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DE19851315A1 - Synchronising subscriber stations in radio communication system - Google Patents

Synchronising subscriber stations in radio communication system

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Publication number
DE19851315A1
DE19851315A1 DE1998151315 DE19851315A DE19851315A1 DE 19851315 A1 DE19851315 A1 DE 19851315A1 DE 1998151315 DE1998151315 DE 1998151315 DE 19851315 A DE19851315 A DE 19851315A DE 19851315 A1 DE19851315 A1 DE 19851315A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
subscriber stations
channel measurement
data
subscriber
stations
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Withdrawn
Application number
DE1998151315
Other languages
German (de)
Inventor
Gerhard Ritter
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens Corp
Original Assignee
Siemens Corp
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 Corp filed Critical Siemens Corp
Priority to DE1998151315 priority Critical patent/DE19851315A1/en
Priority to CN99123568A priority patent/CN1127818C/en
Publication of DE19851315A1 publication Critical patent/DE19851315A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W56/00Synchronisation arrangements
    • H04W56/0055Synchronisation arrangements determining timing error of reception due to propagation delay
    • H04W56/0065Synchronisation arrangements determining timing error of reception due to propagation delay using measurement of signal travel time
    • H04W56/007Open loop measurement
    • H04W56/0075Open loop measurement based on arrival time vs. expected arrival time
    • H04W56/0085Open loop measurement based on arrival time vs. expected arrival time detecting a given structure in the signal
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B7/00Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/24Radio transmission systems, i.e. using radiation field for communication between two or more posts
    • H04B7/26Radio transmission systems, i.e. using radiation field for communication between two or more posts at least one of which is mobile
    • H04B7/2662Arrangements for Wireless System Synchronisation

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

Abstract

As soon as one subscriber station transmits at more than one basic data rate, a further subscriber station transmits only the channel measurement sequence in the same time slot, even if there are no data to be transmitted. The method exploits a mixed operation of subscriber stations that use an increased data rate and require fewer synchronisation resources, and subscriber stations that are not transmitting any data momentarily, so that transmission of data by the latter stations can be prepared for.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Synchronisation von Teilnehmerstationen in einem Funk-Kommunikationssystem, ins­ besondere für Teilnehmerstationen, die sich in einem Paket­ übertragungsmodus befinden.The invention relates to a method for the synchronization of Subscriber stations in a radio communication system, ins especially for subscriber stations that are in one package transmission mode.

In Funk-Kommunikationssystemen werden Daten (beispielsweise Sprache, Bildinformation oder andere Daten) mit Hilfe von elektromagnetischen Wellen über eine Funkschnittstelle über­ tragen. Die Funkschnittstelle bezieht sich auf eine Verbin­ dung zwischen einer Basisstation und Teilnehmerstationen, wobei die Teilnehmerstationen Mobilstationen oder ortsfeste Funkstationen sein können. Das Abstrahlen der elektromagne­ tischen Wellen erfolgt dabei mit Trägerfrequenzen, die in dem für das jeweilige System vorgesehenen Frequenzband liegen. Für zukünftige Funk-Kommunikationssysteme, beispielsweise das UMTS (Universal Mobile Telecommunication System) oder andere Systeme der 3. Generation, sind Frequenzen im Frequenzband von ca. 2000 MHz vorgesehen.In radio communication systems, data (for example Language, image information or other data) with the help of electromagnetic waves via a radio interface wear. The radio interface relates to a verbin between a base station and subscriber stations, the subscriber stations being mobile stations or fixed Can be radio stations. The radiation of the electromagnetic table waves takes place with carrier frequencies in the intended frequency band for the respective system. For future radio communication systems, for example that UMTS (Universal Mobile Telecommunication System) or others 3rd generation systems are frequencies in the frequency band of approximately 2000 MHz.

Dabei werden für die Mobilfunksysteme der 3. Generation ein TDD (time division duplex) und ein FDD (frequency division duplex) Modus benötigt. Für den TDD-Modus soll in einem ersten Frequenzband für die Auf- und Abwärtsrichtung eine Kombination aus TDMA (time division multiple access) und CDMA (code division multiple access) Teilnehmerseparierungsver­ fahren zum Einsatz kommen, wobei innerhalb der Zeitschlitze für beide Übertragungsrichtungen eine burstartige Übertragung mit zwischenzeitlicher Abschaltung bzw. starker Sendelei­ stungsreduzierung benutzt wird. Für den TDD-Modus ist es vorgesehen, in Aufwärtsrichtung Funkblöcke zu senden, die eine Kanalmeßsequenz zur Kanalschätzung inmitten von zwei Datenanteile enthalten. Thereby, for the 3rd generation mobile radio systems TDD (time division duplex) and an FDD (frequency division duplex) mode required. For the TDD mode should in one first frequency band for the up and down direction one Combination of TDMA (time division multiple access) and CDMA (code division multiple access) subscriber separation ver driving are used, being within the time slots a burst-like transmission for both transmission directions with intermittent shutdown or strong transmission power reduction is used. It is for the TDD mode intended to send radio blocks in the uplink direction a channel measurement sequence for channel estimation in the middle of two Data portions included.  

