WO2001043307A2 - Verfahren zur aufrechterhaltung einer synchronisierten signalübertragung in aufwärtsrichtung in einem funk-kommunikationssystem - Google Patents

Verfahren zur aufrechterhaltung einer synchronisierten signalübertragung in aufwärtsrichtung in einem funk-kommunikationssystem Download PDF

Info

Publication number
WO2001043307A2
WO2001043307A2 PCT/DE2000/004363 DE0004363W WO0143307A2 WO 2001043307 A2 WO2001043307 A2 WO 2001043307A2 DE 0004363 W DE0004363 W DE 0004363W WO 0143307 A2 WO0143307 A2 WO 0143307A2
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
transmission
signals
base station
subscriber station
communication system
Prior art date
Application number
PCT/DE2000/004363
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
WO2001043307A3 (de
Inventor
Lei Xiao
Stefan Bahrenburg
Michael Benz
Original Assignee
Siemens Aktiengesellschaft
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens Aktiengesellschaft filed Critical Siemens Aktiengesellschaft
Priority to AU30001/01A priority Critical patent/AU3000101A/en
Publication of WO2001043307A2 publication Critical patent/WO2001043307A2/de
Publication of WO2001043307A3 publication Critical patent/WO2001043307A3/de

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J3/00—Time-division multiplex systems
    • H04J3/02—Details
    • H04J3/06—Synchronising arrangements
    • H04J3/0635—Clock or time synchronisation in a network
    • H04J3/0682—Clock or time synchronisation in a network by delay compensation, e.g. by compensation of propagation delay or variations thereof, by ranging
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W56/00—Synchronisation arrangements
    • H04W56/004—Synchronisation arrangements compensating for timing error of reception due to propagation delay
    • H04W56/005—Synchronisation arrangements compensating for timing error of reception due to propagation delay compensating for timing error by adjustment in the receiver

