DE10057487A1 - Broadcast channel detection method has statistically independent broadcast signals for mobile subscriber generated in radio cell of mobile communications base station - Google Patents
Broadcast channel detection method has statistically independent broadcast signals for mobile subscriber generated in radio cell of mobile communications base stationInfo
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Abstract
Im Diversity-Mode der Basisstation (BS1) eines Funkkommunikationssystems (MCS) wird für die Signale (S1 mit SN) des Broadcast-Kanals (P-CCPCH) eine Block-STTD-Codierung derart durch Aufspaltung in mindestens zwei Gruppen durchgeführt, dass für die zweite Gruppe eine andere CDMA-Codierung als für die erste Gruppe verwendet wird, wodurch im Diversity-Mode weitgehend statistisch unabhängige Broadcast-Signale zum Senden an die Teilnehmergeräte (UE1) in der Funkzelle der Basisstation (BS1) generiert werden.In the diversity mode of the base station (BS1) of a radio communication system (MCS), a block STTD coding is carried out for the signals (S1 with SN) of the broadcast channel (P-CCPCH) by splitting it into at least two groups such that the second group, a different CDMA coding is used than for the first group, so that in the diversity mode largely statistically independent broadcast signals for transmission to the subscriber devices (UE1) are generated in the radio cell of the base station (BS1).
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Detektion mindestens eines Broadcast-Kanals, der von mindestens einer Basisstation innerhalb einer Vielzahl von zeitlich aufeinanderfolgenden Zeitschlitzen über mindestens eine Luftschnittstelle an min destens ein Teilnehmergerät eines Funkkommunikationssystems ohne oder mit Diversity-Mode gesendet wird.The invention relates at least to a method for detection a broadcast channel from at least one base station within a variety of consecutive times Time slots over at least one air interface at min at least a subscriber device of a radio communication system is sent without or with diversity mode.
Bei einem zellular aufgebauten Funkkommunikationssystem wie z. B. nach dem GSM (= Global System for Mobile Communications) oder UMTS-Standard (= Universal Mobil Telecommunications Sys tem) wird dem jeweiligen Teilnehmergerät in seiner momentanen Aufenthalts-Funkzelle mittels der dort zuständigen Basissta tion über mindestens einen sogenannten Broadcast-Channel, d. h. Broadcast-Kanal, systemrelevante Information übermit telt. Solch systemrelevante Informationen können beispiels weise funkzellen-spezifische Informationen wie z. B. zur Leis tungsregelung des jeweiligen Teilnehmergeräts, insbesondere Mobilfunkgeräts oder über verfügbare CDMA-Codes (Code Divisi on Multiple Access) in der momentanen Aufenthalts-Funkzelle dieses Teilnehmergeräts sein. Generell dient also ein solcher Broadcast-Channel zum Übermitteln von sogenannten zellspezi fischen Informationen von einer Basisstation "on air", d. h. über mindestens eine Luftschnittstelle zu allen sich dort in deren Funkzelle aufhaltenden Teilnehmergeräte. Um eine ein wandfreie Parameterübermittlung zur Einstellung einer optima len Funkverbindung zwischen der jeweiligen Basisstation und den Teilnehmergeräten innerhalb deren Funkzelle von dieser Basisstation an das jeweilige Teilnehnergerät sicherstellen zu können, hören alle Teilnehmergeräte in dieser Funkzelle diesen mindestens einen Broadcast-Channel der mindestens ei nen Luftschnittstelle zumindest von Zeit zu Zeit ab. In a cellular radio communication system such as z. B. according to GSM (= Global System for Mobile Communications) or UMTS standard (= Universal Mobil Telecommunications Sys tem) is the respective subscriber device in its current Residence radio cell using the base station responsible there tion via at least one so-called broadcast channel, d. H. Broadcast channel, system-relevant information about telt. Such systemically relevant information can, for example as radio cell-specific information such. B. to Leis regulation of the respective subscriber device, in particular Cellphone or via available CDMA codes (Code Divisi on multiple access) in the current stay radio cell of this subscriber device. In general, this is used Broadcast channel for the transmission of so-called cell-spec fish information from a base station "on air", d. H. via at least one air interface to everyone in there their radio cell-holding subscriber devices. To an Wall-free parameter transmission for setting an optima len radio connection between the respective base station and the subscriber devices within their radio cell from this Secure the base station to the respective subscriber device to be able to hear all subscriber devices in this radio cell this at least one broadcast channel of at least one air interface at least from time to time.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Weg aufzuzei gen, wie Broadcast-Channel Informationen, die von der jewei lig zuständigen Basisstation abgestrahlt werden, vom jeweili gen Teilnehmergerät in deren Funkzelle in einfacher und zu verlässiger Weise empfangen werden können. Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch ge löst, dass im Diversity-Mode der Basisstation für die Signale des Broadcast-Kanals eine Block-STTD-Codierung derart durch Aufspaltung in mindestens zwei Gruppen durchgeführt wird, dass für die zweite Gruppe eine andere CDMA-Codierung als für die erste Gruppe verwendet wird, wodurch im Diversity-Mode weitgehend statistisch unabhängige Broadcast-Signale zum Sen den generiert werden.The invention has for its object to provide a way such as broadcast channel information provided by the respective lig responsible base station are emitted by the respective gene subscriber device in their radio cell in simple and to can be received reliably. This task will in a method of the type mentioned ge triggers that in diversity mode of the base station for the signals the broadcast channel through a block STTD coding Splitting into at least two groups is carried out that for the second group a different CDMA coding than for the first group is used, resulting in diversity mode Broadly statistically independent broadcast signals to Sen which are generated.
