DE69807550T2

DE69807550T2 - Verfahren und Gerät zum Betreiben eines Innenraum-CDMA-Funkkommunikationssystems

Info

Publication number: DE69807550T2
Application number: DE69807550T
Authority: DE
Inventors: Harri Honkasalo; Zhi-Chun Honkasalo; Lin Ma; Oguz Sunay
Original assignee: Nokia Oyj
Current assignee: Nokia Oyj
Priority date: 1997-03-12
Filing date: 1998-03-12
Publication date: 2003-04-30
Anticipated expiration: 2018-03-13
Also published as: US6101176A; KR19980079946A; KR100468187B1; DE69807550D1; EP0865172B1; EP0865172A2; EP0865172A3

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet der Funkkommunikations-Netzwerke. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Reduzieren von Interferenzen zwischen zwei Funkkommunikations-Netzwerken, die überlappende Sendebereiche aufweisen und den gleichen Funkfrequenz-Bereich verwenden.
Mobile drahtlose (bzw. Funk-) Kommunikationstechnologie hat solch eine weit verbreitete Akzeptanz in vielen dicht bevölkerten Gebieten gewonnen, dass die Bandbreiten des Funkfrequenz-(RF)-Spektrums, die für die mobilen Telefonsysteme zugewiesen wurden, beim Verwenden bestehender analoger Technologien, sich rasch ihren Kapazitäten annähern. Dieses rasche Annähern der Band-Kapazität wird durch die gestiegenen Anwendungen drahtloser Kommunikationen für Datenübertragung, wie zum Beispiel Fax-Kopien und Internet-Zugang und Videoübertragungen beschleunigt. Noch eine andere Anwendung, die Besorgnisse bezüglich der Kapazität verursacht, ist die Verwendung von drahtlosen Systemen für lokale Netzwerke relativ kleinen Ausmaßes, die innerhalb des Sendebereichs von größeren öffentlichen Netzwerken liegen. Beispiele von solchen Netzwerken kleinen Ausmaßes schließen schnurlose Verbindungen zwischen Erfassungs-/Steuerungs-Instrumentierungen in einer Fertigungslinie und einem zentralen Datensammelcomputer oder ein drahtloses Telefonsystem innerhalb einer Büroumgebung, d. h. eines lokalen Netzwerks (LAN), ein. Die größeren Netzwerke können kommerzielle Mobiltelefon-Serviceanbieter einschließen. Das zweite System kleineren Ausmaßes muss sich, obwohl häufig darauf als ein "zellulares Innenraum-Netzwerk" oder "Innenraum-System" Bezug genommen wird, nicht im wörtlichen Sinne im Innenraum befinden. Alternativ kann auf ein zellulares Innenraum-Kommunikationssystem oder ein System kleinen Ausmaßes als eine "Piko-Zelle" Bezug genommen werden, wobei auf das zellulare Außenbereichs-Kommunikationssystem als eine "Makro-Zelle" Bezug genommen wird.
Digitale Technologien werden mit einer Anstrengung implementiert, um sowohl die Teilnehmerkapazität der zugewiesenen Bandbreiten zu vergrößern als auch, um Signale besserer Qualität für Übertragungen bereitzustellen. Diese digitalen Techniken, die TDMA (Mehrfachzugriff im Zeitmultiplex), digitale FDMA (Mehrfachzugriff im Frequenzmultiplex) und Mehrfachzugriff im Codemultiplex (CDMA) einschließen, teilen gemeinsam die gleiche verfügbare Kanalkapazität, indem eine Anzahl von Unterkanälen, jeder durch ein unterschiedliches Verfahren, erzeugt wird. In digitalen FDMA-Systemen werden zeitgleiche Übertragungen durch Aufteilen des verfügbaren Frequenzbandes in disjunkte Unterbänder getrennt. In solch einem System könnte eine Interferenz aufgrund der Koexistenz von drahtlosen Kommunikationsnetzwerken großen Ausmaßes und kleinen Ausmaßes in einem gemeinsamen Gebiet angegangen werden, indem spezifische Frequenzen innerhalb des verfügbaren Bandes an die verschiedenen Netzwerke zugeteilt werden, wobei Teile beider Netzwerkkapazitäten geopfert werden, um die Überlappung zu ermöglichen. In einem TDMA-System werden die Signale auf disjunkte Zeitschlitze aufgeteilt, wobei eine gemeinsame Zeitreferenz Mittel bereitstellt, um die Elemente des Netzwerks zu koordinieren. Indem ferner die Zeitreferenzen für die überlappenden Netzwerke großen Ausmaßes und kleinen Ausmaßes koordiniert werden, können verschiedene Zeitverzögerungen verwendet werden, um zwischen den Signalen innerhalb der jeweiligen Netzwerke zu unterscheiden, um Interferenz zu vermeiden. Andere Lösungen, um die Signale von zwei oder mehr zumindest teilweise überlappenden FDMA- oder TDMA-Netzwerken zu unterscheiden, sind bekannt und sind für Fachleute klar.
Das Innenraum-Kommunikationssystem, drahtlose TDMA- und digitale drahtlose FDMA- Kommunikationstechnologien in Analogie, kann in einem unterschiedlichen Frequenzband als Außenbereichs-Systeme arbeiten, wobei Frequenzplanung und eine ausschließliche Zuweisung von Teilen des Frequenzbandes an jedes System notwendig ist. Frequenzen, die ausschließlich an ein bestimmtes System zugewiesen sind, aber aufgrund geringem Verkehr in diesem System ungenutzt verbleiben, stellen eine Verschwendung verfügbarer Funkressourcen dar.
Mehrfache Mitglieder in einem CDMA-System verwenden jeweils einen Kanal, der durch einen eindeutigen Digitalcode bestimmt ist. CDMA stellt mehrere Vorteile gegenüber herkömmlichen digitalen FDMA- oder TDMA-Systemen bereit. Ein bedeutender Vorteil ist, dass eine Planung einer Frequenzspektrums-Zuweisung für Mobil- und Basisstationen innerhalb von Zellen eines CDMA-Systems nicht notwendig ist. Die Kapazität eines CDMA-Systems ist folglich potenziell größer als die eines TDMA- oder FDMA-Systems. Da die Energie der übertragenen Signale in einem CDMA-System zusätzlich über das weite Uplink- bzw. hinübertragendes oder Downlink- bzw. herübertragendes Frequenzband verteilt ist, wirkt ein selektives Frequenzfading nicht auf das gesamte CDMA-Signal. Die Wegdiversität kann ferner in einem CDMA-System ausgenutzt werden, während sie in anderen Systemen kompensiert werden muss. (Einen zusammenfassenden Überblick über Prinzipien von CDMA-Systemen wird in dem Buch von Andrew J. Viterbi, betitelt CDMA: Principles of Spread Spectrum Communication, Addison- Wesley Publishing, 1995 bereitgestellt). Der Telecommunications Industry Association/Electronic Industries Association (TIA/EIA) - Standard IS-95-A, der als eine Basis kommerzieller zellularer Netzwerke in den USA akzeptiert wurde, beschreibt einige der wichtigsten technischen Merkmale eines CDMA-basierten zellularen Funk- Telekommunikationssystems. Zusätzlich zu dem IS-95-A Standard gibt es einen anderen allgemeinen Standard für Luft-Schnittstellen für CDMA, die für PCS-Netzwerke verwendet wird. Dieser Standard, als ANSI J-STD-008 bezeichnet, gilt für CDMA-Kommunikationen innerhalb des 1850-1990 MHz Frequenzbandes. Sowohl zellulare als auch PCS-CDMA-Systeme weisen die gleichen Basis-Signalstrukturen auf, d. h. Datenformat, Codierung und Modulation, und sind dadurch ähnlich geeignet für die Implementierung von überlagerten Kommunikationssystemen.
Eine CDMA-Basisstation verwendet eine oder mehrere Trägerfrequenzen durch Spreizen bzw. Verteilen einer Vielfalt an unabhängigen Übertragungsströmen in ein Frequenzband, das mit jedem Träger assoziiert ist. Dieses Spreizen wird durch Codieren des Übertragungsstroms mit einem bestimmten Spreizungscode ausgeführt. Diese Spreizungscodes sind orthogonal, um es jedem Empfänger zu ermöglichen, alle anderen Signale als das eine, das es empfangen möchte, auszuschalten. Orthogonalität erfordert Synchronisation auf dem Bitlevel zwischen verschiedenen Übertragungsströmen in dem Sender. Das Decodieren einer CDMA-Übertragung erfordert, dass der Empfänger selbst mit der übertragenen Sequenz auf Höhe der Chips synchronisieren kann, wobei ein Chip die Länge eines Bits in der Übertragung darstellt.
Trotz seiner Vorteile stellt die Abwesenheit einer Frequenz-Zuteilung in CDMA-Systemen ein einzigartiges Problem im Umgang mit geografisch überlagerten oder teilweise überlagerten Netzwerken dar, die im selben Frequenzband arbeiten. Der IS-95-Standard setzt keine Beschränkungen in der Größe der Zellen eines zellularen Netzwerks, was somit den Betrieb von überlagerten Radio-Kommunikationssystemen, wie die vorstehend beschriebenen Netzwerke großen Ausmaßes und kleinen Ausmaßes gestattet. In einem CDMA-System mit überlappenden Innenraum- und Außenbereichs-Netzwerken ergibt sich Intersystem-Interferenz, wenn Übertragungen in einem System an den Empfängern des anderen Systems erscheinen, was Fehler und Signalverfälschung verursacht. Dies Problem entsteht am häufigsten wegen der relativ höheren Übertragungsleistung von Außenbereichs-Mobilstationen (OMSs) und Außenbereichs- Basisstationen (OBSs) im Vergleich zu den Innenraum-Basisstationen (IBSs) und Innenraum- Mobilstationen (IMSs). Ein Versuch dieses Problem durch Verstärken der relativen Leistungsniveaus der Innenraum-Systeme zu überwinden, würde nur in einer erhöhten Interferenz mit den Aussen-Systemen durch die Innenraum-Übertragungen führen.
Das Dokument WO94/29980 offenbart ein CDMA-Übertragungssystem, in dem zu übertragende Daten in einer Signalhäufung komprimiert werden.
Ein anderes Hindernis in der Umsetzung von überlagerten CDMA-Kommunikationssystemen ist ein beträchtlicher Nah-Fern-Effekt. Der Nah-Fern-Effekt wird typischerweise durch eine Außenbereichs-Mobilstation verursacht, die mit hoher Leistung von einem Ort sendet bzw. überträgt, der entweder nahe einer Innenraum-Basisstation oder -Mobilstation liegt. Diese Außenübertragung verursacht, dass der Empfänger im Innenraum-System durch das starke Außensignal überwältigt wird, und daher nicht in der Lage ist, die Innensignale kleinerer Leistung wahrzunehmen.
Es ist daher wünschenswert, ein System und ein Verfahren bereitzustellen, das es gestattet, die gleichen Frequenzbänder zwischen überlappenden CDMA-basierten Innenraum- und Außenbereichs-Funk-Kommunikationssystemen effektiv zu teilen, während gleichzeitig die Interferenz zwischen beiden Systemen verhindert wird.
Gemäß der Erfindung wird ein drahtloses CDMA-Funknetzwerk, wie in Anspruch 1 oder in Anspruch 2 definiert, bereitgestellt.
Gemäß der Erfindung wird ebenfalls ein Verfahren zum Betreiben eines CDMA-Funknetzwerks, wie in Anspruch 3 oder in Anspruch 4 definiert, bereitgestellt.
Ausführungsformen der Erfindung werden nun beispielhaft in Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben, in denen:
Fig. 1 die bekannte Geometrie von überlagertem Betrieb darstellt;
Fig. 2 einen Kanalwahl- und Zeitmultiplex-Vorgang der vorliegenden Erfindung darstellt;
Fig. 3 ein Blockdiagramm einer bekannten IS-95-Sender-Sektion ist;
Fig. 4 ein Blockdiagramm eines Senderabschnitts gemäß der vorliegenden Erfindung ist;
Fig. 5 ein Diagramm eines überlagerten Kommunikationssystems mit drei Außenbereichs- und zwei Innenraum-Basisstationen und zugeordneten Mobilstationen ist;
Fig. 6 ein Diagramm der Interferenz zwischen einem Innenraum-Kommunikationssystem und einem Außenbereichs-Kommunikationssystem ist;
Fig. 7 ein Diagramm einer Aufsicht eines Gebäudes ist, das die verschiedenen Quellen der Interferenz, Mehrweg (-Reflexionen) wie auch Interferenz von zwei verschiedenen Außenbereichs-Basisstationen zeigt;
Fig. 8 ein Diagramm ist, das die Interferenz von benachbarten Innenraum-Kommunikations- Systemen zeigt;
Fig. 9 das Kommunikationsmuster der beiden in Fig. 8 gezeigten, in Bezug aufeinander nicht synchronisierten Innenraum-Kommunikations-Systemen veranschaulicht und Bereiche extremen Nah-Fern-Effekts einzeln aufführt;
Fig. 10 das Kommunikationsmuster der beiden in Fig. 8 gezeigten, in Bezug aufeinander synchronisierten Innenraum-Kommunikationssystemen veranschaulicht, die dadurch einen extremen Nah-Fern-Effekt ausschließen;
Fig. 11 ein Blockdiagramm eines Eingangskanals für eine Übertragungskette für Innenraum- Rückwärts- und Vorwärts-Verbindungen für Datenübertragungen mit hoher Datenrate ist;
Fig. 12 ein Blockdiagramm eines summierenden QPSK-(Quadratur-Phasenumtastung)-Systems ist, das bis zu vier, in Fig. 11 gezeigte Kanäle empfängt;
Fig. 13 ein Blockdiagramm von Abschnitten eines CDMA-Sende-Empfängers ist, der in einer Innenraum-Mobilstation oder Innenraum-Basisstation verwendet werden kann;
Fig. 14 ein Diagramm eines Innenraum-Kommunikationssystems in dem Sendebereich eines Außenbereichs-Kommunikationssystems ist, das die verschiedenen Quellen und Ursachen von Interferenz und Mehrweg (-Reflexionen) zeigt;
Fig. 15 ein Blockdiagramm eines Innenraum-Basisstationssenders ist, das einige der zur Umsetzung einer Synchronisation mit einem anderen Kommunikationssystem auf dem Chiplevel notwendigen Modifikationen zeigt;
Fig. 16 ein Ablaufdiagramm ist, das ein Verfahren zum Umsetzten der IMS-Synchronisation einzeln aufführt;
Fig. 17 ein Ablaufdiagramm ist, das das Verfahren zur dynamischen Frequenzwahl einzeln aufführt;
Fig. 18 ein Ablaufdiagramm ist, das den Betrieb und Phasensteuerung in einem typischen Innenraum-System einzeln aufführt;
Fig. 19 ein Blockdiagramm ist, das die Messvorrichtung zeigt, die sowohl in der IMS als auch in der IBS umgesetzt ist;
Fig. 20 ein Blockdiagramm ist, das ein typisches Innenraum-Telekommunikations-System zeigt, das eine Innenraum-Basisstation, die mit einer Anzahl von Innenraum-Mobilstationen kommuniziert und ein PBX-System einschließt;
Fig. 21 ein Blockdiagramm ist, das einen typischen TDD-Multiplexer zeigt, der sowohl in dem IMS als auch in dem IBS der Erfindung umgesetzt ist;
Fig. 22 ein Ablaufdiagramm ist, das die Sequenz zeigt, die verwendet wird, um eine IBS einzuschalten und mit einem OBS- oder einem OMS-Signal zu synchronisieren;
Fig. 23 ein Ablaufdiagramm ist, das die Sequenz zeigt, die verwendet wird, um eine IMS einzuschalten und mit einem OBS- oder einem OMS-Signal zu synchronisieren;
Fig. 24 ein Diagramm der Variation in der Übertragungsleistung über der Zeit für eine repräsentative OMS ist; und
Fig. 25 ein Diagramm der Innenraum- und Außenbereichs-Sendeleitungen über die Zeit ist.
Die folgende detaillierte Beschreibung nutzt eine Anzahl von Abkürzungen, die gewöhnlich im Fachgebiet gut bekannt sind. Obgleich Definitionen üblicherweise mit dem ersten Anführen jeder Abkürzung bereitgestellt werden, stellt die nachstehende Tabelle 1 zur Bequemlichkeit eine Liste der Abkürzungen und ihrer jeweiligen Definitionen bereit.