Definitions

  • the invention relates to a method for maintaining a synchronized signal transmission in the upward direction from at least one subscriber station to a base station of a radio communication system.
  • the invention is particularly suitable for use in a mobile radio system.
  • radio communication systems for example the second generation European mobile radio system GSM (Global System for Mobile Communications)
  • information for example voice, image information or other data
  • the radio interface relates to a connection between a base station and subscriber stations, wherein the subscriber stations can be, for example, mobile stations or fixed radio stations.
  • the electromagnetic waves are emitted at carrier frequencies that lie in a frequency band provided for the respective system.
  • UMTS Universal Mobile Telecommunication System
  • future radio communication systems for example the UMTS (Universal Mobile Telecommunication System) or other 3rd generation systems, frequencies in the frequency band of approx. 2000 MHz are planned.
  • Two modes are provided for the third mobile radio generation, one mode denoting FDD operation (frequency division duplex) and the other mode denoting TDD operation (time division duplex). These modes are used in different frequency bands. Both modes support a so-called CDMA subscriber separation procedure (Code Division Multiple Access).
  • CDMA subscriber separation procedure Code Division Multiple Access
  • a proposal for a third generation mobile radio system according to “TD-SCDMA Radio Transmission Technology for IMT-2000 *, Draft VO4, the CATT from September 1998 is based on the described TDD mode with the support of a CDMA subscriber separation method.
  • transmission blocks transmitted by several subscriber stations in a time slot which generally consist of a data part and a known training sequence, can be processed in parallel by a base station.
  • the respective time base of the subscriber stations is synchronized according to the prior art, as is already known, for example, from the GSM mobile radio system, and therefore generally in a connection establishment procedure in which the base station receives the time reference after receiving a signal from a subscriber station sets the respective subscriber station by signaling a correction value. Since the time reference can change continuously, for example due to a movement of the subscriber station, the time reference of the subscriber station must be periodically corrected in order to maintain temporal synchronicity. For this purpose, it is proposed for the third generation mobile radio systems to send special synchronization information with a certain periodicity ,
  • the Base station determines an arrival time of the signals sent by the subscriber station in the upward direction and signals corresponding synchronization control information in a subsequent corresponding traffic channel in the downward direction to the subscriber station.
  • the subscriber station evaluates the synchronization information and accordingly regulates the point in time for the subsequent transmission of the signals in the upward direction to the base station.
  • the so-called multipath transmission also has a major influence on the synchronization of the transmission in the upward direction.
  • the multipath transmission is due to a multipath propagation of the emitted signals, these reaching the receiving subscriber station on different paths and with different transit times due to reflections on objects.
  • a synchronized reception of the signals of the subscriber stations can only be implemented in the base station for the strongest transmission path in each case (for example the path with the greatest reception strength), during which the respective further transmission paths are received unsynchronized.
  • multipath profile is also time-variable, which means that the strongest transmission path can vary.
  • the time interval between two transmission paths can possibly be longer than a chip duration, but a control step should be shorter than the chip duration in order to be able to regulate the synchronization with sufficient accuracy. If the base station notices that the strongest transmission path of a subscriber station has changed, a signaling, possibly over several transmission frames, is required to regulate the time of transmission of the subscriber station. In this case, for example, the case may arise that the multipath profile changes further during the signaling, the readjustment no longer takes place sufficiently quickly and, if appropriate, the synchronization is completely lost.
  • the object of the invention is to provide a method and a subscriber station which enable simple maintenance of a synchronized signal transmission in the upward direction. This object is achieved by the method having the features of claim 1 and by the subscriber station of claim 5. Advantageous further developments of the invention can be found in the dependent patent claims.
  • the subscriber station uses the existing reciprocity between the properties of the transmission channels in the upward and downward direction, since the channels are transmitted in a common frequency band at different times.
  • Properties determined by the subscriber station can be, for example, characteristic values such as the bit error rate or, according to the invention, a time variation.
  • the subscriber station thus uses the base station when determining a temporal change in the received signal. Station this information to control the timing of the transmission of signals in the upward direction.
  • the method according to the invention advantageously makes it possible to react more quickly to changes in time, since no signaling from the base station is required to control the time of transmission. Furthermore, the control is more precise, can react more flexibly to changes and can be implemented very inexpensively due to the use of functions that are largely already available in the subscriber station.
  • a further advantage lies in the case where a closed control loop is used in accordance with a development of the invention, in a significantly lower signaling load, since when using a closed control loop, synchronization control information is only signaled in the event of incorrect synchronization he follows. As long as the “open control loop *” of the subscriber station leads to sufficient synchronization according to the method according to the invention, additional signaling is only necessary at comparatively large time intervals or not at all.
  • Subscriber station based on a known channel estimate a respective strongest transmission path. Knowing this strongest transmission path, the subscriber station controls the time of transmission of the signals in the upward direction in such a way that its own strongest transmission path can be received synchronously at the location of the base station.
  • FIG. 1 shows a block diagram of a radio communication system.
  • FIG. 2 shows a schematic representation of the frame structure of a radio interface with a TD / CDMA subscriber separation method.
  • FIG. 3 shows a flow chart of the control of the synchronous transmission in the upward direction.
  • a mobile radio system consists in each case of a multiplicity of mobile switching centers MSC which belong to a switching network (SSS - Switching Subsystem) and which are networked with one another or which provide access to a fixed network, and one or more base station systems BSS (BSS) connected to these mobile switching centers MSC - Base station subsystem).
  • a base station system BSS in turn has at least one device RNC (RNC - Radio Network Controller) for assigning radio resources and at least one base station NB (NB - Node B) connected to it.
  • RNC Radio Network Controller
  • a base station NB can establish and maintain connections to subscriber stations UE (UE - User Equipment) via a radio interface.
  • At least one radio cell Z is formed by each base station NB.
  • the size of the radio cell Z is generally determined by the range of a general signaling channel (BCH - broadcast channel), which is transmitted by the base stations NB with a maximum and constant transmission power in each case.
  • BCH - broadcast channel general signaling channel
  • several radio cells Z can also be supplied per base station NB.
  • the functionality of this structure is based on other radio communications tion systems transferable, m where the invention can be used.
  • FIG. 1 shows a subscriber station UE which is located in the radio cell Z of a base station NB.
  • the subscriber station UE has set up a communication link to the base station NB, on which a selected service is transmitted in the upward UL and downward direction DL.
  • the communication connection is separated by one or more spreading codes assigned to the subscriber station UE from communication connections set up in parallel in the radio cell Z, the subscriber station UE in each case all spreading codes currently assigned to the radio cell Z for receiving the signals of its own communication connection in accordance with the known method. Detection method uses.
  • the frame structure of the radio transmission of the TD-SCDMA mobile radio system can be seen from FIG.
  • the frequency band B for the upward direction UL corresponds to the frequency band B for the downward direction DL.
  • the same is repeated for other carrier frequencies. Due to the variable allocation of the time slots ts for the upward or downward direction UL, DL, a variety of asymmetrical resource allocations can be made. Part of the time slots tdO ... tdn is used accordingly for the signal transmission in the downward direction DL (Downlmk) and the remaining time slots tu0 ... tum for the gnalu transmission in upward direction UL (Uplmk) used.
  • a protection time for separating the transmission directions DL and UL which represents the switchover point SP.
  • the protection time consists of a downward pilot time slot
  • DPTS Downlmk Pilot Time Slot
  • UPTS upmk pilot time slot
  • a set of gold codes is again used to differentiate between several subscriber stations UE in this access procedure.
  • the data d are spread individually with a fine structure, a spreading code c, so that, for example, n connections can be separated at the receiving end by this CDMA component.
  • the spreading of individual symbols of the data d has the effect that sym Q chips of the duration Tc are transmitted within the symbol duration.
  • the Q chips form the connection-specific spreading code c.
  • a channel measurement sequence tseq for a channel estimation at the receiving end is also embedded in the radio blocks.
  • a radio block is completed with a protection time gp.
  • the parameters of the radio interface used for the described TD-SCDMA system are advantageously:
  • Chip rate 1.28 Mchip / s
  • the method according to the invention will be explained by way of example with reference to FIGS. 1 and 3.
  • the signals transmitted by the base station NB reach the receiving subscriber station UE on different transmission paths, for example on the transmission paths p1 and p2. While the signals the subscriber station UE on the
  • the transmission path p1 reaches directly, the signals on the transmission path p2 arrive at the subscriber station UE due to a reflection, for example on a mountain, with a certain time delay. It is assumed that in an initial state the transmission path pl also the strongest transmission path, i.e. is the transmission path that can be received with the greatest reception power, and the signals sent in the upward direction UL can be received synchronously by the base station NB. When the subscriber station UE moves, the case now arises that the direct
  • Transmission path p1 for example due to shadowing, is no longer determined by the subscriber station UE as the strongest transmission path, but now the transmission path p2 is the strongest transmission path.
  • the subscriber station UE therefore seeks synchronization assuming that its transmission path corresponding to path p2 is received synchronously by base station NB.
  • the subscriber station UE determines, for example, a time offset dt of 2.25 chips between the arrival of the signals on the transmission path p1 in the initial state and the later arrival of the signals on the transmission path p2 in a subsequent time frame, the subscriber station UE knows that it must send out its signals in the upward direction UL by 2.25 chips earlier, so that the signals on the strongest transmission path in turn arrive synchronously at the location of the base station NB.
  • the maximum resolution can also correspond to a fraction of a chip. This independence advantageously enables very fast regulation, which can also take place within a time frame, for example.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

