DE19904748A1

DE19904748A1 - Bidirektionales Datenübertragungsverfahren zwischen einer Basisstation und einer Mobilstation, zugeordnetes Zeitschlitz-Zuordnungsverfahren sowie zellulares Telefonsystem zur Durchführung der Verfahren

Info

Publication number: DE19904748A1
Application number: DE19904748A
Authority: DE
Inventors: Jin Ho Choi; Chul Heum Yon
Original assignee: LG Information and Communications Ltd
Current assignee: Ericsson LG Co Ltd
Priority date: 1998-02-09
Filing date: 1999-02-05
Publication date: 1999-08-19
Also published as: JPH11285059A; JP3073484B2; KR100267221B1; US6741579B1; KR19990069459A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein drahtlos arbeitendes Funk kommunikationssystem. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf ein Datenübertragungsverfahren zwischen einer Basisstation und einer Mo bilstation in einem Funkkommunikationssystem, welches den Übertra gungswirkungsgrad im Falle einer bidirektionalen Datenübertragung über einen einzelnen Kanal zwischen der Basisstation und der Mobilsta tion erhöhen kann.

Im allgemeinen können Signalübertragungssysteme im Falle von drahtlo sen Funkkommunikationssystemen in zwei Klassen unterteilt werden, nämlich in bidirektional arbeitende Systeme und in unidirektional arbei tende Systeme. Das Kommunikationssystem mit bidirektionaler Übertra gung kommt bei verschiedenen Typen von Terminals zum Einsatz, etwa bei drahtlosen Einheiten für Kraftfahrzeuge sowie bei zellularen drahtlosen Einheiten. Zu dieser Art von Kommunikationssystem gehört eine Mehr zahl von Basisstationen, die in einer vorbestimmten Anzahl von Zellen als Schnittstellen zwischen den Terminals dienen. So sind beim bidirektiona len Übertragungssystem mehrere Zeltschlitze mit jeweils einer vorbe stimmten Anzahl von Bits (zum Beispiel 40 Bits oder Symbole) einem Über tragungsrahmen zur Datenübertragung über einen vorbestimmten Kanal zwischen dem Terminal und der Basisstation zugeordnet. Dabei erfolgt die Datenübertragung, die entsprechend der zeitlichen Schlitze unterteilt ist, bidirektional zur selben Zeit. Der Zeitschlitz bedeutet hier die Zeitperiode, während der der Schlitz Daten überträgt. Derjenige Schlitz, welcher Daten von der Basisstation zum Terminal bzw. zur Mobilstation überträgt, wird nachfolgend als Down-Link-Schlitz bezeichnet, während derjenige Schlitz, der Daten vom Terminal bzw. der Mobilstation zur Basisstation überträgt, nachfolgend als Up-Link-Schlitz bezeichnet werden soll.

Wird im Falle des konventionellen Systems eine von einem bestimmten Terminal oder einer Basisstation erzeugte Information bidirektional über tragen, wie in Fig. 1 gezeigt, so wird der 40 Bit umfassende Datenrahmen abwechselnd und kontinuierlich in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung während gegebener Zeitschlitze D1, U1, D2 und U2 übertragen. Die Down- Link-Schlitze und die Up-Link-Schlitze D1, U1, D2 und U2 werden also ab wechselnd und wiederholt zur selben Zeit gesendet.

Das oben beschriebene Signalübertragungssystem basiert auf der Annah me, daß die Datenmenge, die zwischen der Sendeseite und der Empfangs seite zu übertragen ist, praktisch immer dieselbe ist, und zwar mit Blick auf die Übertragung eines Sprachsignals. Demzufolge arbeiten die heutzu tage verfügbaren Funkkommunikationssysteme nach dem oben beschrie benen Übertragungsprinzip.

Die Entwicklung geht allerdings mehr und mehr dahin, nicht nur ein Sprachsignal bei derartigen Systemen zu übertragen, sondern derartige Systeme für die Multimedia-Anwendung weiterzubilden, bei der neben Sprache auch Videosignale und Textinformation übertragen wird. Draht lose Funkkommunikationssysteme, bei denen davon ausgegangen wird, daß das Verhältnis von Down-Link-Schlitzen zu Up-Link-Schlitzen prak tisch "eins" ist, können somit nicht mehr wirksam die gegebene Frequenz bei der Kommunikationsverarbeitung im Falle von Multimedia-Information ausnutzen. Empfängt zum Beispiel ein Datenterminal Daten oder Vi deo-Rundfunksignale unter Benutzung des Internets, so werden die Daten einseitig von der zugeordneten Basisstation zur Verfügung gestellt, was bedeutet, daß die Down-Link-Schlitze benutzt werden, während jedoch im gegebenen Kanal die Up-Link-Schlitze unbenutzt bleiben. Dies zieht eine sehr schlechte Ausnutzung der Frequenzressourcen nach sich.