Tabelle 1

Abkürzung Definition
ANSI American National Standard Institute
CDMA Mehrfachzugriff im Codemultiplex
DS-SS direktes Sequenz-Spreizspektrum
FER Rahmenfeher-Verhältnis
IBS Innenraum-Basisstation
IMS Innenraum-Mobilstation
IF Zwischenfrequenz
IS vorläufiger Standard
OBS Außenbereichs-Basisstation
OMS Außenbereichs-Mobilstation
PBX Nebenstellenanlage
PC Leistungssteuerung
PCS Personalcomputer-Service
PN Pseudo-Rauschen
PSTN öffentlich vermitteltes Telefonnetzwerk
QPSK Quadratur-Phasenumtastung
SNR Signal/Rauschverhältnis
TDD Zeitmultiplex-Duplex
TDMA Mehrfachzugriff im Zeitmultiplex
WHT Walsh-Hadamard Transformation
Unter Bezugnahme auf Fig. 1 wird eine beispielhafte Situation gezeigt, in der ein zellulares Innenraum-Netzwerk auf CDMA-Basis und ein zellulares Außenbereichs-Netzwerk auf CDMA- Basis sich teilweise überlappen. Jede Außenbereichs-Basisstation (OBS) 10, 11, 12 weist einen jeweiligen Sendebereich 10a, 11a, 12a auf. Jede Innenraum-Basisstation (IBS) 13, 14, 15 weist ebenfalls einen jeweiligen Sendebereich 13a, 14a, 15a auf. Die gekreuzt schraffierten geometrischen Schnitte 17 und 18 der Innenraum- und Außenbereichs-Sendebereiche zeigen an, dass eine Überlappung besteht, wobei eine Mobilstation Übertragungen von beiden Systemen empfangen kann. In einigen anderen Konfigurationen kann ein Innenraum-Netzwerk in einem Bereich existieren, das vollständig von den Zellen eines Außenbereichs-Systems abgedeckt wird, was eine allseitige räumliche Überlappung ergibt. Die proportionale Größe der Bedeckungsflächen in Fig. 1 wurde nur zur Veranschaulichung ausgewählt und impliziert keinerlei Beschränkungen der relativen oder tatsächlichen Größen der jeweiligen Gebiete oder des Grades der Überlappung. Allgemein weist das Außenbereichs-System eine sehr viel größere durchschnittliche Zellengröße als das Innenraum-System auf. Einige vorgeschlagene Zweimoden-Mobilstationen können in der Lage sein, zwischen den verschiedenen Systemen in dem Überlappungsbereich zu wählen, während eine herkömmliche Einmoden-Mobilstation, die nur in einem System betrieben werden kann, die Übertragungen des anderen Systems als Rauschen betrachtet. Jedenfalls ist es bevorzugt, dass eine OBS und eine IBS nicht simultan gleiche Signale auf der gleichen Frequenz senden, da in der Abwesenheit von irgendwelchen Mehrfachzugriff-Verfahren, es unmöglich wäre, die beiden Übertragungen beim Empfang durch ein IMS voneinander zu trennen.
Der Ort eines OBS liegt in Bezug auf die IBS fest, sodass jedesmal wenn die OBS eine Funkübertragung unter Verwendung einer bestimmten Ausgangsleistung erzeugt, ein IBS- Beobachter in dem Innenraum-Sendebereich ein Signal mit einem im Wesentlichen konstanten Signal-Leistungspegel messen wird. Sendeleistungs-Steueralgorithmen in der OBS können sie dazu bringen verschiedenen Ausgangsleistungen zu verschiedenen Zeiten zu verwenden, aber die Störung, die es in dem Innenraum-System verursacht, können unter der Verwendung von dem Fachmann bekannten Techniken, eingeschätzt werden. So eine Abschätzung wird unter Verwendung von mathematischen Annäherungen, die auf Annahmen basieren, dass weder der Sender noch der Empfänger mobil sind, und durch Analysieren von vorheriger und gegenwärtiger Interferenz-Messungen des Systems erreicht. Gemäß der Übertragungsrichtung in dem Außenbereichs-System wird dies die Vorwärtsverbindungs-Störung genannt. Andererseits kann, da die OMS per Definition frei ist, sich im Verhältnis zu irgendeinem festen Beobachter zu bewegen, sie von einem Ort, der sehr nahe oder sogar innerhalb des Sendebereichs des Innenraum-Systems senden. Die OMS kann ebenfalls an den äußeren Rändern des Außenbereichs-Sendebereichs weit vom dem Innenraum-System entfernt liegen. Zusätzlich weist die OMS einige Ausgangsleistungs-Steuerungscharakteristiken auf. Die Stärke der Rückwärtsverbindungs-Störung an dem Innenraum-System kann daher nicht einfach vorausberechnet werden.
In einer praktischen Situation sieht ein Beobachter in dem Innenraum-Netzwerk 13 stark schwankende Interferenzbedingungen auf jedem Zweiweg-Kanal der einen Vorwärts- (Herüber) Verkehrskanal und einen Rückwärts- (Hinüber) Verkehrskanal aufweist. Falls das Außenbereichs-System zeitweise den Zweiweg-Kanal überhaupt nicht verwendet, besteht keine Interferenz. Ein aktiver aber entfernter OMS erzeugt nur geringe Rückwärtsverbindungs- Störungen, aber relativ starke Vorwärts-Störungen. Dasselbe gilt für eine nahe OBS. Folglich verursacht eine nahe OMS starke Rückwärtsverbindungs-Störungen, aber nur eine geringe Vorwärtsverbindungs-Störung. Typischerweise weist ein Komponentenkanal (Vorwärts- oder Rückwärts-Kanal) des Zweiweg-Kanals einen sehr viel höheren Interferenzpegel als der andere auf.
Die vorliegende Erfindung schlägt vor, dass das Innenraum-Netzwerk die Interferenzpegel auf einer Anzahl von Außenbereichs-basierten Einweg-Komponentenkanälen überwacht. Wenn es einen relativ ungestörten Außenkanal detektiert, wählt es diesen Kanal für den Gebrauch einer ihrer eigenen Kommunikationsverbindungen zwischen IBSs und IMSs aus. Das Innenraum- Netzwerk fährt fort, die sich dynamisch verändernde Interferenz-Situation zu überwachen, und leitet alle zum Innenraum gehörenden Kommunikationen von einem Kanal mit ansteigender Außenbereichs-basierter Interferenz auf einen geeigneteren Kanal um, wann immer es notwendig ist. Wenn die Interferenz-Situation in einem Außenbereich basierten Zweiweg = Kanal wie oben beschrieben asymmetrisch ist, ist es bevorzugt, dass das Innenraum-System die Kapazität nur in dem Komponentenkanal verwendet, der den geringsten Interferenzpegel aufweist. Beispielsweise kann das Innenraum-System sowohl auf dem Hinüber-Frequenzband als auch in dem Herüber- Frequenzband arbeiten, in Abhängigkeit davon, welches Band weniger Interferenz aufweist. Das Innenraum-System wird die Kapazität ihrer ursprünglichen Einweg-Komponentenkanäle zwischen den Innenraum-Hinüber- und Innenraum-Herüberkanälen mittels Zeitmultiplex-Duplex (TDD) aufteilen, um die Übertragung einer Anzahl von CDMA-Kommunikationsignalen zu gestatten.
Die vorliegende Erfindung beschränkt die Kanalwahl nicht auf das Innenraum-System. Beispielsweise kann es einen Außenbereichs-Vorwärtskanal verwenden, wenn eine Simulation und/oder praktische Experimente in einem bestimmten praktischen Fall zeigen, dass die strukturiertere und stationäre Vorwärtsverbindungs-Störung den Außenbereichs-Vorwärtskanal immer als die geeignetste Wahl erscheinen lassen. Alternativ kann das Innenraum-System entweder den Außenbereichs-Vorwärtskanal- oder den Außenbereichs-Rückwärtskanal- Frequenzbereich in Abhängigkeit der sich ändernden Interferenzbedingungen verwenden. Es kann sogar die normalen Kanalsprung- oder die schnell reagierenden dynamischen Kanaländerungen im Verlauf einer Kommunikation zwischen den Außenbereichs-Vorwärts- und den Außenbereichs-Rückwärts-Kanalfrequenzen verwenden.
Unter weiterer Bezugnahme auf Fig. 20, das ein Blockdiagramm ist und ein typisches kabelloses Innenraum-Kommunikationssystem, mit einer Innenraum-Basisstation zeigt, die mit einer Anzahl von Innenraum-Mobilstationen und einem PBX-System kommuniziert. Die Innenraum-Basisstation wird allgemein mit 1500 bezeichnet und schließt eine PBX (Nebenstellenanlage) zum Zugriff auf örtliche Telefonleitungen, ein IBS 1504 und eine Anzahl von IMSs 1506, 1508 und 1510 ein. Wie gezeigt, kommuniziert jede IMS mit der IBS über Funkfrequenz-Übertragung 1514 und 1516. Allgemein wird die Kommunikationsverbindung 1514 von der IBS zu der IMS die Abwärtsstrecke bzw. der Downlink genannt, und die Kommunikationsverbindung 1516 von der IMS zu der IBS wird die Aufwärtsstrecke bzw. Uplink genannt. Zusätzlich zu der Kommunikationsverbindung zwischen der IBS und der IMS besteht ebenfalls eine Kommunikationsverbindung zwischen der IBS und der Nebenstellenanlage. Diese Verbindung, die mit den Verbindungen 1518 und 1520 gezeigt ist, stellt eine Kommunikationsfähigkeit von der IBS zu umgebenden Telekommunikationsnetzwerken über die Verbindung 1512, so wie das örtliche PSTN (öffentlich vermitteltes Telefonnetzwerk) bereit. Das PBX ist jedoch keine für das System 1500 notwendige Komponente und ist hier nur eingeschlossen, um die Zusammenschaltbarkeit zwischen dem kabellosen Innenraum-System und einem herkömmlichen verdrahteten Kommunikationssystem zu demonstrieren.
Fig. 2 verdeutlicht eine beispielhafte Innenraum-Kanalwahl und -Organisation gemäß einer bevorzugbaren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In einem typischen Außenbereichs-Netzwerk belegen die Vorwärts- und Rückwärtskanäle verschiedene Frequenzbänder jeweils mit einer bestimmten Bandbreite. Es gibt ein Spreizfrequenz-Dublex- Intervall zwischen ihnen. In solchen Fällen betrifft die Diskussion von Außenbereichs-Vorwärts- und Außenbereichs-Rückwärts-Kanälen die jeweiligen Frequenzbänder 20 und 21 in Fig. 2. Beispielsweise wird angenommen, dass das Innenraum-System eine geeignet niedrigen Interferenzpegel auf dem Außenbereichs-Vorwärts-Frequenzband 21 wahrgenommen hat. Als ein Ergebnis wählt es dieses Frequenzband zur Kommunikation zwischen einer IBS und einer IMS aus. Um es zu ermöglichen ein einzelnes Frequenzband für das Überwachen der Aufwärtsstrecke und der Abwärtsstrecke durch die IBS und die IMS aufzuteilen, teilt das Innenraum-System die Kommunikationszeit in dem ausgewählten Frequenzband in aufeinander folgende Rahmen geeigneter Dauer, beispielsweise 20 Millisekunden, auf.
Der untere Teil von Fig. 2 veranschaulicht die zeitliche Organisation der Kommunikation in dem Innenraum-System, wobei ein TDD (Zeitmultiplex-Duplex) - Verfahren das Senden und Empfangen bei jeder Station trennt. Ein Rahmen 22 wird weiter in Intervalle oder Zeitschlitze 23, 24 und 25 geteilt. Während dem ersten Intervall 23 in jedem Rahmen sendet die IMS und empfängt die IBS. Während des zweiten Intervalls 24 in jedem Rahmen sendet die IBS und empfängt die IMS. Beide Stationen verwenden die Empfangs- und/oder Sendeintervalle ebenfalls zum Überwachen von Interferenz auf dem Kanal, den sie gerade verwenden. Eine Art Interferenz zu Überwachen besteht darin, einen besonderen Kanal während einem Zeitschlitz-Interväll zu überwachen, bei dem die IBS oder IMS nicht sendet. Die Interferenz wird durch Abziehen der durchschnittlichen bezeichneten Signalleistung von der gesamten empfangenen Leistung bestimmt, um den durchschnittlichen Interferenzpegel in Dezibel zu erhalten.
Unter Bezugnahme auf Fig. 19 ist ein Blockdiagramm der Messvorrichtung gezeigt, die sowohl in der IMS als auch in der IBS umgesetzt ist, und allgemein mit 1400 bezeichnet ist. Die Überwachung, die Messungen und die dB-Umrechnungen werden wie in Fig. 2 gezeigt in der Messvorrichtung 1400 während des Überwachungs-Zeitintervalls 25 durchgeführt. In der Messvorrichtung 1400 wird ein digitales Signal im Empfänger 1402 empfangen, wo es in einen Zeit-gemittelten, seriellen Binärdatenstrom dekodiert und in den Summierer 1404 eingegeben wird. Der Ausgang bzw. die Ausgabe des Summierers 1404 wird durch den Pufferspeicher 1406 in den Summierer 1404 zurückgeführt. Der Pufferspeicher 1406 sollte eine Verzögerungsdauer aufweisen, die ausreichend lang ist, um einem Maximum von N Messungen Platz zu bieten, wobei N sich in Abhängigkeit des ausgewählten Signalisierungsschemas verändert. Dies bewirkt ein statistisches Mitteln, das dann von dem Summierer 1404 dem Verstärker 1408 zugeführt wird. Der Verstärker 1408 wird eine Verstärkung in der Größenordnung von 1/N aufweisen, was dazu dient, den Pegel des Signals von Summierer 1404 auf einen Pegel zu verringern, der einem gemittelten Einzelmesswert entspricht. Der Ausgang des Verstärkers 1408 wird dann zu einem dB-Umformer 1420 zugeführt, wo das Signal multipliziert wird, in diesem Beispiel mit einen 20 log Multiplikator, der den dB-Wert der Signalmessung bereitstellt. Die Messung selbst wird die ganze Zeit hindurch während des Überwachungsschlitzes durchgeführt und daher wird mehr als eine Abtastung überwacht. Dieses Ergebnis in der Ausgabe von Vorrichtung 1400 ist ein Durchschnitt durch alle die Messungen, die während eines einzelnen Überwachungs- Zeitschlitzes durchgeführt wurden.
Wiederum unter Bezugnahme auf Fig. 2 wird während des dritten Zeitintervalls 25 in jedem Rahmen, zumindest eine der Stationen, aber bevorzugt beide Stationen die Interferenzpegel einer Gruppe von alternativen Kanälen überwachen, die Kandidaten für einen möglichen Gebrauch sind. Die Aufgabe des Überwachungsintervalls 25 besteht darin, dass zumindest eine der Stationen, bevorzugt beide Stationen, kontinuierlich nach einem geeigneteren Frequenzband unter den Kandidatenfrequenzen suchen können. Der Interferenzpegel auf anderen Kanälen ist gleich der gesamten empfangenen Signalleistung auf diesem Kanal, gemittelt über eine bestimmte Zeitdauer. Die Länge der von alten mittelnden Perioden können Systemparameter sein, die die IBS festsetzten, indem sie in einer allgemeinen Rundfunknachricht oder einer Steuerungsnachricht eingeschlossen werden, die an eine bestimmte Mobilstation oder eine Gruppe von Mobilstationen gerichtet ist.
In einer Ausführungsform, in der sowohl die IBS als auch die IMS die Interferenzpegel auf den Kandidatenkanälen überwachen, ist es vorteilhaft, dass sie ihre Messergebnisse regelmäßig zum Vergleich kombinieren. Die IMSs sollten ihre Messungen der IBS beispielsweise durch Signalisieren auf irgendeinem Signalisierungskanal mit niedriger Datenrate mitteilen. Basierend auf den IMS-Mitteilungen und ihren eigenen Messungen fällt die IBS Entscheidungen, um den gegenwärtig besten Kanal zur Verwendung auszuwählen. Falls der Interferenzpegel der auf dem gegenwärtigen Kanal während einer Rufverbindung, beispielsweise wegen einem Ansteigen der Außenbereichs-Sendeaktivitäten, ansteigt, leitet die IBS eine Weiterleitung der Innenraum- Benutzer an einen anderen Kanal der Kandidatenkanäle ein, bei dem die Interferenz geringer ist. Falls es nötig wird, den Kanal während eines Leerlauf-Modus zu wechseln, kündigt die IBS der IMS den neuen Kanal in einer Funkrufnachricht an, was angenommen wird periodisch gemäß den allgemeinen Prinzipien von Funknetzwerken gesendet zu werden.
Die Definition eines Rahmens und seiner Organisation in Intervalle wird in Fig. 2 nur als ein Beispiel dargelegt, und die Reihenfolge der Intervalle wie auch ihre Größe im Verhältnis zueinander kann weit verändert werden. Schutzintervalle können zwischen den Sende- und Empfangs-Zeitschlitzen eingefügt werden, um gleichzeitiges Senden von beiden Stationen zu verhindern. Andere Intervalle können ebenfalls, beispielsweise zum Austausch von Steuernachrichten und Signalisierungen zwischen zwei Stationen definiert und in der Rahmenstruktur eingeschlossen werden. Die Signalisierung wird häufiger auf einer separaten, dem Innenraum-System eigenen, Signalisierungsfrequenz durchgeführt.
In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet das Innenraum- System einige der CDMA-Vielfachzugriffscodes, die für einen gegebenen Moment nicht in einem gewählten Aussen-Vorwärts-Trägersignal verwendet werden. Bei dem Fehlen von Mehrwegausbreitung sind die durch eine OBS gesendeten Signale orthogonal. Jedes dieser Signale ist mit einem von 64 Spreizcodes gespreizt. Typischerweise sind nur eine Teilmenge der von allen möglichen unabhängigen Übertragungskanälen (oder Spreizcodes) im Gebrauch, da die Abwärtsstrecke nicht 64 Benutzern Platz bieten kann, was das theoretische Maximum gemäß dem IS-95-Standard ist. Dies ist so, wegen der in einem CDMA-System inhärenten SNR- Beschränkungen wie auch wegen der die notwendigen Verwendung von mindestens einigen der Codes für Funkruf und Pilotkodes. Praktische Szenarios schlagen eine typische Menge von 10- 20 gleichzeitigen Benutzern auf einem einzelnen Träger vor. Daher ist eine beträchtliche Anzahl von orthogonalen Trägern für eine andere Verwendung frei.
Um das Außenbereichs-System orthogonal zu dem Innenraum-System zu halten, werden alle Signale, die ein IBS oder ein IMS empfangen, idealerweise perfekt synchronisiert sein. In der Praxis muss jedoch etwas Unvollkommenheit gestattet werden. Es besteht die Absicht, die notwendigen Übertragungsverzögerungen bei jeder Innenraum-Sendestation zu berechnen, sodass ihre Übertragungen an der empfangenden Station synchron miteinander und mit den simultan stattfindenden Außenbereich-Übertragungen von einer nahen Außenübertragungsstation ankommen. Die IMS sind an verschiedenen Orten plaziert und im Allgemeinen ist die Impulsantwort der besonderen OBS an diesen Innenraum-Plazierungen unterschiedlich. Daher steuert die IBS die Verzögerungen von allen Innenraum-Abwärtsstrecken getrennt. Dass heißt, dass die Abwärtsstreckensignale die im Innenraum übertragen werden, nicht orthogonal sein können, weil Walsh-Codes, die im Allgemeinen als Spreizcodes im CDMA verwendet werden, nicht orthogonal sind, wenn sie asynchron sind. Wie in dem Stand der Technik bekannt, ist ein Walsh-Code einer von einem Satz von orthogonalen Wellenformen, die auf den Walsh- Hadamard-Matritzen basieren. Walsh-Codes werden verwendet, um im CDMA zwei Aufgaben zu erfüllen - in der Vorwärtsverbindung werden sie als orthogonale Abdeckung verwendet, um unabhängige Übertragungskanäle zu erzeugen. In der Rückwärtsverbindung werden sie als orthogonale Modulation verwendet. Dieses sollte jedoch kein bedeutendes Problem darstellen, da die meiste Interferenz von außen kommt und Leistungs- und/oder Mehr-Benutzer- Detektionsverfahren die in dem Fachgebiet gut bekannt sind auf die Innenraum-Signale angewendet werden können. Für die Innenraum-Aufwärtsstrecke ist das Problem der Synchronisation leichter zu lösen, weil nur eine IBS eine Vielzahl von IMSs bedient, und jeder von ihnen die notwendigen Übertragungsverzögerungen so berechnen kann, dass ihre Aufwärtsstrecken-Übertragungen synchron an der IBS ankommen.