Dadurch ist eine einwandfreie Detektion des jeweiligen Broad cast-Kanals für das jeweilige Teilnehmergerät in dessen mo mentaner Aufenthaltsfunkzelle ermöglicht. Es können somit vom jeweiligen Teilnehmergerät Broadcast-Channel Informationen, insbesondere funkzellspezifische Informationen wie z. B. zur Leistungsregelung des jeweiligen Teilnehmergeräts, verfügbare CDMA-Codes, cell-id's, Benutzerindifikationen, usw. in zuver lässiger Weise empfangen werden. Dadurch lässt sich zwischem dem jeweiligen Teilnehmergerät und der Basisstation in dessen momentaner Aufenthaltsfunkzelle jeweils eine einwandfreie Funkverbindung weitgehend sicher stellen.This ensures correct detection of the respective Broad cast channel for the respective subscriber device in its mo mental radio cell enabled. It can therefore from respective subscriber device broadcast channel information, in particular radio cell-specific information such. B. for Power regulation of the respective subscriber device, available CDMA codes, cell-id's, user IDs, etc. in verver be received in a casual manner. This makes it possible to the respective subscriber device and the base station in its current stay radio cell each a flawless Ensure radio connection largely.
Die Erfindung betrifft zusätzlich oder unabhängig hiervon auch Verfahren zur Signalisierung des Diversity-Modes ein o der mehrerer Broadcast-Kanäle, die von mindestens einer Ba sisstation innerhalb einer Vielzahl von zeitlich aufeinander folgenden Zeitschlitzen über mindestens eine Luftschnittstel le an mindestens ein Teilnehmergerät eines Funkkommunikati onssystems ohne oder mit Diversity-Abstrahlung übertragen werden, welches dadaurch gekennzeichnet ist, dass in der je weiligen Basisstation der Primary Synchronisation Burst zur Kennzeichnung des Diversity-Mode Betriebs der jeweiligen Basisstation zusätzlich mit einem Kennzeichnungsfaktor beauf schlagt wird.The invention additionally or independently relates to this also procedures for signaling the diversity mode an o of the several broadcast channels that are connected by at least one Ba sis station within a multitude of one another in time following time slots over at least one air interface le to at least one subscriber device of a radio communication system with or without diversity radiation which is characterized by the fact that in each base station for primary synchronization burst Identification of the diversity mode operation of the respective base station additionally with a labeling factor is struck.
Die Erfindung betrifft weiterhin ein Funkkommunikationssys tem, dass zur Durchführung des Verfahrens nach einem der er findungsgemäßen Verfahren ausgebildet ist.The invention further relates to a radio communication system tem that to carry out the procedure according to one of the he inventive method is formed.
Sonstige Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteran sprüchen wiedergegeben.Other developments of the invention are in the Unteran sayings reproduced.
Die Erfindung und ihre Weiterbildungen werden nachfolgend an hand von Zeichnungen näher erläutert.The invention and its developments are described below hand explained in more detail by drawings.
Es zeigen:Show it:
Fig. 1 in schematischer Darstellung die Struktur eines Synchronisationskanals eines Frames bei der Signalübertra gung auf der Luftschnittstelle zwi schen einer Basisstation und einem Teilnehmergerät insbesondere eines 3.84 Mcps-TDD-UMTS- Funkkommunikationssystems zur Durch führung einer ersten Variante des er findungsgemäßen Verfahrens, Fig. 1 shows a schematic representation of the structure of a synchronization channel of a frame in the Signalübertra supply on the air interface Zvi rule a base station and a subscriber device in particular a 3.84 Mcps TDD UMTS radio communication system for performing a first variant of he inventive method,
Fig. 2 in schematischer Darstellung die Struktur eines sogenannten Block- STTD-Verfahrens (Space Time Transmit Diversity) einer Basisstation des Funkkommunikationssystems nach Fig. 1, die Nachrichten-/Datensignale an die Teilnehmergeräte in ihrer Funk zelle im Diversity-Mode überträgt, Fig. 2 shows a schematic representation of the structure of a so-called block STTD technique (Space Time Transmit Diversity) a base station of the radio communication system of FIG. 1, the message / data signals to the subscriber units in its radio cell in the diversity mode transmits,
Fig. 3 in schematischer Darstellung die zeitliche Struktur eines Bursts für den Broadcast-Kanal der Luftschnitt stelle des Funkkommunikationssystems nach Fig. 1, und Fig. 3 shows a schematic representation of the temporal structure of a burst for the broadcast channel of the air interface of the radio communication system according to Fig. 1, and
Fig. 4 in schematischer Darstellung die Zeitrahmenstruktur auf der Luft schnittstelle zwischen einer Basis station des Funkkommunikationssystems nach Fig. 1 und einem Teilnehmerge rät in deren Funkzelle. Fig. 4 shows a schematic representation of the time frame structure on the air interface between a base station of the radio communication system according to Fig. 1 and a subscriber advises in their radio cell.
Elemente mit gleicher Funktion und Wirkungsweise sind in den Fig. 1 mit 4 jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen.Elements with the same function and mode of operation are provided with 4 in FIG. 1 with the same reference numerals.