Für den FDD-Modus, bei dem der Auf- und Abwärtsrichtung un­ terschiedliche Frequenzbänder (ein zweites und drittes Fre­ quenzband) zugeordnet werden, soll ein CDMA-Teilnehmersepa­ rierungsverfahren benutzt werden.For the FDD mode, in which the up and down direction un Different frequency bands (a second and third Fre quenzband), a CDMA subscriber se should be assigned ration procedures can be used.

Aus Mobilfunksystemen der zweiten Generation, wie dem GSM- Mobilfunksystem (global system for mobile communications), siehe dazu J. Biala, "Mobilfunk und intelligente Netze", Vieweg Verlag, 1995, S. 270-71, ist es bekannt Kanalmeß­ sequenzen in einem Kanal für einen willkürlichen Zugriff zu verwenden, die von den Teilnehmerstationen gesendet, von der Basisstation unter Berechnung eines Korrekturwertes ausge­ wertet werden. Der Korrekturwert wird zurück zu Teilnehmer­ station gesendet und dort bei der Synchronisation berück­ sichtigt.From second generation mobile radio systems, such as the GSM Mobile radio system (global system for mobile communications), see J. Biala, "Mobile Communications and Intelligent Networks", Vieweg Verlag, 1995, pp. 270-71, it is known Kanalmeß sequences in a channel for random access use that sent from the subscriber stations from the Base station calculated by calculating a correction value be evaluated. The correction value is returned to the participant station sent and back there during synchronization inspects.

In Funk-Kommunikationssysteme der dritten Mobilfunkgeneration sollen unterschiedliche Dienste, Sprach- und Datendienste, unterstützen werden. Die Datenraten der Dienste sind dabei voraussichtlich sehr unterschiedlich, wobei die Dimensionie­ rung des Funk-Kommunikationssystem allen Dienstkombinationen gerecht werden muß. Dazu ist u. a. vorzusehen, daß alle Teil­ nehmerstationen ausreichend synchronisiert betrieben werden müssen. Auch die Teilnehmerstationen mit der geringsten Datenrate, der Grunddaten, müssen ausreichend synchronisiert werden. So sind erhebliche Ressourcen der Funkschnittstelle für die Synchronisation der Teilnehmerstationen vorzuhalten.In third-generation radio communication systems different services, voice and data services, will support. The data rates of the services are included Probably very different, the dimension tion of the radio communication system all service combinations must do justice. This is u. a. to provide that all part subscriber stations are operated sufficiently synchronized have to. Even the subscriber stations with the lowest Data rate, the basic data, must be sufficiently synchronized become. So there are considerable resources of the radio interface available for the synchronization of the subscriber stations.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Synchronisation von Teilnehmerstationen anzugeben, das die Ressourcen der Funkschnittstelle gut nutzt und einen schnel­ len Aufnahme der Datenübertragung ermöglicht. Diese Aufgabe wird durch das Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen. The invention has for its object a method for To indicate synchronization of subscriber stations that the Using the radio interface resources well and quickly len recording of data transmission enabled. This task is by the method with the features of claim 1 solved. Advantageous developments of the invention are the See subclaims.  

Dazu wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß sobald eine Teilnehmerstation mit mehr als einer Grunddatenrate überträgt eine weitere Teilnehmerstation nur die Kanalmeßsequenz zykli­ sch sendet, auch wenn keine zu übertragenden Daten vorliegen. Es wird also der Mischbetrieb von Teilnehmerstationen, die eine erhöhte Datenrate benutzen und damit im Vergleich zur Datenrate weniger Synchronisationsressourcen benötigen, und Teilnehmerstationen, die momentan keine Daten übertragen ausgenutzt, um die Aufnahme der Datenübertragung für letztere Teilnehmerstationen vorzubereiten.For this purpose, it is proposed according to the invention that as soon as a Subscriber station with more than one basic data rate transmits another subscriber station only the channel measurement sequence cyclically sch sends even if there is no data to be transferred. So it is the mixed operation of subscriber stations that use an increased data rate and thus compared to the Data rate require less synchronization resources, and Subscriber stations that are currently not transmitting any data exploited to start data transfer for the latter Prepare subscriber stations.