Zur Lösung des Problems wurde bereits ein Datenkommunikationsverfah ren vorgeschlagen, bei dem ein TDD-System (Time Division Duplex Sy stem) zum Einsatz kommt, um für die Übertragung erforderlicher Informa tion Down-Link-Schlitze und Up-Link-Schlitze unterschiedlich zuordnen zu können.

Die Verwendung eines TDD-Systems innerhalb eines zellularen, drahtlo sen Funkkommunikationssystems führte jedoch zu verschiedenen Proble men. Werden zum Beispiel Anzahl und Anordnung der Down-Link-Schlitze und der Up-Link-Schlitze im Falle eines nicht ausgeglichenen Datenver kehrs variabel gehalten, so kann es zu Fehlern in der Basisstation beim wahlfreien Zugriff kommen, oder ein Terminal wird nicht mit der entspre chenden Basisstation synchronisiert.

Bewegt sich andererseits ein in Betrieb befindliches Terminal über die Grenze zwischen benachbarten Zellen für den Fall hinweg, daß das Datenkommunikationsverfahren unter Verwendung des TDD-Systems mit ei nem CDMA Funkkommunikationssystem (Code Division Multiple Access System) ausgeführt wird, so können die Schlitze in einer Schlitzsektion wo die Datenkommunikation unter Verwendung des TDD-Systems erfolgt, als Down-Link- und als Up-Link-Schlitze verwendet werden, und zwar un terschiedlich voneinander für jede Zelle, so daß es in erheblichem Umfang zu Interferenzen zwischen den Zellen kommen kann.

Die vorliegende Erfindung ist auf ein Datenübertragungsverfahren zwi schen einer Basisstation und einer Mobilstation in einem drahtlosen Funkkommunikationssystem gerichtet, bei dem einige oder alle der obigen Probleme nicht mehr auftreten. Ferner wird ein hierzu geeignetes zellula res Funktelefonsystem vorgestellt.

Lösungen der gestellten Aufgaben sind in den Ansprüchen 1, 12 und 16 an gegeben. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung können den jeweils nachgeordneten Unteransprüchen entnommen werden.

Die Erfindung bezieht sich auf ein bidirektionales Datenübertragungsver fahren zwischen einer Basisstation und einem Drahtlosterminal bzw. ei ner Mobilstation in einem drahtlosen Funkkommunikationssystem, in welchem Down-Link-Kanäle und Up-Link-Kanäle unterschiedlichen Zeit schlitzen zugeordnet sind, die dasselbe Frequenzband aufweisen. Das bidirektionale Datenübertragungsverfahren umfaßt erfindungsgemäß Schritte zur Veränderung des Kanalzuordnungsmusters der Down-Link- Kanäle und der Up-Link-Kanäle in Übereinstimmung mit wenigstens einer Eigenschaft des über die Down-Link-Kanäle und die Up-Link-Kanäle übertragenden Datenverkehrs.

Beschrieben wird außerdem ein Zeitschlitz-Zuordnungsverfahren zwi schen einer Basisstation und einer Mobilstation in einem drahtlosen Funkkommunikationssystem zur Zuordnung von Down-Link-Kanälen und Up-Link-Kanälen auf verschiedene Zeitschlitze mit demselben Fre quenzband. Das Zeitschlitz-Zuordnungsverfahren umfaßt Schritte zur Bildung eines Makroschlitzabschnitts, zu dem eine Mehrzahl von Zeit schlitzen gehört. Die Down-Link-Kanäle und die Up-Link-Kanäle werden dabei in Übereinstimmung mit einem spezifischen Muster zugeordnet, wo bei dieses Zuordnungsmuster über eine vorbestimmte Anzahl von Makroschlitzen hinweg wiederholt angewandt wird.

Nicht zuletzt stellte die Erfindung ein zellulares Telefonsystem zur Zuord nung von Down-Link-Kanälen und Up-Link-Kanälen auf unterschiedliche Zeitschlitze desselben Übertragungsrahmens zwischen einer Basisstation und einem Drahtlosterminal bzw. einer Mobilstation zur Verfügung. Dabei sind die Positionen der jeweiligen Zeltschlitze, die den Down-Link-Kanä len und den Up-Link-Kanälen zwischen der Basisstation und der mobilen Funkstation zugeordnet sind, in einem Teilbereich einer Zelle fixiert.

Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Datenübertragungsverfahrens werden Probleme im Hinblick auf den wahlfreien Zugriff vermieden. Zu diesem Zweck befindet sich innerhalb eines Rahmens zwischen Basisstation und Mobilstation wenigstens ein Makroschlitzabschnitt mit einem statischen TDD-Abschnitt und einem dynamischen TDD-Abschnitt, die zur selben Zeit zugeordnet werden. Im statischen TDD-Abschnitt wechseln sich Down-Link-Schlitze und Up-Link-Schlitze wiederholt ab. Dagegen werden im dynamischen TDD-Abschnitt Anzahl und Anordnung der Down-Link- Schlitze und Up-Link-Schlitze variiert. Dies führt zu einer Verbesserung der Ausnutzung der Frequenzressourcen durch Erlangung der Synchroni sation zwischen der Mobilstation und der zugehörigen Basisstation.

Durch das erfindungsgemäße Datenkommunikationsverfahren zwischen Basisstation und Drahtlosterminal bzw. Mobilstation lassen sich auch In terferenzen zwischen Zellen in großem Umfang reduzieren, die sonst wäh rend eines Hand-Overs auftreten, wenn also das in Betrieb befindliche Ter minal die Grenze zwischen benachbarten Zellen überschreitet. Die Redu zierung der Interferenzen wird insbesondere dann erhalten, wenn das oben beschriebene drahtlose Funkkommunikationssystem vom CDMA- Typ ist.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend unter Be zugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockdiagramm zur Erläuterung der Zuordnung von Down- Link- und Up-Link-Schlitzen während der bidirektionalen Datenübertra gung in einem konventionellen drahtlosen Funkkommunikationssystem;

Fig. 2 ein Blockdiagramm zur Erläuterung der Anordnung von Down- Link- und Up-Link-Schlitzen während einer bidirektionalen Datenüber tragen bei einem drahtlosen Funkkommunikationssystem nach der vorlie genden Erfindung;

Fig. 3 ein Blockdiagramm zur Illustration des Zustandes des Down- Link-Schlitzes zur Übertragung eines Pilotsignals zur Aquisition einer Terminalsynchronisation sowie zur Erläuterung des Zustandes des Up- Link-Schlitzes zum wahlfreien Zugriff, und zwar gesehen in einem Makro schlitzabschnitt von Fig. 2;

Fig. 4a bis 4e Blockdiagramme zur Erläuterung der Struktur der Zu ordnung von Down-Link- und Up-Link-Schlitzen bei der Erfindung in Ab hängigkeit der Menge an zu übertragender Information von einem Benut zer für den Fall, daß drei Drahtlosterminals in einer Zelle vorhanden sind;

Fig. 5 eine Darstellung zur Erläuterung von Interferenz während einer Übergabe zwischen benachbarten Zellen in einem CDMA-Drahtlos-Funk kommunikationssystem nach einem anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; und

Fig. 6a bis 6c Blockdiagramme zur Erläuterung der Verminderung von Interferenz, die auftritt, wenn eine in Betrieb befindliche Mobilstation aus einer in Fig. 5 gezeigten Zelle in eine andere Zelle bewegt wird.

Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher beschrieben. Insbesondere werden Aufbau und Zuordnungsverfahren der Datenzeit schlitze erläutert, die beim erfindungsgemäßen Datenübertragungsver fahren zwischen Mobilstation und Basisstation Verwendung finden.

Die Fig. 2 zeigt ein Blockdiagramm zur Erläuterung der Anordnung der Down-Link-Schlitze und der Up-Link-Schlitze bei der vorliegenden Erfin dung.

Gemäß Fig. 2 wird entsprechend der Zeitschlitzstruktur bei der vorlie genden Erfindung ein Rahmen in eine vorbestimmte Anzahl von Super schlitzabschnitten 10 unterteilt. Ein Superschlitzabschnitt 10 enthält we nigstens einen Makroschlitz 20, zusammengesetzt aus einem statischen TDD-Abschnitt 30 und aus einem dynamischen TDD-Abschnitt 40. Der statische TDD-Abschnitt 30 enthält wenigstens einen Down-Link-Schlitz D1 und einen Up-Link-Schlitz U1, die sich abwechselnd wiederholen. Da gegen sind im dynamischen TDD-Abschnitt 40 die Anzahl und die Anord nung von Down-Link-Schlitzen D1 und Up-Link-Schlitzen U1 variierbar, und zwar in Übereinstimmung mit den Signaleigenschaften des übertrage nen Signals, etwa in Übereinstimmung mit dem Volumen des Datenver kehrs, einer Verzögerungszeit, der Sprachqualität, und dergleichen.

