeigt die aus der Druckschrift „Nachrichtentechnik Elektronik 42 (1992) Jan./Feb. Nr. 1, Berlin, DE; U. Pilger „Struktur des DECT-Standards", Seiten 23 bis 29" bekannte Multirahmen-, TDMA-Rahmen- und TDMA-Zeitschlitz-Struktur des DECT-Mobilfunkkonzeptes, bei dem die in der dargestellten Struktur eingebetteten Daten gemäß dem TDD-Prinzip in der Abwärtsstrecke bzw. Abwärtsrichtung (downlink; Übertragung „Basisstation → Mobilstation") in den Zeitschlitzen 0...11 und in der Aufwärtsstrecke bzw. Aufwärtsrichtung (uplink; Übertragung „Mobilstation → Basisstation") in den Zeitschlitzen 12...23 übertragen werden.
  • 3 zeigt ausgehend von der Druckschrift 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" einen möglichen FDMA/TDMA/CDMA-Vielfachzugriff für die Aufwärtsstrecke (uplink; Übertragungsrichtung „Mobilstation → Basisstation") und Abwärtsstrecke (uplink; Übertragungsrichtung „Mobilstation → Basisstation") eines Telekommunikationssystems mit CDMA-,FDMA- und TDMA-Vielfachzugriffskomponenten, z.B. eines Joint Detection-CDMA-Mobilfunkkonzeptes, bei dem entweder – wie bei dem GSM-System (vgl. 1) – die Daten gemäß dem FDD-Prinzip in der Aufwärtsstrecke bzw. Aufwärtsrichtung (uplink; Übertragung „Mobilstation → Basisstation") und in der Abwärtsstrecke bzw. Abwärtsrichtung (downlink; Übertragung „Basisstation → Mobilstation") in unterschiedlichen Frequenzbändern übertragen werden oder – wie bei dem DECT-System (vgl. 2) – die Daten gemäß dem TDD-Prinzip in der Aufwärtsstrecke bzw. Aufwärtsrichtung (uplink; Übertragung „Mobilstation → Basisstation") und in der Abwärtsstrecke bzw. Abwärtsrichtung (downlink; Übertragung „Basisstation → Mobilstation") im gleichen Frequenzband übertragen werden.
  • Die Anzahl der in einem Zeitschlitz gleichzeitig aktiven Teilnehmer ist z.B. K=8. Die verwendete Trägerbandbreite B liegt zwischen 1,2 und 1,6 MHz.
  • 4 zeigt ausgehend von der Darstellung des Vielfachzugriffs in 3 die aus der Druckschrift 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" bekannte, insbesondere in Bild 5 der Druckschrift dargestellte Zeitschlitzstruktur (Burststruktur) der Aufwärtsstrecke (up links Übertragungsrichtung „Mobilteil → Basisstation") des Joint Detection-CDMA-Mobilfunkkonzeptes.
  • Die in 4 angegebenen 24 Datensymbole der Nutzdatenblökke enthalten jeweils mit einem teilnehmerspezifischen Spreizcode mit einem Spreizfaktor von Q=14 gespreizte als „chip" ausgebildete Datenelemente.
  • In der ETSI-Publikation „Tdoc SMG2, Nr. 359/97, Evaluation Document 3.0, part 1 'system description – performance evaluation' -, Kap. 2.9 'Support of TDD', Seiten 33ff." ist auf dem 'ETSI SMG2'-Meeting vom 1, bis 5. Dezember 1997 in Cork/Irland von der „ETSI SMG2 CONCEPT GROUP ALPHA" ein WCDMA/TDD-Vorschlag (Wideband Direkt Sequence Code Division Multiple Access/Time Division Duplex) mit zwei TDD-Modi beschrieben.
  • Beim ersten Modus wechseln sich Sende- und Empfangszeitschlitz periodisch ab. Beim zweiten Modus senden und empfangen die Basisstation bzw. die Mobilstation während mehrerer aufeinanderfolgender Zeitschlitze. Die Anzahl der einer Übertragungsrichtung [z.B. der Aufwärtsrichtung (uplink)] zugeteilten Zeitschlitze erfolgt dabei entsprechend der Asymmetrie der Datenrate. Beiden Moden ist gemeinsam, daß sich die Übertragungszustände „Senden" und „Empfangen" abwechseln. Dies bedeutet, daß die Teilnehmersignale explizit durch CDMA-Codes getrennt werden und daß in einer Übertragungsrichtung keine Separierung der Teilnehmersignale auf TDMA-Basis bzw. durch eine TDMA-Komponente erfolgt.