Erfindungsgemäß werden beim Verfahren zur Aufrechterhaltung einer synchronisierten Signalübertragung in Aufwärtsrichtung in einem Funk-Kommunikationssystem, wobei das Funk-Kommunikationssystem ein TD/CDMA-Teilnehmerseparierungsverfahren für die Signalübertragung auf einer Funkschnittstelle zwischen einer Basisstation und zumindest einer Teilnehmerstation unterstützt, und die Funkschnittstelle gemäß einem TDD-Verfahren organisiert ist, von der Teilnehmerstation nach einer erfolgreichen Synchronisation ein relativer Zeitversatz des Empfangs von in Abwärtsrichtung gesendeten Signalen ermittelt, und der ermittelte Zeitversatz für eine Regelung eines Zeitpunktes einer nachfolgenden Aussendung von Signalen in Aufwärtsrichtung berücksichtigt.

Description

Beschreibung
Verfahren zur Aufrechterhaltung einer synchronisierten Signalübertragung in Aufwärtsrichtung in einem Funk-Kommunika- tionssystem
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Aufrechterhaltung einer synchronisierten Signalübertragung in Aufwärtsrichtung von zumindest einer Teilnehmerstation zu einer Basisstation eines Funk-Kommunikationssystems. Die Erfindung ist insbesondere für einen Einsatz in einem Mobilfunksystem geeignet.
In Funk-Kommunikationssystemen, beispielsweise dem europäischen Mobilfunksystem der zweiten Generation GSM (Global Sy- stem for Mobile Communications), werden Informationen (beispielsweise Sprache, Bildinformation oder andere Daten) mit Hilfe von elektromagnetischen Wellen über eine Funkschnittstelle übertragen. Die Funkschnittstelle bezieht sich auf eine Verbindung zwischen einer Basisstation und Teilnehmer- Stationen, wobei die Teilnehmerstationen beispielsweise Mobilstationen oder ortsfeste Funkstationen sein können. Das Abstrahlen der elektromagnetischen Wellen erfolgt dabei mit Trägerfrequenzen, die in einem für das jeweilige System vorgesehenen Frequenzband liegen. Für zukünftige Funk-Kommunika- tionssysteme, beispielsweise das UMTS (Universal Mobile Tele- communication System) oder andere Systeme der 3. Generation sind Frequenzen im Frequenzband von ca. 2000 MHz vorgesehen. Für die dritte Mobilfunkgeneration sind zwei Modi vorgesehen, wobei ein Modus einen FDD-Betrieb (frequency division duplex) und der andere Modus einen TDD-Betrieb (time division duplex) bezeichnet. Diese Modi finden in jeweils unterschiedlichen Frequenzbändern ihre Anwendung. Beide Modi unterstützen ein sogenanntes CDMA-Teilnehmerseparierungsverfahren (Code Division Multiple Access) . Ein Vorschlag für ein Mobilfunksystem der dritten Generation nach „TD-SCDMA Radio Transmission Technology for IMT-2000*, Draft V.O.4, der CATT vom September 1998, basiert auf dem beschriebenen TDD-Modus mit einer Unterstützung eines CDMA- Teilnehmerseparierungsverfahrens . Durch die Verwendung des CDMA-Teilnehmerseparierungsverfahrens können von mehreren Teilnehmerstationen in einem Zeitschlitz gesendete Übertragungsblöcke, die im allgemeinen aus einem Datenteil und einer bekannten Trainingssequenz bestehen, von einer Basisstation parallel verarbeitet werden. Hierzu muß jedoch sichergestellt werden, daß die Übertragungsblöcke und insbesondere die jeweiligen Trainingssequenzen innerhalb eines bestimmten Zeitfensters am Ort der Basisstation eintreffen, um eine gesicherte Detektion und Trennung der unterschiedlichen Signale zu gewährleisten. Dieses Problem der Synchronisation der Signalübertragung in Aufwärtsrichtung tritt bei bekannten CDMA- basierten Funk-Kommunikationssystemen in gleicher Weise auf.
Eine Synchronisation der jeweiligen Zeitbasis der Teilnehmer- Stationen erfolgt nach dem Stand der Technik, wie er beispielsweise bereits aus dem GSM-Mobilfunksystem bekannt ist, daher im allgemeinen bei einer Verbindungsaufbauprozedur, bei der die Basisstation nach einem Empfang eines Signals von einer Teilnehmerstation die Zeitreferenz der jeweiligen Teil- nehmerstation durch eine Signalisierung eines Korrekturwertes einstellt. Da sich die Zeitreferenz beispielsweise aufgrund einer Bewegung der Teilnehmerstation laufend verändern kann, muß zur Einhaltung der zeitlichen Synchronität periodisch eine Korrektur der Zeitreferenz der Teilnehmerstation erfol- gen. Hierzu wird für die Mobilfunksysteme der dritten Generation vorgeschlagen, eine spezielle Synchronisationsinformation mit einer bestimmten Periodizität zu senden.
Bei diesem Verfahren wird beispielsweise entsprechend einer sogenannten geschlossenen Regelschleife (Closed Loop) von der Basisstation eine Ankunftszeit der von der Teilnehmerstation in Aufwärtsrichtung gesendeten Signale ermittelt und eine entsprechende Synchronisations-Kontrollinformation in einem nachfolgenden korrespondierenden Verkehrskanal in der Abwärtsrichtung zu der Teilnehmerstation signalisiert. Die Teilnehmerstation wertet die Synchronisationsinformation aus und regelt entsprechend den Zeitpunkt für die nachfolgende Aussendung der Signale in Aufwärtsrichtung zu der Basisstation.