Die Umsetzung des vorgeschlagenen Synchronisationsschemas ist wie folgt. Wenn das Innenraum-System die Möglichkeit untersucht einen besonderen Außenbereichs-Vorwärts- Frequenz- oder Funkkanal von den Kandidatenfrequenzen oder -Kanälen zu verwenden, versucht jedes IMS sich mit dem stärksten OBS-Signal zu synchronisieren, das es empfängt. Der Pilotkode der OBS kann als eine Basis für die Synchronisation dienen, und die stärkste Außenbereichs-Signalkomponente wird als eine Referenz für eine Mehrwegsituation genommen. Nach dem Erreichen der Synchronisation misst die IBS die Signalpegel an dem Ausgang von dessen Walsh-Hadamard-Transformations- (WHT-) Blocks für jede der eingesetzten Walsh- Funktionen, von denen gemäß IS-95-Standard 64 vorhanden sind. Basierend auf den Messergebnissen entscheidet die IBS, welcher orthogonale Code (oder welche Teilmenge von orthogonalen Codes) für diese Innenraum-Zelle verwendet werden kann, wenn der identifizierte Funkfrequenzkanal ausgewählt wird. Niedrige gemessene Leistung, die einer Walsh-Funktion zugeordnet ist, zeigt an, dass die Funktion nicht in Verwendung ist.
Zusätzlich zu der Code-Verwendungsanalyse schließt das Auswahlverfahren an der IBS eine Messung des allgemeinen Funkfrequenz-Interferenzpegels auf dem identifizierten Funkfrequenzkanal ein. Die IBS berechnet die allgemeine Funkfrequenz-Interferenz durch Abziehen der Summe von allen Signalleistungen an dem Ausgang des WHT von der gesamten empfangenen Leistung. Falls der so erhaltene Interferenzpegel niedriger ist als ein vor-gewählter Schwellenwert, wählt die IBS den identifizierten Funkfrequenzkanal zum Gebrauch. Alles Senden und Empfangen wird dann durch die Verwendung der Walsh-Codes stattfinden, die von dem Außenbereichs-System nicht verwendet werden. Die gewählten verwendbaren orthogonalen Codes können sich von Zeit zu Zeit verändern und die IBS wird die IMSs informieren, wenn das geschieht. In einer alternativen Ausführungsform kann jedes IMS ebenfalls eine Liste von nicht verwendeten Kandidatenkanälen verwenden, wobei die Auswahl der Kanäle immer ein Verhandlungsergebnis zwischen der IBS und der betroffenen IMS ist. Ein bevorzugtes Verhandlungsverfahren beginnt mit einem Kanalvorschlag, der durch eine der Stationen gesendet wird und geht mit einer Bestätigungs- (ACK) oder einer Nicht-Bestätigungs- (NACK) Nachricht von der anderen Station weiter. Das Aufrechterhalten von Listen von Kandidatenkanälen sowohl in der IBS als auch in der IMS hat den Vorteil, dass der Aufwand zum Auffinden der optimalen Frequenz und des optimalen Codes im Vergleich zu der Alternative zumindest verdoppelt wird, in der die IBS alleine die Auswahl durchführt.
Eine Alternative zur Auswahl und dem Aufrechterhalten einer Teilmenge von nicht verwendeten Codes ist, Frequenzsprünge zu verwenden. Ein vorbestimmtes Frequenzsprungmuster wird eingesetzt, sobald die iMS eine aktive Verbindung mit der IBS errichtet hat. Ein wichtiger Vorteil dieser alternativen Ausführungsform ist, dass die IBS die Teilmenge von verwendbaren Codes nicht aktualisieren muss.
Das Pilotsignal der IBS ist ein inhärentes Merkmal eines auf IS-95 basierenden CDMA-Systems. Es ist ein unmoduliertes Direkt-Sequenz-Spreizspektrums- (DS-SS) Signal, das vorzugsweise kontinuierlich von jeder IBS gesendet wird. Das Pilotsignal gestattet es einer Mobilstation, die zeitliche Abstimmung des Vorwärts-CDMA-Kanals zu erhalten, stellt eine Phasenreferenz für kohärente Demodulation und stellt ein Mittel für Vergleiche der Signalstärken zwischen Basisstationen bereit, um zu bestimmen, wann zu übergeben ist. Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung verwendet das Pilotsignal der IBS einen der gewählten orthogonalen Codes und die IBS kann sein Pilotsignal einem anderen Code dynamisch zuordnen. Die IMSs sollten alle 64 Walsh-Funktionen decodieren, um das Pilotsignal der IBS zu finden, das den eindeutigen Identifkationscode der IBS trägt, um dessen Finden zu vereinfachen. Es ist für die IMS nicht notwendig, alle 64 Walsh-Codes zu decodieren, weil das OBS-Pilotsignal einen bezeichneten Walsh-Code in derselben Art wie das des IS-95 aufweisen wird. Diese OBS-Pilotsignal-Walsh- Code-Bezeichnung kann statisch, d. h. dauerhaft zu dem Walsh-Code 0 zugeordnet sein oder dynamisch zugeordnet werden.
Falls ein starkes Pilotsignal eines OBEs ebenfalls vorliegt, kann es für das IMS nützlich sein, zuerst die Synchronisation mit dem Außenbereichs-Pilotsignal zu erreichen und nur dann das IBS zu erfassen. Im Betrieb, wenn das Innenraum-System zuerst installiert und eingeschaltet wird, wird es sich grob selbst mit dem stärksten Außenbereichs-System ausrichten. Aufgrund dieser "groben" Synchronisation der IBS mit der OBS ist es nützlich, wenn sich die IMSs ebenfalls mit der OBS ausrichten. Dies verkleinert effektiv das Frequenz-"Fenster" in dem die IMS suchen muss, um eine IBS zu finden und mit ihr synchronisiert zu werden. Diese minimale Synchronisation zwischen der IBS und der IMS wird oft eine "feine" bzw. "enge" Synchronisation genannt. Zusätzlich zu der Initialisierungssynchronisation zwischen der IMS und der IBS, re-synchronisiert sich die IMS selbst mit der IBS beim Beginn eines Innenraum- Kommunikationssignals. Gemäß dem IS-95-Standard werden die Basisstationen des Außenbereichs-Systems durch verschiedene Pilot-PN- (Pseudo-Rausch) Sequenz-Versetzungen identifiziert. Um die Notwendigkeit der Verwaltung zwischen den Systemen zu minimieren, können die gleichen Pilot-PN-Sequenz-Versetzungen frei in den Innenraum-Systemen verwendet werden. Wenn jedoch die Pilot-PN-Sequenz-Versetzung einer IBS die gleiche, wie die einer OBS ist, besteht eine Möglichkeit, dass ein OMS verwirrt wird und ein Innenraum-Pilotsignal erfasst. Eine andere Ausführungsform der Erfindung setzt daher ein Code-Sprung-Pilotsignal mit einem festen und bekannten Code-Sprungmuster in dem Innenraum-System ein. Solch ein Pilot- Code-Sprung sollte zumindest für die Weiterleitungs- bzw. Übergabe-Aufgabe dienen. Falls der Pilot-Code-Sprung eine ausreichende Signalqualität aufweist, kann er ebenfalls eine Phasenreferenz für kohärentes Detektieren bereitstellen. Wenn nicht kann die Phasenreferenz in ein diskontinuierliches Pilotsignal umgesetzt werden das aus Phasenreferenzsymbolen besteht, die auf verwendete Verkehrskanäle gemultiplext sind (dies würde 1-5% zusätzlichen Signal- Platzbedarf erzeugen). Sowohl Codesprung als auch die diskontinuierlichen Pilotsignale können gleichzeitig verwendet werden. Der Pilot-Codesprung würde natürlich alle Kanäle vermeiden, die den Betrieb eines Außenbereichs-Systems stören würden, wie das Walsh-Code-0- Außenbereichs-Pilotsignal, verschiedene Funkrufkanäle und so weiter. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, vollständig unterschiedliche Pilotsequenzen im Innenraum zu verwenden, z. B. einen langen PN-Code, der sich von denen, die in Außenbereichs-Systemen verwendet werden, unterscheidet oder einen kurzen Code, der aus einem Kasami- oder Gold-Satz genommen wurde. Ein Gold-Code ist ein Code, der durch Modulo-2-Addieren der Ausgänge von zwei Spreizspektrum Codesequenzgeneratoren erzeugt wird. OMSs würden sicher nicht ein so erzeugtes Pilotsignal erfassen, da diese neue Art von Codeerzeuger nur in IMSs arbeiten würde, und einem OMS unbekannt sein würde.
Wenn die Synchronisation scheitert, d. h. die IMS ist nicht mit beiden Basisstationen synchron, wird die IMS nicht in der Lage sein, eine Verbindung mit der IBS zu errichten, weil der Interferenzpegel auf dem Funkfrequenzkanal zu hoch ist. Von der IBS wird angenommen, dass es das IMS regelmäßig über Funk ruft und Antworten auf die Funkruf-Nachrichten anfragt, um sicherzustellen, dass die Verbindung jederzeit funktioniert. Wenn eine IMS scheitert, zu antworten, nimmt die IBS an, dass ein Synchronisationsproblem besteht, bricht den aktuellen Funkfrequenzkanal ab und führt eine andere Wahl unter den Kandidatenkanälen durch:
Wenn sich das IMS in einem Leerlauf-Modus befindet, d. h. sie hat keine Rufverbindung mit der IBS, liegt die Verantwortlichkeit den Interferenzpegel auf verschiedenen Kanälen zu überwachen bei der IBS. Die IMS wird die Überwachung nur nach jedem Funkruf durchführen.
Die IMS muss ein Einschalt-Verfahren aufweisen, um die Plazierung der Sendungen der IBS sicherzustellen. Der vorgegebene Funkfrequenzkanal ist vorzugsweise der, der verwendet wurde, wenn die IMS ausgeschaltet wurde. Wenn sie nicht verfügbar ist, überwacht die IMS einen vorbestimmten Satz von Kandidaten-Funkfrequenzkanälen, wobei der Satz gemäß der vorhergehenden Verwendung der Funkfrequenzkanäle organisiert sein kann. Der Satz kann ebenfalls eine sich ausdehnende Anordnung von Funkfrequenzkanälen sein, in der die IMS zuerst einen relativ kleinen Satz von vorher verwendeten Funkfrequenzkanälen überwacht und die Suche auf seltener verwendete Funkfrequenzkanäle ausdehnt, wenn es notwendig ist.
Der CDMA-IS-95-Standard kann ebenfalls als die Basis für die Funkschnittstelle in einem erfindungsgemäßen, überlagerten, zellularen Innenraum-Netzwerk dienen. Das Zeitmultiplex- Duplex- (TDD) Verfahren, das die Sende-, Empfangs- und Überwachungsintervalle in einem Rahmen bestimmt, erfordert es, dass die Sendezeiten auf lediglich einen Bruchteil der ursprünglichen Sendezeiten in einem IS-95-Netzwerk verringert werden. Eine Möglichkeit besteht darin, den Verarbeitungsgewinn einer IS-95-Vorwärtsverbindung durch einen Faktor von drei zu verringern, sodass die Sende- und Empfangszeiten auf ein Drittel der ursprünglichen gekürzt werden. Anders ausgedrückt, wenn der Verarbeitungsgewinn um einen Faktor von drei herabgesetzt wird, was leicht durch eine Modifikation des Duplex-Schemas bewirkt werden kann, muß die Übertragungsrate erhöht werden. In einem Innenraum-Kommunikationssystem, in dem der TDD-Zeitschlitz 20 Millisekunden lang ist, muss das Innenraum-System eine gesteigerte Übertragungsrate aufweisen, um effektiv dieselben Daten pro Zeiteinheit zu übertragen. Daher muss die Signalisierungsrate des Innenraum-Systems erhöht werden, um dieselbe Menge an Information in einem TDD-Innenraum-System zu übertragen, was zu einer entsprechenden Verringerung des Verarbeitungsgewinns führt.
Die modifizierte IS-95-Vorwärtsverbindung kann sowohl für Innenraum-Vorwärts- als auch für -Rückwärts-Verbindungen verwendet werden. Diese Lösung ist auf die vorstehend beschriebene, bevorzugte Ausführungsform angewendet, wobei der Innenraum-TDD-Rahmen in drei gleiche Intervalle für Senden, Empfangen und Überwachen geteilt ist. Die vorliegende Erfindung beschränkt nicht das Verfahren, durch die die Verringerung des Verarbeitungsgewinns erreicht wird. Ein geeignetes Verfahren ist es beispielsweise den Ausgang einer Symbol- Wiederholungsstufe in jeder Sendevorrichtung zu punktieren. Dieses Verfahren wird in Bezug auf die Fig. 3 und 4 beschrieben, wobei die gleichen Bezugszeichen für Blöcke verwendet werden die Gegenstücke bilden. Punktiercodes, die von der Rate < < als gefaltete Codes sind die Raten bis zu 9,6 kbps Informationssignal bis zu einem 19,2 kbps Informationssignal nehmen, werden verwendet. Die Ausgabe von dem gefalteten Codeverfahren mit einer Rate von 2/3 ergibt ein Signal von 14,4 kbps. In anderer Worten wird eine von drei Abtastungen des gefalteten Codes verworfen, um das 14,4 kbps Signal zu erhalten. (Solche gefalteten Codes sind dem Stand der Technik gut bekannt. Siehe z. B. M. K. Simon, et al. Spread Spectum Communications Handbook (Revised edition) 1994, McGraw-Hill, Inc.)
Fig. 3 veranschaulicht die Blöcke, die in der Verkehrskanal-Informationsverarbeitung in einem IS-95-Sender des Standes der Technik mit Ratensatz 1 (Benutzer-Bitraten 8600, 4000, 2000 und 800 bps), teilnehmen. Der Block 30 fügt jedem Benutzerrahmen auf 8600 und 4000 bps Benutzerbitraten Bits hinzu, die die Qualität anzeigen. Ein Benutzerrahmen ist ein Konzept des IS-95-Standards, und unterscheidet sich völlig von den erfindungsgemäßen und in Fig. 2 veranschaulichten TDD-Rahmen. Der Block 31 fügt jedem Rahmen einen Acht-Bit-Codier- Anhang an. In dieser Stufe betragen die Bitraten 9600, 4800, 2400 und 1200 bps. Der Faltungs- Codierblock 32 führt eine Faltungs-Codieroperation mit einer Coderate von < < und einer konstanten Länge von 9 durch, was Codesymbole mit Symbolraten von 19,2, 9,6, 4,8 und 2,4 ksps ergibt. Danach erzeugt ein Symbol-Wiederholungsblock 33 eine gleichmäßige Symbolrate von 19,2 ksps durch Wiederholen jedes der Symbole mit geringerer Datenrate so oft, wie es notwendig ist, um die Symbolrate auf den erforderlichen Wert anzuheben. Die sich ergebenden Modulationssymbole werden in Block 34 blockweise verschachtelt und in dem Summierer 35 mithilfe eines Langcode-Generators 36 und eines Dezimators 37 verwürfelt. Ein weiterer Dezimator 38 und ein Multiplexer 39 werden verwendet, um den Datenstrom mit der Information auf dem Leistungssteuer-Subkanal zu multiplexen und der sich ergebende Code wird in Summierer 40 gespreizt. Der Datenstrom an Punkt A wird zur Quadraturspreizung, Filterung und Hochmischung geführt, die in der Figur nicht gezeigt sind. Der gesamte Vorgang wird detailliert in Kapitel 3.13 "Modulationscharakteristiken" des IS-95-Standards beschrieben.
In Fig. 4 ist der Betrieb der Blöcke 30-40 der gleiche wie in der vorstehenden Beschreibung. Ein Punktierungsblock 41 wurde zwischen dem Symbol-Wiederholungsblock 33 und Blockverschachtelungs-Block 34 hinzugefügt. Punktierungsmittel mit einem vorbestimmten Löschungsmuster werden wiederholt angewendet, um einige der Symbole von dem Datenstrom zu löschen. Die effektive Coderate ist die Rate der Faltungscodes geteilt durch die Punktierungsrate (die Letztere ist als das Verhältnis von vorbeigegangenen Symbolen zu der Gesamtzahl der Symbole pro Zeiteinheit bestimmt). Durch Auswählen einer geeigneten Punktierungsrate und auswählen einer geeigneten Länge (beispielsweise 32) von Walsh-Codes für die Code-Spreizungsoperation in Summierer 40 kann der effektive Symbol- Verarbeitungsgewinn auf den gewünschten Wert gesenkt werden. Zusätzlich zu den vorstehend beschriebenen Blöcken zeigt Fig. 4 einen Pufferspeicher 42 und ein Zeitglied 43, was das Senden nur während den Zeitschlitzen ermöglicht, die durch die TDD-Steuerung des Innenraum- Systems dem Senden zugeordnet sind. Das Senden in zyklisch auftretenden Übertragungsblöcken in bestimmten zugewiesenen Zeitschlitzen ist von vorhergehenden TDD- und TDMA-Systemen bekannt. Von Punkt A wird das Signal wieder zur Quadraturspreizung, Filterung und Hochmischung geführt, die in herkömmlicher Weise durchgeführt werden. Sowohl das Punktieren als auch das Puffern sind dem Stand der Technik bekannte Signalverarbeitungs- Operationen, das Verfahren jedoch, sie zu einem anderen IS-95-konformen Sender zu kombinieren, um die TDD-Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zu erzeugen, ist ein wichtiger Aspekt der Erfindung.
Ein bedeutender Vorteil des Verfahrens und des Funk-Kommunikationssystems gemäß der vorliegenden Erfindung besteht im Vergleich zum Stand der Technik darin, dass die Systemparameter der Außenbereichs- und Innenraum-Systeme so gleich wie möglich gehalten werden. Beispielsweise sind die Frequenzbänder zumindest teilweise die gleichen, arbeiten die Systemuhren ähnlich und Datenstrukturen und Signalisierungsstrukturen sind die gleichen. Wegen der Ein-Frequenz-Beschaffenheit des Innenraum-Systems können OMSs nicht als besuchende Innenraum-Mobilstationen arbeiten, dies stellt jedoch in einem überlagerten System kein signifikantes Problem dar, weil in einer überlagerten Konfiguration die OMSs jederzeit mit OBSs kommunizieren können. Wenn eine Telefonkommunikation zwischen einem IMS und einem OMS gewünscht wird, kann diese durch beide Netzwerke geführt werden, ungeachtet ob das OMS körperlich ein Büro besucht, in dem das Innenraum-System arbeitet.
Da die Erfindung das Problem von Außenbereichs-Geräuschen, die mit dem Innenraum-System interferieren, beträchtlich abschwächt, sinkt die von den IBS und IMS benötigte durchschnittliche Sendeleistung ab. Dies hat den Effekt, dass die Interferenz zwischen den Systemen d. h. das Geräusch, das durch Innenraum-Kommunikationen durch andere Innenraum- Kommunikationen verursacht wird, verringert wird. Zusätzlich spart die verringerte Sendeleistung Energie, sodass die Batterien von IMSs länger halten.
Unter Bezugnahme auf Fig. 5, wird nun ein Diagramm eines überlagerten Kommunikationssystems mit drei Außenbereichs- und zwei Innenraum-Basisstationen und zugeordneten Mobilstationen gezeigt und allgemein mit 200 bezeichnet. Das System 200 schließt Außenzellen 202, 204 und 206 ein, die die Innenzellen 218 und 220 darüber überlagern. Die Zelle 202 schließt eine Außenbereichs-Basisstation (OBS) 208 mit einer Antenne 213 und eine Außenbereichs-Mobilstation (OMS) 234 ein. Ebenso weisen die Zellen 204 und 206 OBSs 210 bzw. 212 mit antennen 214 und 216 auf, die mit OMSs 236 bzw. 238 kommunizieren. Dieses Diagramm stellt die Sendebereiche der Zellen 202, 204 und 206 dar. Obwohl diese Zellen mit einem kreisförmigen Sendebereich dargestellt sind, muss verstanden werden, dass typische Sendebereichs-Diagramme einen hexagonalen Sendebereich darstellen, wobei die Übergänge zwischen Zellen linear definierte Grenzen sind. Während diese hexagonalen Landkarten vielleicht einfacher anzusehen sind, ist der Sendebereich in seiner Beschaffenheit kreisförmig, wobei die Randabschnitte der Abdeckung sich in einer Funktion des Geländes, von Hindernissen und dergleichen verändern. Daher stellt Fig. 5 die überlappende Beschaffenheit von angrenzenden Zellen richtig dar. Zusätzlich ist es möglich, den Übergang von einer Zelle zu einer anderen, Weiterleiten genannt, nachzuahmen. Solch ein Übergang ist im Stand der Technik gut bekannt (siehe z. B. den oben zitierten Viterbi) und wird konsequenterweise hier nicht detailliert diskutiert. Das Weiterleiten kann zwischen dem Außenbereichs- und Innennetzwerk stattfinden, die Fähigkeit zum Weiterleiten zwischen Innenraum-Systemen oder zwischen einem Innenraum- System und einem Außenbereichs-System ist jedoch nicht ein notwendiges Merkmal der vorliegenden Erfindung.
Nahe der Schnittmenge der Sendebereiche zwischen den drei Zellen 202, 204 206 ist ein Gebäude 232 plaziert, das ein Paar von Innenraum-Basisstationen (IBS) 222 und 224 mit Antennen 226 bzw. 228 beherbergt. Innerhalb des Sendebereiches sowohl der Zelle 218 als auch 220 sind Innenraum-Mobilstationen (IMS) 230 und 240 gezeigt. Die IMS 230 ist verschiedenen Signalen von IBS 222 und 224 wire auch von OBS 212 ausgesetzt. Dies führt zu einem beträchtlichen Problem in der Situation, in der alle drei Basisstationen die gleiche Frequenz oder das gleiche Frequenzband verwenden. Darüber hinaus wird das Problem nur verschlimmert, wenn die Kommunikationsprotokolle und Standards zwischen den verschiedenen Kommunikationssystemen voneinander abweichen.