Fig. 4 zeigt in schematischer sowie vereinfachter Darstel lung die Zeitrahmenstruktur bei der Funkübertragung über eine Luftschnittstelle FU zwischen einer Basisstation BS1 und ei nem Teilnehmergerät UE1 in deren Funkzelle für ein zellular aufgebautes Funkkommunikationssystem MCS (siehe auch Fig. 1). Dabei repräsentiert das Teilnehmergerät UE1 eine Vielzahl von Teilnehmergeräten, die sich gleichzeitig in derselben Funkzelle der Basisstation BS1 aufhalten. Diese sind hier im Ausführungsbeispiel von Fig. 1 der Übersichtlichkeit halber weggelassen worden. Das Funkkommunikationssystem MCS weist aufgrund seiner zellularen Aufteilung neben der Basisstation BS1 eine Vielzahl weiterer Basisstationen auf, mit deren Funkzellen ein vorgegebenes Versorgungsgebiet weitgehend vollständig abdeckbar ist. Diese weiteren Basisstationen sind hier im Ausführungsbeispiel von Fig. 1 der Übersichtlichkeit halber ebenfalls weggelassen worden. Die jeweilige Basissta tion jeder Funkzelle ist vorzugsweise durch mindestens einen Funksender und mindestens einen Funkempfänger gebildet. Sie weist vorzugsweise mindestens eine Sendeantenne und/oder Emp fangsantenne auf. Zusätzlich oder unabhängig zu ihrer Funkti on, eine Funkverbindung zu Teilnehmergeräten des Funkkommuni kationssystems MCS bereitzustellen, kann die jeweilige Basisstation jeweils für die Daten-/Nachrichtenübermittlung zu ei nem etwaig vorhandenen Festnetz sorgen. Fig. 4 shows a schematic and simplified representation of the time frame structure in the radio transmission over an air interface FU between a base station BS1 and a subscriber device UE1 in their radio cell for a cellular radio communication system MCS (see also FIG. 1). The user equipment UE1 represents a large number of user equipment that are simultaneously in the same radio cell of the base station BS1. These have been omitted here for the sake of clarity in the exemplary embodiment of FIG. 1. Due to its cellular division, the radio communication system MCS has, in addition to the base station BS1, a multiplicity of further base stations, with the radio cells of which a predetermined coverage area can be largely completely covered. These further base stations have likewise been omitted in the exemplary embodiment from FIG. 1 for the sake of clarity. The respective base station of each radio cell is preferably formed by at least one radio transmitter and at least one radio receiver. It preferably has at least one transmitting antenna and / or receiving antenna. In addition or independently of its function to provide a radio connection to subscriber devices of the radio communication system MCS, the respective base station can in each case take care of the data / message transmission to any existing fixed network.
Als Teilnehmergeräte sind vorzugsweise Mobilfunktelefone, insbesondere sogenannte Handys bzw. Zellulartelefone vorgese hen. Daneben können als Teilnehmergeräte auch sonstige Nach richten und/oder Datenübertragungsgeräte wie z. B. Internet- Endgeräte, Computer, Fernsehgeräte, Notebooks, Faxgeräte, usw. mit zugeordneter Funkeinheit zum Kommunkationsverkehr "on air", d. h. über mindestens eine Luftschnittstelle vorge sehen sein und Komponenten des Funkkommunikationsnetzes bil den. Die Teilnehmergeräte halten sich insbesondere mobil bzw. portabel an wechselnden Orten im Funknetz auf, können dort aber gegebenenfalls auch stationär, d. h. ortsfest angeordnet sein.Mobile telephones are preferred as subscriber devices, In particular so-called cell phones or cellular telephones hen. In addition, other subscribers can also use other devices align and / or data transmission devices such. B. Internet End devices, computers, televisions, notebooks, fax machines, etc. with assigned radio unit for communication traffic "on air", i.e. H. featured over at least one air interface see his and components of the radio communication network bil the. The subscriber devices are particularly mobile or portable to changing locations in the radio network, can be there but possibly also stationary, d. H. arranged stationary his.
Im zellularen Funkkommunikationssystem MCS werden Funksignale wie z. B. Nachrichten- und/oder Datensignale über die mindes tens eine vordefinierte Luftschnittstelle FU zwischen mindes tens einem Teilnehmergerät wie z. B. UE1, insbesondere Mobil funkgerät, und mindestens einer Basisstation wie z. B. BS1 vorzugsweise nach einem Zeitmultiplex-Vielfachzugriffs- Übertragungsverfahren übertragen. Dies wird in der Fig. 4 dadurch veranschaulicht, dass dort zwischen der Basisstation BS1 und dem Teilnehmergerät UE1 zusätzlich die Zeitrahmen struktur, d. h. die zeitliche Aufteilung in eine Vielzahl von aufeinanderfolgende Zeitschlitzen einer Signalübertragung ü ber die Luftschnittstelle FU eingezeichnet ist (entsprechende Darstellung auch Fig. 1). Das Funkkommunikationssystem MCS ist vorzugsweise nach dem UMTS-Standard (= Universal Mobile Communication System) ausgebildet. Bei einem solchen Funkkom munikationssystem nach dem UMTS-Standard werden Funksignale für mindestens eine Luftschnittstelle zwischen dem jeweiligen Teilnehmergerät, insbesondere Mobilfunkgerät, und mindestens einer Basisstation in mindestens einer Funkzelle des Funkkom munikationssystems insbesondere nach einem kombinierten TDMA- CDMA Vielfachzugriffs-Übertragungsverfahren (TDMA = Time Division Multiple Access; CDMA = Code Division Multiple Access) übertragen. Dabei wird bei der Funkübertragung über die Luft schnittstelle zwischen dem jeweiligen Teilnehmergerät und der jeweiligen zugeordneten Basisstation (und umgekehrt) eine zeitliche Aufteilung der Funksignale in eine Vielzahl von aufeinanderfolgenden Zeitschlitzen vorgebbarer Zeitdauer so wie vorgebbarer Rahmenstruktur vorgenommen. Mehrere Teilneh mer, die zeitgleich in derselben Funkzelle mit der dortigen Basisstation in Kommunikation treten, werden in Kombination zur Zeitmultiplexaufteilung zweckmäßigerweise durch orthogo nale Codes, insbesondere nach dem CDMA-Prinzip (Code Division Multiple Access) voneinander hinsichtlich ihrer Nachrichten- /Datenverbindungen separiert. Insbesondere wird das Funkkom munikationssystem im sogenannten TDD-Mode (= Time Division Duplex) betrieben. Im TDD-Mode wird eine getrennte Signal übertragung in Up- und Downlinkrichtung (Uplink = Signalüber tragung vom jeweiligen Mobilfunkgerät zur zugeordneten Basis station; Downlink = Signalübertragung von der jeweilig zuge ordneten Basisstation zum Mobilfunkgerät) durch eine entspre chende separate Zuweisung von Zeitschlitzen mittel eines ge Trägerfrequenz zur Signalübertragung in Uplink und Down link-Richtung zwischen dem jeweiligen Teilnehmergerät und der jeweiligen zugeordneten Basisstation verwendet.In the cellular radio communication system MCS radio signals such as. B. messages and / or data signals via the at least one predefined air interface FU between at least one subscriber device such. B. UE1, especially mobile radio, and at least one base station such. B. BS1 preferably transmitted by a time division multiple access transmission method. This is illustrated in FIG. 4 in that the time frame structure, that is the time division into a plurality of successive time slots of a signal transmission via the air interface FU, is additionally drawn in between the base station BS1 and the user equipment UE1 (corresponding illustration also in FIG. 1). The radio communication system MCS is preferably designed according to the UMTS standard (= Universal Mobile Communication System). In such a radio communication system according to the UMTS standard, radio signals for at least one air interface between the respective subscriber device, in particular mobile radio device, and at least one base station in at least one radio cell of the radio communication system, in particular according to a combined TDMA-CDMA multiple access transmission method (TDMA = Time Division Multiple Access; CDMA = Code Division Multiple Access). In this case, in the radio transmission over the air interface between the respective subscriber device and the respective assigned base station (and vice versa), the radio signals are divided into a plurality of successive time slots of a predeterminable time period and a predeterminable frame structure. Several participants, who simultaneously communicate with the base station in the same radio cell, are expediently separated from one another in terms of their message / data connections in combination with time division multiplex division by orthogo nal codes, in particular according to the CDMA principle (Code Division Multiple Access). In particular, the radio communication system is operated in the so-called TDD mode (= Time Division Duplex). In TDD mode, separate signal transmission in the uplink and downlink direction (uplink = signal transmission from the respective mobile radio device to the assigned base station; downlink = signal transmission from the respectively assigned base station to the mobile radio device) by means of a corresponding separate assignment of time slots by a ge Carrier frequency used for signal transmission in the uplink and downlink direction between the respective subscriber device and the respective assigned base station.