  • Nachteilig bei diesem Vorschlag ist weiterhin, daß die Gleichkanalunterdrückung linear abhängig ist vom Spreizfaktor. Dieser Spreizfaktor ist im allgemeinen so gering, daß eine ausreichende Gleichkanalunterdrückung nicht gegeben ist. Dies zeigt sich insbesondere bei Residential-Anwendungen des WCDMA/TDD-Systems, wo die sonst bei Public-Anwendungen WCDMA/TDD-Systems vorhandenen Systemeigenschaften bzw. Systemmerkmale, wie Soft-Handover (SHO) und eine zellulare Leistungsregelung (Power-Control), fehlen. Aus diesem Grund wei sen z.B. die insbesondere für Residential-Anwendungen ausgelegten bekannten DECT-, (CT1+)–, PHS- und PACS-Systeme eine TDMA-Komponente in der Zugriffsstruktur auf. Durch die TDMA-Komponente kann eine Gleichkanalunterdrückung von bis zu 100dB erzielt werden.
  • In der ETSI-Publikation „Tdoc SMG2, Nr. 899/97, Evaluation Document 3.0, part 1 'system description – performance evaluation' –, Seiten 14ff." ist auf dem 'ETSI SMG2'-Meeting vom 1. bis 5. Dezember 1997 in Cork/Irland von der „ETSI SMG2 CONCEPT GROUP DELTA" ein WB-TDMA/CDMA-Vorschlag (Wide Band-Time Division Multiple Access/Code Division Multiple Access) mit einem TDD-Modus beschrieben.
  • Diese Lösung zum TDD-Betrieb von TD/CDMA verwendet Träger der Bandbreite von 1,2 MHz bis max. 1,6 MHz. Der für die Frequenzplanung maßgebende Reuse-Faktor ist größer als 1, z.B. 3. Beim Systemmerkmal „Handover" ist „Hard-Handover" (HHO) vorgesehen. Außerdem werden TDMA-Zeitrahmen mit 8 Zeitschlitzen verwendet. Ein Teil der 8 Zeitschlitze ist für die Abwärtsrichtung (uplink), der andere für die Aufwärtsrichtung (downlink) nutzbar. Der Umschaltpunkt (Switching-Point) zwischen „Uplink" und „Downlink" im TDMA-Zeitrahmen ist variabel.
  • Nachteilig ist, daß ein TDMA-Zeitrahmen nur 8 Zeitschlitze hat. Dadurch ist Flexibilität bei der Zuweisung der physikalischen Ressourcen (Resource-Allocation) wesentlich eingeschränkt. Bei den angegebenen Trägerbandbreiten von 1,2 bis 1,6 MHz ist außerdem im TDD-Betrieb keine Datenrate von 2 Mbit/s möglich, da 1–2 Zeitschlitze des TDMA-Rahmens für die „andere" Übertragungsrichtung reserviert ist bzw. sind. Nachteilig, insbesondere für Residential-Anwendungen, ist auch die Frequenzplanung bei einem Reuse-Faktor größer als 1.
  • Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, ein Telekommunikationssystem zur drahtlosen Mobiltelekommunikati on im TDD-Modus, insbesondere ein im ungepaarten Frequenzband arbeitendes Universal-Mobil-Telekommunikationssystem (UMTS), an ein FDD-WCDMA-Mobiltelekommunikationssystem, insbesondere an ein im gepaarten Frequenzband arbeitendes Universal-Mobil-Telekommunikationssystem (UMTS), bezüglich Trägerbandbreite, Zeitrahmen und Chiprate zu harmonisieren bzw. soweit wie möglich kompatibel zu adaptieren.
  • Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.
  • Die der Erfindung zugrundeliegende Idee besteht – gemäß Patentanspruch 1 – darin, eine auf den Zugriffsprinzipien CDMA, FDMA und TDMA basierende Luftschnittstelle eines Telekommunikationssystems, insbesondere eines im ungepaarten/gepaarten Frequenzband arbeitendes Universal-Mobil-Telekommunikationssystem (UMTS), – z.B. Mobilstation, Basisstation, Netz etc. - zur drahtlosen Mobiltelekommunikation universell – d.h. unabhängig von Systemumgebung (z.B. Haus, Stadt, Land, Gebirge etc. in Verbindung mit der Interferenz-Problematik) und Systemsituation (z.B. Residential-Anwendung im unlizenzierten Bereich, Public-Anwendung im lizenzierten Bereich) – für große Datenraten an Sprach- und/oder Paketdaten (voice data and/or packet data), z.B. in der Größenordnung von 2Mbit/s, auszulegen.