Ein Teilnehmer an Kommunikationsdiensten, die durch den Betreiber eines Außenbereichs- Kommunikationssystems bereitgestellt werden, kann eine OMS 234 oder ein Mobiltelefon verwenden, um Telefonanrufe über eine Funkschnittstelle zu machen oder zu empfangen, wie durch die Funkschnittstelle 241 zwischen OMS 234 und OBS 208 gezeigt, wenn sich der Teilnehmer durch den Sendebereich der Zelle 202 bewegt. Jeder der OBSs stellt eine Abdeckung über ein getrenntes Gebiet bereit und ist mit dem Systemcontroller und Verteiler 242 durch Verbindungen 246 wie in einem herkömmlichen zellularen System verbunden. Der Systemcontroller und Verteiler 242 ist mit einem öffentlich vermittelten Telefonnetzwerk (PSTN) 248 verbunden, um es Teilnehmern von dem System 200 zu gestatten, Anrufe von einem landgestützten Telefonnetzwerk zu machen und anzunehmen. Das Innenraum-System kann ebenfalls mit einem (nicht gezeigten) Systemcontroller und Verteiler verbunden sein, der das Innenraum-System selektiv mit einem PSTN-System verbinden kann. Damit die vorliegende Erfindung am effektivsten ist, sollten die Innenraum- und Außenbereichs-Systeme auf einer ähnlichen Auslegung basieren, ähnliche Systemparameter, Frequenzbänder, Systemuhren, Datenstrukturen, Signalisierungsstrukturen, d. h. so viele Ähnlichkeiten zwischen den beiden Systemen wie möglich, mit der Ausnahme der Sendeleistung, aufweisen. Beispielsweise kann ein Außenbereichs-Kommunikationssystem einen maximalen Sendeleistungspegel der Mobilstation von 200 mW erfordern, und kann gemäß dem Telecommunications Industry Association 1 Electronic Industry Association- (TIA/EIA) IS-95-Standard für zellulare CDMA-Systeme arbeiten, und ein 1,25 MHz breites und bei 847,74 MHz zentriertes Aufwärtsstrecken-Frequenz- (F2) Band und ein 1,25 MHz breites und bei 892,74 MHz zentriertes Abwärtsstrecken-Frequenz- (F1) Band verwenden. Eine IBS arbeitet typischerweise mit einer maximalen Sendeleistung von 50 mW, und die IMS arbeitet mit einer maximalen Sendeleistung zwischen 10-40 mW. In CDMA-PCS-Systemen können gleiche relative Leistungsverhältnisse zwischen Mikrozellen in Innenraum- und Außenbereichs-Systemen bestehen, jedoch sind die Aufwärtsstrecken-Frequenz (F2)- Zuordnungen 50 kHz breit und zwischen den Bändern A-F (1850-1910 MHz) verteilt, und die Abwärtsstrecken-Frequenz- (F1)- Zuordnungen sind 50 kHz breit und zwischen den Bändern A-F (1930-1990 MHz) verteilt, wobei sowohl die Aufwärtsstrecken- als auch die Abwärtsstrecken-Frequenzen besondere Kanalnummern aufweisen, die gemäß dem ANSI J-STD-008-Standard als bevorzugte Frequenzen zugewiesen sind. Allgemein können CDMA- Standards eine Größenordnung von 42 Kanälen versorgen, die auf sechs Bändern verteilt sind. Für diese Beschreibung können die Ausdrücke "Frequenz", "Kandidatenfrequenz" oder "bevorzugte Frequenz" austauschbar verwendet werden um auf ein Frequenzband, einen Frequenzkanal oder eine einzelne Frequenz Bezug zu nehmen, wobei die Anwendungen dem Fachmann klar sein sollten.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist, wie in Fig. 5 gezeigt, ein Telekommunikationsnetzwerk bereitgestellt, das ein Innenraum-CDMA-System und ein Außenbereichs-CDMA-System einschließt. Das Außenbereichs-CDMA-System kann ein zellulares System sein, das eine Anzahl von OBS 208 einschließt, die jeweils ein geografisches Gebiet oder eine Zelle 202 innerhalb des Außenbereichs-Systems abdecken. Benutzer von OMSs 234 die in dem Außenbereichs-System registriert sind, können sich durch die Zellen des Systems bewegen und Telefonanrufe durch die Basisstationen und das öffentliche Telefonnetzwerk 248 machen und annehmen. Das Innenraum-CDMA-System kann ein schnurloses System sein, das iri einem Heim oder Bürogebiet plaziert ist, das vollständig oder teilweise innerhalb des Sendebereichs einer Zelle des Außenbereichs-Systems plaziert ist. Das schnurlose System kann eine IBS 222 Basisstation einschließen, die mit einer Landleitung des öffentlich vermittelten Telefonnetzwerks (PSTN) verbunden ist. Die Benutzer eines schnurlosen Handapparates können sich innerhalb des Sendebereichs des schnurlosen Systems bewegen und durch die Innenraum- Basisstation und das PSTN Anrufe machen und annehmen. Alternativ kann das schnurlose Innenraum-System mit einem Vermittlungszentrum des Außenbereichs-CDMA-Systems verbunden sein.
Wie in den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen arbeiten die Außenbereichs- und Innenraum-Systeme innerhalb desselben Frequenzspektrums und weisen den gleichen Bandbreiten-Spreizungsfaktor auf. Das Außenbereichs-System arbeitet auf einer gesetzten Frequenz (F1) des Frequenzspektrums für die Abwärtsstreckenverbindungs- oder Vorwärtsverbindungs-Kommunikationen und einer gesetzten Frequenz (F2) des Frequenzbandes für die Kommunikations-Aufwärtsstrecke oder Rückwärtsverbindung. Das Innenraum-System wird durch Zeitmultiplex-Duplexieren (TDD) seiner Abwärtsstrecken- und Aufwärtsstrecken- Kommunikation, entweder auf F1 oder auf F2, betrieben. Beim Überwachen von F1 werden die einzelnen Interferenzpegel für alle orthogonalen Walsh-codierten Kandidaten-Kanäle gemessen und die IBS wählt einen bevorzugten Kanal von den Überwachungsergebnissen von F1 und F2 aus.
Falls die OBS-Vorwärtsverbindung durch die IBS ausgewählt wurde, synchronisiert die IBS mit der OBS, die das stärkste Streuerkanalsignal auf F1 aufweist, und wählt einen Walsh-Kanal mit einem ausreichend niedrigen empfangenen Leistungspegel von der Vorwärtsverbindung der OBS aus, mit der sie synchronisiert ist. Die IBS verwendet dann den ausgewählten Walsh-Code für seinen Steuerkanal. Die IBS sendet ebenfalls einen eindeutigen Identifikationscode, der die IBS auf dem Steuerkanal identifiziert. Wenn ein Anruf bei der IMS initiiert wird oder die IMS per Funkruf gerufen wird, sucht und decodiert die IMS alle möglichen Walsh-Codes, um den eindeutigen Identifikationscode zu lokalisieren und um den richtigen Walsh-Kanal zu lokalisieren, auf dem eine Verbindung umzusetzen ist. Als eine Alternative zu der Auswahl der Walsh-Kanäle durch die IBS, können spezifische Walsh-Codes für die Verwendung innerhalb der Außenbereichs- und Innenraum-Systeme zugewiesen werden, die es ihnen gestatten, in einer koordinierten Weise zu arbeiten:
Wenn die Kommunikation einmal errichtet wurde, beginnt das Innenraum-System TDD Übertragungen unter Verwendung des gewählten Walsh-Kanals sowohl für die Sende- als auch für die Empfangs-Zeitschlitze. Das Innenraum-System überwacht ebenfalls periodisch die nicht gewählten Kandidaten-Walsh-Kanäle auf F1 und F2, durch Nutzen eines Überwachungs- Zeitschlitzes, der innerhalb des TDD-Schemas zugewiesen ist. Gemäß den Überwachungsergebnissen kann das Innenraum-System einen neuen Walsh-Kanal von den Kandidatenkanälen auf F1 wählen oder zu F2 wechseln. Als eine Alternative zur periodischen Überwachung der nicht gewählten Walsh-Kanäle und Auswählen eines neuen Walsh-Kanals, kann das Innenraum-System ein vorbestimmtes Codesprungmuster verwenden, um die verwendeten Walsh-Kanäle zu ändern. Falls die OBS-Rückwärtsverbindung durch die IBS für F2 ausgewählt ist, wird ein Walsh-Code für den Steuerkanal der IBS ausgewählt. Der gewählte Walsh-Code kann eindeutig dem Innenraum-System zugewiesen sein oder, wenn das schnurlose Innenraum-System mit einem Vermittlungszentrum verbunden ist und durch ein Vermittlungszentrum eines Außenbereichs-Systems gesteuert wird, kann der Walsh-Code einer sein, der durch das Vermittlungszentrum auf einer nicht interferierenden Basis dynamisch zwischen den Innenraum- und Außenbereichs-Systemen zugewiesen wird.
Unter Bezugnahme auf Fig. 2 wird das IS-95-System für CDMA-Gebrauch beschrieben, das das Überwachen des Außenbereichs-Kommunikationssystems einschließt, um eine Frequenz oder ein Frequenzband von einem Satz von Kandidatenfrequenzen auszuwählen, die oder das keinen hohen Grad an Rauschen zeigt, oder im Wesentlichen nicht verwendet wird. Was immer das Auswahlmittel verwendete, die Kanalabstände und Frequenzbänder wie auch die Schutzbänder zwischen den beiden Kommunikationssystemen sollten konsistent sein. Das Einhalten des IS-95-Standards oder anderer geeigneter Standards zwischen sowohl dem Innenraum- als auch den Außenbereichs-Systemen wird eine solche Kommunikation vereinfachen.
In dem Beispiel eines CDMA-Systems gemäß dem IS-95-Standard, kann das in Verbindung mit Fig. 2 beschriebene TDD-System durch Verringern des Verarbeitungsgewinns des IS-95- Vorwärtskanals innerhalb des Innenraum-Kommunikationssystems erreicht werden, sodass die Sende- und Empfangszeiten um einen Faktor von drei verringert werden, und die modifizierte IS-95-Vorwärtsverbindung sowohl für die Innenraum-Vorwärts- und die Innenraum- Rückwärtsverbindung verwendet wird. Solch eine Modifikation wird den TDD-Sende-Zeitschlitz 23, den Empfangs-Zeitschlitz 24 und den Überwachungs-Zeitschlitz 25 wie in Fig. 2 gezeigt bereitstellen. Wie gezeigt, sind die drei Zeitschlitze 23, 24 und 25 in ihrer Länge gleich, jeder Zeitschlitz kann jedoch eine bestimmte bzw. verschiedene Dauer aufweisen; um eine Datenübertragung mehr in eine Richtung als, wie in Fig. 2 gezeigt, in beide Richtungen zu berücksichtigen. Beispielsweise beträgt die Dauer eines Sende-Zeitschlitzes 160 Bits, die Dauer eines Empfangs-Zeitschlitzes 160 Bit und die Dauer eines Überwachungs-Zeitschlitzes 60 Bit.
Im Allgemeinen stellt jeder Rahmen 22 in. Fig. 2 20 Millisekunden in einem TDD- Kommunikationszyklus dar. Das TDD-Innenraum-Kommunikationssystem kann das Frequenzband entweder der Vorwärts- oder der Rückwärtsverbindung des Außenbereichs- Systems verwenden. Diese Auswahl hängt von der Plazierung des stärksten Signals ab, das durch das Innenraum-System empfangen wird. Als ein Ergebnis ist es sowohl für die IMS als auch für die IBS vorteilhaft, den Zustand der ausgewählten Frequenz oder des ausgewählten Frequenzbandes periodisch zu überwachen, wegen der Unsicherheit, dass eine besondere Frequenz oder ein besonderer Kanal, der der IBS ungenutzt erscheint, in der Nähe der IMS tatsächlich stark verwendet werden kann. Beispielsweise kann, unter Bezugnahme auf Fig. 5, eine IMS 240 so positioniert sein, dass ein besonderer Kanal, der momentan innerhalb der Zelle 220 verwendet wird, der IBS 224 als unbenutzt erscheint, während die IBS 222, die sich in Kommunikation mit IMS 220 befindet, aufgrund des Kommunikationsverkehrs von IBS 224 und IMS 230 als nicht verfügbar erscheint. Diese Situation kann ebenfalls in Bezug auf die OBS- Signale auftreten. Beispielsweise wird ein durch die OBS 208 erzeugtes Signal von IMS 240 empfangen werden, nicht aber IBS 222 erreichen. Als ein Ergebnis erscheint das durch OBS 208 verwendete Frequenzband oder Kanal der IBS 222 als nicht verwendet und der IMS 240 als nicht verfügbar.
Zusätzlich zu der Überwachung der Frequenzbänder für einen im Wesentlichen interferenzfreien Kommunikationskanal können sowohl die Außenbereichs-Abwärtsstrecken- als auch die Außenbereichs-Aufwärtsstrecken-Frequenzbänder verwendet werden. Diese Alternative ist besonders nützlich, wenn sich ein OMS innerhalb einer Innenzeile befindet oder wenn sich ein IMS angrenzend zu einer OBS befindet. Unter Bezugnahme auf Fig. 5 wäre es beispielsweise vorteilhaft das Abwärtsstrecken-Frequenzband in dem Fall zu verwenden, in dem sich das IMS 240 angrenzend zu der OBS 280 befindet, und dadurch eine große Menge an Interferenz erfährt. Diese Interferenz ist besonders verheerend, weil der höhere Leistungspegel der OBS 208 das Signal von der IBS 222 mit typischerweise kleiner Leistung überdecken würde. In diesem Fall würde die Verwendung des Aufwärtsstrecken-Frequenzbandes effektiv verhindern, dass das IMS 240 den Signalen hoher Leistung von der OBS 208 ausgesetzt wird. Wenn die OMS 236 jedoch näher zu der Zelle 220 plaziert ist, würde die Übertragung in dem Aufwärtsstrecken- Frequenzband von der OMS 236 nach OBS 210 genügend Signalstärke enthalten, um die Kommunikation in dem Aufwärtsstrecken-Frequenzband zwischen IMS 230 und IBS 224 zu unterbrechen.
Das Innenraum-TDD-System kann entweder eine statische Frequenzband-Wahl oder eine dynamische Wahl sein, wie ein Springen zwischen den Außenbereichs-Aufwärtsstrecken- und Abwärtsstrecken-Frequenzbändern. In einem dynamischen Frequenzband-Wahlsystem müsste sowohl das IMS als auch das IBS die Aufwärtsstrecken- und Abwärtsstrecken-Frequenzbänder überwachen. Um dies zu erreichen, wäre es möglich das Überwachen zwischen dem Aufwärtsstrecken-Frequenzband während eines, wie in Fig. 2 gezeigten, Rahmens 22 und dann Überwachen des Abwärtsstrecken-Frequenzbandes während des nachfolgenden Rahmens abzuwechseln. In dieser Weise wäre es möglich, die verfügbaren Frequenzbänder, ohne einen Verlust der Empfindlichkeit zu überwachen, der sich aus einer unzureichenden Überwachung ergeben kann. Beispielsweise können sowohl das Aufwärtsstrecken-Frequenzband als auch das Abwärtsstrecken-Frequenzband für einen ausreichenden Zeitraum überwacht werden, um eine richtige Messung sicherzustellen.
Das Verfahren zur dynamischen Frequenzwahl wird in Fig. 17 gezeigt und schließt eine allgemein mit 1200 bezeichnetes Ablaufdiagramm ein. Das Ablaufdiagramm 1200 fängt mit Schritt 1202 an, wo die IBS und die IMS die Interferenz und die Aktivität auf verfügbaren Funkfrequenz-Frequenzen oder Kanälen in sowohl dem Aufwärtsstrecken-Frequenzband als auch in dem Abwärtsstrecken-Frequenzband misst. Aus den Ergebnissen der Interferenz- und Aktivitätsmessungen wählt die IBS in Schritt 1204 die Frequenz oder das Frequenzband, die oder das die geringsten Interferenzpegel zeigt. Allgemein ist der Interferenzpegel auf einem Funkfrequenzkanal einschließlich des Aufwärtsstrecken- und des Abwärtsstrecken- Frequenzbandes gleich dem gesamten empfangenen Signalleistungspegel in dem Band minus der Signalleistung des momentan verwendeten Frequenzbandes. Diese Messungen werden typischerweise über einen Zeitraum gemittelt, um eine mittlere Interferenzleistungsmessung für jeden Kanal zu ergeben. Typischerweise wird der Funkfrequenz-Kanal mit der geringsten Interferenzleistung der bevorzugteste Kanal sein. Zusätzlich zu den IBS-Messungen der Frequenzinterferenz, führt die IMS ebenfalls solche Messungen durch. Die IMS wird ihre Liste von verfügbaren oder bevorzugten Frequenzen oder Kanälen auf der IBS herunterladen, sodass die Frequenzwahl in der IBS nicht zu der Auswahl einer Frequenz führen wird, die für die IMS nicht annehmbar ist. Dies ist beabsichtigt, um die Notwendigkeit für eine wiederholte Veränderung der Frequenzwahl zu vermeiden, wie auch um die dynamische Frequenzwahl- Antwort in dem Innenraum-System zu verbessern. Wenn die Frequenz oder der Kanal von der OBS ausgewählt wurde, sendet die IBS die Kanalwahlinformation, wie in Schritt 1206 gezeigt, an die IMS.
Wenn sie sich in einem Leerlauf-Modus befindet, wie wenn kein Anruf zwischen det IBS und der IMS übertragen wird, wird die IBS fortfahren, die Interferenzpegel und die Höhe der Verwendung auf allen Funkfrequenzkanälen periodisch zu überwachen, wie durch Linie 1208 gezeigt ist, die den Überwachungsvorgang erneut startet. Während der gleichen Ruheperiode wird die IMS nur direkt nach einem Funkrufsignal von der IBS Messungen durchführen.
In dem Fall, dass ein Anstieg in dem Rausch- oder Interferenzpegel auf einer Frequenz, die von dem Innenraum-System verwendet wird, vorliegt, wählt die IBS eine andere Frequenz und sendet die Identität der neuen Frequenz zu der IMS, um ein Weiterleiten oder ein Frequenzwahlwechsel zu initiieren. Solch ein Anstieg in der Interferenz wird typischerweise in einer Umgebung auftreten, in der eine OMS sich einer IMS oder IBS annähert, während sie aktiv mit einer OBS kommuniziert. In dem Fall steigt der Interferenzpegel an, während die IBS die IMS in dem Leerlauf-Modus über die neue Frequenz durch Funkrufen informieren wird. Durch dynamisches Verändern der Frequenz des Innenraum-Systems, um Anstiege in dem Interferenzpegel des Außenbereichs-Systems auszugleichen, wird eine Interferenz innerhalb des Außenbereichs- Systems durch das Innenraum-System minimiert.
Um den Effekt der Interferenz zwischen dem Innenraum-Kommunikationssystem und dem Außenbereichs-Kommunikationssystem zu minimieren, können sie durch Verfahren wie die Synchronisation auf dem Chiplevel synchronisiert werden. Allgemein bedeuten Signale auf dem Chiplevel zu synchronisieren, dass die Taktzeit des Pseudo-Rausch- (PN) Sequenzgenerators innerhalb eines gesendeten Signals mit einer Periode des "Chips" oder einem Signal synchronisiert ist, das einem einzelnen Term der PN-Sequenz entspricht. Zusätzlich zu der Synchronisation auf dem Chiplevel ist es ebenfalls möglich, die Veränderung der Spreizcodes innerhalb der IBS zu synchronisieren, um die Orthogonalität zwischen den Innenraum- und Außenbereichs-Systemen aufrecht zu erhalten. Die Synchronisation auf dem Chiplevel wäre für ein CDMA-System geeignet.
Zusätzlich zum Aufrechterhalten der Synchronisation zwischen einem Außenbereichs- und einem Innenraum-Kommunikationssystem ist es ebenfalls möglich, die Orthogonalität zwischen den Spreizcodes aufrecht zu erhalten, die in den Innenraum- und den Außenbereichs-Systemen verwendet werden. Allgemein und wie vorstehend beschrieben, arbeitet das Innenraum-System in dem gleichen Frequenzband wie das Außenbereichs-System. Wegen der höheren, in der OMS und der OBS verwendeten Leistungspegel, kann die Innenraum-System-Kommunikation unterbrochen werden. Ein Verfahren solche Unterbrechungen zu minimieren, besteht darin, die Signale innerhalb der beiden Systeme auf dem Chiplevel zu synchronisieren.
Die Außenbereichs-DS-CDMA-Außenbereichs-Kommunikationssysteme können entweder auf dem IS-95- oder dem J-STD-008-Standard basieren, die beide in der Lage sind eine Anzahl von Trägerfrequenzen an jeder Basisstation einzusetzen, wobei eine Frequenz für eine Vorwärtsverbindung und eine zweite Frequenz einer Rückwärtsverbindung verwendet wird. Allgemein sind die Vorwärtsverbindungsfrequenz und die Rückwärtsverbindungsfrequenz durch ein Duplex- oder Sicherheitsband voneinander getrennt. In dieser besonderen exemplarischen Ausführungsform nutzt das Innenraum-Kommunikationssystem eine DS-CDMA-Architektur gemäß des IS-95-Standards und weist eine ähnliche Spreizbandbreite von 1,23 MHz auf. Weil das Innenraum-System jedoch ein TDD-Format auf einer einzelnen Frequenz entweder innerhalb des Aufwärtsstrecken- oder Abwärtsstreckenbands verwendet, erhöht es effektiv für das Innenraum-System die Anzahl der verfügbaren Kanäle.