Nach vorteilhaften Weiterbildungen der Erfindung warten die nur die Kanalmeßsequenzen sendenden Teilnehmerstationen in einem "stand-by"-Modus auf folgende zu übertragenden Daten. Der "stand-by"-Modus gibt einen Verbindungskontext vor, wobei durch die ständige Synchronisation der Teilnehmerstation eine sofortige Wiederaufnahme der Datenübertragung möglich ist. Das Senden der Kanalmeßsequenz durch die weitere Teilnehmer­ station erfolgt in einem Zeitschlitz und/oder nach einer in­ dividualisierbaren Wiederholrate, die der Teilnehmerstation von der Basisstation zugewiesen wurden. Zugewiesen werden auch eine individuelle Kanalmeßsequenz und ggf. Kodephase. Dabei werden Zeitschlitze ausgewählt, bei denen noch Res­ sourcen zur Synchronisation verfügbar sind. Es wird auch eine Wiederholrate gewählt, die eine ausreichende Aktualität der Korrekturwerte garantiert. Bewegt sich die Teilnehmerstation langsam, ändern sich die Übertragungsverhältnisse auf der Funkschnittstelle nur langsam oder sind bei vielen Teilneh­ merstationen im "stand-by"-Modus nur wenige Ressourcen ver­ fügbar, so können die Abstände zwischen zwei Aussendungen groß sein.After advantageous developments of the invention, wait only the subscriber stations sending the channel measurement sequences in a "stand-by" mode on the following data to be transmitted. The "stand-by" mode specifies a connection context, where through the constant synchronization of the subscriber station immediate resumption of data transfer is possible. The transmission of the channel measurement sequence by the other participants station takes place in a time slot and / or after an in divisible repetition rate that of the subscriber station assigned by the base station. Be assigned to also an individual channel measurement sequence and possibly code phase. Time slots are selected in which Res synchronization resources are available. It will be one too Repetition rate chosen that the timeliness is adequate Correction values guaranteed. The subscriber station moves slowly, the transfer ratios change on the Radio interface only slow or are with many participants mere stations in "stand-by" mode only use a few resources can be added, so the distances between two broadcasts be great.

Zur Vereinfachung der Auswertung der Kanalmeßsequenzen und zur bestmöglichen Nutzung der Ressourcen zur Synchronisation ist es vorteilhaft, daß mehrere Teilnehmerstationen gleich­ zeitig eine gleiche Kanalmeßsequenz verwenden und die Kanal­ meßsequenz von den Teilnehmerstationen mit unterschiedlichen Kodephasen gesendet werden. Damit müssen weniger Kanalmeß­ sequenzen definiert werden bzw. läßt sich ein Satz von vorhandenen Kanalmeßsequenzen, dessen Teile sich möglichst stark unterscheiden sollen, effektiv nutzen. Im letzteren Fall wird die Netzplanung erleichtert. Weiterhin sind derartige Kanalmeßsequenzen mit unterschiedlicher Kodephase orthogonal, eine gewisse zeitliche Synchronisation der Basis­ stationen vorausgesetzt.To simplify the evaluation of the channel measurement sequences and for the best possible use of the resources for synchronization it is advantageous that several subscriber stations are the same use the same channel measurement sequence in time and the channel measurement sequence from the subscriber stations with different  Code phases are sent. So less channel measurement sequences can be defined or a set of existing channel measurement sequences, the parts of which are as possible distinguish strongly, use effectively. In the latter In this case, network planning is made easier. Furthermore are such channel measurement sequences with different code phases orthogonal, a certain time synchronization of the base stations required.

Werden von mehreren Teilnehmerstationen gleiche Kanalmeßse­ quenzen aber unterschiedliche Kodephasen benutzt, so ist es vorteilhaft, daß bei einer Kanalschätzung in der Basisstation eine zyklische Korrelation zur Kanalschätzung von Übertra­ gungskanälen von mehreren Teilnehmerstationen eingesetzt wird. Die Ergebnisse zur den einzelnen Teilnehmerstationen sind damit durch unterschiedliche Meßfenster leicht zu tren­ nen. Zur Erhöhung der Meßgenauigkeit können auch mehrere Kanalmeßsequenzen einer Teilnehmerstation zur Bestimmung des Korrekturwertes verwendet werden.Are the same channel measurements from several subscriber stations but use different code phases, so it is advantageous that with a channel estimation in the base station a cyclic correlation to channel estimation of transmissions used by several subscriber stations becomes. The results for the individual subscriber stations are easy to separate through different measurement windows nen. To increase the measuring accuracy, several can Channel measurement sequences of a subscriber station for determining the Correction value can be used.

Sehr unterschiedliche Datenraten der Teilnehmer ergeben sich, wenn über die Funkschnittstelle Teilnehmerstationen in Sprachverbindungen und Teilnehmerstationen in Paketdaten­ verbindungen gleichzeitig versorgt werden. Besonders vor­ teilhaft ist die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens für die Teilnehmerstationen im Paketübertragungsmodus, da hierbei kurzzeitige Datenübertragungszyklen durch längere Pausen abgelöst werden und auch die Datenrate stark schwankt. Ein Dienst, der ein Mehrfaches der Grunddatenrate belegt, macht Ressourcen zur Synchronisation einer weiteren Teilneh­ merstation frei.There are very different data rates of the participants, if subscriber stations are in via the radio interface Voice connections and subscriber stations in packet data connections are supplied simultaneously. Especially before the application of the method according to the invention is partial for the subscriber stations in packet transmission mode because here short-term data transmission cycles through longer ones Breaks are replaced and the data rate fluctuates greatly. A service that occupies a multiple of the basic data rate, makes resources to synchronize another participant merstation free.