Für die Weiterentwicklung des UMTS-Standards ist insbesondere die Variante 3.84 Mcps (= Mega chips) im TDD-Mode zukünftig von Interesse. Im aktuellen UMTS-Standard, bezeichnet als Re lease 99 (Stand 06/2000), sind für den sog. FDD-Mode (Fre quenzy Division Duplex) und den 3.84 Mcps TDD-Mode verschie den Diversity-Verfahren spezifiziert. Detaillierte Angaben sind insbesondere in den Spezifikationen 3G TS 25.221: Physi cal channels and mapping of transport channels onto physical channels (TDD), Release 1999, Version 3.3.0 (2000-06), 3G TS 25.224: Physical Layer Procedures (TDD), Release 1999, Versi on 3.3.0 (2000-06), 3G TS 25.211: Physical channels and mapping of transport channels onto physical channels (FDD), Re lease 1999, Version 3.3.0 (2000-06) gemacht.The 3.84 Mcps (= Mega chips) variant in TDD mode will be of particular interest in the future for the further development of the UMTS standard. In the current UMTS standard, referred to as Release 99 (as of 06/2000), the diversity procedures are specified for the so-called FDD mode (Frequency Division Duplex) and the 3.84 Mcps TDD mode. Detailed information is given in particular in the specifications 3 G TS 25.221 : Physi cal channels and mapping of transport channels onto physical channels (TDD), Release 1999 , Version 3.3.0 ( 2000-06 ), 3G TS 25.224 : Physical Layer Procedures (TDD) , Release 1999 , Version 3.3.0 ( 2000-06 ), 3G TS 25.211 : Physical channels and mapping of transport channels onto physical channels (FDD), Release 1999 , Version 3.3.0 ( 2000-06 ).
Unter Diversity wird das Übertragen mehrerer statistisch un abhängiger Kopien des gleichen Sendesignals verstanden. Di versity-Verfahren werden in Mobilfunksystemen der dritten Ge neration wie z. B. UMTS angewendet, um den störenden Einfluss des Mobilfunkkanals in Form von Fading zu minimieren. In ei ner typischen Mobilfunkumgebung in Downlink-Richtung beste hend aus einer ortsfesten Basisstation wie z. B. BS1, nachfol gend NodeB bezeichnet, und einer Mobilstation (Handy oder ähnlichem), nachfolgend UE (User Equipment) bezeichnet, er reicht das Sendesignal der NodeB das Teilnehmergerät UE1 (vergleiche Fig. 1 und 4) auf verschiedenen Weg mit unter schiedlichen Laufzeiten und Dämpfungseinflüssen. Das empfan gene Signal setzt sich also aus einer Vielzahl von Komponen ten zusammen, wobei sich deren Amplituden, Laufzeiten und Phasen zufällig verhalten. Die einzelnen Signale können sich dabei konstruktiv (signalverstärkend) oder destruktiv (sig nalschwächend) überlagern. Dies führt zu stark wechselnden Empfangsfeldstärken entlang des von dem jeweiligen Teilneh mergerät zurückgelegten Wegstrecke. Den signalschwächenden Effekt bezeichnet man als Fading (to fade = abschwächend).Diversity means the transmission of several statistically independent copies of the same transmission signal. Diversity methods are used in third generation mobile radio systems such as, for. B. UMTS applied to minimize the disruptive influence of the mobile radio channel in the form of fading. In a typical cellular environment in the downlink direction consisting of a fixed base station such. B. BS1, hereinafter referred to as NodeB, and a mobile station (cell phone or similar), hereinafter referred to as UE (User Equipment), it passes the transmit signal from the NodeB to the subscriber device UE1 (see FIGS . 1 and 4) in different ways with different terms and damping influences. The received signal is thus composed of a large number of components, the amplitudes, transit times and phases of which behave randomly. The individual signals can overlap constructively (signal amplifying) or destructively (signal weakening). This leads to strongly changing reception field strengths along the distance covered by the respective subscriber device. The signal-weakening effect is called fading (to fade = weakening).