Ein Kanal kann in dem Aufwärtsstreckenband kommunizieren (sowohl sendend als auch empfangend) und ein anderer Kanal kann gleichzeitig in dem Abwärtsstreckenband kommunizieren.
In den meisten Innenraum-Systemen wird das Vorwärtsverbindungs-Frequenzband des Außenbereichs-Systems gewählt, da die minimale Interferenz von der OBS stammt und weil die empfangene Interferenz typischerweise gleichmäßig und von ihrer Beschaffenheit her vorhersagbar ist. In einem Versuch das durch die OBS erzeugte Rauschen und Interferenz zu überwinden wurde die Synchronisation des Innenraum-Systems mit dem Außenbereichs-System auf dem Chiplevel beschrieben. In einer typischen Innenumgebung, in der sich viele IMSs und vielleicht ein paar IBSs befinden, ist es schwer eine Synchronisation auszuwählen, die tatsächlich sowohl mit den IMSs und den IBSs synchron sein wird. Als ein Ergebnis ist es vorteilhaft, sowohl die IMS als auch die IBS mit der Interferenz-erzeugenden OBS (oder wenn geeignet OMS) zu synchronisieren.
Unter Bezugnahme auf Fig. 6 ist nun ein typisches Diagramm der Interferenz zwischen einem Innenraum-Kommunikationssystem und einem Außenbereichs-Kommunikationssystem eines überlagerten Systems gezeigt. Die OBS 212 ist mit der Antenne 216 über Signal 250 an OMS 238 sendend gezeigt. Ebenso ist IBS 222 mit der Antenne 226 Signale 256 und 254 an IMS 230 sendend und von IMS 230 empfangend gezeigt. IBS 222 sendet und empfängt ebenfalls Signale 258 und 260 an IMS 240 und von IMS 240. Wie in Fig. 6 gezeigt, würde das von OBS 212 gesendete Signal 252 den IMS 230 zu einem anderen Moment erreichen, als es den IMS 240 erreichen würde. Ebenso würde irgendein Signal von OBS 212 die IBS 222 zu einer anderen Zeit erreichen, als es IMS 230 und 240 erreichen würde. Konsequenterweise wäre jede Synchronisation, die an der IBS versucht würde, auf die IMSs nicht anwendbar, was zu einer Synchronisation führen würde, die nicht auf dem Chiplevel ist. Wegen der un-synchronisierten Beschaffenheit der bei der IMS empfangenen Signale können die Signale nicht orthogonal sein, da asynchrone Walsh-Codes nicht orthogonal sind. Als ein Ergebnis dieser nicht synchronisierten Interferenzquelle, kann der Kommunikationskanal unterbrochen oder verschlechtert bzw. degradiert werden. Solch eine Degradierung tritt im Allgemeinen häufiger in der Abwärtsstrecke innerhalb des Innenraum-Systems als in der Aufwärtsstrecke auf, weil Leistungssteuerung oder Mehr-Benutzer-Detektion angewendet werden kann.
In einem Versuch die Effekte des Positionierens und der Mehrpfad-Komponenten auf die Synchronisation eines Innenraum-Kommunikationssystems zu minimieren, misst die IMS das Verhältnis zwischen der OBS und der IBS und sendet die Messinformation an die IBS, die wiederum die zeitliche Abstimmung korrigiert, um die gewünschte Phasenbeziehung zu erreichen. Solch ein Synchronisationsschema vereinfacht die Synchronisation sowohl der IMSs als auch der IBS mit dem OBS-Signal. Beispielsweise würde IMS 230 unabhängig mit der OBS synchronisiert, sodass das von OBS 212 gesendete Signal 252 mit dem hereinkommenden Signal 256 von IBS 222 synchronisiert wäre. Da es für eine IBS oder eine IMS nicht möglich ist, die zeitliche Abstimmung der Signale von der OBS zu verändern, werden alle Veränderungen der Synchronisation zwischen der IMS und der IBS vervollständigt. Beispielsweise muss das Signal 256 damit es die IMS 230 zu exakt der gleichen synchronisierten Phase wie das Signal 252 von OBS 212 erreicht, von der IBS 222 zu der geeigneten Zeit gesendet werden. Die Bestimmung der geeigneten Zeit zum Senden eines solchen Signals 256 wird innerhalb des IMS 230 durchgeführt, wenn die IMS 230 sowohl das 252 Signal und das 256 Signal empfängt, wird eine Korrelation durchgeführt, um die relativen Phasenverhältnisse und Fehler in der zeitlichen Abstimmung der Synchronisierung zwischen den beiden Signalen zu bestimmen.
Wenn einmal der Fehler und die Phasenbeziehung durch das IMS bestimmt sind, wird ein Signal 254 zu der IBS 222 gesendet oder hinübertragen. Beim Empfangen einer solchen und zeitlichen Abstimmungsinformation, wird die interne zeitliche Abstimmungssteuerung der IBS 222 eingestellt, um das Signal 256 entweder etwas früher oder später als vorher, in Beziehung zu dem bei IBS 222 empfangenen Signal von OBS 212, zu senden. Wenn die IMS die nächste Nachricht von der IBS empfängt, werden die Phasen und zeitlichen Abstimmungsbeziehungen wiederum analysiert, um zu bestimmen, ob die richtige Phasensynchronisation erreicht wurde. Wenn solch eine Synchronisation nicht erreicht wurde, wird die zeitliche Sendeabstimmung der IBS wiederum eingestellt.
Diese Art der Einstellung der zeitlichen Abstimmung wird nacheinander die ideale zeitliche Abstimmung und Synchronisation für jedes Element des Innenraum-Systems annähern. Die Synchronisierung jeder der IMS 230, 240 und irgendwelcher gegenwärtigen anderer, kann feinabgestimmt werden, um die Interferenz der OBS 212 auf das Innenraum-Kommunikationssystem zu eliminieren.
Die Umsetzung eines einzelnen Synchronisationsschemas kann dadurch erreicht werden, in dem versucht wird, mit dem stärksten OBS-Signal wie dem Pilotkode zu synchronisieren. Im Voraus auf Fig. 16 Bezug nehmend, ist ein Ablaufdiagramm gezeigt und allgemein mit 1100 bezeichnet, dass ein Verfahren zum Umsetzen der IMS-Synchronisierung einzeln aufführt. Das Ablaufdiagramm 1100 beginnt mit der Identifizierung des stärksten OBS-Signals in Schritt 1102. Wenn das stärkste Signal identifiziert ist, wird die IBS in Schritt 1104 mit dem Signal von der stärksten Quelle synchronisiert und ein oder mehr der WHT-Codes wird in Schritt 1106 als ein orthogonaler Code zur Verwendung in dem Innenraum-System ausgewählt. In Schritt 1108 synchronisiert die IMS ebenfalls mit dem OBS-Signal und in Schritt 1110 berichtet es ihre Pilotkode-Phaseninformation dem IBS. Wenn die Phaseninformation von der IMS empfangen wird, modifiziert die IBS die zeitliche Abstimmung ihrer Abwärtsstrecken-Übertragungen zu dem IMS in Schritt 1112 so, dass das übertragene Signal das IMS zur gleichen Zeit wie das Signal von der OBS erreicht, dadurch wird die Synchronisation aufrecht erhalten. Dieser Vorgang kann, wie durch Linie 1114 gezeigt, wiederholt werden, um nacheinander eine perfekte Synchronisation anzunähern und um jede Veränderung der Signalpfade, so wie Störungen in Innenraum- und Außenbereichs-Kommunikationssystem auszugleichen.
Falls die Synchronisation scheitert und die IMS nicht sowohl mit der IBS als auch der OBS in Synchronisation ist, wird die IMS nicht in der Lage sein, eine Kommunikation mit der IBS zu errichten. Dies ist wahrscheinlich wegen eines erhöhten Interferenzpegels auf dem Funkfrequenzkanal so. Die Detektierung einer solchen fehlenden Synchronisierung wird durch ein periodisches Funkrufen der IMS durch die IBS erreicht. Im Betrieb wird, wenn die IMS einmal ein Funkrufsignal von der IBS empfängt, muss sie antwortend anzeigen, dass der Kommunikationskanal offen ist. Wenn jedoch kein Funkruf durch die IMS zurückgeschickt wird, nimmt die IBS an, dass ein Synchronisierungsproblem besteht, sollte einen anderen Funkfrequenzkanal auswählen und dann nochmals funkrufen.
In dem Fall, dass die Synchronisierung wegen Mehrweg (-Reflexionen) oder anderer Störungen zu schwierig aufrecht zu erhalten ist, können Mehrbenutzer-Detektionsschemas wie auch Interferenz-Aufhebungs-Techniken innerhalb des Innenraum-Systems umgesetzt werden. Solche Schemas und Techniken sind in dem Stand der Technik gut bekannt und können ohne weiteres in das System integriert werden, da die Kanaländerungen innerhalb des Innenraum-Systems relativ langsam sind und adaptiven Verfahren genug Zeit einräumen, um zu konvergieren. Darüber hinaus sind, weil die adaptiven Verfahren keine Kenntnis über interferierende Codes benötigen, sie zur Umsetzung in einem System geeignet, in dem eine Synchronisierung nicht möglich ist.
In einer weiteren alternativen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird die Phasensteuerung zwischen der OBS und der IMS durch Bereitstellen eines orthogonalen Signals an die IMS angegangen. Diese Orthogonalität kann in dem Frequenzbereich oder in dem Phasenbereich erreicht werden. Die Phasensteuerung ist besonders gut zum Verringern der Interferenz von der interferierenden OBS an die IMSs oder die IBS geeignet. Dies ist so, weil sich die IMS relativ langsam innerhalb des Sendebereichs der IBS 222 bewegt, was zu sich langsam verändernden Phasenverschiebungen in dem Innenraum-Kommunikationskanal führt.
Unter Bezugnahme auf Fig. 18 führt ein Ablaufdiagramm 1300 ein Betrieb und die Phasensteuerung in einem typischen Innenraum-System einzeln auf. Der erste Schritt 1302 zeigt, dass die Empfänger von sowohl der IBS als auch von der IMS die Phase der Abwärtsstrecken- Übertragung von der stärksten interferierenden Basisstation messen, beispielsweise wie durch Messen der Signalstärke des Steuerkanals oder von Entscheidungs-Rückführungskanälen von der OBS. Vorausgesetzt, dass die angenommene Phase des Trägerfrequenzsignals von OBS (el) beträgt, dann beträgt die gewünschte Phase des Trägerfrequenzsignals von der IBS, wenn sie bei der IMS empfangen wird (é1-90º). In Schritt 1304 senden die IBS und die IMS einen Phasensteuerungsbefehl in den Rückführungskanal. Dieser Befehl würde typischerweise einen Phasenfehler oder absolute oder differenzielle Phasenänderungen von dem vorhergehenden Phasenmesswert enthalten. Als Nächstes stellen die IBS und die IMS die Phase der Übertragungen in der, durch den Phasenfehler angegebenen Richtung ein (Schritt 1306). Dieser Vorgang wird, wie durch die Verbindungslinie 1308 gezeigt, wiederholt, um irgendwelche Änderungen in den Phasenbeziehungen zwischen den OBS und dem IMS unterzubringen. Wenn das Phasenfehlersignal auf null verringert wurde, liegt die Phase des hereinkommenden Trägersignals von der OBS exakt 90 Grad von der Phase des hereinkommenden Trägersignals von der IBS entfernt. Als ein Ergebnis ist das Innenraum-System und das Außenbereichs-System in der Phase zueinander orthogonal, weil der Unterschied in der Trägerfrequenz-Signalphase 90 Grad beträgt. Um eine 90 Grad Phasenbeziehung zwischen dem Innenraum-System und einem interferierenden Außenbereichs-System zu errichten, muss das Kommunikationssystem ein binäres Phasenumtastungs- (BPSK) Format verwenden. Diese 90 Grad-Orthogonalität kann mit einem QPSK-Signal wegen den vorhandenen Sinus- und Cosinus-Trägerfrequenzen nicht erreicht werden.
Unter kurzer Bezugnahme auf Fig. 6 wird eine Konfiguration gezeigt, die von einer Trägersignal-Synchronisierung profitieren würde. Beispielsweise wenn ein IBS 222 und ein IMS 230 sich innerhalb des Sendebereichs der OBS 212 befinden, werden die IBS-Signale 252 und 256 von der OBS 212 bzw. der IBS 222 empfangen. In dieser Konfiguration kann die Minimierung der Interferenz von der OBS 212 durch Einstellen der Trägerfrequenzphase des BPSK-Signals 256 erreicht werden, um sicherzustellen, dass sie 90 Grad aus der Phase oder orthogonal zu der Trägerfrequenzphase von Signal 252 ist.
Im Betrieb würde IMS 230 Signale 252 und 256 von der OBS und der IBS empfangen und die Phasenbeziehung zwischen ihnen bestimmen. Nach der Bestimmung des Phasenfehlers stellt die IBS die Phase des Sendesignals 256 in der durch den Fehler vorgeschlagenen Richtung ein, und eine neue Nachricht 256 wird gesendet. Diese Nachricht wird ebenfalls durch den IMS analysiert und noch ein weiterer Phasenfehler wird bestimmt. Durch wiederholtes Einstellen der Trägerfrequenzphase des Signals 256 von IBS 222 kann die 90 Grad Phasenbeziehung errichtet und aufrecht erhalten werden.
Nun auf Fig. 7 Bezug nehmend, wird ein Diagramm einer Aufsicht eines Gebäudes gezeigt und allgemein mit 300 bezeichnet, das die verschiedenen beispielhaften Quellen von Interferenzen und Mehrwegreflexionen, wie auch Interferenzen von zwei verschiedenen Außenbereichs- Basisstationen zeigt. Ein Gebäude 302 schließt eine IBS 304 mit einer Antenne 306 ein, die mit einem Paar von IMSs 308 und 310 kommuniziert. Eine OBS 312 mit einer Antenne 314 und eine OBS 316 mit einer Antenne 318 sind außerhalb des Gebäudes 302 plaziert, das Gebäude 302 und die IMSs und die IBS liegen jedoch innerhalb des Sendebereichs von zumindest einer OBS 312 oder 316. Die vorstehend diskutierten Synchronisationstechniken sind in einer Innenumgebung, wegen den dynamischen Charakteristiken der Umgebung wie auch den in einem Innenraum- System typischen geringeren Leistungspegel, besonders wichtig. Diese dynamischen Charakteristiken werden durch die Materialien in den Wänden 320, der Anwesenheit der Fenster 322 und 330, der Innentüren 324 und 328, der Außentüren 326 und der Unterteilungen 332 und 334 beeinflusst, da das Öffnen und Schließen von Fenstern und Türen innerhalb eines Gebäudes die den IMSs 308 und 310 bereitgestellten Mehrwegsignale drastisch verändern kann. Als ein Ergebnis sind die vorstehend offenbarten dynamischen Kanalwahl- und Synchronisationstechniken in einem Innenraum-System nützlich, um die zuverlässigsten Kommunikationskanäle bereitzustellen, die möglich sind.
Weil der Abstand 342 zwischen der IBS 304 und der IMS 308 sich von dem Abstand 344 zwischen IBS 304 und IMS 310 unterscheidet, ist es notwendig, die beiden IMSs 308 und 310 getrennt zu synchronisieren. Darüber hinaus werden die Signale 336 von der OBS 312 die IMSs zu unterschiedlichen Zeiten erreichen, weil die IMSs 308 und 310 mit unterschiedlichen Entfernungen von der OBS 312 getrennt sind. Durch Umsetzen der vorstehend offenbarten Techniken von Kanalwahl und Synchronisation auf dem Chiplevel wird das überlagerte System 300 sauber arbeiten.
Der Betrieb des Systems 300 würde den Schritt von IBS 304 des Überwachen eines, durch jeder der oder beider OBSs 312 und 316 genutzten Frequenzbandes einschließen, um eine Frequenz zu bestimmen, die geringe Interferenz erfährt oder im Wesentlichen ungenutzt ist. Solch ein Frequenzband kann entweder in dem Aufwärtsstrecken- oder in dem Abwärtsstrecken- Frequenzband liegen. Wenn ein Funkfrequenzband durch die IBS 304 ausgewählt ist, wird ein Pilot-Signal von der Antenne 306 gesendet und von IMSs 312 und 310 empfangen. In einem Gebiet, in dem eine ausreichende Interferenz von den OBSs 312 oder 316 besteht, ist es für die IBS 304 notwendig das stärkste OBS-Signal für Synchronisationszwecke zu bestimmen. Wenn der IBS mit der stärksten Quelle synchronisiert ist, spricht das IMS auf das Pilotsignal mit dessen geeigneten Phaseninformationen an. Unter Verwendung solcher Phaseninformation modifiziert die IBS 304 die zeitliche Abstimmung der Sendungen von der Antenne 306, sodass die Sendungen die IMSs in Phase mit dem Signal von der stärksten OBS erreichen. Die Variationen im Gebäude 302 d. h. Veränderungen in der Mehrwegübertragung werden eine kontinuierliche oder annähernd kontinuierliche Synchronisation in dem Innenraum-System erfordern. Beispielsweise wird, wenn der Signalpfad 338 blockiert ist, und der Signalpfad 340 plötzlich das stärkere Signal wird, das IBS und die IMS sich mit dem neuen Signal synchronisieren, das wahrscheinlich eine andere Signalpfadlänge aufweist und eine andere Synchronisationsverzögerung erfordert.
In einem Innenraum-System, in dem es zwei OBSs 312 und 316 gibt, die relativ nah sind, ist es möglich, dass die IMSs und IBS nicht nur den Synchronisations-Phasenabgleich verändern müssen, sondern ebenfalls die Frequenzband-Wahl neu auswerten müssen. Die kann beispielsweise zu einer Bewegung von dem Vorwärtsverbindungs-Frequenzband von OBS 316 zu dem Rückwärtsverbindungs-Frequenzband des OBS 312 führen.
Zusätzlich zu der Verwendung von Synchronisationstechniken können die Spreizcodes in einem CDMA-Innenraum-System wie vorstehend diskutiert, gewählt werden, um orthogonal zu denen zu sein, die entweder von OBSs 312 oder 316 verwendet werden. Daher kann beim Kombinieren der Synchronisation der Kommunikation zwischen der IBS, IMS und OBS mit einer orthogonalen Kanalwahl in einem CDMA-System ein zuverlässiger und interferenzfreier Kommunikationskanal in einem Innenraum-System erreicht werden.
Eine alternative Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird durch das, in Fig. 8 gezeigte System 400 gezeigt. Das System 400 schließt eine erste IBS 402 und eine zweite IBS 404 ein, die Antennen 406 bzw. 408 aufweisen. Eine IMS 410 kommuniziert mit der IBS 402 über ein Signal 412 und eine IMS 414 kommuniziert mit der IBS 404 über ein Signal 416. Wegen des kurzen Abstands 422 zwischen den IMS 410 und 414 wird das Sendesignal 418 von der IMS 410 von der IMS 414 empfangen und das Sendesignal 420 von der IMS 414 wird von der IMS 410 empfangen. In Abhängigkeit von dem Modus jedes IMS, können starke Interferenzen und Nah-Fern-Effekte den IMS aufgedrängt werden. Dieses Problem ist besonders verheerend in asynchronen TDD-Systemen, was zu verschiedenen, durch das zufällige Herübergleiten eines interferierenden Rahmens über einen Rahmen eines Benutzers verursachte Interferenzmuster führt. Die Interferenz deckt effektiv das gegebene Band sowohl für das interferierende System als auch das System des Benutzers ab. Als ein Ergebnis der Schwierigkeit zwei oder mehrere Innenraum-Systeme in einem gemeinsamen Gebiet zu verwenden, ist es vorteilhaft, das interferierende System mit dem System des Benutzers zu synchronisieren, um irgendwelche Schiebe-Interferenzmuster zu eliminieren.