Im vorliegenden Fall kann die Anzahl der Down-Link- und der Up-Link- Schlitze D1, U1, D2 und U2, die dem statischen TDD-Abschnitt 30 zuge ordnet sind, ebenfalls in Abhängigkeit der Signaleigenschaften variiert werden, jedoch müssen die Down-Link- und die Up-Link-Schlitze D1, U1, D2 und U2 so einander zugeordnet sein, daß sie abwechselnd und wieder holt auftreten. Im Gegensatz dazu werden die Zeltschlitze S1 bis S4 im dy namischen TDD-Abschnitt 40 in Übereinstimmung mit dem Verhältnis von Anzahl der Down-Link-Schlitze zur Anzahl der Up-Link-Schlitze ge wählt bzw. variiert, und zwar in Abhängigkeit der verwendeten Frequenz umgebung, der Interferenz zwischen benachbarten Basisstation, der Art der Daten in der Basisstationszelle, oder in Abhängigkeit der geographi schen Umgebung. Beträgt zum Beispiel das Verhältnis der berechneten Verkehrsrate von Informationen, die über die Down-Link-Schlitze über tragen wird, zu der Verkehrsrate von Informationen, die über die Up-Link- Schlitze übertragen wird, in einem vorbestimmten Abschnitt 8 : 2, so wer den 80% der gesamten Schlitze im dynamischen TDD-Abschnitt 40 als Down-Link-Schlitze verwendet, während 20% der gesamten Schlitze in diesem Abschnitt als Up-Link-Schlitze verwendet werden.

Beim Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird also in Abhän gigkeit der Eigenschaften des übertragenen Signals das Verhältnis der An zahl der Schlitze im statischen TDD-Abschnitt 30 zur Anzahl der Schlitze Im dynamischen TDD-Abschnitt 40 für jeden Superschlitzabschnitt 10 va riiert. Dabei wird dann auch das Verhältnis der Anzahl der Down-Link- Schlitze zur Anzahl der Up-Link-Schlitze und ihre Anordnung im dynami schen TDD-Abschnitt 40 geändert. Genauer gesagt wird das Verhältnis zwischen Anzahl der dem statischen TDD-Abschnitt 30 zugeordneten Schlitze zur Anzahl der dem dynamischen TDD-Abschnitt 40 zugeordne ten Schlitze für jeweils einen Superschlitzabschnitt 10 beibehalten, wäh rend für den nächsten Superschlitzabschnitt das Verhältnis der Anzahl der Schlitze im statischen TDD-Abschnitt 30 zu der Anzahl der Schlitze im dynamischen TDD-Abschnitt 40 verändert wird, und zwar abhängig vom berechneten Ergebnis der Datenmenge bzw. des Datenumfangs und der Signaleigenschaften.

Um die oben beschriebene Forderung zu erfüllen, wird nach einem Ausfüh rungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wenigstens ein Makroschlitzab schnitt 20 in einem Superschlitzabschnitt 10 vorgesehen. Die entspre chenden Schlitze können als Down-Link- und Up-Link-Schlitze jeweils verwendet werden, und zwar im Makroschlitzabschnitt 20, wobei das Ver hältnis von Down-Link-Schlitzen zu Up-Link-Schlitzen verändert werden kann, und zwar in Übereinstimmung mit dem Datenumfang und den Ei genschaften des Signals, welches über die Down-Link- und Up-Link- Schlitze übertragen wird. Wird die Zuordnung der Down-Link- und der Up- Link-Schlitze für jeden Makroschlitz 20 verändert, so wird die entspre chende Information zur entsprechenden Mobilstation (Drahtlosterminal) übertragen, um einen Over-Head zu erzeugen. Da sich zu dieser Zeit die Struktur des Makroschlitzabschnitts 20 für einen Superschlitzabschnitt 10 nicht ändert, kann die Produktion eines solchen Over-Heads reduziert werden.

Wie bereits im Zusammenhang mit dem Stand der Technik beschrieben, kann die Zuordnung der Schlitze im dynamischen TDD-Abschnitt beim zellularen Funktelefonsystem zu Problemen bei der Synchronisation und beim wahlfreien Zugriff führen, während es beim TDMA-Funktelefonsy stem zu Interferenzen zwischen Zellen kommen kann, und zwar für den Fall eines Hand-Overs bzw. für den Fall einer Übergabe, wenn sich die Mo bilstation zwischen benachbarten Zellen bewegt. In Übereinstimmung mit dem Ausführungsbeispiel nach der vorliegenden Erfindung lassen sich solche Probleme dadurch vermeiden, daß beim zellularen Funktelefonsy stem ein Makroschlitzabschnitt 20 vorgesehen wird, in welchem der dyna mische TDD-Abschnitt und der statische TDD-Abschnitt 30 gleichzeitig vorhanden sind.

Nachfolgend sollen unter Bezugnahme auf die Fig. 2 bis 5 die Synchronisation von Mobilstationen bzw. Drahtlosterminals, ein wahlfreies Zu griffsverfahren, ein Schlitzzuordnungsverfahren in jeder Richtung im dy namischen TDD-Abschnitt und ein Interferenz-Verringerungsverfahren während dem Hand-Overs bzw. der Übergabe zwischen benachbarten Zel len im einzelnen erläutert werden.