Der Grundgedanke von Diversity ist, dass der Sender dem Emp fänger mehrere statistisch unabhängige Kopien des gleichen Signals schickt. Diese Signale kommen auf verschiedene Aus breitungspfade mit unterschiedlichen Laufzeiten und Dämp fungseinflüssen im Empfänger an. Dort wird dann das jeweils stärkste Signal detektiert. Auf diese Weise werden die Fa ding-Einflüsse verringert, da die Wahrscheinlichkeit, das die Sendesignale gleichzeitig in einem zu "tiefen fade" empfangen werden, recht klein ist. Zweckmäßigerweise sind die Sendesig nale im Diversity-Mode unkorroliert gewählt. Dadurch ist ge währleistet, dass die durch Fading verursachten Signaleinbrü che nicht gleichzeitig auf den verschiedenen Ausbreitungspfa den des jeweiligen Sendesignals erfolgen. The basic idea of diversity is that the broadcaster is emp catch multiple statistically independent copies of the same Signals. These signals come out differently expansion paths with different terms and damping influences in the receiver. There it will be strongest signal detected. In this way, the company thing influences decreased because the likelihood that the Transmit signals received simultaneously in a too "deep fade" be quite small. The transmitters are expedient nally selected uncorrupted in diversity mode. This is ge ensures that the signal drop caused by fading Do not look at the different propagation path at the same time that of the respective transmission signal.
In Release 99 sind für den UMTS 3.84 Mcps TDD-Standard ver schiedene Diversity-Verfahren vorgesehen, allerdings nur in Downlink-Richtung und mit derzeit 2 Sendeantennen für die je weilige Basisstation. Beispielsweise ist für den physikali schen Broadcast-Kanal P-CCPCH (= Primary Common Control Phy sical Channel) das sog. Block-STTD-Verfahren (Space Time Trasmit Diversity) spezifiziert. In der Fig. 2 ist dieses Verfahren schematisch dargestellt. Die Basisstation BS1 (ver gleiche Fig. 1, 4) ist mit zwei Sendeantennen ausgestat tet. Im Diversity-Mode wird über eine erste Antenne SA1 das Original-Signal übertragen und über eine Antenne SA2 eine co dierte Kopie des ersten, ursprünglichen Original- Antennensignals. Ein sog. Block-STTD-Coder SC führt eine blockweise Codierung von den zu übertragenden Datensymbolen S1 mit SN durch. Die Daten für die erste Antenne SA1 werden nicht codiert. Das Codierungsschema der Daten für die zweite Antenne SA2 sieht folgendermaßen aus: Der Datenblock am Co der-Eingang, bestehend aus N Datensymbolen S1 . . . SN wird kom plex konjungiert (dargestellt durch das Zeichen*), in zwei Hälften (S*1, . . . S*n/2) und (S*n/2+1 . . ., S*N) aufgeteilt und die Reihenfolge vertauscht, wobei der Teil (S*n/2+1, . . . S*n) noch mit einem negativen Vorzeichen versehen werden. Falls die An zahl N der Datensymbole S*1 mit S*n ungerade ist, wird das erste Datensymbol nicht codiert. Für die restlichen, jetzt gerade Anzahl von Datensymbolen, wird das vorhin beschriebene Codierungsschema angewendet. Das Ziel der Block-STTD- Codierung ist die Generierung von zwei statistisch unabhängi gen Datensequenzen für die jeweiligen Sendeantennen. Nach der Block-STTD-Codierung werden die Datenblöcke in den beiden Antennenzweigen jeweils mit den für den Broadcast- Kanal reservierten CDMA-Code C(1) und dem zellspezifischen Scrambling-Code gespreizt, was in der Fig. 2 jeweils durch einen Block SCR1 bzw. SCR2 im jeweiligen Antennenzweig veran schaulicht ist. Danach werden die gespreizten Datenblöcke zu einem Burst mit Hilfe je eines Multiplexes MU1 bzw. MU2 im jeweiligen Antennenzweig multiplext und über die Antenne SA1 bzw. SA2 übertragen. Für die Antenne SA1 werden die Datenblö cke mit dem Midamble m(1) in einem Burst BU1 mit der zeitli chen Struktur nach Fig. 3 multiplext; entsprechend werden die Datenblöcke für die Antenne SA2 mit dem Midamble m(2) ge multiplext. Für den Broadcast-Kanal sind neben dem CDMA-Code c(1) auch die beiden Midambles m(1), m(2) vorzugsweise fest re serviert. Die Midamble m(2) wird dabei nur im Diversity-Mode verwendet, anderenfalls bleibt diese ungenutzt. Die beiden Midambles m(1), m(2) werden von einem zellspezifischen Basic Midamble Code generiert. Im Normal-Mode, d. h. wenn kein Di versity vorliegt, entfallen die Block-STTD-Codierung und die nachfolgenden Operationen im zweiten Antennenzweig.In release 99 , various diversity methods are provided for the UMTS 3.84 Mcps TDD standard, but only in the downlink direction and currently with 2 transmit antennas for the respective base station. For example, the so-called block STTD method (Space Time Trasmit Diversity) is specified for the physical broadcast channel P-CCPCH (= Primary Common Control Physical Channel). This method is shown schematically in FIG. 2. The base station BS1 (ver . Fig. 1, 4) is equipped with two transmit antennas. In diversity mode, the original signal is transmitted via a first antenna SA1 and a coded copy of the first, original antenna signal is transmitted via an antenna SA2. A so-called block STTD coder SC performs block-by-block coding of the data symbols S 1 to be transmitted with S N. The data for the first antenna SA1 are not encoded. The coding scheme of the data for the second antenna SA2 looks as follows: the data block at the coded input, consisting of N data symbols S 1 . , , S N is complex conjugated (represented by the symbol *), divided into two halves (S * 1 ,... S * n / 2 ) and (S * n / 2 + 1 ..., S * N ) and the order is reversed, whereby the part (S * n / 2 + 1 ,... S * n ) is provided with a negative sign. If the number N of data symbols S * 1 with S * n is odd, the first data symbol is not encoded. For the remaining, now even number of data symbols, the coding scheme described above is used. The aim of the block STTD coding is the generation of two statistically independent data sequences for the respective transmission antennas. After the block STTD coding, the data blocks in the two antenna branches are each spread with the CDMA code C (1) reserved for the broadcast channel and the cell-specific scrambling code, which is shown in FIG. 2 by a block SCR1 and SCR2 is illustrated in the respective antenna branch. The spread data blocks are then multiplexed into a burst using a multiplex MU1 or MU2 in the respective antenna branch and transmitted via the antenna SA1 or SA2. For the antenna SA1, the data blocks with the midamble m (1) are multiplexed in a burst BU1 with the temporal structure according to FIG. 3; the data blocks for the antenna SA2 are correspondingly multiplexed with the midamble m (2) . In addition to the CDMA code c (1) , the two midambles m (1) , m (2) are preferably served permanently for the broadcast channel. The midamble m (2) is only used in diversity mode, otherwise it remains unused. The two midambles m (1) , m (2) are generated by a cell-specific basic midamble code. In normal mode, ie if there is no diversity, the block STTD coding and the subsequent operations in the second antenna branch are omitted.