Nun auf Fig. 9 Bezug nehmend, wird ein Kommunikationsmuster für zwei un-synchronisierte Innenraum-Kommunikationssysteme gezeigt. Ein Rahmen 450 symbolisiert die Operation der IMS 410 und ein Rahmen 451 symbolisiert die Operation des IMS 414. Unter Rückbezug auf Fig. 2 wird verstanden werden, dass die Rahmen 450 und 452 Abschnitte eines TDD- Kommunikationssystems sind, das entweder in dem Aufwärtsstrecken- oder in dem Abwärtsstrecken-Frequenzband in einem typischen Außenbereichs-System genutzt wird. Der Rahmen 450 weist einen Sende-Zeitschlitz 454, einen Empfängs-Zeitschlitz 456 und einen Überwachungs-Zeitschlitz 458 auf. Ebenso weist der Rahmen 452 weist einen Sende-Zeitschlitz 460, einen Empfangs-Zeitschlitz 462 und einen Überwachungs-Zeitschlitz 464 auf. Weil die Kommunikationskanäle von IBS 410 und IBS 414 nicht synchronisiert sind, gibt es Zeiträume der Interferenz 466, 468 und 470. Die Interferenzzeiträume zwischen einem Senderahmen und einem Empfangsrahmen, wie der Interferenzzeitraum 468 stellen ein Problem dar, was einen wesentlichen Nah-Fern-Zustand während dem Interferenzzeitraum 468 verursacht, weil die IMS 410 versucht ein Signal von IBS 402 zu empfangen und zur gleichen Zeit IMS 414 versucht zu IBS 404 zu senden. Dies führt zu einer Sättigung des Eingangs von IMS 410, was eine Kanalzurückweisung verursacht, und somit effektiv jede Kommunikation mit IBS 402 zerstört. Zusätzlich wird der Interferenzzeitraum 466 die IMS davon abhalten, die Frequenzbänder angemessen zu überwachen.
Unter Bezugnahme auf Fig. 10 wird ein typisches synchronisiertes Kommunikationsmuster für die zwei Innenraum-Kommunikationen gezeigt. Ein Rahmen 480 ist mit einem Rahmen 482 synchronisiert, so dass beide IMS 410 und 414 in Zeitschlitz 484 senden, in Zeitschlitz 486 empfangen und in Zeitschlitz 488 überwachen. Als ein Ergebnis stellt der Rahmen 490 einen kombinierten Rahmen dar, der beide Kommunikationskanäle aufweist, und keine Interferenzzeiträume aufweist, die einen Nah-Fern-Effekt verursachen.
Die in Fig. 10 gezeigte Synchronisation wird typischerweise durch jede IMS erreicht, die die Trägerfrequenz innerhalb jedes 1,25 MHz-Kanals überwacht. Das Band wird in Intervallen mit einer maximalen Länge von zwei Rahmenlängen, gleichgesetzt annähernd 20 Millisekunden, überwacht. Während dieses Überwachungszeitraums stellt jede überwachende IBS seine interne zeitliche Abstimmung so ein, dass sie mit dem überwachten Kanal synchronisiert ist. Diese Art der zeitlichen Abstimmung ist als "Gleitmaskenüberwachung" bekannt. An dem Ende des Überwachungszeitraums, wenn die Synchronisation auf Höhe der Rahmen erreicht ist, führt das dazu, dass alte IMSs gleichzeitig senden, empfangen und den Kanal für Interferenzen überwachen.
Die Gleitmaskenüberwachung wird für jedes 10 Millisekunden-Intervall, das der Länge eines Übertragungsblocks entspricht, durchgeführt, sodass die Messungen auf dem Breitband-Träger wie auch auf dem schmalbandigen ent-spreizten Signal durchgeführt werden. Das Verwenden des ent-spreizten Signals nimmt natürlich an, dass das Überwachungssystem die Pilotsequenz oder die Codes des Systems kennt, mit dem es versucht sich zu synchronisieren. Es ist vorteilhaft, beide Techniken zu verwenden, weil Breitband-Messungen eine grobe Synchronisation ergeben und das Pilotsignal dann verwendet werden kann, um bis hinunter auf das Chipintervall zu synchronisieren. In einer bevorzugten Ausführungsform weist das Pilotsignal denselben Zeitraum wie die Rahmenlänge auf, oder die Rahmensynchronisation basiert auf einer anderen bekannten Sequenz auf Höhe der Bits. Zusätzlich zu der Unterstützung der Synchronisation bei der Vermeidung von irgendwelchen Nah-Fern-Problemen, ist es ebenfalls vorteilhaft, einen kurzen Schutz-Zeitschlitz zwischen den Zeitschlitzen 484, 486 und 488 einzufügen, um sicherzustellen das keine Interferenz zwischen den beiden Systemen besteht. Solch ein Schutz-Zeitschlitz kann wesentlich kürzer als die funktionalen Zeitschlitze sein, effektiv gegen Interferenz schützen, während sie einen hohen Grad an Effektivität in dem Rahmen aufrechterhalten.
Nun auf Fig. 11 Bezug nehmend, ist ein Blockdiagramm eines Eingangskanals für eine Übertragungskette für Innenraum-Rückwärts- und Vorwärtsverbindungen für eine Übertragung mit hoher Datenrate gezeigt und allgemein mit 500 bezeichnet. Fig. 12 zeigt ein Blockdiagramm eines summierenden QPSK-Systems, das bis zu vier der in Fig. 11 gezeigten Eingangskanäle empfängt und allgemein mit 550 bezeichnet ist. In Fig. 11 empfängt der Eingang 502 8 Nachlauf-Bits, die mit FER-1E2-Diensten auf Eingang 504 kombiniert werden, und die durch einen Rahmen-Qualitätsindikator 510 bearbeitet werden. Der Ausgang des Indikators 510 ist in dem Multiplexer 512 kombiniert und wird durch Codiervorrichtung 514 mit R=< < und K=9 faltungscodiert. Der Ausgabe des Codierers 514 wird dem Multiplexer 516 zugeführt, wo es mit dem Eingang 506 kombiniert wird, der un-codierte Dienste empfängt. Der Ausgang von Multiplexer 516 wird durch den Symbol-Wiederholungsblock 518 zum Verschachteler 520 durchgeleitet. Der Ausgang von dem Verschachteler 520 wird in dem Summierer mit dem Produkt von dem Langkode-Generator 522 und dem Dezimator 524 auf Ausgang 526 kombiniert. Zusätzlich wird das Produkt von dem Dezimator 524 auf Ausgang 526 ebenfalls einem anderen Dezimator 530 bereitgestellt. Der Ausgang von dem Dezimator 530 steuert den Multiplexer 532, der die Ausgabe von dem Summierer 528 und PC-Symbole auf Eingang 508 empfängt. Der Walsh-Funktions-Generator 534 stellt dem Summierer 536 einen Spreizcode bereit, der ebenfalls die Ausgabe von dem Multiplexer 532 empfängt, und wird der Ausgabe 538 bereitgestellt.
Unter Bezugnahme auf Fig. 12 sind die Eingaben 552, 554, 556 und 558 dazu bestimmt, eine Ausgabe 538 von dem Eingangskanal 500 zu empfangen. Die Eingaben werden einer Summationsvorrichtung 560 zugeführt, und die Ausgabe wird in zwei Kanäle, einen I-Kanal und einen Q-Kanal, aufgeteilt. Diese Kanäle entsprechen einer QPSK-Modulationsvorrichtung, die eine Eingabe 562 empfängt und eine I-Serien-PN-Sequenz 568 an ein Bein und eine Q-Serien- PN-Sequenz 566 an ein anderes Bein addiert. Wenn sie in den Summierern 564 und 566 addiert sind, werden die Ausgaben durch die Basisbandfilter 570 und 580 gefiltert und den Multiplikatoren 572 und 582 bereitgestellt. Der Multiplikator 572 moduliert den I-Serien-Kanal mit cos(t) 574 und der Multiplikator 582 moduliert den Q-Serien-Kanal mit sin(t) 584. Die Ausgaben der Modulatoren werden dem Summierer 576 zugeführt, wo die modulierten Signale kombiniert werden und durch Ausgang 586 ausgetragen werden.
Nun bezugnehmend auf Fig. 13, zeigt ein Blockdiagramm Teile eines CDMA-Sendeempfängers und ist im Allgemeinen als 600 bezeichnet. Der Sendeempfänger 600 ist von einem Typ, der typischerweise in einer IMS und IBS der vorliegenden Erfindung verwendet wird. Der Sendeempfänger 600 schließt eine Antenne 602, einen TDD-Duplexer 604, einen Analogempfänger 606, eine Sendeleistungssteuerung 642 und einen Sendeleistungsverstärker 644 ein. Eine Ausgabe 608 von dem Analogempfänger 606 wird aufgeteilt und dem Sucher/Empfänger 610 und drei Digitaldatenempfänger bereitgestellt, die gewöhnlich als "Rake"-Empfänger 620, 630 und 631 bezeichnet werden. Ein Diversitäts-Kombinierer/Dekoder 632, ein Steuerprozessor 636, ein Digital-Vokoder 634 und ein Übertragungsmodulator 638 werden mit den Ausgaben von dem Sucher/Empfänger 610 und den Rake-Empfängem 620, 630 und 631 gespeist.
Die Antenne 602 ist an den Analogempfänger 606 durch den TDD-Duplexer 604 gekoppelt. Signale, die an der Antenne 602 empfangen werden, werden in den Analogempfänger 606 durch den TDD-Duplexer 604 eingegeben. Der TDD-Duplexer 604 empfängt Steuersignale von dem Steuerprozessor 636 und die Funktion wird eingesetzt, um den Analogempfänger 606 an die Antenne 602 während des Empfangsschlitzes der Vorrichtung in dem Sendeempfänger 600 zu koppeln. Der TDD-Duplexer 604 dient ebenfalls unter der Steuerung des Steuerprozessors 636, um den Sendeleistungsverstärker 644 an die Antenne 602 während des Sendeschlitzes zu koppeln und die Antenne 602 an den Analogempfänger 606 während des Überwachungsschlitzes der Vorrichtung zu koppeln, in der der Sendeempfänger 600 eingesetzt wird.
Signale, die während des Empfangsschlitzes empfangen werden, werden in eine ZF-Frequenz umgesetzt und dann gefiltert und in dem Analogempfänger 606 für die Eingabe in die Rake- Empfänger 620, 630 und 631 und den Sucher/Empfänger 610 digitalisiert. Die digitalisierten ZF- Signaleingaben zu den Rake-Empfängern 620, 630 und 631 und den Sucher/Empfänger 610 kann Signale von vielen andauernden Telefongesprächen plus den Pilotträgern aufnehmen, die durch die Basisstation in allen benachbarten Zellbereichen übertragen werden. Das digitalisierte ZF- Signal wird in den Rake-Empfängern 620, 630 und 631 und dem Sucher/Empfänger 610 entsprechend Steuersignalen bearbeitet, die in dem Steuerprozessor 626 erzeugt werden. Da der Sendeempfänger 600 in sowohl der Aufwärtsstrecke als auch Abwärtsstrecke arbeitet, stellt der Steuerprozessor 636 Steuerung des Sendeleistungsverstärkers 644 und des Analogempfängers 606 und des TDD-Duplexers 604 bereit, um effizient über die Antenne 602 zu kommunizieren.
Die Rake-Empfänger 620, 630 und 631 führen eine Korrelation an dem ZF-Signal mit der PN- Sequenz eines gewünschten empfangenen Signals durch. Wenn dei Sendeempfänger 600 in dem Abwärtsstreckenband des Außenbereichs-Systems arbeitet, ist die PN-Sequenz der Walsh-Code, der durch die übertragende Vorrichtung an dem anderen Ende der Verbindung verwendet wird. Wenn der Sendeempfänger 600 in dem Aufwärtsstreckenband des Außenbereichs-Systems arbeitet, ist die PN-Sequenz die PN-Sequenz, die dem Innenraum-System zugeordnet ist. Die Ausgabe der Rake-Empfänger 620, 630 und 631 ist eine Sequenz von enkodierten Datensignalen von zwei unabhängigen Pfaden. Sucher/Empfänger 610 tastet die Zeitdomäne, um die nominale Zeit eines Empfangs-Pilotsignals einer Basisstation nach anderen Multipfad-Pilotsignalen von der gleichen Basisstation und nach anderen Signalen ab, die von anderen Basisstationen übertragen werden. Der Sucher/Empfänger 610 misst die Stärke von irgendeiner gewünschten Wellenform zu Zeiten unterschiedlich zu der nominalen Zeit. Der Sucher/Empfänger 610 erzeugt Signale für den Steuerprozessor 636, der die Stärken der gemessenen Signale anzeigt.
Die enkodierten Datensignale, die von den Rake-Empfängern 620, 630 und 631 ausgegeben werden, werden in den Diversitäts-Kombinierer/Dekoder 632 eingegeben. In dem Diversitäts- Kombinierer/Dekoder 632 werden die enkodierten Datensignale eingereiht und kombiniert und die resultierenden Datensignale werden dann unter Verwendung einer Fehlerkorrektur dekodiert und in den Digital-Vokoder 634 eingegeben. Der Digital-Vokoder 634 gibt dann Informationen, wie zum Beispiel digitalisierte Sprachsignale, an die Benutzerschnittstelle (nicht gezeigt) über den Ausgang 646 aus. Die Benutzerschnittstelle, die dem Ausgang 646 zugeordnet ist, kann eine Handvorrichtung mit einem Tastenfeld oder ein anderer Typ einer Benutzerschnittstelle sein, wie zum Beispiel ein Laptop-Computermonitor und eine Tastatur oder ein Mikrofon oder Lautsprecher.
Für eine Übertragung von Signalen von einer IMS, wird ein Signal, das an der Benutzerschnittstelle 646 empfangen wird, in den Benutzer-Digital-Vokoder 634 in digitaler Form eingegeben, wie zum Beispiel Daten oder Sprache, die an der Benutzerschnittstelle 646 in digitale Form umgewandelt wurden. In dem Digital-Vokoder 634 wird das Signal enkodiert und an einen Übertragungsmodulator 638 ausgegeben. Der Übertragungsmodulator 638 Walsh- encodiert das Signal und moduliert dann das Walsh-encodierte Signal auf ein PN-Trägersignal mit der PN-Trägersequenz, die die PN-Trägersequenz des CDMA-Kanals ist, an den die Mobilstation zugewiesen ist. Die PN-Trägerinformationen werden an die IMS von dem System IBS übertragen und an den Steuerprozessor 636 von den Rake-Empfängern 620, 630 und 631 übermittelt, nachdem sie von dem System empfangen werden. Der Steuerprozessor 636 sendet die PN-Trägerinformationen an den Übertragungsmodulator 638. Das PN-modulierte Signal wird dann von dem Übertragungsmodulator 628 an die Sendeleistungssteuerung 642 ausgegeben. Die Sendeleistungssteuerung 642 setzt den Pegel der Übertragungsleistung der Mobilstation entsprechend zu Kommandos, die von dem Steuerprozessor 636 empfangen werden. Der Leistungssteuerbefehl kann durch den Steuerprozessor 636 entsprechend zu einem Kommando erzeugt werden, das von dem System empfangen wird, oder kann durch Software des Steuerprozessors 636 entsprechend vorbestimmter Kriterien in Wirkung auf Daten erzeugt werden, die von dem System durch die Rake-Empfänger 620, 630 und 631 empfangen werden.
Das modulierte Signal wird dann von der Sendeleistungssteuerung 642 an den Sendeleistungsverstärker 644 ausgegeben, in dem das Signal verstärkt wird und in ein ZF- Frequenzsignal konvertiert wird. Das ZF-Frequenzsignal wird dann von dem Leistungsverstärker 644 an einen Duplexer 604 ausgegeben und von einer Antenne 602 übertragen.
Der Duplexer 604 ist von einem bekannten Typ und wird in dem Blockdiagramm von Fig. 21 gezeigt. Der Duplexer 604 ist an die Antenne 1602 angeschlossen, die ein Signal 1604 von einem IMS oder IBS empfängt und das Signal wird durch einen Sendeempfänger 1606 geführt. Die Steuerung des Sendeempfängers 1606 wird durch eine I/O-Steuerung 1624 erreicht, die die zeitliche Abstimmung der Rahmen überwacht, die in Fig. 2, 9 und 10 dargestellt sind, um einen richtigen Zugriff auf die Antenne 1602 auf entweder den Sender-Abschnitt 1608 oder den Empfänger-Abschnitt 1610 des Sendeempfängers 1606 bereitzustellen. Sobald ein Signal an der Antenne 1602 empfangen wird, wird der Verteiler 1612 aktiviert, um das Signal an den Verstärker 1616 mit geringem Rauschen und weiter zu einem Zwischenfrequenz- Abwärtskonverter 1620 zu leiten. Dem Abwärtskonverter 1620 wird eine erforderliche Referenzfrequenz von dem Spannungs-gesteuerten Oszillator 1622 bereitgestellt, der ebenfalls durch die I/O-Steuerung 1624 gesteuert wird.
In der Übertragungskonfiguration weist die I/O-Steuerung den Verteiler 1614 an, Zugriff des Zwischenfrequenz-Aufwärtskonverters an die Antenne 1602 durch den Leistungsverstärker 1618 und den Sendeempfänger 1606 bereitzustellen. Somit wird durch das Steuern der Stellung der Verteiler 1612 und 1618 die Richtung des Signalflusses gesteuert, wobei dadurch eine Duplex- Nutzung einer Einzelantenne ermöglicht wird.
Jetzt bezugnehmend auf Fig. 14, wird ein Diagramm eines Innenraum-Kommunikationssystems, das innerhalb des Sendebereichs eines Außenbereichs-Kommunikatianssystems überdeckend liegt, das die verschiedenen Interferenz- und Mehrweg-Quellen und Ursachen einschließt, gezeigt und im Allgemeinen als 700 bezeichnet. Eine OBS 702 mit einer Antenne 704 kommuniziert mit einem OMS 706. Hindernisse die typischerweise Mehrwegreflexe erzeugen, sind Gebäude 708, Berge 710 und 712 und Häuser 714. Innerhalb des Hauses 714 existiert ein Innenraum- Kommunikationssystem, das eine IBS 716 mit einer Antenne 718 einschließt, die mit einer IMS 720 kommuniziert.
Die OBS 702 überträgt Signale 722, 724, 726 und 728, die wiederum von dem Gebäude 708 als auch den Bergen 710 und 712 reflektiert werden, um die reflektierten Signale 730 und 732 zu bilden. Zusätzlich zu den reflektierten Signalen, überträgt die OMS 706 Signale 734 und 736, die durch das Innenraum-System innerhalb des Hauses 714 dringen. Die Signale 726, 728, 730, 732, 734 und 736 sind repräsentativ für die Diversität der Signaltypen, die in einem überlappenden Kommunikationssystem vorhanden sind. Insbesondere stellt jedes dieser Signale eine unterschiedliche Phasenbeziehung dar, wenn es die IMS 720 erreicht, ungeachtet davon, dass sie von nur zwei Quellen entstammen.
In solch einer Situation würden die vorstehend diskutierten Techniken nützlich sein, um irgendeine Interferenz in dem Kommunikationskanal zwischen der IBS 716 und IMS 720 durch Signale 740 und 742 zu beseitigen. Zum Beispiel würde es für das Innenraum- Kommunikationssystem vorteilhaft sein, das Außenbereichs-Kommunikationssystem zu überwachen, um irgendwelche Kanäle mit geringer Interferenz oder Kanäle mit geringer Aktivität innerhalb des Außenbereichs-Systems zu ermitteln. Zusätzlich würde es nützlich sein, die interferenzfreien Kanäle dynamisch auszuwählen, um irgendwelchen Änderungen innerhalb der Kommunikationsverbindung zwischen der OMS 706 und OBS 702 Platz zu bieten. Orthogonale Spreizcodes können verwendet werden, um den Nah-Fern-Effekt des Außenbereichs-Kommunikationssystems zu minimieren. Die Kommunikation innerhalb des Innenraum-Kommunikationssystems sollte mit dem Außenbereichs-Kommunikationssystem synchronisiert sein, wobei eine Trägerfrequenzphasen-Synchronisation und Innenraum-System- Synchronisation anderer Innenraum-Systeme (wenn vorhanden) eingeschlossen ist, um irgendwelchen Nah-Fern-Effekten vorzubeugen. Ein, einige oder alle Aspekte der vorliegenden Erfindung können in einem einzelnen überlagerten Kommunikationssystem umgesetzt sein.
Um die Anwendbarkeit des vorstehend beschriebenen Innenraum-Kommunikationssystems zu demonstrieren, wurden Simulationen des Innenraum-CDMA-Telekommunikationssystems durchgeführt, deren Ergebnisse in Tabelle 2 bereitgestellt sind, die die Pikozellen-Kapazität im Fall eines Außenbereichs-Netzwerks mit fünfundzwanzig OBSs zeigt. Für Simulationszwecke wurde für das System angenommen, dass es ein zellulares System entsprechend dem IS-95- Standard ist. Die Außenlast auf dem System waren 244 gleichzeitige Benutzer, die ungefähr 80% der Systemkapazität darstellen, und der anfänglichen Ablehnung bzw. des Verstoßes des Außenbereichs-Netzwerks ist 3,1%, wenn keine Pikozellen eingeführt sind. Mehr. als 64 Benutzer können innerhalb eines Multizellen-Innenraum-Systems unterstützt werden, vorausgesetzt, dass das System ein Code-begrenztes statt eines Interferenz-begrenzten ist. In einem typischen Innenraum-System (mikrozellulär), wie zum Beispiel das in dem IS-95-Standard Ausgeführten; können die 64 Walsh-Codes in geografisch voneinander entfernten Bereichen wiederverwendet werden, vorausgesetzt, dass der Trennungsabstand ausreichend ist, um irgendwelche Interferenz zwischen den Innenraum-Systemen, die die gleichen Walsh-Codes verwenden, zu minimieren. Tabelle 2