Synchronisation

Bei der Übertragung von Daten über einen ausgewählten Kanal bestimmen die Mobilstation und die Basisstation des drahtlosen Funkkommunikationssystems zunächst den Kanal, wonach dann das Senden und Empfan gen der Information in Einheiten der Zeitschlitze erfolgt. Wird dabei eine Down-Link-Übertragung vorgenommen, so empfängt das Mobilfunkteil das von der Basisstation ausgesandte Signal und ist mit der entsprechen den Basisstation synchronisiert.

Gemäß Fig. 2 erfolgt die Synchronisation einer bestimmten Mobilstation mit der entsprechenden Basisstation beim Ausführungsbeispiel nach der vorliegenden Erfindung unter Verwendung des statischen TDD-Ab schnitts 30 des Makroschlitzes 20, in welchem der statische TDD-Ab schnitt 30 und der dynamische TDD-Abschnitt 40 gleichzeitig vorhanden sind. Genauer gesagt besteht die Rolle der Schlitze D1, U1, D2 und U2 im statischen TDD-Abschnitt 30, in welchem sich Down-Link- und Up-Link- Schlitze D1, U1, D2 und U2 abwechselnd wiederholen, darin, die ge wünschte Information bidirektional zu übertragen, wobei sie aber nach dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung auch dazu dienen, die Synchronisation der Up-Link-Schlitze durchzuführen. Sendet gemäß Fig. 3 die Basisstation ein Pilotsignal in wenigstens einem Down-Link- Schlitz D1 im statischen TDD-Abschnitt 30, so detektiert die Mobilstation dieses Pilotsignal innerhalb des Down-Link-Schlitzes D1 oder des Down- Link-Schlitzes D2 und synchronisiert sich selbst auf das von der Basissta tion empfangene Synchronsignal.

Wahlfreier Zugriff

Da entsprechend der Fig. 3 die Down-Link- und die Up-Link-Schlitze D 1, U1, D2 und U2 abwechselnd im statischen TDD-Abschnitt 30 erscheinen, kann die Mobilstation detektieren, wann die Up-Link-Schlitze U1 und U2 vorliegen. Beim Ausführungsbeispiel nach der vorliegenden Erfindung er folgt der wahlfreie Zugriff unter Verwendung der Up-Link-Schlitze U1 und U2 im statischen TDD-Abschnitt 30. Es stellen sich somit keine Probleme mehr ein infolge eines fehlerbehafteten wahlfreien Zugriffs, und zwar auch dann nicht, wenn die Anzahl und die Anordnung der Down-Link- und der Up-Link-Schlitze innerhalb des dynamischen TDD-Abschnitts 40 variabel gestaltet wird, wenn der Verkehr infolge der Signalcharakteristika nicht ausgeglichen ist.

Schlitzzuordnung im dynamischen TDD-Abschnitt

Im dynamischen TDD-Abschnitt 40 können Anzahl und Anordnung der Up-Link- und der Down-Link-Schlitze S1 bis S4 variabel gestaltet bzw. zu geordnet werden, und zwar in Übereinstimmung mit Signaleigenschaften, etwa in Übereinstimmung mit dem Volumen des Datenverkehrs, mit einer Verzögerungszeit, der Sprachqualität des Signals, und dergleichen. Die bei der Basisstation sich meldende Mobilstation (Drahtlosterminal) sollte daher bei Aufnahme der Verbindung die Basisstation darüber informie ren, welches Verkehrsdatenvolumen zu erwarten ist oder welche Band breite sie benötigt. So kann zum Beispiel durch eine Service-Wahl eine Sprachservice-Betriebsart eingestellt werden, wenn der Anruf nur durch die Mobilstation versucht wird. Dagegen kann eine Datenservice-Be triebsart eingestellt werden, wenn die Mobilstation etwa mit einem Funk datenterminal verbunden ist. Verlangt zu dieser Zeit das anrufende Draht losterminal eine unakzeptable Bandbreite, kann die Basisstation die Ver bindung zurückweisen.

Die Fig. 4a zeigt ein Blockdiagramm zur Erläuterung der Kanalzuord nung in Übereinstimmung mit dem Verkehrsvolumen der Mobilstation für den Fall, daß drei Mobilstationen MS1, MS2 und MS3 innerhalb einer Zelle In einem CDMA Funkkommunikationssystem nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung vorhanden sind. Dagegen zeigen die Fig. 4b bis 4e Blockdiagramme zur Erläuterung der Struktur der zuge ordneten Down-Link- und Up-Link-Schlitze in den Kanälen, die den jewei ligen Mobilstation MS1, MS2 und MS3 zugeordnet sind.