Vorzugsweise ist das jeweilige Teilnehmergerät wie z. B. UE1 lediglich mit einer einzigen Antenne zum Senden und Empfangen von Daten konfiguriert. Im Diversity-Mode werden deshalb die beiden Fadingsignale von der zuständigen Basisstation im Emp fänger des Teilnehmergeräts derart kombiniert, das jeweils das beste der beiden Empfangssignale ausgewählt wird. Auf je den Fall führt die Übertragung des Broadcast-Kanals im Diver sity-Mode zu einer Erhöhung des Detektionsaufwands im Empfän ger des jeweiligen Teilnehmergeräts.Preferably, the respective subscriber device such. B. UE1 with only one antenna for sending and receiving of data configured. That is why in diversity mode two fading signals from the responsible base station in the emp catcher of the subscriber device combined in such a way that each the best of the two received signals is selected. On each the case is the transmission of the broadcast channel in the diver sity mode to increase the detection effort in the receiver eng of the respective subscriber device.
Im 3.84 Mcps-TDD-Standard werden die zu übertragenden Daten in Zeitschlitzen in einer fest vorgegebenen Struktur, den sog. Bursts, übertragen. Für den Broadcast-Kanal werden die Daten nach einem ersten Bursttyp mit Spreizfaktor 16 gesen det. In Fig. 3 ist diese Burststruktur BU1 schematisch dar gestellt. Der Burst weist zwei Datenblöcke DA1, DA2 mit einem dazwischenliegenden Midamble-Teil MA zur Kanalschätzung auf. Das Ende des Bursts wird durch eine sog. Guard Period GP1 ge bildet, die als Schutzzeit bzw. Totzeit und damit zur Kanal separierung dient. Insgesamt besteht der Burst im 3.84 Mcps- TDD-UMTS-Standard aus 2560 Chips. Jeder Datenblöck DA1 bzw. DA2 besteht aus 976 Chips. Der Midamble-Teil MA hat eine Län ge von 512 Chips; die Guard Period ist 96 Chips lang. Ent sprechend dem Spreizfaktor von 16 werden in einem Zeitschlitz pro Burst 122 Datensymbole (61 Datensymbole pro Datenblock) übertragen. Mit der definierten Chipfrequenz von 3.84 Mcps (entspricht einer Chipdauer von Tc = 260,42 nsec) hat der Burst eine Länge von 666,67 µsec.In the 3.84 Mcps TDD standard, the data to be transmitted are transmitted in time slots in a predetermined structure, the so-called bursts. For the broadcast channel, the data are sent according to a first burst type with a spreading factor of 16 . In Fig. 3, this burst structure BU1 is shown schematically. The burst has two data blocks DA1, DA2 with an intermediate midamble part MA for channel estimation. The end of the burst is formed by a so-called Guard Period GP1, which serves as protection time or dead time and thus for channel separation. The burst in the 3.84 Mcps TDD UMTS standard consists of 2560 chips. Each data block DA1 or DA2 consists of 976 chips. The midamble part MA has a length of 512 chips; the guard period is 96 chips long. Corresponding to the spreading factor of 16, 122 data symbols (61 data symbols per data block) are transmitted in one time slot per burst. With the defined chip frequency of 3.84 Mcps (corresponds to a chip duration of Tc = 260.42 nsec) the burst has a length of 666.67 µsec.
Aufgrund der besonderen Bedeutung des Broadcast-Kanals ist es zweckmäßig, dass alle in einer Funkzelle sich momentan auf haltenden Teilnehmergeräte diesen Kanal optimal empfangen können. Über den Broadcast-Kanal werden alle systemrelevanten Informationen der Funkzelle übertragen, wie z. B. Informatio nen zur Leistungsregelung über die verfügbaren CDMA-Codes. Deshalb sendet die jeweilige Basisstation diesen Broadcast- Kanal in periodischen Zeitabständen, zumindest von Zeit zu Zeit. Alle Teilnehmergeräte in dieser Funkzelle hören diesen Broadcast-Kanal dann von Zeit zu Zeit, insbesondere perio disch ab. Falls sich beispielsweise die Übertragungseigen schaften in der Funkzelle verschlechtern, sendet die zustän dige Basisstation den Broadcast-Kanal insbesondere im Diver sity-Mode. Im Regelfall signalisiert dies die Basisstation allen in der Funkzelle befindlichen Teilnehmergeräten vorher über den Broadcast-Kanal selbst, so dass dementsprechend die Teilnehmergeräte vorbereitet sind, ein zweites Fadingsignal zu detektieren. Ansonsten müsste das jeweilige Teilnehmerge rät eine blinde Detektion des Diversity-Modes durch die stän dige Detektion des Midamble-Teils m(2) durchführen. Wird m(2) empfangen, so würde das jeweilige Teilnehmergerät den Diver sity-Mode erkennen; anderenfalls könnte es dem Broadcast- Kanal schlecht oder im schlimmsten Fall überhaupt nicht emp fangen. Jedenfalls würde diese blinde Methode einen erhebli chen Detektionsaufwand im Empfänger bedeuten.Due to the special importance of the broadcast channel, it is expedient that all subscriber devices currently in a radio cell can optimally receive this channel. All system-relevant information of the radio cell is transmitted via the broadcast channel, such as. B. Information for power regulation on the available CDMA codes. The respective base station therefore sends this broadcast channel at periodic intervals, at least from time to time. All subscriber devices in this radio cell then listen to this broadcast channel from time to time, in particular periodically. If, for example, the transmission properties in the radio cell deteriorate, the responsible base station sends the broadcast channel, in particular in diversity mode. As a rule, this signals the base station to all subscriber devices located in the radio cell beforehand via the broadcast channel itself, so that the subscriber devices are accordingly prepared to detect a second fading signal. Otherwise, the respective participant device would have to carry out a blind detection of the diversity mode by constantly detecting the midamble part m (2) . If m (2) is received, the respective subscriber device would recognize the diversity mode; otherwise, the broadcast channel may receive it poorly or, in the worst case, not at all. In any case, this blind method would mean a considerable amount of detection in the receiver.