Wie in Tabelle 2 erkannt werden kann, ermöglichen die Charakteristiken des Innenkanals dem Überlagerungssystem, ungefähr 250% der Außenbereichs-Systemkapazität bereitzustellen. Die Simulation stellt Mittel zum Bestimmen der potenziellen Interferenz zwischen den Außenbereichs- und Innenraum-Telekommunikationsnetzwerken bereit, wenn beide Systeme das gleiche Frequenzband und Umgebung belegen. Das Simulationsszenario besteht aus einem Außenbereichs-Telekommunikationsnetzwerk, das mit einem Innenraum- Telekommunikationsnetzwerk überlagert ist, wobei beide Netzwerke irgendeine Form des IS-95- CDMA-Standards verwenden und wobei die Netzwerke die folgenden Charakteristiken und Bedingungen aufweisen: Für das Außenbereichs-Netzwerk wird angenommen, dass die Standard-1IS-95-Luftschnittstelle verwendet wird. Die Koordinaten der OBS sind fest und die OMS sind zufällig über das Netzwerk verteilt. Das dargestellte Außenbereichs-Netzwerk schließt fünfundzwanzig Außenzellen ein, wobei die entsprechenden Basisstationen über 1,43 km getrennt sind und die Geschwindigkeit der OMSs zwischen 0 und 30 km/Std. variiert. Für die OBS Antennenverstärkung wird angenommen, dass sie 16,0 dB ist, wobei jede OBS zwei solche Antennen aufweist und für die OMS-Antennenverstärkung wird angenommen, dass sie -3 dB ist. Es wird angenommen, dass zwei Mehrwegreflexe mit Rayleigh-Fading gleicher Stärke für jede Antenne vorliegen. Der Interferenz-Schutz-Bereich beträgt 10,0 dB für die Rückverbindung und 3,0 dB für die Vorwärtsverbindung. Der Servicequalitäts-Schwellenwert beträgt 7,0 dB mit einer Antenne für sowohl die Vorwärts- als auch die Rückwärtsverbindungen und der PC- Schwellenwert beträgt 10,5 dB in der Rückwärtsverbindung und 12 dB für die Vorwärtsverbindung. Für die Simulation wird angenommen, dass die Sprache fortwährend vorhanden ist, ungeachtet der Realität, dass Sprache nur zu 40% der Zeit vorhanden ist. Das Ergebnis solch einer Annahme ist, dass die simulierte Makrozellen-Kapazität auf ungefähr die Hälfte der tatsächlichen Kapazität fallen wird.
Die Außenzellen-Abmessung ist für 9,6 kbps-Verbindungen optimiert und für eine dichte, städtische und Umgebung mit niedrigen Antennen entworfen. Das folgende Ausbreitungsmodell wurde für die Simulation verwendet, die von dem COST 231-Walfish-Ikegame Modell abgeleitet wurde:
L(dB) = 145,3 + 38,0·log(d)
wobei 145,3 der Pfadverlust bei der Referenzentfernung d ist, die in km gemessen wird.
Wie in der Simulation umgesetzt, besteht das Innenraum-Telekommunikations-Netzwerk aus einer IBS und einer IMS, für die angenommen wird, dass sie innerhalb des gleichen Trägerfrequenzbandes wie das überlagerte Außenbereichs-Telekommunikationssystem arbeiten. Irgendeine Anzahl an Innenraum-Systemen kann innerhalb des Außenbereichs-Systems angeordnet sein, ohne Übergabefähigkeit zwischen den Innenraum-Systemen oder zwischen dem Innenraum-System und den Außenbereichs-Systemen. Eine IMS ist immer mit einer IBS verbunden und eine OMS ist immer mit einer OBS verbunden. Für die IMSs wird angenommen, dass sie sich langsam mit Geschwindigkeiten von 1,5 km/Std. bewegen und dass nur eine Antenne in jedem IMS und IBS existiert. Die IBS-Antenne weist keine Verstärkung auf und die IMS weist einen Verlust von -3 dB auf. Für den Senderadius für das Innenraum-System wird angenommen, dass er 120 m mit einer Spitzenleistung von 10 mW beträgt und für die Serviceerfordernisse 9,0 dB für das Innenraum-System, das in der Außenbereichs- Rückwärtsverbindung arbeitet und 5,0 dB für das Innenraum-System, das in der Außenbereichs- Vorwärtsverbindung arbeitet. Der Interferenz-Schutz-Bereich (Rahmen) beträgt für das Innenraum-System in sowohl den Rück- als auch den Vorwärtsverbindungen 3,0 dB.
Für das Ausbreitungsmodell, das in der Simulation des Innenraum-Systems verwendet wird, wird angenommen, dass ein einzelner Pfad zwischen der IMS und der IBS existiert. Die maximale Leistung und Abstand zwischen der OBS und der OMS wird durch das IS-95 Verbindungsbudget festgelegt und kann nicht geringer als 100 m sein. Der minimale Abstand zwischen der IMS und der IBS sollte ebenso nicht geringer als ungefähr 10 m sein. Das Ausbreitungsmodell, das für die Simulation des Innenraum-Systems verwendet wurde, ist wie folgt:
L = L&sub0; + n·log(d)
wobei L&sub0; der Pfadverlust bei der Referenzentfernung d ist, die im freien Raum zu 37 dB berechnet ist, und wobei in einer Innenumgebung n Werte aufweisen kann, die von 12 entsprechend eines offenen Korridors bis zu 65 entsprechend einer Metallabtrennung reichen können. In der Simulation ist n zufällig zwischen 12 bis 40 variiert.
Die Simulation überwacht den Betrieb des Netzwerks für eine Dauer von 1735 ms ab, mit den ersten 125 ms, die die Außenbereichs-Stabilisierungs-Zeit darstellen, die für die Stabilisierung der Übertragungsleistungen innerhalb der OBS und den verschiedenen OMSs benötigt wird. Erst nachdem sich das Außenbereichs-System stabilisiert hat, wird das Innenraum-System in das System eingeführt. Fig. 24 ist eine Darstellung der Variationen der Übertragungsleistung für eine repräsentative OMS, die die Variation in der Leistung zeigt, für die angenommen wird, dass sie auf den Eb(I&sub0; + N&sub0;) Modell basiert, wobei Eb das Leistungsverhältnis des gewünschten Signals zu dem der Interferenz ist und 10 der Interferenzpegel ist. N&sub0; ist das dazu entsprechende additive weiße Gaußsche Rauschen, wobei N&sub0; die Leistungsspektraldichte des Kanal-additiven weißen Gaußschen Rauschen ist. Die Leistungsgleichung ist anwendbar, da üblicherweise sowohl die Interferenz als auch das Gaußsche weiße Rauschen in Wirklichkeit Gauß-artiges Rauschen sind.
In dem Simulationsszenario wird die Leistung alle 1,25 ms mit einer Verzögerung von 2,5 ms und einem Korrekturschritt von 1 dB geändert. Fig. 25 ist eine Darstellung der Innenraum- und Außenbereichs-Sendeleistung, wobei Linie 2502 den Außenleistungspegeln entspricht und Linie 2504 den Innenraum-Leistungspegeln entspricht. Wie gezeigt, sind innerhalb von 375 ms sowohl die Innenraum- als auch die Außenbereichs-Leistungspegel stabilisiert. Das vorstehende Leistungsschema wird auf alle OMSs für mindestens 100 Iterationen angewendet, bevor in die Überwachungsperiode von 0,5 s eingetreten wird, wie in Fig. 25 gezeigt.
In der Simulation verlangt das TDD-Kommunikationsformat in dem Innenraum-System von der IBS und der IMS, Signale in abwechselnden Intervallen zu übertragen. Das Zeitschlitz-Intervall für sowohl den Sende-Zeitschlitz als auch den Empfangs-Zeitschlitz beträgt 8,75 ms und das Überwachungs-Zeitschlitzintervall beträgt 2,5 ms für einen gesamten Zeitrahmen von 20 ms.
Die Simulation der TDD-Übertragung innerhalb des Außenbereichs-Vorwärtsverbindungs-Bands zeigt an, dass die Interferenz an dem Innenraum-System hauptsächlich von den nahe gelegenen OBSs herrührt. Um diese Interferenz zu bekämpfen, wird angenommen, dass die IMS und IBS mit der OBS synchronisiert sind, sodass solch eine Interferenz minimiert wird. Bei der TDD- Übertragung innerhalb des Außenbereichs-Rückwärtsverbindungs-Bands wirken irgendwelche nahe gelegenen OMSs als eine Interferenzquelle, für die angenommen wird, dass sie zwei Pfade mit Rayleigh-Fading zu dem Innenraum-System haben. In der Simulation der Aufwärts- und Abwärts-TDD-Kommunikation sind die DCA-Schwellenwerte auf 0 und 15 dB gesetzt.
Die Ergebnisse der Simulation sind vorstehend in der Tabelle 2 gezeigt und zeigen an, dass die Leistung des TDD-Systems in dem Rückwärtsverbindungs-Band besser ist, als die Leistung des TDD-Systems in dem Vorwärtsverbindungs-Band ist. Die tritt aufgrund der zufälligen Anordnung der OBSs in Bezug auf die IMS-Positionen auf. Jedoch ungeachtet der problematischeren Interferenz, die durch zufällig angeordnete OBSs erzeugt wird, minimiert das Innenraum-CDMA-Telekommunikationssystem die auftretende Interferenz unter Verwendung der vorstehend diskutierten Verfahren, die in der Maximierung der gesamten Netzwerkkapazität resultieren.
Nun bezugnehmend auf Fig. 15, wird ein Blockdiagramm eines Innenraum-Basisstations- Senders, der einige Modifikationen an einem herkömmlichen Sender zeigt, die notwendig sind, um eine Synchronisation auf Chipniveau mit einem anderen Kommunikationssystem zu implementieren, gezeigt und im Allgemeinen als 900 bezeichnet. Ein Block 902 zeigt den Pilot- Kanal-Erzeuger 912, der in einem Summierer 914 mit einem Walsh-Funktions-Generator 916 von Walsh-Code "0" summiert wird und das Ergebnis an einem Ausgang 918 bereitstellt. Ein Block 904 ist der Sync-Kanal-Generator, der Sync-Kanal-Bits 920 durch einen herkömmlichen Enkoder 922 und eine Symbolwiederholung 924 und einen Block-Verschachteler 926 leitet, um ein Modulationssymbol zu erzeugen, das zu dem Ausgang von einem Kode-Erzeuger 930 einer Walsh-Funktion 32 durch einen Summierer 928 addiert und an einen Ausgang 932 herausgegeben wird. Wie bekannt, sollte in einem typischen CDMA-Sender der Walsh- Funktionskode 64 sein.
Ein Block 906 erzeugt den Funkruf-Kanal durch Empfangen von Funkruf-Kanal-Bits 934 und deren Bereitstellen an einen Faltungs-Enkoder 936 und einer Symbolwiederholung 938 und an einen Block-Verschachteler 940. Der Modulationssymbol-Ausgang von Block-Verschachteler 940 wird in Summierer 942 zu einem Langkode addiert, der durch einen Langkode-Generator 944 und Dezimator 946 bearbeitet wird. Die Ausgabe von dem Summierer 942 wird dann zu einer Walsh-Funktion "P" von einem Walsh-Funktions-Generator 950 addiert und einem Ausgang 952 bereitgestellt.
Ein Block 908 empfängt die Vorwärtsverkehrskanal-Informationen 954 und stellt Rahmenqualitäts-Indikatoren 956 bereit und addiert einen 8-Bit Enkoder-Nachlauf 958, die dann in einem Enkoder 960 gefaltet kodiert werden. Die Ausgabe von dem Enkoder 960 wird durch den Symbolwiederholungs-Block 962 geleitet, um ein Modulationssymbol zu erzeugen, das dann in einem Verschachteler 964 abgewechselt wird. Die Ausgabe von dem Verschachteler 964 wird dann in einem Summierer 966 zu der Langkode-Maske 968 des Benutzers addiert, die in dem Block 970 erzeugt und in einem Dezimator 972 verringert wurde. Die Ausgabe von dem Summierer 966 wird dem Multiplexer 976 bereitgestellt, der ebenfalls die Leistungssteuer-Bits 978 und einen zweit-verringerten Langkode von einem Dezimator 974 empfängt. Die Ausgabe des Multiplexers wird zu einem Walsh-Code "N" von dem Erzeuger 982 addiert und die Ausgabe des Summierers wird an einem Ausgang 984 bereitgestellt.
Ein Block 910 ist das QPSK-Modulations-Block-Diagramm, das an einem Eingang 986 ein Signal von irgendeinem der vorstehenden Blöcke 902, 904, 906 oder 908 empfängt. Das Eingangssignal wird in den I-Kanal und den Q-Kanal durch die Summierer 988 bzw. 990 aufgeteilt. Die I-Kanal-Ausgabe wird durch einen Bandpassfilter 992 geleitet und wird dann in einem Mixer 996 mit einem cos(wt) Signalgenerator 998 moduliert und einem Summierer 1000 bereitgestellt. Die Q-Kanal-Ausgabe wird ebenso durch einen Bandpassfilter 994 geleitet und wird dann in einem Mixer 1002 mit einem sin(wt) Signalgenerator 1004 moduliert und dem Summierer 1000 bereitgestellt. Die Ausgabe 1006 des Summierers 1000 beinhaltet sowohl eine Quadratur-Darstellung der Kodes, die in den Blöcken 902, 904, 906 als auch 908 von Fig. 15 erzeugt wurden.
Die Modifikationen, die an dem vorstehend beschriebenen Sender durchgeführt werden könnten, zum Beispiel um die Bearbeitungsverstärkung um drei zu reduzieren, schließen ein Punktieren der Ausgabe der Symbolwiederholung ein, um die Datenrate herunter auf 14,4 kbps zu reduzieren und Walsh-Codes der Länge 32 zu verwenden, wie in Block 94 gezeigt und vorstehend diskutiert.
In dem Betrieb des Systems der vorliegenden Erfindung initiieren sowohl die IMS als auch die IBS ein Überwachen und eine Synchronisationssequenz, nachdem sie in das System eingeführt wurde. Nun auf Fig. 22 bezugnehmend, wird ein Ablaufdiagramm, das die Sequenz zeigt, die verwendet wird, um eine IBS anzuschalten und mit einem OBS- oder OMS-Signal zu synchronisieren, im Allgemeinen als 1700 bezeichnet. Das Ablaufdiagramm 1700 beginnt mit dem Anschalten der IBS in einem ersten Schritt 1702. Sobald aktiviert, beginnt die IBS die Frequenzbänder der Außenbereichs-Systeme in einem Schritt 1704 zu überwachen. Durch Überwachen der Außenfrequenzbänder für eine Zeitdauer werden die Kanäle oder Frequenzen ersichtlich, die die kleinste Interferenzleistung aufweisen. In einem Schritt 1706 unterhält die IBS eine Liste der Kanäle der Frequenzen, die die geringsten relativen Interferenzleistungen innerhalb des Frequenzbandes aufweisen, das überwacht wird. Alternativ kann die Liste mit Kandidaten- Frequenzen durch Auswählen der Frequenzen entsprechend der Stärke des Pilotsignals erzeugt werden, wobei das stärkste Pilotsignal an der Spitze der Liste steht. Bei Verwendung irgendeines der Verfahren ist die Liste typischerweise zyklisch mit einer Anzahl an Frequenzeinträgen, die fortlaufend erneuert werden, um die gegenwärtig geeigneten Frequenzen widerzuspiegeln. Sobald eine Liste mit geeigneten Kandidaten-Frequenzen zusammenstellt wurde, wird die Vorwärtsverbindung der besten Frequenz automatisch in einem Schritt 1708 ausgewählt und die Frequenzliste wird wiederum in einem Schritt 1710 erneuert. Typischerweise ist die in Schritt 1708 ausgewählte beste Frequenz die Frequenz, bei der die kleinste Interferenz in der Aufwärtsverbindung des Außenbereichs-Systems vorliegt, jedoch ist es ebenso möglich, dass die beste Frequenz nicht die mit der besten Vorwärtsverbindung sein kann, da die Auswahl der besten Frequenz auf einer Bewertung der kombinierten Vorwärts- und Rückwärtsverbindungen der Kandidaten-Frequenz oder des Kanals basiert. Somit wird nur nach Bestimmung der besten Frequenz die Vorwärtsverbindung ausgewählt und verwendet.
Sobald der geeignetste Kanal oder Frequenz ausgewählt worden ist, versucht die IBS das OBS- Pilotsignal zu orten, das dieser Frequenz zugeordnet ist, wie Schritt 1712 zeigt. Wenn das OBS- Pilotsignal erfolgreich gefunden wurde, synchronisiert sich die IBS selbst auf die OBS (Schritt 1714). Sobald synchronisiert, überwacht die IBS fortlaufend die Frequenzumgebung, um sicherzustellen, dass die ausgewählte Frequenz die beste verfügbare Frequenz ist. Dieser Vorgang wird in einem Schritt 1716 durchgeführt, der das Messen der Summenleistung aller OBSs und Abziehen der Leistung von der OBS einschließt, auf die die IBS synchronisiert ist. Wenn diese Messung und Berechnung ausreichend gering ist, wie in einem Schritt 1718 erfasst, beginnt die IBS ihr Pilotsignal in einem Schritt 1720 unter Verwendung der Vorwärtsverbindung und unter Verwendung der TDD-Rahmen von Fig. 2, 9 und/oder 10 zu übertragen.
In dem Fall, dass die Messungen und Berechnung anzeigen, dass der Leistungspegel der synchronisierten Frequenz nicht ausreichend gering ist, wie in Schritt 1718 erfasst, oder wenn die IBS nicht in der Lage war, ein OBS-Pilotsignal während des Schritts 1712 zu finden, schaltet die IBS in einem Schritt 1722 zu der Rückwärtsverbindung des gleichen Frequenzbandes oder Kanals, der in dem Schritt 1706 ermittelt wurde. Die IBS überwacht und misst dann die Leistungspegel aller OMSs innerhalb des Frequenzbandes in 1724. Wenn die Summenleistung der Frequenzbänder ausreichend gering ist, wie in einem Schritt 1726 bestimmt, beginnt die IBS ihr Pilotsignal unter Verwendung der besten Frequenz und unter Verwendung der TDD-Rahmen von Fig. 2, 9 und/oder 10 zu übertragen.
Wenn die Interferenzpegel in der Rückwärtsverbindung des ausgewählten Frequenzbandes den akzeptablen Schwellenwert übersteigen, d. h. nicht einen ausreichend niedrigen Leistungspegel aufweisen, wie in dem Schritt 1726 bestimmt, kehrt die IBS zu dem Schritt 1708 zurück, um die Vorwärtsfrequenz von der Besten der Liste jener geeigneten verfügbaren Frequenzen erneut zu versuchen.
Fig. 23 ist ein Ablaufdiagramm, das die Sequenz zeigt, die verwendet wird, um eine IMS anzuschalten und mit einem OBS- oder einem OMS-Signal zu synchronisieren und wird im Allgemeinen als 1750 bezeichnet. Das Ablaufdiagramm 1750 beginnt mit dem Anschalten der IMS in einem Schritt 1752, der der IMS ermöglicht, die Frequenzbänder des Außenbereichs- Systems in einem Schritt 1754 zu überwachen. Sobald die Außenfrequenzen für eine ausreichende Dauer überwacht wurden, wird eine Liste mit den besten Kandidaten-Frequenzen oder Kanälen in einem Schritt 1756 zusammengestellt. Die Vorwärtsverbindung der besten Frequenz oder Kanals wird dann in einem Schritt 1758 ausgewählt. Sobald die beste Frequenz ausgewählt ist, wird in einem Schritt 1760 die Frequenzliste erneuert. Die Frequenzliste ist im Allgemeinen wie vorstehend beschrieben zyklisch. Sobald die Vorwärtsverbindung der besten Frequenz ausgewählt ist, synchronisiert die IMS auf das stärkste OBS-Signal innerhalb des Frequenzbandes in einem Schritt 1762. Das die IBS ebenfalls auf die beste Frequenz des Außenbereichs-Systems synchronisiert ist, beginnt die IBS den IBS-Pilotkode in einem Schritt 1764 zu suchen. Wenn die Suche nach dem IBS-Pilotkode erfolgreich ist, wie in einem Schritt 1766 bestimmt, implementiert die IMS die Regelverzögerungssteuerung, die ferner die IMS auf die IBS synchronisiert. Folgend einer erfolgreichen Synchronisation, tritt die IMS in einen Leerlauf-Modus ein, wie in einem Schritt 1770 gezeigt.
Wenn die Suche nach einem Innenraum-Pilotkode in der Vorwärtsverbindung der gewählten Frequenz in dem Schritt 1766 nicht erfolgreich war, schaltet die IMS auf die Rückwärtsverbindung der ausgewählten Frequenz und beginnt nach einem Innenraum-Pilotkode zu suchen. Wenn die IMS im Finden des Innenraum-Pilotkodes in dem Rückwärtsverbindungs- Band erfolgreich war, wie in einem Schritt 1774 bestimmt, dann tritt die IMS in einen Leerlauf- Modus ein, der eine periodische Suche nach dem Innenraum-Pilotkode einschließt. Wenn die IMS weiterhin nicht in der Lage ist, den Innenraum-Pilotkode zu ermitteln, wie in dem Schritt 1744 bestimmt wird, kehrt die IMS zu dem Schritt 1758 zurück, um die beste Vorwärtsfrequenz aus der Liste zu wählen, wobei wiederum automatisch mit der Vorwärtsverbindung der neü gewählten Frequenz begonnen wird.
Es soll verstanden werden, dass obwohl diese Anwendung die Anwendung der vorliegenden Erfindung auf ein System diskutiert, das auf CDMA-Technologie und insbesondere einen IS-95 basierenden Standard basiert irgendein anderer CDMA-Standard oder System, das ANSI J-STD- 008 einschließt, die vorliegende Erfindung implementieren kann. Obwohl die vorliegende Erfindung zudem ausführlich um ein zellulares Kommunikationsnetzwerk herum beschrieben wurde, sollte erkannt werden, dass die vorliegende Erfindung mit der gleichen Wirksamkeit innerhalb einer Umgebung einsetzt werden kann, in der nur ein anderes Kommunikationssystem arbeitet und dass das andere Kommunikationssystem entweder ein mit ähnlicher Leistung betriebenes System, ein mit höherer Leistung betriebenes System oder ein, mit geringer Leistung betriebenes System sein kann.