Gemäß den Fig. 4a bis 4e sei angenommen, daß im Falle eines Makro schlitzes 20 mit acht Schlitzen die erste Mobilstation MS1 fünf Down- Link-Schlitze D1 bis D5 und drei Up-Link-Schlitze U1 bis U3 entsprechend Fig. 4b verwendet. Die zweite Mobilstation MS2 benutzt drei Down-Link- Schlitze D11 bis D13 und einen Up-Link-Schlitz U1 entsprechend Fig. 4d. Die dritte Mobilstation MS3 benutzt einen Down-Link-Schlitz D21 und einen Up-Link-Schlitz U21 entsprechend Fig. 4d. In diesem Fall sind die jeweiligen Down-Link-Schlitze und Up-Link-Schlitze innerhalb des Ma kroschlitzes 20 der Zelle in Übereinstimmung mit Fig. 4e angeordnet.

Die Zuordnung der Schlitze innerhalb des Makroschlitzabschnitts 20 lau tet also wie folgt: [D U D U D D D U]. Hierin bedeuten D die Down-Link- Schlitze und U die Up-Link-Schlitze.

Genauer gesagt befinden sich zwei Down-Link-Schlitze und zwei Up-Link- Schlitze D1, U1, D2 und U2 abwechselnd aufeinanderfolgend im stati schen TDD-Abschnitt 30, während sich drei Down-Link-Schlitze D3 bis D5 und ein Up-Link-Schlitz U3 der Reihe nach im dynamischen TDD-Ab schnitt 40 befinden. Demzufolge kann eine Kollision zwischen den Zellen nicht auftreten, auch wenn zwischen den jeweiligen Mobilstationen MS1 bis MS3 ein Hand-Over erfolgt.

Hand-Over und Interferenzsteuerung

Beim drahtlosen CDMA Funkkommunikationssystem unter Verwendung eines zellularen Netzwerks sollte die in Betrieb befindliche Mobilstation ein Hand-Over durchführen, um die Basisstation zu wechseln, wenn sie sich im Bereich zwischen benachbarten Zellen bewegt. Hierzu muß ein entsprechendes Kommunikationssteuersignal zur Basisstation übertra gen werden. In einem solchen Fall sollte der eingestellte Verkehrskanal beibehalten werden. Da jedoch die Schlitze im dynamischen TDD-Ab schnitt 40 den verschiedenen Richtungen mit Bezug auf die jeweiligen Zellen zugeordnet sein können, kann eine Kollision zwischen den benutz ten Frequenzen während der Bewegung der Mobilstation in eine andere Zelle auftreten. Es wird daher angenommen bzw. unterstellt, daß die je weils benachbarten Zellen im Ausführungsbeispiel der vorliegenden Er findung mit ihren entsprechenden Basisstationen synchronisiert sind und daß dieselbe Frequenz in den benachbarten Zellen des drahtlosen CDMA Funktelefonsystems benutzt wird, so daß sich eine erheblich ver größerte Interferenz zwischen den dynamischen TDD-Abschnitten 40 der mobilen Funkstationen während ihrer Bewegung über die Grenze zur be nachbarten Zelle einstellt.

In Übereinstimmung mit einem anderen Ausführungsbeispiel der vorlie genden Erfindung ist gemäß Fig. 5 eine Zelle 100 im drahtlosen CDMA Funkkommunikationssystem in eine äußere Zelle 100A und eine innere Zelle 100B unterteilt. Im vorliegenden Fall kann die Größe der inneren oder äußeren Zelle 100A oder 100B in geeigneter Weise eingestellt werden, und zwar unter Berücksichtigung der Zellenform und der Topographie.

Bewegt sich zum Beispiel gemäß Fig. 5 eine in der inneren Zelle der Zelle 100 in Betrieb befindliche Mobilstation MS3 mit einer Schlitzstruktur nach Fig. 6a in den Bereich einer anderen Zelle 300, in der sich eine an dere und in Betrieb befindliche Mobilstation befindet, die eine Schlitz struktur gemäß Fig. 6b aufweist, so kann dann, wenn verschiedene Zel len 100, 200 und 300 benachbart zueinander liegen, wie in Fig. 5 gezeigt, eine Kollision gemäß den Fig. 6a und 6b auftreten, da die Richtungen der Schlitze im dynamischen TDD-Abschnitt 40 voneinander verschieden sind. In diesem Fall paßt sich gemäß Fig. 6c die Mobilstation MS3 in der Zelle 100 selbst an, und zwar an den zwischen der Mobilstation der be nachbarten Zelle 300 und der Basisstation verwendeten Zeitschlitz, und überträgt Daten. Genauer gesagt, sendet jetzt die Mobilstation MS3 Daten zur entsprechenden Basisstation der benachbarten Zelle 300, und zwar nur unter Verwendung des statischen TDD-Abschnitts 30 und für eine anfängliche vorbestimmte Zeit.