Dieses Verfahren führt jedoch nachteilig zu einer großen Si- gnalisierungslast bedingt durch die periodische Signalisierung der Kontrollinformationen. Dabei muß berücksichtigt werden, daß für die Kompensation der Veränderungen aufgrund ei- ner Bewegung der Teilnehmerstation eine langsame Regelung der Synchronisation ausreichend ist, währenddessen für die Kompensation der Kanalvariation eine schnelle Regelung der Synchronisation erfolgen muß. Diese notwendige schnelle Regelung kann beispielsweise dazu führen, daß in jedem Übertragungs- rahmen eine Kontrollinformation eingefügt werden muß, und hierdurch bedingt weniger Nutzinformationen in den Verkehrskanälen übertragen werden können.
Weiterhin hat die sogenannte Multipfad-Übertragung einen gro- ßen Einfluß auf die Synchronisation der Aussendung in Aufwärtsrichtung. Die Multipfad-Übertragung ist bedingt durch eine Mehrwegeausbreitung der ausgesendeten Signale, wobei diese aufgrund von Reflexionen an Gegenständen die empfangende Teilnehmerstation auf unterschiedlichen Pfaden und mit unterschiedlichen Laufzeiten erreichen. In der Regel wird in der Basisstation ein synchronisierter Empfang der Signale der Teilnehmerstationen nur für den jeweils stärksten Übertragungspfad (beispielsweise der Pfad mit der größten Empfangsstärke) realisierbar sein, währenddessen die jeweils weiteren Übertragungspfade unsynchronisiert empfangen werden. Dieses Multipfad-Profil ist jedoch ebenfalls zeitvariabel, d.h. daß der jeweils stärkste Übertragungspfad variieren kann.
Hierin liegt ein weiteres Problem des beschriebenen Verfah- rens . Der zeitliche Abstand zwischen zwei Übertragungspfaden kann gegebenenfalls größer als eine Chipdauer sein, ein Regelschritt sollte jedoch kleiner als die Chipdauer sein, um die Synchronisierung mit einer ausreichenden Genauigkeit regeln zu können. Wenn die Basisstation bemerkt, daß sich der stärkste Übertragungspfad einer Teilnehmerstation verändert hat, wird eine über gegebenenfalls mehrere Übertragungsrahmen dauernde Signalisierung zur Regelung des Aussendezeitpunktes der Teilnehmerstation erforderlich. Dabei kann beispielsweise der Fall auftreten, daß sich das Multipfad-Profil während der Signalisierung weiter verändert, die Nachregelung nicht mehr ausreichend schnell erfolgt und gegebenenfalls die Synchronisation vollständig verloren geht.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Teilneh- merstation anzugeben, die eine einfache Aufrechterhaltung einer synchronisierten Signalübertragung in Aufwärtsrichtung ermöglichen. Diese Aufgabe wird durch das Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und durch die Teilnehmerstation des Anspruchs 5 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfin- düng sind den abhängigen Patentansprüchen zu entnehmen.
Erfindungsgemäß nutzt die Teilnehmerstation die bestehende Reziprozität zwischen den Eigenschaften der Übertragungskanäle in Aufwärts- und Abwärtsrichtung, da die Kanäle zeitlich getrennt in einem gemeinsamen Frequenzband gesendet werden. Von der Teilnehmerstation ermittelte Eigenschaften können dabei beispielsweise charakteristische Werte wie die Bitfehlerrate oder aber auch erfindungsgemäß eine Zeitvariation sein. So nutzt die Teilnehmerstation bei einer Ermittlung einer zeitlichen Veränderung des empfangenen Signals von der Basis- Station diese Information, um den Zeitpunkt der Aussendung von Signalen in der Aufwärtsrichtung zu steuern.
Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht vorteilhaft, daß auf zeitliche Veränderungen schneller reagiert werden kann, da keine Signalisierung von der Basisstation zur Steuerung des Zeitpunktes der Aussendung erforderlich ist. Weiterhin ist die Regelung genauer, kann flexibler auf Veränderungen reagieren und ist aufgrund der Nutzung von größtenteils be- reits zur Verfügung stehender Funktionen in der Teilnehmerstation sehr aufwandsgünstig zu realisieren.
Ein weiterer Vorteil liegt für den Fall, daß entsprechend einer Weiterbildung der Erfindung eine geschlossene Regel- schleife eingesetzt wird, in einer deutlich geringeren Signa- lisierungslast, da bei einem Einsatz einer geschlossenen Regelschleife eine Signalisierung von Synchronisations-Kontrol- linformationen nur bei einer fehlerhaften Synchronisation erfolgt. Solange die „offene Regelschleife* der Teilnehmersta- tion gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren zu einer ausreichenden Synchronisation führt, ist eine zusätzliche Signalisierung nur in vergleichsweise großen zeitlichen Abständen oder garnicht erforderlich.
Gemäß weiterer Weiterbildungen der Erfindung ermittelt die
Teilnehmerstation anhand einer bekannten Kanalschätzung einen jeweiligen stärksten Übertragungspfad. Unter Kenntnis dieses stärksten Übertragungspfads steuert die Teilnehmerstation den Zeitpunkt der Aussendung der Signale in Aufwärtsrichtung der- art, daß der eigene stärkste Übertragungspfad synchron am Ort der Basisstation empfangbar ist.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen
FIG 1 ein Blockschaltbild eines Funk-Kommunikationssystems .
FIG 2 eine schematische Darstellung der Rahmenstruktur einer Funkschnittstelle mit einem TD/CDMA-Teilneh- merseparierungsverfahren .
FIG 3 ein Ablaufdiagramm der Regelung der synchronen Aussendung in Aufwärtsrichtung.