Gegenwärtige Methoden zur Detektion des Broadcast-Kanals im Diversity-Mode setzen voraus, dass das jeweilige Teilnehmer gerät bereits in der Funkzelle eingebucht ist. Bisher werden die Fälle nicht betrachtet, bei der sich das Teilnehmergerät zum erste Mal (wenn z. B. ein Nutzer sein Handy einschaltet) oder durch Handover (Übergang von einer Nachbarzelle aus) in eine neue Zelle einbuchen will, und die Basisstation in die ser Funkzelle dem Broadcast-Kanal bereits im Diversity-Mode sendet. In diesen beiden Fällen wäre es für das jeweilige Teilnehmergerät vorteilhaft, bereits beim Vorgang des Einbu chens in die neue Zelle eine entsprechende Signalisierung des Diversity-Modes zu bekommen und seinen Empfänger dementspre chend einzustellen. Anderenfalls könnte das Teilnehmergerät diesen Broadcast-Kanal schlecht oder im "worst case" über haupt nicht empfangen, womit dann ein Einbuchen in die neue Funkzelle fehlschlagen würde.Current methods for the detection of the broadcast channel in Diversity mode require that the respective participant device is already registered in the radio cell. So far not considered the cases where the subscriber device for the first time (e.g. when a user turns on their phone) or by handover (transition from a neighboring cell) in wants to book a new cell and the base station in the This radio cell already uses the broadcast channel in diversity mode sends. In both of these cases, it would be for each Subscriber device advantageous, already during the installation process appropriate signaling of the To get diversity modes and respond accordingly accordingly. Otherwise the subscriber device could this broadcast channel badly or in the "worst case" Not received at all, with which a booking into the new one Radio cell would fail.
Desweiteren kann die bisherige Block-STTD-Codierung unter un günstigen Umständen nicht immer zu vollständig unkorellierten Sendesignalen führen, so dass im Empfänger des jeweiligen Teilnehmergeräts die Fadingeinflüsse nicht optimal minimiert werden können. Der Grund liegt insbesondere darin, dass die Anzahl der Datensymbole pro Datenblock ungerade ist, nämlich hier 61. Praktische Simulationsergebnisse zeigen, dass durch die Anwendung des Block-STTD-Verfahrens der Diversity-Gewinn bis zu 3 dB beträgt. Allerdings wird diese signifikante Ge winn nur in Szenarien mit niedriger Geschwindigkeit (Fußgän ger) erreicht. Für höhere Geschwindigkeiten und damit größe ren Fadingeinflüssen verringert dieser Gewinn, was u. a. durch die nicht-ideale Block-STTD-Codierung herrührt.Furthermore, the previous block STTD coding under un favorable circumstances are not always completely uncorrected Transmit signals so that in the receiver of each Subscriber devices do not optimally minimize the effects of fading can be. The reason is in particular that the Number of data symbols per data block is odd, namely here 61. Practical simulation results show that through the application of the block STTD method of diversity gain is up to 3 dB. However, this significant Ge winn only in low speed scenarios (pedestrian ger) reached. For higher speeds and therefore larger ren fading influences this gain, which u. a. by the non-ideal block STTD coding comes from.
Um eine einwandfreie Funkverbindung zwischen dem jeweiligen Teilnehmergerät und der Basisstation in seiner momentanen Aufenthaltsfunkzelle weitgehend sicherstellen zu können, ist deshalb eine optimale Detektion des Broadcast-Kanals auch im Diversity-Mode wünschenswert. Dies kann zum einen durch die Modulation mindestens eines Synchronisationskanals als weite re Methode zur Signalisierung des Diversity-Modes erreicht werden, zum Anderen zusätzlich oder unabhängig hiervon durch die Reservierung eines zweiten Spreizcodes für den Broadcast- Kanal zur Generierung von statistisch unabhängen Sendesigna len im Diversity-Mode der jeweiligen Basisstation. Dadurch kann der jeweilig Broadcast-Kanal auch im Diversity-Mode der jeweiligen Basisstation vom jeweiligen Teilnehmergerät opti mal detektiert werden. Denn zum einen können im Empfänger des jeweiligen Teilnehmergeräts die Fadingeinflüsse minimiert werden; zum anderen kann der Diversity-Mode der jeweiligen Basisstation rechtzeitig an die Teilnehmergeräte in deren Funkzelle in den Fällen signalisiert werden, bei der sich das jeweilige Teilnehmergerät zum ersten Mal oder durch Handover in diese neue Funkzelle einbuchen will.To ensure a perfect radio connection between the respective Subscriber device and the base station in its current To be able to largely ensure the residence radio cell therefore an optimal detection of the broadcast channel in the Diversity mode desirable. This can be done on the one hand by the Modulation of at least one synchronization channel as a wide one Re method for signaling the diversity mode reached on the other hand, additionally or independently the reservation of a second spreading code for the broadcast Channel for generating statistically independent broadcast designs len in diversity mode of the respective base station. Thereby can the respective broadcast channel also in the diversity mode of the respective base station from the respective subscriber device opti times are detected. Because on the one hand, the recipient of the minimizes the fading influences of the respective subscriber device become; on the other hand, the diversity mode of the respective Base station in time to the subscriber devices in their Radio cell are signaled in cases where the respective subscriber device for the first time or by handover wants to log into this new radio cell.