Wird also bei Bewegung der Mobilstation MS3 in der Zelle 100 in Richtung zum äußeren Zellenteil 100A der Zelle 100 die Interferenz größer, so steu ert die entsprechende Basisstation die Schlitzzuordnung so, daß sie auf den Bereich des statischen TDD-Abschnitts 30 beschränkt bleibt. Auf die se Weise kann die beim Hand-Over erzeugte Interferenz zum größten Teil unterdrückt werden.

Die oben beschriebene Erfindung ermöglichst quasi die nächste Genera tion von drahtlosen Funkkommunikationsdiensten, etwa die Übertragung von Multimediadaten, wie zum Beispiel Sprachsignale, Videosignale, Textinformation, usw. Durch die Mobilstation (Drahtlosterminal) oder die Basisstation wird ein Übertragungsrahmen zugeordnet und bewegt, der einen Makroschlitzabschnitt aufweist. Innerhalb des Makroschlitzab schnitts befinden sich ein statischer TDD-Abschnitt, in welchem sich Down-Link-Schlitze und Up-Link-Schlitze abwechseln und wiederholen, sowie ein dynamischer TDD-Abschnitt, in welchem Anzahl und Anord nung der Down-Schlitze und der Up-Link-Schlitze variiert werden kann. Statischer und dynamischer TDD-Abschnitt werden gleichzeitig zugeord net, und zwar in Abhängigkeit des Umfangs und der Eigenschaften der Da ten, die von der Mobilstation oder der Basisstation über die Down-Link- Schlitze und die Up-Link-Schlitze übertragen werden, so daß die Synchro nisation zwischen der Mobilstation und der zugehörigen Basisstation möglich ist, Probleme beim wahlfreien Zugriff lösbar sind und sich die Ausnutzung der Frequenzressourcen merklich vergrößert.

Auch bei Anwendung der vorliegenden Erfindung auf ein drahtlos es CDMA-Funkkommunikationssystem lassen sich Interferenzen beim Hand-Over weitestgehend unterdrücken, wenn sich eine in Betrieb befind liche Mobilstation benachbart zu einer anderen Zelle befindet.

Claims

1. Bidirektionales Datenübertragungsverfahren zwischen einer Basis station und einem Drahtlosterminal in einem drahtlosen Funkkommuni kationssystem zur Zuordnung von Down-Link-Kanälen und Up-Link-Ka nälen auf unterschiedliche Zeltschlitze mit jeweils demselben Frequenz band, wobei das bidirektionale Datenübertragungsverfahren Schritte zur Veränderung eines Kanalzuweisungsmusters der Down-Link-Kanäle und der Up-Link-Kanäle in Übereinstimmung mit wenigstens einer Eigen schaft eines über die Down-Link-Kanäle und die Up-Link-Kanäle übertra genen Verkehrs aufweist.

2. Bidirektionales Datenübertragungsverfahren nach Anspruch 1, da durch gekennzeichnet, daß das Kanalzuweisungsmuster für eine vorbe stimmte Anzahl von Zeltschlitzen wiederholt angewandt wird.

3. Bidirektionales Datenübertragungsverfahren nach Anspruch 1, da durch gekennzeichnet, daß das Kanalzuweisungsmuster für eine vorbe stimmte Anzahl von nächsten Zeitschlitzen in Abhängigkeit der Eigen schaft des Verkehrs bestimmt wird, der über die Down-Link-Kanäle und die Up-Link-Kanäle einer vorbestimmten Anzahl von vorhergehenden Zeit schlitzen übertragen worden ist.

4. Bidirektionales Datenübertragungsverfahren nach Anspruch 1, da durch gekennzeichnet, daß die Eigenschaft des Verkehrs die Menge an Information ist, die über die jeweiligen Down-Link- und Up-Link-Kanäle zu übertragen ist.

5. Bidirektionales Datenübertragungsverfahren nach Anspruch 1, da durch gekennzeichnet, daß die Eigenschaft des Verkehrs die Interferenz von benachbarten Zellen oder die Art der übertragenen Daten ist.

6. Bidirektionales Datenübertragungsverfahren nach Anspruch 1, da durch gekennzeichnet, daß ein Teilabschnitt des Kanalzuweisungsmu sters fixiert ist, und zwar unabhängig von der Eigenschaft des Verkehrs.

7. Bidirektionales Datenübertragungsverfahren nach Anspruch 6, da durch gekennzeichnet, daß das Kanalzuweisungsmuster für eine vorbe stimmte Anzahl von Zeitschlitzen wiederholt wird.

8. Bidirektionales Datenübertragungsverfahren nach Anspruch 7, da durch gekennzeichnet, daß das Kanalzuweisungsmuster für eine vorbe stimmte Anzahl von nächsten Zeitschlitzen in Abhängigkeit der Eigen schaften des Verkehrs bestimmt wird, der über Down-Link-Kanäle und Up-Link-Kanäle einer vorbestimmten Anzahl von vorhergehenden Zeltschlitzen übertragen worden ist.