Die FIG 1 zeigt einen Teil eines Mobilfunksystems als Beispiel für die Struktur eines Funk-Kommunikationssystems. Ein Mobilfunksystem besteht jeweils aus einer Vielzahl von Mobilvermittlungsstellen MSC, die zu einem Vermittlungsnetz (SSS - Switching Subsystem) gehören und untereinander vernetzt sind bzw. den Zugang zu einem Festnetz herstellen, und aus jeweils einem oder mehreren mit diesen Mobilvermittlungsstellen MSC verbundenen Basisstationssystemen BSS (BSS - Base Station Subsystem) . Ein Basisstationssyste BSS weist wiederum zumin- dest eine Einrichtung RNC (RNC - Radio Network Controller) zum Zuweisen von funktechnischen Ressourcen sowie zumindest eine jeweils damit verbundene Basisstation NB (NB - Node B) auf.
Eine Basisstation NB kann über eine Funkschnittstelle Verbindungen zu Teilnehmerstationen UE (UE - User Equipment) aufbauen und unterhalten. Durch jede Basisstation NB wird zumindest eine Funkzelle Z gebildet. Die Größe der Funkzelle Z wird in der Regel durch die Reichweite eines allgemeinen Sig- nalisierungskanals (BCH - Broadcast Channel), der von den Basisstationen NB mit einer jeweils maximalen und konstanten Sendeleistung gesendet wird, bestimmt. Bei einer Sektorisie- rung oder bei hierarchischen Zellstrukturen können pro Basisstation NB auch mehrere Funkzellen Z versorgt werden. Die Funktionalität dieser Struktur ist auf andere Funk-Kommunika- tionssysteme übertragbar, m denen die Erfindung zum Einsatz kommen kann .
Das Beispiel der FIG 1 zeigt eine Teilnehmerstation UE, die sich in der Funkzelle Z einer Bas sstation NB befinden. Die Teilnehmerstation UE hat eine Kommunikationsverbindung zu der Basisstation NB aufgebaut, auf der m Aufwärts- UL und Abwartsrichtung DL eine Signalubertragung eines gewählten Dienstes erfolgt. Die Kommunikationsverbindung wird durch einen oder mehrere der Teilnehmerstation UE zugeteilte Spreizkodes von parallel m der Funkzelle Z aufgebauten Kommunikationsverbindungen separiert, wobei die Teilnehmerstation UE jeweils alle aktuell m der Funkzelle Z zugeteilten Spreizkodes für den Empfang der Signale der eigenen Kommunikationsverbm- düng gemäß dem bekannten Jomt-Detection-Verfahren nutzt.
Die Rahmenstruktur der Funkubertragung des TD-SCDMA-Mobil- funksystems ist aus der FIG 2 ersichtlich. Die Funkschnittstelle ist als eine breitbandige Funkschnittstelle mit einem Frequenzband B = 1,6 MHz (somit drei Frequenzbander pro 5
MHz), mit einer Zeitrahmendauer von 5 ms (somit zwei Zeitrahmen fr pro UTRA-Zeitrahmen) , mit 7 Zeitschlitzen ts einer jeweiligen Lange von 675 us für Verkehrskanale, sowie mit CDMA- Teilnehmerseparierung unter Nutzung von 16 unterschiedlichen Spreizkodes cO bis cl5 ausgebildet.
Bei dem dargestellten TDD-Ubertragungsverfahren entspricht das Frequenzband B für die Aufwartsrichtung UL dem Frequenzband B für die Abwartsrichtung DL. Gleiches wiederholt sich für weitere Tragerfrequenzen. Durch die variable Zuordnung der Zeitschlitze ts für die Auf- oder Abwartsrichtung UL, DL können vielfaltige asymmetrische Ressourcenzuteilungen vorgenommen werden. Ein Teil der Zeitschlitze tdO ... tdn wird entsprechend für die Signalubertragung m Abwartsnchtung DL (Downlmk) und die übrigen Zeitschlitze tu0...tum f r die Si- gnalubertragung m Aufwartsrichtung UL (Uplmk) genutzt. Die Parameter n, m und somit der Umschaltpunkt SP (Switchmg Point) sind individuell an einen aktuellen Bedarf adaptierbar, wobei jeweils die Beziehung n+m+2=7 gilt. Im zeitlichen Anschluß an den ersten Zeitschlitz tdO für die Abwartsrichtung DL folgt eine Schutzzeit zur Separierung der Ubertra- gungsrichtungen DL und UL, die den Umschaltpunkt SP darstellt.
Die Schutzzeit besteht aus einem Abwarts-Pilotzeitschlitz
DPTS (Downlmk Pilot Time Slot) mit einer Lange von 75 us zum Senden von durch einen Satz sogenannter Gold-Codes unterschiedener Synchronisationssequenzen, aus einer Schutzzeit GP (Guard Period) mit einer Lange von 75 us für den Umschaltvor- gang zwischen Senden und Empfangen m der Basisstation NB, sowie aus einem Aufwarts-Pilotzeitschlitz UPTS (Uplmk Pilot Time Slot) mit einer Lange von 125 us zum Senden einer Synchronisationssequenz bei einem Verbindungsaufbauversuch durch eine Teilnehmerstation UE mit einer anschließenden Signali- sierung auf dem Kanal zum wahlfreien Zugriff RÄCH. Zur Unterscheidung mehrerer Teilnehmerstationen UE bei dieser Zugriffsprozedur wird wiederum ein Satz Gold-Codes verwendet.
Innerhalb der Zeitschlitze ts werden Informationen mehrerer Verbindungen m Funkblocken übertragen. Die Daten d sind ver- bmdungsmdividuell mit einer Feinstruktur, einem Spreizkode c, gespreizt, so daß empfangsseitig beispielsweise n Verbindungen durch diese CDMA-Komponente separierbar sind. Die Spreizung von einzelnen Symbolen der Daten d bewirkt, daß m- nerhalb der Symboldauer sym Q Chips der Dauer Tc übertragen werden. Die Q Chips bilden dabei den verbmdungsindividuellen Spreizkode c. In den Funkblocken ist weiterhin eine Kanalmeßsequenz tseq für eine empfangsseitige Kanalschatzung eingebettet. Ein Funkblock wird jeweils mit einer Schutzzeit gp abgeschlossen. Die verwendeten Parameter der Funkschnittstelle für das beschriebene TD-SCDMA-System sind vorteilhafterweise:
Chiprate : 1,28 Mchip/s
Rahmendauer: 5 ms
Anzahl Zeitschlitze: 7 (Verkehrskanäle;
Dauer eines Zeitschlitzes 675 μs
Spreizfaktor: 1 bis 16
Bandbreite : 1, 6 MHz
Diese Parameter ermöglichen eine bestmögliche Harmonisierung mit dem UTRA TDD- und FDD-Modus (FDD frequency division duplex) sowie dem bekannten GSM-Mobilfunksystem.