Zur Interferenzunterdrückung wird vorgeschlagen bei einer Detektion von zeitgleich übertragenen Daten eine gemeinsame Detektion (joint detection) nach DE 41 21 356 A1 oder eine Transversalfilterung nach DE 197 47 454 mit Eliminierung der stärksten Störsignale einzusetzen. Für in beiden Modi be­ treibbaren Teilnehmerstationen wird vorteilhafterweise ein gemeinsamer Detektionsalgorithmus für den TDD- und FDD-Über­ tragungsverfahren benutzt. Durch die bessere Harmonisierung beider Übertragungsmodi ist eine weitgehend identische Sig­ nalverarbeitung in den Teilnehmerstationen möglich. Dazu wird für beide Modi eine gleiche Zeitschlitzlänge verwendet.For interference suppression, it is proposed for a Detection of simultaneously transmitted data a common Detection (joint detection) according to DE 41 21 356 A1 or a Transversal filtering according to DE 197 47 454 with elimination of the strongest interference signals. For be in both modes  drivable subscriber stations is advantageously a common detection algorithm for TDD and FDD over transfer method used. Through better harmonization both transmission modes is a largely identical sig nal processing possible in the subscriber stations. This will the same time slot length is used for both modes.

Um die Vorteile der flexiblen Kapazitätserhöhung (soft capa­ city) durch Zuweisung zusätzlicher Kodes oder eine Verände­ rung des Spreizfaktors zu nutzen, sind die Frequenzbänder breitbandig und die Datenanteile sind mit einem teilnehmer- bzw. kanalindividuellen Spreizkode gespreizt.To take advantage of the flexible capacity increase (soft capa city) by assigning additional codes or changes The frequency bands are to be used for the spreading factor broadband and the data shares are with a subscriber or channel-specific spreading code spread.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der beilie­ genden Zeichnungen näher erläutert.Embodiments of the invention are based on the enclosed ing drawings explained in more detail.

Dabei zeigenShow

Fig. 1 ein Blockschaltbild eines Mobilfunknetzes, Fig. 1 is a block diagram of a mobile radio network,

Fig. 2 einen Funkblock mit Datenanteilen, Fig. 2 shows a radio block of data units,

Fig. 3 einen Funkblock ohne Datenanteile, Fig. 3 shows a radio block without data portions,

Fig. 4 eine Überlagerung der Funkblöcke, Fig. 4 is a superimposition of the radio blocks,

Fig. 5 eine schematische Darstellung der Kanalstruktur des TDD- und FDD-Übertragungsverfahrens, und Fig. 5 is a schematic representation of the channel structure of the TDD and FDD transmission method, and

Fig. 6 ein Ablaufdiagramm der Synchronisation. Fig. 6 is a flowchart of the synchronization.

Das in Fig. 1 dargestellte Funk-Kommunikationssystem ent­ spricht in seiner Struktur einem bekannten GSM-Mobilfunknetz, das aus einer Vielzahl von Mobilvermittlungsstellen MSC be­ steht, die untereinander vernetzt sind bzw. den Zugang zu einem Festnetz PSTN herstellen. Weiterhin sind diese Mobil­ vermittlungsstellen MSC mit jeweils zumindest einem Basis­ stationscontroller BSC verbunden. Jeder Basisstationscon­ troller BSC ermöglicht wiederum eine Verbindung zu zumindest einer Basisstation BS. Eine solche Basisstation BS ist eine Funkstation, die über eine Funkschnittstelle eine Funkverbin­ dung zu Teilnehmerstationen, z. B. Mobilstationen MS aufbauen kann.The radio communication system shown in FIG. 1 corresponds in structure to a known GSM mobile radio network, which consists of a multiplicity of mobile switching centers MSC, which are networked with one another or provide access to a fixed network PSTN. Furthermore, these mobile switching centers MSC are each connected to at least one base station controller BSC. Each base station controller BSC in turn enables a connection to at least one base station BS. Such a base station BS is a radio station, the radio connection via a radio interface to subscriber stations, for. B. can build MS mobile stations.

In Fig. 1 sind beispielhaft drei Funkverbindungen zur Übertra­ gung von Nutzinformationen und Signalisierungsinformationen zwischen drei Mobilstationen MS und einer Basisstation BS dargestellt, wobei einer Mobilstation MS zwei Datenkanäle DK1 und DK2 und den anderen Mobilstationen MS jeweils ein Daten­ kanal DK3 bzw. DK4 zugeteilt sind. Jeder Datenkänal DK1. . .DK4 repräsentiert ein Teilnehmersignal.In Fig. 1, three radio connections for transmission of useful information and signaling information between three mobile stations MS and a base station BS are shown as an example, with one mobile station MS being assigned two data channels DK1 and DK2 and the other mobile stations MS each having a data channel DK3 and DK4. Each data channel DK1. . .DK4 represents a subscriber signal.