Claims

1. CDMA Funknetzwerk (218), das innerhalb des Sendebereichs eines zweiten CDMA Funknetzwerks (206) betriebsfähig ist, das ein erstes Frequenzband zum Hinübertragen von Signalen und ein zweites Frequenzband zum Herübertragen von Signalen verwendet, wobei das CDMA Funknetzwerk einen Sende-Empfänger (222) einer Basisstation, einen Sende- Empfänger (230) einer Mobilstation, um mit dem Sende-Empfänger der Basisstation zu kommunizieren, und ein Mittel zum Synchronisieren einer Kommunikation zwischen dem Sende-Empfänger der Basisstation und dem Sende-Empfänger der Mobilstation mit dem zweiten CDMA Funknetzwerk (206) umfaßt,

dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel zum Synchronisieren der Kommunikation umfaßt:

- einen ersten Phasendetektor in dem Sende-Empfänger (230) der Mobilstation zum Empfangen eines interferierenden Signals (252) von dem zweiten CDMA Funknetzwerk (206) und Erfassen einer ersten Phase des interferierenden Signals, wenn es den Sende- Empfänger der Mobilstation erreicht;

- einen zweiten Phasendetektor in dem Sende-Empfänger (230) der Mobilstation zum Empfangen eines übertragenen Signals (256) von dem Sende-Empfänger (222) der Basisstation und Erfassen einer zweiten Phase des übertragenen Signals, wenn es den Sende-Empfänger der Mobilstation erreicht;

- Mittel zum Berechnen eines Phasenfehlers zwischen der ersten Phase und der zweiten Phase;

- Mittel zum Kommunizieren des Phasenfehlers von dem Sende-Empfänger (230) der Mobilstation zu dem Sende-Empfänger (222) der Basisstation; und

- Mittel zum Einstellen der zeitlichen Abstimmung des übertragenen Signals von dem Sende-Empfänger (222) der Basisstation, um den Phasenfehler zu verringern.

2. CDMA Funknetzwerk (218), das innerhalb des Sendebereichs eines zweiten CDMA Funknetzwerks (206) betriebsfähig ist, das ein erstes Frequenzband zum Hinübertragen von Signalen und ein zweites Frequenzband zum Herübertragen von Signalen verwendet, wobei das CDMA Funknetzwerk einen Sende-Empfänger (222) einer Basisstation, einen Sende- Empfänger (230) einer Mobilstation, um mit dem Sende-Empfänger der Basisstation zu kommunizieren, und ein Mittel zum Synchronisieren einer Kommunikation zwischen dem Sende-Empfänger der Basisstation und dem Sende-Empfänger der Mobilstation mit dem zweiten CDMA Funknetzwerk (206) umfaßt,

- einen ersten Detektor in dem Sende-Empfänger (230) der Mobilstation zum Empfangen eines interferierenden Signals (252) von dem zweiten CDMA Funknetzwerk (206) und Erfassen eines ersten Spreizcodes des interferierenden Signals, wenn es den Sende- Empfänger der Mobilstation erreicht;

- einen zweiten Detektor in dem Sende-Empfänger (230) der Mobilstation zum Empfangen eines übertragenen Signals (256) von dem Sende-Empfänger (222) der Basisstation und Erfassen eines zweiten Spreizcodes des übertragenen Signals, wenn es den Sende- Empfänger der Mobilstation erreicht;

- Mittel zum Berechnen einer Spreizcode-Verschiebung zwischen dem ersten Spreizcode und dem zweiten Spreizcode;

- Mittel zum Kommunizieren der Spreizcode-Verschiebung von dem Sende-Empfänger (230) der Mobilstation zu dem Sende-Empfänger (222) der Basisstation; und

- Mittel zum Einstellen der zeitlichen Abstimmung des übertragenen Signals von dem Sende-Empfänger (222) der Basisstation, um die Spreizcode-Verschiebung zu verringern.

3. Verfahren zum Betreiben eines CDMA Funknetzwerks (218) innerhalb des Sendebereichs eines zweiten CDMA Funknetzwerks (206), das ein erstes Frequenzband zum Hinübertragen von Signalen und ein zweites Frequenzband zum Herübertragen von Signalen verwendet, wobei das CDMA Funknetzwerk einen Sende-Empfänger (222) einer Basisstation und einen Sende-Empfänger (230) einer Mobilstation umfaßt, um mit dem Sende-Empfänger der Basisstation zu kommunizieren, wobei das Verfahren zum Betreiben des CDMA Funknetzwerks das Synchronisieren einer Kommunikation zwischen dem Sende-Empfänger der Basisstation und dem Sende-Empfänger der Mobilstation mit dem zweiten CDMA Funknetzwerk (206) einschließt,

gekennzeichnet durch

- Empfangen eines interferierenden Signals (252) von dem zweiten CDMA Funknetzwerk (206) an dem Sende-Empfänger (230) der Mobilstation und Erfassen einer ersten Phase des interferierenden Signals, wenn es den Sende-Empfänger der Mobilstation erreicht;

- Empfangen eines übertragenen Signals (256) von dem Sende-Empfänger (222) der Basisstation an dem Sende-Empfänger (230) der Mobilstation und Erfassen einer zweiten Phase des übertragenen Signals, wenn es den Sende-Empfänger der Mobilstation erreicht;

- Berechnen eines Phasenfehlers zwischen der ersten Phase und der zweiten Phase;

- Kommunizieren des Phasenfehlers von dem Sende-Empfänger (230) der Mobilstation an den Sende-Empfänger (222) der Basisstation; und

- Einstellen der zeitlichen Abstimmung des übertragenen Signals von dem Sende- Empfänger (222) der Basisstation, um den Phasenfehler zu verringern.

4. Verfahren zum Betreiben eines CDMA Funknetzwerks (218) innerhalb des Sendebereichs eines zweiten CDMA Funknetzwerks (206), das ein erstes Frequenzband zum Hinübertragen von Signalen und ein zweites Frequenzband zum Herübertragen von Signalen verwendet, wobei das CDMA Funknetzwerk einen Sende-Empfänger (222) einer Basisstation und einen Sende-Empfänger (230) einer Mobilstation umfaßt, um mit dem Sende-Empfänger der Basisstation zu kommunizieren, wobei das Verfahren zum Betreiben des CDMA Funknetzwerks das Synchronisieren einer Kommunikation zwischen dem Sende-Empfänger der Basisstation und dem Sende-Empfänger der Mobilstation mit dem zweiten CDMA Funknetzwerk (206) einschließt,

gekennzeichnet durch

- Empfangen eines interferierenden Signals (252) von dem zweiten CDMA Funknetzwerk (206) an dem Sende-Empfänger (230) der Mobilstation und Erfassen eines ersten Spreizcodes des interferierenden Signals, wenn es den Sende-Empfänger der Mobilstation erreicht;

- Empfangen eines übertragenen Signals (256) von dem Sende-Empfänger (222) der Basisstation an dem Sende-Empfänger (230) der Mobilstation und Erfassen eines zweiten Spreizcodes des übertragenen Signals, wenn es den Sende-Empfänger der Mobilstation erreicht;

- Berechnen einer Spreizcode-Verschiebung zwischen dem ersten Spreizcode und dem zweiten Spreizcode;

- Kommunizieren der Spreizcode-Verschiebung von dem Sende-Empfänger (230) der Mobilstation zu dem Sende-Empfänger (222) der Basisstation; und

- Einstellen der zeitlichen Abstimmung des übertragenen Signals von dem Sende- Empfänger (222) der Basisstation, um die Spreizcode-Verschiebung zu verringern.