  • Für das vorstehend dargelegte Konzept im TDD-Modus wird vorgeschlagen, die Chiprate – wie beim WCDMA/TDD-Vorschlag – auf 4,096 Mchip/s zu erhöhen. Je nach spektraler Formung der Chips hat der Träger dann eine Bandbreite von 4–5 MHz. Die Anzahl der Zeitschlitze wird gemäß Anspruch 2 vorzugsweise von 8 (WB-TDMA/CDMA-Vorschlag) auf 32 und gemäß Anspruch 3 von 8 auf 24 erhöht. Dadurch ist eine größere Flexibilität bei der Zuweisung der physikalischen Ressourcen gegeben.
  • Da die Bandbreite gegenüber dem WB-TDMA/CDMA-Vorschlag in etwa um den Faktor 3 erhöht wurde, bleibt die Brutto-Datenrate pro Zeitschlitz und CDMA-Code näherungsweise konstant. Eine Frequenzplanung ist wegen des vorgeschlagenen Reuse-Faktors von 1 nicht notwendig. Mit Hilfe der Methode „Fractional-Loading" (Teilbelegung von physikalischen Ressourcen; Stw.: Dynamic Channel Allocation DCA bzw. Dynamic Resource Alocation DRA) wird der „Quality of Service", insbesondere bei Hard-Handover (HHO), sichergestellt.
  • Darüber hinaus ist im Unterschied zu den bisher bekannten zellularen Telekommunikationssystemen zur drahtlosen Mobiltelekommunikation auch kein Soft-Handover (SHO) erforderlich, wodurch der Systemaufbau erheblich vereinfacht wird.
  • Die Brutto-Datenrate pro CDMA-Code und Zeitschlitz ist bei Verwendung des „4 PSK"-Modulationsverfahrens ca. 13kbit/s; die Netto-Datenrate beträgt ca. 8 kbit/s. Diese Werte für die Datenrate können durch die Verwendung des „16 QAM"-Modulationsverfahrens statt des „4 PSK"-Modulationsverfahrens verdoppelt werden.
  • In den Ansprüchen 4 bis 9 sind die einzelnen Parameter des Systems angegeben.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der 5 erläutert. Es zeigt:
  • 5 die Zeitrahmen- und Zeitschlitzschlitzstruktur eines Telekommunikationssystems zur drahtlosen Mobiltelekommunikation im TDD-Modus, insbesondere ein im ungepaarten Frequenzband arbeitendes Universal-Mobil-Telekommunikationssystem (UMTS)
  • 5 zeigt ausgehend von den 1 bis 4 die Zeitrahmen- und Zeitschlitzschlitzstruktur eines Telekommunikationssystems zur drahtlosen Mobiltelekommunikation im TDD-Modus, insbesondere ein im ungepaarten Frequenzband arbeitendes Universal-Mobil-Telekommunikationssystem (UMTS).
  • Ein Zeitrahmen ZR weist eine Zeitrahmendauer ZRD von 10 ms, eine dem WCDMR-Vorschlag entsprechende Chiprate von 4,096 Mchips/s und eine dem WCDMA-Vorschlag entsprechende Chipdauer Tc von 0,244 μs auf und enthält vorzugsweise 32 Zeitschlitze ZS1...ZS32 mit jeweils einer Zeitschlitzdauer ZSD von 312,5 μs. Die Zahl 32 ergibt sich dabei vorzugsweise – im Interesse der Kompatibilität des FDD/TDD-Universal-Mobil-Telekommunikationssystems UMTS zum GSM-System aus dem nfachen mit n=4 der GSM-Zeitschlitzanzahl gemäß 1. Die Anzahl der Zeitschlitze ist vorzugsweise so bemessen, daß sie n-fach.es mit n ≥ 3 der GSM-Zeitschlitzanzahl ist. Als Alternative zu der 32-er Zeitschlitzanzahl ist auch eine Zeitrahmenstruktur mit 24 Zeitschlitzen ZS1...ZS24 denkbar, für die sich eine praktikable Zeitschltizstruktur angeben läßt (Parametrisierung der Luftschnittstelle des Universal-Mobil-Telekommunikationssystems).