Ein Operations- und Wartungszentrum OMC realisiert Kontroll- und Wartungsfunktionen für das Mobilfunknetz bzw. für Teile davon. Die Funktionalität dieser Struktur wird vom Funk-Kom­ munikationssystem nach der Erfindung genutzt; sie ist jedoch auch auf andere Funk-Kommunikationssysteme übertragbar, in denen die Erfindung zum Einsatz kommen kann.An operation and maintenance center OMC realizes control and maintenance functions for the mobile network or for parts from that. The functionality of this structure is controlled by the radio comm communication system used according to the invention; however it is also transferable to other radio communication systems, in which the invention can be used.

Ein Übertragungskanal wird durch eine Folge von identischen Symbolen - z. B. einer Chipfolge, dem Spreizkode gebildet. Ein bestimmtes Symbol wird für einen Übertragungskanal verwendet und ist damit kanalindividuell. Ein Übertragungskanal wird weiterhin durch eine Trägerfrequenz und bei TDD-Modus zu­ sätzlich durch einen Zeitschlitz bezeichnet. Es wird ange­ nommen, daß ein erster Teil der Mobilstationen MS Sprach­ informationen überträgt und ein zweiter Teil der Mobilsta­ tionen MS Paketdaten überträgt.A transmission channel is identified by a sequence of identical ones Symbols - e.g. B. a chip sequence, the spreading code is formed. On certain symbol is used for a transmission channel and is therefore channel-specific. A transmission channel is continue through a carrier frequency and in TDD mode too additionally designated by a time slot. It is announced take that a first part of the mobile stations MS voice transmits information and a second part of the Mobilsta tion MS transmits packet data.

In Aufwärtsrichtung senden die Mobilstationen MS gleichzei­ tig, d. h. in einem Zeitschlitz ts, Funkblöcke. Mehrere Zeit­ schlitze bilden einen Rahmen. Diese Funkblöcke enthalten während der Datenübertragung eine Kanalmeßsequenz ma als Mittambel, die nach Fig. 2 in zwei Datenanteile da eingebettet ist. Die Mobilstationen MS, die im Paketdatenmodus eingebucht sind, sich jedoch momentan in einem "stand-by"-Modus befinden und auf folgende zu übertragende Daten warten, senden einen Funkblock nach Fig. 3. Die Übertragungsrichtung der folgenden Paketdaten ist dabei gleichgültig. Der "stand-by"-Modus beschreibt einen Zustand, in dem die Teilnehmerstation in einer Funkzelle angemeldet ist und eine semipermanente Verbindung besteht, die jedoch keine ständige Datenübertragung erfordert.In the upward direction, the mobile stations MS send radio blocks at the same time, ie in a time slot ts. Several time slots form a frame. During the data transmission, these radio blocks contain a channel measurement sequence ma as a midamble, which according to FIG. 2 is embedded in two data components. The mobile stations MS, which are logged in in the packet data mode, but are currently in a "stand-by" mode and are waiting for the following data to be transmitted, send a radio block according to FIG. 3. The direction of transmission of the following packet data is immaterial. The "stand-by" mode describes a state in which the subscriber station is registered in a radio cell and a semi-permanent connection exists, which, however, does not require constant data transmission.

Der Funkblock nach Fig. 3, der nur zu Kanalmeß- und Synchroni­ sationszwecken gesendet wird, besteht nur aus einer Kanalmeß­ sequenz ma. Die Datenanteile werden eingespart. Alternativ wird nur eine sehr geringe Datenmenge zu Signalisierungs­ zwecken gesendet.The radio block according to Fig. 3, which is sent only to sationszwecken Kanalmeß- and Synchroni, consists only of a sequence Kanalmeß ma. The data portions can be saved. Alternatively, only a very small amount of data is sent for signaling purposes.

Die Funkblöcke nach Fig. 2 und 3 überlagern sich bei der Über­ tragung über die Funkschnittstelle gemäß Fig. 4 und werden in der Basisstation BS gemeinsam empfangen. Die Datenanteile da einzelner Teilnehmersignale sind anhand eines Spreizkodes unterscheidbar. Die Kanalmeßsequenzen ma sind gleichartig, doch phasenverschoben. Die Kanalmeßsequenz besteht aus einer längeren Chipfolge, doch wurde sie zur Vereinfachung als eine Dreiecksfunktion dargestellt. In Fig. 4 ist dargestellt, daß nur innerhalb von drei Verbindungen Daten übertragen werden - unterschiedliche Schraffierungen, jedoch vier Mobilstationen MS eine Kanalmeßsequenz ma senden. Eine der vier Mobilsta­ tionen MS sendet also eine Kanalmeßsequenz ma ohne das Daten zu übertragen sind. Es ist vorab festzulegen, in welchem Zeitschlitz ts und mit welcher Wiederholrate die Mobilstation MS zu senden hat.The radio blocks according to FIGS . 2 and 3 overlap during transmission via the radio interface according to FIG. 4 and are received together in the base station BS. The data components since individual subscriber signals can be distinguished using a spreading code. The channel measurement sequences ma are of the same type, but out of phase. The channel measurement sequence consists of a longer chip sequence, but for the sake of simplicity it has been represented as a triangular function. In Fig. 4 it is shown that data is only transmitted within three connections - different hatching, but four mobile stations MS send a channel measurement sequence ma. One of the four mobile stations MS therefore sends a channel measurement sequence ma without the data to be transmitted. It must be determined in advance in which time slot ts and with which repetition rate the mobile station MS has to transmit.