Bezugnehmend auf die FIG 1 und FIG 3 soll beispielhaft das erfindungsgemäße Verfahren erläutert werden. Die von der Basisstation NB ausgesendeten Signale erreichen auf unterschiedlichen Übertragungspfaden, beispielsweise auf den Übertragungspfaden pl und p2, die empfangende Teilnehmerstation UE . Während die Signale die Teilnehmerstation UE auf dem
Übertragungspfad pl direkt erreichen, treffen die Signale auf dem Übertragungspfad p2 aufgrund einer Reflexion beispielsweise an einem Berg bei der Teilnehmerstation UE mit einer bestimmten zeitlichen Verzögerung ein. Angenommen wird, daß in einem Ausgangszustand der Übertragungspfad pl auch der stärkste Übertragungspfad, d.h. der mit einer größten Emp- fangsleistung empfangbare Übertragungspfad, ist und die in Aufwärtsrichtung UL gesendeten Signale synchron von der Basisstation NB empfangbar sind. Bei einer Bewegung der Teil- nehmerstation UE tritt nun der Fall auf, daß der direkte
Übertragungspfad pl, beispielsweise aufgrund einer Abschattung, nicht mehr als der stärkste Übertragungspfad von der Teilnehmerstation UE ermittelt wird, sondern nunmehr der Übertragungspfad p2 der stärkste Übertragungspfad ist. Die Teilnehmerstation UE strebt daher eine Synchronisation dahin- gehend an, daß ihr zu dem Pfad p2 korrespondierender Übertragungspfad synchron von der Basisstation NB empfangen wird.
Ermittelt die Teilnehmerstation UE in diesem Fall beispiels- weise einen Zeitversatz dt von 2,25 Chips zwischen dem Eintreffen der Signale auf dem Übertragungspfad pl im Ausgangszustand und dem späteren Eintreffen der Signale auf dem Übertragungspfad p2 in einem nachfolgenden Zeitrahmen, so weiß die Teilnehmerstation UE, daß sie ihre Signale in Auf- wärtsrichtung UL um 2,25 Chips früher aussenden muß, damit die Signale auf dem stärksten Übertragungspfad wiederum synchron am Ort der Basisstation NB eintreffen.
Diese Regelung ist im Gegensatz zu der beschriebenen ge- schlossenen Regelschleife unabhängig von der ermittelten
Größe des relativen Zeitversatzes . So kann die maximale Auflösung beispielsweise ebenfalls einem Bruchteil eines Chips entsprechen. Vorteilhaft wird durch diese Unabhängigkeit eine sehr schnelle Regelung ermöglicht, die beispielsweise auch innerhalb eines Zeitrahmens erfolgen kann.
Die innerhalb eines Zeitrahmens bzw. zwischen zwei reziproken Übertragungskanälen auftretenden Veränderungen der Übertragungseigenschaften sind in der Regel nicht so groß, daß die von der Teilnehmerstation UE angenommene Reziprozität nicht mehr gilt. Nichtsdestotrotz muß in der Praxis, beispielsweise abhängig von der Geschwindigkeit der Teilnehmerstation UE, periodisch in größeren Zeitabständen eine Signalisierung von Synchronisations-Kontrollinformationen durch die Basisstation NB erfolgen, um Regelfehler auszugleichen.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Aufrechterhaltung einer synchronisierten Signalübertragung in Aufwärtsrichtung in einem Funk-Kommuni- kationssystem, wobei das Funk-Kommunikationssystem ein TD/CDMA-Teilnehmerseparie- rungsverfahren für die Signalübertragung auf einer Funkschnittstelle zwischen einer Basisstation (NB) und zumindest einer Teilnehmerstation (UE) unterstützt, und die Funkschnittstelle des Funk-Kommunikationssystems gemäß einem TDD-Verfahren organisiert ist, bei dem von der Teilnehmerstation (UE) nach einer erfolgreichen Synchronisation der Aussendung von Signalen in Aufwärtsrichtung (UL) zu der Basisstation (NB) ein relativer Zeitversatz des Empfangs von in Abwärtsrichtung (DL) gesendeten Signalen ermittelt wird, und der ermittelte Zeitversatz für eine Steuerung eines Zeitpunktes einer nachfolgenden Aussendung der Signale in Aufwärtsrichtung (UL) berücksichtigt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem von der Basisstation (NB) eine geschlossene Regelschleife für die Synchronisation der Aussendung der Signale in Aufwärtsrichtung (UL) eingesetzt wird, wobei der Zeitpunkt für die Aussendung mittels einer zu der Teilnehmerstation (UE) signalisierten Kontrollinformation gesteuert wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem von der Teilnehmerstation (UE) anhand einer Kanalschätzung der von der Basisstation (NB) gesendeten Signale ein stärkster Übertragungspfad (pl, p2) ermittelt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, bei dem von der Teilnehmerstation (UE) der Zeitpunkt der Aussendung der Signale in Aufwärtsrichtung (UL) für den ermittelten stärksten Übertragungspfad gesteuert wird.
5. Teilnehmerstation (UE) eines Funk-Kommunikationssystems, zur Durchführung des Verfahrens gemäß Anspruch 1, mit Mitteln zur Ermittlung eines relativen Zeitversatzes von empfangenen Signalen einer Basisstation (NB) , und Mitteln zur Steuerung der Aussendung der Signale in Auf- wärtsrichtung (UL) unter Berücksichtigung des ermittelten relativen Zeitversatzes.
PCT/DE2000/004363 1999-12-08 2000-12-07 Verfahren zur aufrechterhaltung einer synchronisierten signalübertragung in aufwärtsrichtung in einem funk-kommunikationssystem WO2001043307A2 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AU30001/01A AU3000101A (en) 1999-12-08 2000-12-07 Method for maintaining a synchronised upward signal transmission in a radio communication system