Claims (9)

  1. Telekommunikationssystem zur drahtlosen Mobiltelekommunikation im TDD-Modus, insbesondere ein im ungepaarten Frequenzband arbeitendes Universal-Mobil-Telekommunikationssystem (UMTS), mit folgenden Merkmalen: (a) für das Telekommunikationssystem vorgegebene Trägerfrequenzen sind jeweils in einer sich aus der n-fachen mit n ≥ 3 GSM-Zeitschlitzanzahl ergebenden Anzahl von Zeitschlitzen (ZS1...ZS32) mit jeweils einer vorgegebenen Zeitschlitzdauer (ZSD) derart unterteilt, daß das Telekommunikationssystem im TDD-Modus betreibbar ist, (b) in den Zeitschlitzen (ZS1...ZS32) bzw. den Frequenzbereichen des Telekommunikationssystems ist jeweils höchstens eine vorgegebene Anzahl von unidirektionalen Telekommunikationsverbindungen, Auf- oder Abwärtsverbindungen, zwischen Telekommunikationsteilnehmern des Telekommunikationssystems gleichzeitig herstellbar, wobei dabei übertragene Teilnehmersignale zur Separierbarkeit mit einem teilnehmerindividuellen Code verknüpft sind, (c) die Zeitschlitze (ZS1...ZS32) enthalten jeweils als Zeitschlitzstruktur zwei Nutzdatenblöcken – einem ersten Nutzdatenblock (NDB1) und einen zweiten Nutzdatenblock (NDB2), einem zwischen den Nutzdatenblöcken (NDB1, NDB2) angeordneten, als "midambel" ausgebildeten Trainingsdatenblock (TDB) und eine nach dem Trainingsdatenblock (TDB) und einem der Nutzdatenblöcke (NDB1, NDB2) angeordnete Schutzzeitzone (SZZ), (d) in den Nutzdatenblöcken (NDB1, NDB2) und dem Trainingsdatenblock (TDB) sind jeweils mehrere, als „chip" ausgebildete Datenelemente (DE) enthalten, dadurch gekennzeichnet daß die Anzahl der Zeitschlitze (ZS1...ZS32) derart bemessen ist, daß unabhängig von Systemumgebung und -situation eine Frequenzplanung für das Telekommunikationssystem entfällt und in dem Telekommunikationssystem übertragbare Telekommunikationsdienste, insbesondere Sprachdaten und/oder Paketdaten, durch eine Teilbelegung (fractional loading) der zur Verfügung stehenden physikalischen Ressourcen, Zeitschlitze und/oder Codes, übertragbar sind.
  2. Telekommunikationssystem, nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerfrequenzen jeweils in 32 Zeitschlitze (ZS1...ZS32) mit jeweils einer vorgegebenen Zeitschlitzdauer (ZSD) von etwa 312,5 μs unterteilt sind.
  3. Telekommunikationssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerfrequenzen jeweils in 24 Zeitschlitze (ZS1...ZS24) mit jeweils einer vorgegebenen Zeitschlitzdauer (ZSD) von etwa 416,7 μs unterteilt sind.
  4. Telekommunikationssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet daß höchstens acht bis sechzehn unidirektionale Telekommunikationsverbindungen gleichzeitig in jedem Zeitschlitz bzw. jedem Frequenzbereich (ZS1...ZS32) herstellbar sind.
  5. Telekommunikationssystem nach Anspruch 2, dadurchgekennzeichnet, daß die mit einem teilnehmerspezifischen Spreizcode mit einem, insbesondere konstanten, Spreizfaktor von im wesentlichen 16 gespreizten Datenelemente (DE) in Datensymbolen (DSY) enthalten sind.
  6. Telekommunikationssystem nach Anspruch 5, dadurchgekennzeichnet, daß in den Nutzdatenblöcken (NDB1, NDB2) jeweils im wesentlichen 33 Datensymbole (DSY) enthalten sind.
  7. Telekommunikationssystem nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet daß die Datensymbole (DSY) jeweils zwei Bruttobits enthalten.
  8. Telekommunikationssystem nach Anspruch 2, 4, 5, 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Trainingsdatenblock (TDB) im wesentlichen „180" Datenelemente (DE) enthalten sind.
  9. Telekommunikationssystem nach Anspruch 2, 4, 5, 6, 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzzeitzone (SZZ) in etwa 10,7 μs lang ist.
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