Die Funkblöcke werden synchronisiert übertragen, d. h. die Kanalmeßsequenzen ma der Aussendungen aller Mobilstationen MS eines Zeitschlitzes ts treffen bei der Basisstation BS der Funkzelle gleichzeitig ein. Zur Unterscheidung der Kanal­ meßsequenzen ma werden diese von den Mobilstationen MS mit unterschiedlichen Kodephasen gesendet. Jede Mobilstation MS sendet die gleich Sequenz aber um einen individuellen Betrag ringförmig verschoben. Durch dieses kodephasenverschobene Senden der Kanalmeßsequenz ma ist es der Basisstation BS möglich, eine zyklische Korrelation zur Auswertung der Kanal­ meßsequenzen ma durchzuführen.The radio blocks are transmitted synchronized, i. H. the Channel measurement sequences ma the transmissions of all mobile stations MS of a time slot ts meet at the base station BS Radio cell on at the same time. To differentiate the channel measurement sequences ma are included by the mobile stations MS different code phases sent. Each mobile station MS sends the same sequence but by an individual amount shifted in a ring. Through this code-shifted It is the base station BS that sends the channel measurement sequence ma  possible a cyclical correlation for evaluating the channel to carry out measurement sequences ma.

Durch die zyklische Korrelation entsteht für jede Mobilsta­ tion MS ein Meßfenster, das eine getrennte Bestimmung von individuellen Korrekturwerten ta zur zeitlichen Synchroni­ sation der Mobilstationen MS ermöglicht. Es werden die Aus­ wertungen mehrerer Kanalmeßsequenzen ma interpoliert oder bei einer schneller Auswertung extrapoliert, um die Kanalschät­ zung besonders für sich schnell bewegende Mobilstationen MS zur verbessern.The cyclical correlation creates for every Mobilsta tion MS a measurement window, which is a separate determination of individual correction values ta for time synchronization sation of the mobile stations MS enables. It will be the end evaluations of several channel measurement sequences ma interpolated or at a quick evaluation extrapolates to the channel estimate especially for fast moving MS mobile stations to improve.

Die empfangsseitige Signalverarbeitung umfaßt die Bestimmung der Filterkoeffizienten für zumindest ein Transversalfilter während der Auswertung von Kanalmeßsequenzen ma, die Detek­ tion von Daten der Datenanteile da in einem ein- oder mehr­ stufigen Transversalfilter und die Dekodierung der Ergebnisse des Ausgangs des Transversalfilters. Alternativ zum Trans­ versalfilter kann auch eine digitale Signalverarbeitung für eine gemeinsame Detektion, wie in DE 197 33 860 benutzt werden. Ausgestaltungen für die Wahl von Grundimpulsen und des Transversalfilters können der deutschen Patentschrift DE 197 47 454 entnommen werden. Diese Art der Signaldetektion kann in beiden Übertragungsrichtungen verwendet werden.The reception-side signal processing includes the determination the filter coefficient for at least one transversal filter during the evaluation of channel measurement sequences ma, the Detek tion of data of the data parts there in one or more stage transversal filter and the decoding of the results the output of the transversal filter. As an alternative to the Trans Versalfilter can also be used for digital signal processing a common detection as used in DE 197 33 860 become. Configurations for the choice of basic impulses and of the transversal filter can the German patent DE 197 47 454 can be taken. This type of signal detection can be used in both directions.

Fig. 5 zeigt die Funkschnittstelle zwischen Basisstation BS und Mobilstation MS in beiden Übertragungsverfahren. Die Übertragung in den unterschiedlichen Frequenzbänder FB1, FB2, FB3 ist untereinander synchronisiert. Dabei werden breitban­ dige Frequenzbänder mit z. B. B = 1,6 MHz genutzt. Fig. 5 shows the radio interface between base station BS and mobile station MS in both transmission methods. The transmission in the different frequency bands FB1, FB2, FB3 is synchronized with one another. Here are broadband frequency bands with z. B. B = 1.6 MHz used.

Für beide Übertragungsverfahren und beide Übertragungsrich­ tungen werden die Signale mehrerer Teilnehmer gleichzeitig in einem Frequenzband FB1, FB2, FB3 übertragen, wobei eine Unterscheidung anhand von individuellen Spreizkodes erfolgt. Es wird folglich ein CDMA (code division multiple access) Teilnehmerseparierungsverfahren eingesetzt, das einfache Anpassung der Datenrate einer Verbindung zwischen Basis­ station BS und Mobilstation MS durch Zuordnung eines oder mehrerer Spreizkodes oder Änderung des Spreizfaktors ermög­ licht.For both transmission methods and both transmission systems the signals of several participants are simultaneously in a frequency band FB1, FB2, FB3 transmitted, one Differentiation is made on the basis of individual spreading codes. A CDMA (code division multiple access) Participant separation process used, the simple  Adaptation of the data rate of a connection between base station BS and mobile station MS by assigning one or multiple spreading codes or changing the spreading factor possible light.