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN99127757.0 1999-12-08
CN 99127757 CN1299220A (zh) 1999-12-08 1999-12-08 在无线电通信***的上行链路中保持同步信号传输的方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
WO2001043307A2 true WO2001043307A2 (de) 2001-06-14
WO2001043307A3 WO2001043307A3 (de) 2001-12-27

Family

ID=5284981

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/DE2000/004363 WO2001043307A2 (de) 1999-12-08 2000-12-07 Verfahren zur aufrechterhaltung einer synchronisierten signalübertragung in aufwärtsrichtung in einem funk-kommunikationssystem

Country Status (3)

Country Link
CN (1) CN1299220A (de)
AU (1) AU3000101A (de)
WO (1) WO2001043307A2 (de)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004068763A1 (en) * 2003-01-27 2004-08-12 Linkair Communications, Inc. A method and an apparatus of uplink synchronization acquisition
CN102130785A (zh) * 2011-02-17 2011-07-20 华为技术有限公司 一种时间偏差的上报方法、装置和***
KR101211788B1 (ko) 2005-11-03 2012-12-12 지티이 코포레이션 고속 공유 정보 채널의 상향 동기 제어 방법 및 시스템

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003036837A1 (fr) * 2001-10-19 2003-05-01 Linkair Communications, Inc. Procédé de transfert en synchronisation en cdma
CN1497882B (zh) * 2002-10-23 2010-04-07 华为技术有限公司 一种时分双工***的随机接入方法
CN1838574B (zh) * 2005-03-25 2010-04-28 中兴通讯股份有限公司 时分双工码分多址***的随机接入方法
CN1909427B (zh) * 2005-08-01 2010-12-08 北京信威通信技术股份有限公司 一种基站上行同步测试方法及测试装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0704987A2 (de) * 1994-09-30 1996-04-03 Sony Corporation Spreizspektrumübertragungsendgerät in einem zellularen CDMA Telefonsystem
WO1998058463A1 (de) * 1997-06-17 1998-12-23 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur zeitsynchronisation für eine mobilstation in einem funk-kommunikationssystem
EP0957592A2 (de) * 1998-05-13 1999-11-17 Nortel Networks Corporation Zeitabgleichung von Aufwärtsverbindungs CDMA-Signalen