9. Bidirektionales Datenübertragungsverfahren nach Anspruch 6, da durch gekennzeichnet, daß das Kanalzuweisungsmuster im fixierten Teilabschnitt so ausgebildet ist, daß sich Down-Link-Kanäle und Up-Link- Kanäle von Zeitschlitz zu Zeitschlitz abwechseln.

10. Bidirektionales Datenübertragungsverfahren nach Anspruch 6, da durch gekennzeichnet, daß das Kanalzuweisungsmuster ein Pilotsignal auf einem bestimmten oder auf mehreren Down-Link-Schlitzen im fixier ten Teilabschnitt trägt, und daß ein Drahtlosterminal bzw. eine Mobilsta tion durch das Pilotsignal mit der zugehörigen Basisstation synchronisiert wird.

11. Bidirektionales Datenübertragungsverfahren nach Anspruch 6, da durch gekennzeichnet, daß das Kanalzuwelsungsmuster so ausgebildet Ist, daß ein bestimmter Up-Link-Kanal oder eine Mehrzahl von Up-Link- Kanälen als Kanäle für den wahlfreien Zugriff eines Drahtlosterminals die nen.

12. Zeitschlitz- Zuordnungsverfahren zwischen einer Basisstation und einem Drahtlosterminal bzw. einer Mobilstation in einem drahtlosen Kom munikationssystem zur Zuordnung von Down-Link-Kanälen und Up- Link-Kanälen auf unterschiedliche Zeitschlitze mit jeweils demselben Fre quenzband, wobei das Zeitschlitz-Zuordnungsverfahren folgende Schritte umfaßt:

- Bildung eines Makroschlitzabschnitts aus einer Mehrzahl von Zeit schlitzen, wobei die Down-Link-Kanäle und die Up-Link-Kanäle in Übereinstimmung mit einem spezifischen Muster zugeordnet sind; und
- wiederholtes Anwenden des spezifischen Musters für eine vorbe stimmte Anzahl von Makroschlitzen.

13. Zeitschlitz-Zuordnungsverfahren nach Anspruch 12, dadurch ge kennzeichnet, daß das spezifische Muster in Übereinstimmung mit einer Eigenschaft des Verkehrs bestimmt wird, der über die Down-Link-Kanäle und die Up-Link-Kanäle übertragen wird.

14. Zeitschlitz-Zuordnungsverfahren nach Anspruch 13, dadurch ge kennzeichnet, daß die Eigenschaft des Verkehrs die Menge an Informa tion ist, die über die entsprechenden Down-Link- und Up-Link-Kanäle übertragen wird.

15. Zeitschlitz-Zuordnungsverfahren nach Anspruch 13, dadurch ge kennzeichnet, daß die Eigenschaft des Verkehrs die Eigenschaft des Ver kehrs eines vorhergehenden Makroschlitzes ist.

16. Zellulares Telefonsystem zur Zuordnung von Down-Link-Kanalen und Up-Link-Kanälen auf unterschiedliche Zeitschlitze im selben Über tragungsrahmen zwischen einer Basisstation und einem Drahtlostermi nal bzw. einer Mobilstation, dadurch gekennzeichnet, daß Positionen der jeweiligen Zeitschlitze, die den Down-Link-Kanälen und den Up-Link-Ka nälen zwischen der Basisstation und der Mobilstation zugeordnet sind, in einem Teilbereich einer Zelle fixiert sind.

17. Zellulares Telefonsystem nach Anspruch 16, dadurch gekennzeich net, daß in einem anderen Teilbereich der Zelle die Positionen der jeweili gen Zeitschlitze, die den Down-Link-Kanalen und den Up-Link-Kanälen zwischen der Basisstation und der Mobilstation zugeordnet sind, variier bar sind.

18. Zellulares Telefonsystem nach Anspruch 16, dadurch gekennzeich net, daß sich der Teilbereich der Zelle an einem Außenbereich der Zelle be findet.

19. Zellulares Telefonsystem nach Anspruch 16, dadurch gekennzeich net, daß sich der Teilbereich der Zelle in einem Bereich befindet, in wel chem der Grad an Interferenz, erzeugt durch Signale von benachbarten Zellen, größer ist als ein spezifizierter Schwellenwert.

20. Zellulares Telefonsystem nach Anspruch 16, dadurch gekennzeich net, daß innerhalb des Teilbereichs der Zelle die Down-Link-Kanäle und die Up-Link-Kanäle zwischen der Basisstation und der Mobilstation nur den Zeitschlitzen zugeordnet werden, die sich im statischen TDD-Ab schnitt (30) befinden.

21. Zellulares Telefonsystem nach Anspruch 16, dadurch gekennzeich net, daß der Teilbereich der Zelle ein Bereich zur Übergabe bzw. zum Hand-Over an eine benachbarte Zelle ist.