Bei TDD-Übertragungsverfahren folgt dem Umschaltpunkt ein Zeitintervall, der von den Mobilstationen MS willkürlich als Zugriffskanal für eine Anfordung einer Ressourcenzuteilung genutzt wird. Im Aufwärtsrichtung UL kommt eine burstartige Übertragung in Zeitschlitzen zum Einsatz, wobei ein von einer Mobilstation MS gesendeter Funkblock jeweils eine Kanalmeß­ sequenz ma inmitten zweier Datenanteile da umfaßt. Zwischen den Funkblöcken sind Übertragungspausen als Schutzabstände zur besseren Trennbarkeit der empfangenen Signale vorgesehen.In the case of TDD transmission methods, the switchover point follows Time interval which the mobile stations MS arbitrarily call Access channel for requesting resource allocation is being used. In the upward direction UL comes a burst-like Transmission in time slots is used, one of one Mobile station MS sent radio block each a channel measurement sequence ma in the middle of two data components. Between the radio blocks are transmission breaks as protective distances provided for better separability of the received signals.

Beim FDD-Übertragungsverfahren sind Auf- und Abwärtsrichtung UL, DL gleichartig und entsprechend der Abwärtsrichtung DL des TDD-Übertragungsverfahrens strukturiert. Während einer kontinuierlichen Übertragung wechseln sich zyklisch Kanal­ meßsequenzen ma und Datenanteile da ab.In the FDD transmission method there are upward and downward directions UL, DL similar and corresponding to the downward direction DL structure of the TDD transmission process. During one continuous transmission alternate channel cyclically measurement sequences ma and data portions from there.

Nach Fig. 6 sendet die Mobilstation MS eine Kanalmeßsequenz ma während sie im "stand-by"-Modus ist. Diese Kanalmeßsequenz ma wird von der Basisstation BS empfangen und ausgemessen. Da­ raus bestimmt die Basisstation BS einen Korrekturwert ta, der einen zeitlichen Versatz angibt, um den die Mobilstation MS den Sendezeitpunkt verschieben soll. Dieser Korrekturwert ta wird in Abwärtsrichtung zur Mobilstation MS übertragen und von ihr empfangen und ausgewertet. Beim nächsten Aussenden eines Funkblocks wird der Korrekturwert ta berücksichtigt, die Mobilstation MS hat sich also selbst synchronisiert.According to FIG. 6, the mobile station MS sends a channel measurement sequence ma while in "stand-by" mode. This channel measurement sequence ma is received and measured by the base station BS. From this, the base station BS determines a correction value ta which specifies a time offset by which the mobile station MS is to shift the transmission time. This correction value ta is transmitted in the downward direction to the mobile station MS and received and evaluated by it. The next time a radio block is transmitted, the correction value ta is taken into account, so the mobile station MS has synchronized itself.

Claims (13)