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0704987A2 (de) * 1994-09-30 1996-04-03 Sony Corporation Spreizspektrumübertragungsendgerät in einem zellularen CDMA Telefonsystem
WO1998058463A1 (de) * 1997-06-17 1998-12-23 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur zeitsynchronisation für eine mobilstation in einem funk-kommunikationssystem
EP0957592A2 (de) * 1998-05-13 1999-11-17 Nortel Networks Corporation Zeitabgleichung von Aufwärtsverbindungs CDMA-Signalen

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004068763A1 (en) * 2003-01-27 2004-08-12 Linkair Communications, Inc. A method and an apparatus of uplink synchronization acquisition
KR101211788B1 (ko) 2005-11-03 2012-12-12 지티이 코포레이션 고속 공유 정보 채널의 상향 동기 제어 방법 및 시스템
CN102130785A (zh) * 2011-02-17 2011-07-20 华为技术有限公司 一种时间偏差的上报方法、装置和***
CN102130785B (zh) * 2011-02-17 2013-04-24 华为技术有限公司 一种时间偏差的上报方法、装置和***

Also Published As

Publication number Publication date
CN1299220A (zh) 2001-06-13
AU3000101A (en) 2001-06-18
WO2001043307A3 (de) 2001-12-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE60020990T2 (de) System und verfahren zur aufrechterhaltung der aufwärtssynchronisation in einem cdma-kommunikationssystem
DE60031423T2 (de) Kanalzuweisung in einem Kommunikationssystem
WO2001039523A2 (de) Verfahren zur signalisierung einer funkkanalstruktur in einem funk-kommunikationssystem
EP1260037B1 (de) Verfahren, mobilfunksystem und station zum betrieb einer verbindung zwischen zwei stationen des mobilfunksystems
EP0990320B1 (de) Verfahren zur frequenzsynchronisation für eine mobilstation in einem funk-kommunikationssystem
EP1393473B1 (de) Verfahren zur synchronisation von basisstationen in einem funk-kommunikationssystem
EP1166468B1 (de) Synchronisationsverfahren für basisstationen
DE19810285A1 (de) Verfahren, Funk-Kommunikationssystem und Mobilstation zum Bestimmen von Kanaleigenschaften
WO2001043307A2 (de) Verfahren zur aufrechterhaltung einer synchronisierten signalübertragung in aufwärtsrichtung in einem funk-kommunikationssystem
EP0954122A1 (de) Verfahren zum Betreiben eines Funk-Kommunikationssystems und derartiges Funk-Kommunikationssystem
EP1226666B1 (de) Verfahren zur synchronisation einer signalübertragung in aufwärtsrichtung in einem funk-kommunikationssystem
EP1305974B1 (de) Verfahren zur unterscheidung von logischen kanälen in einem gemeinsam genutzten physikalischen übertragungskanal eines funk-kommunikationssystems
DE19916063C1 (de) Verfahren und Funk-Kommunikationssystem zur Synchronisation von Teilnehmerstationen
DE10237330A1 (de) Verbesserungen in einem Funk-Kommunikationssystem
EP1163746B1 (de) Verfahren und funk-kommunikationssystem zur synchronisation von teilnehmerstationen
DE19953486C2 (de) Verfahren zur Synchronisation einer Signalübertragung in Aufwärtsrichtung in einem Funk-Kommunikationssystem
WO2001074021A1 (de) Verfahren zur signalisierung des beginns eines logischen kanals in einem gemeinsam genutzten physikalischen übertragungskanal eines funk-kommunikationssystems
DE19911480C2 (de) Verfahren zur Synchronisation von Basisstationen eines Funk-Kommunikationssystems
DE19919361C1 (de) Verfahren und Funk-Kommunikationssystem zur Datenübertragung
EP1169796B1 (de) Korrektur von frequenzfehlern in teilnehmerstationen
EP1060579B1 (de) Verfahren und funk-kommunikationssystem zur informationsübertragung
DE10245113A1 (de) Vorbereitung einer Intersystem-Verbindungsweiterschaltung
DE19953879C2 (de) Verfahren zur Signalübertragung in einem Funk-Kommunikationssystem und Basisstation eines Funk-Kommunikationssystems
DE19907502A1 (de) Verfahren zur Kanalschätzung
WO2002065669A2 (de) Verfahren und kommunikationsvorrichtung zum synchronisieren von stationen in einem funk-kommunikationssystem

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A2

Designated state(s): AU BR CA CN CZ JP KR MX US

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A2

Designated state(s): AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LU MC NL PT SE TR

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
DFPE Request for preliminary examination filed prior to expiration of 19th month from priority date (pct application filed before 20040101)
AK Designated states

Kind code of ref document: A3

Designated state(s): AU BR CA CN CZ JP KR MX US

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A3

Designated state(s): AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LU MC NL PT SE TR

122 Ep: pct application non-entry in european phase
NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: JP