1. Verfahren zur Synchronisation von Teilnehmerstationen (MS) in einem Funk-Kommunikationssystem, bei dem
die Teilnehmerstationen (MS) über eine Funkschnittstelle mit einer Basisstation (BS) verbunden sind,
in Aufwärtsrichtung (UL) von den Teilnehmerstationen (MS) zur Datenübertragung Funkblöcke mit Datenanteilen (da) und Kanal­ meßsequenzen (ma) gesendet werden,
die Basisstation (BS) die Kanalmeßsequenzen (ma) auswertet und den Teilnehmerstationen (MS) individuelle Korrekturwerte (ta) zur Synchronisation überträgt,
die Teilnehmerstationen (MS) die Korrekturwerte (ta) emp­ fangen und bei ihrer Synchronisation berücksichtigen, dadurch gekennzeichnet,
daß sobald eine Teilnehmerstation (MS) mit mehr als einer Grunddatenrate überträgt eine weitere Teilnehmerstation (MS) nur die Kanalmeßsequenz (ma) zyklisch sendet, auch wenn keine zu übertragenden Daten vorliegen.
1. Procedure for the synchronization of subscriber stations (MS) in a radio communication system, in which
the subscriber stations (MS) are connected to a base station (BS) via a radio interface,
radio blocks with data components (da) and channel measurement sequences (ma) are sent in the upward direction (UL) by the subscriber stations (MS) for data transmission,
the base station (BS) evaluates the channel measurement sequences (ma) and transmits individual correction values (ta) to the subscriber stations (MS) for synchronization,
the subscriber stations (MS) receive the correction values (ta) and take them into account in their synchronization, characterized in that
that as soon as a subscriber station (MS) transmits with more than one basic data rate, another subscriber station (MS) transmits only the channel measurement sequence (ma) cyclically, even if there is no data to be transmitted.
2. Verfahren nach Anspruche 1, dadurch gekennzeichnet, daß die nur die Kanalmeßsequenzen (ma) sendenden Teilnehmer­ stationen (MS) in einem "stand-by"-Modus auf folgende zu übertragenden Daten warten.2. The method according to claim 1, characterized, that the participants sending only the channel measurement sequences (ma) stations (MS) in a "stand-by" mode towards the following waiting data to be transferred. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß den Teilnehmerstationen (MS) im "stand-by"-Modus eine in­ dividualisierbare Wiederholrate zum Senden der Kanalmeßse­ quenz (ma) zugewiesen wird, wobei die Wiederholrate ein Ver­ hältnis von Rahmen mit zu sendender Kanalmeßsequenz (ma) zu Rahmen ohne zu sendender Kanalmeßsequenz (ma) beschreibt.3. The method according to claim 2, characterized, that the subscriber stations (MS) in "stand-by" mode one in divisible repetition rate for sending the channel measurement quenz (ma) is assigned, the repetition rate a ver Ratio of frames with the channel measurement sequence (ma) to be transmitted Frame without channel measurement sequence to be sent (ma) describes. 4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß den Teilnehmerstationen (MS) im "stand-by"-Modus ein Zeitschlitz (ts) zum Senden der Kanalmeßsequenz (ma) zuge­ wiesen wird.4. The method according to claim 2 or 3, characterized,  that the subscriber stations (MS) in "stand-by" mode Time slot (ts) for sending the channel measurement sequence (ma) added will be shown. 5. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Teilnehmerstationen (MS) gleichzeitig eine glei­ che Kanalmeßsequenz (ma) verwenden, die Kanalmeßsequenz (ma) von den Teilnehmerstationen (MS) mit unterschiedlichen Kode­ phasen gesendet werden.5. The method according to any one of the preceding claims, characterized, that several subscriber stations (MS) simultaneously a che channel measurement sequence (ma) use, the channel measurement sequence (ma) from the subscriber stations (MS) with different codes phases are sent. 6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Kanalschätzung in der Basisstation (BS) eine zyklische Korrelation zur Kanalschätzung von Übertragungs­ kanälen von mehreren Teilnehmerstationen (MS) eingesetzt wird, wobei auch mehrere Kanalmeßsequenzen (ma) einer Teil­ nehmerstation (MS) zur Bestimmung des Korrekturwertes (ta) verwendet werden können.6. The method according to claim 5, characterized, that with a channel estimate in the base station (BS) a cyclical correlation for channel estimation of transmission channels used by several subscriber stations (MS) is, with several channel measurement sequences (ma) a part slave station (MS) for determining the correction value (ta) can be used. 7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Basisstation (BS) den Teilnehmerstationen (MS) die zu verwendenden Kanalmeßsequenzen (ma) und Kodephasen signali­ siert.7. The method according to claim 5, characterized, that the base station (BS) to the subscriber stations (MS) using channel measurement sequences (ma) and code phases signali siert. 8. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß über die Funkschnittstelle Teilnehmerstationen (MS) in Sprachverbindungen und Teilnehmerstationen (MS) in Paket­ datenverbindungen gleichzeitig versorgt werden.8. The method according to any one of the preceding claims, characterized, that over the radio interface subscriber stations (MS) in Voice connections and subscriber stations (MS) in one package data connections are supplied simultaneously. 9. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Korrekturwerte (ta) die zeitliche Synchronisation der Teilnehmerstation (MS) betreffen. 9. The method according to any one of the preceding claims, characterized, that the correction values (ta) the time synchronization of the Affect subscriber station (MS).   10. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Datendetektion von zeitgleich übertragenen Da­ ten eine gemeinsame Detektion oder eine Transversalfilterung mit Eliminierung von mindestens einem Störsignal durchgeführt wird.10. The method according to any one of the preceding claims, characterized, that with data detection of Da transmitted at the same time a common detection or a transversal filtering performed with the elimination of at least one interference signal becomes. 11. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Datenübertragung wahlweise nach einem FDD- oder FDD- Übertragungsverfahren durchgeführt wird, wobei in den unter­ schiedlichen Frequenzbändern (FB1, FB2, FB3) gleiche Zeit­ schlitzlängen verwendet werden.11. The method according to any one of the preceding claims, characterized, that the data transmission is either based on an FDD or FDD Transmission process is carried out, in the under different frequency bands (FB1, FB2, FB3) at the same time slot lengths are used. 12. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß für die Datenübertragung verwendete Frequenzbänder (FB1, FB2, FB3) breitbandig sind und die Datenanteile (da) mit ei­ nem teilnehmer- oder kanalindividuellen Spreizkode gespreizt sind.12. The method according to any one of the preceding claims, characterized, that frequency bands used for data transmission (FB1, FB2, FB3) are broadband and the data portions (da) with egg spread a subscriber or channel-specific spreading code are. 13. Anwendung des Verfahrens nach Anspruch 1 für Teilneh­ merstationen (MS) im Paketübertragungsmodus.13. Application of the method according to claim 1 for participants merstations (MS) in packet transmission mode.
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