Im folgenden werden zwei Verfahren zur optimalen Detektion des Broadcast-Kanals im Diversity-Mode der jeweiligen Basis station für den UMTS 3.84 Mcps TDD-Standard beschrieben:The following describes two methods for optimal detection of the broadcast channel in the diversity mode of the respective base station for the UMTS 3.84 Mcps TDD standard:
Dieses erste Verfahren beruht auf die Modulation des Synchro nisationskanals (SCH = Synchronisation Channel) als weitere Methode zur Signalisierung des Diversity-Modes. Auf diese Weise kann dem jeweiligen Teilnehmergerät bereits beim Einbu chungsvorgang (Teilnehmergerät wie z. B. UE1 will sich zum ersten Mal oder durch Handover in eine neue Funkzelle einbu chen) signalisiert werden, ob der wichtige Broadcast-Kanal bereits im Diversity-Mode von der zuständigen Basisstation gesendet wird oder nicht. Das hier beschriebene Verfahren ist analog zum Verfahren, wie es bereits im UMTS-FDD-Mode spezi fiziert ist (3G TS 25.211: Physical Channels and mapping of transport channels onto physical channels (TDD), Release 1999, Version 3.3.0 (2000-06)). Beim Einbuchungsvorgang in eine Funkzelle synchronisiert sich jeweils das Teilnehmerge rät auf die dort zuständige Basisstation. Dies erfolgt durch die Detektion des sog. Synchronisationskanals SCH und des Broadcast-Kanals der neuen Funkzelle. Im UMTS-Standard wird dieser Prozess als Zellsuche bezeichnet.This first method is based on the modulation of the synchronization channel (SCH = Synchronization Channel) as a further method for signaling the diversity mode. In this way, the respective subscriber device can already be signaled during the login process (subscriber device such as UE1 wants to login to a new radio cell for the first time or by handover) whether the important broadcast channel is already in diversity mode from the competent base station is sent or not. The method described here is analogous to the method already specified in UMTS-FDD mode (3G TS 25.211 : Physical Channels and mapping of transport channels onto physical channels (TDD), Release 1999 , Version 3.3.0 ( 2000- 06 )). During the registration process in a radio cell, the subscriber unit synchronizes itself to the base station responsible there. This is done by detecting the so-called synchronization channel SCH and the broadcast channel of the new radio cell. In the UMTS standard, this process is referred to as cell search.
Im 3.84 Mcps TDD-Mode ist ein Frequenzkanal in 15 Zeitschlit zen Ts0 mit Ts14 und einem TDMA-Rahmen (= Frame) wie z. B. FRi, FRi + 1 zusammengefasst. Fig. 4 zeigt dazu die entsprechende Rahmenstruktur in schematischer Darstellung. Ein Zeit rahmen wie z. B. FRi hat hier im Ausführungsbeispiel vorzugs weise eine zeitliche Länge FP von etwa 10 msec. In Fig. 1 ist der Synchronisationskanal dargestellt. Innerhalb der Rah menstruktur von Fig. 4 wird der Broadcast-Kanal P-CCPCH und der Synchronisationskanal SCH in bestimmten Zeitschlitzen pe riodisch gesendet. Beispielsweise können der P-CCPCH und der SCH im selben Zeitschlitz gesendet werden. Anstelle dessen ist es auch möglich, den P-CCPCH und den SCH in getrennten Zeitschlitzen zu übertragen. In der Fig. 1 ist der Fall dar gestellt, dass der P-CCPCH im Zeitschlitz Ts0 und der SCH im Zeitschlitz Ts8 gesendet wird, d. h. der P-CCPCH und der SCH werden um 8 Zeitschlitze voneinander versetzt bzw. getrennt übertragen.In 3.84 Mcps TDD mode, a frequency channel in 15 time slots Ts0 with Ts14 and a TDMA frame (= frame) such. B. FRi, FRi + 1 summarized. Fig. 4 shows, the corresponding frame structure in a schematic representation. A time frame such as B. FRi has in the exemplary embodiment, a time length FP of about 10 msec. In Fig. 1 the synchronization channel is shown. Menstruktur within the yard of FIG. 4, the broadcast channel P-CCPCH and the synchronization channel SCH pe in certain time slots is sent riodisch. For example, the P-CCPCH and the SCH can be sent in the same time slot. Instead, it is also possible to transmit the P-CCPCH and the SCH in separate time slots. In FIG. 1, the case is made is that the P-CCPCH in the time slot TS0 and the SCH is sent in time slot Ts8, ie the P-CCPCH and the SCH are offset by 8 time slots from one another or transmitted separately.
Auf dem Synchronisationskanal SCH werden parallel der Primary Synchronisation Code (SSC's) cp und jeweils 3 Secondary Syn chronisation Codes (SSC's) C#1, C#2, C#3 mit einem Zeit-Offset toffset übertragen. Diese Synchronisationscodes haben vorzugs weise eine zeitliche Länge PE von 256 Chips. Für das gesamte TDD-System gibt es nur einen Primary Synchronisation Code ESC und 12 Secondary Synchronisation Codes SSC's. Die jeweilige Basisstation sendet auf dem Synchronisationskanal SCH die entsprechenden Synchronisationscodes, die es dem jeweiligen Teilnehmergerät erlauben, sich auf die Basisstation zeitlich zu synchronisieren (Zeitschlitz- und Rahmensynchronisation). Auf diese Weise wird weitgehend sichergestellt, dass das je weilige Teilnehmergerät synchron mit dem Zeittakt der zustän digen Basisstation Daten senden und empfangen kann.The primary synchronization code (SSC's) c p and in each case 3 secondary synchronization codes (SSC's) C # 1 , C # 2 , C # 3 are transmitted in parallel on the synchronization channel SCH with a time offset t offset . These synchronization codes preferably have a time length PE of 256 chips. There is only one primary synchronization code ESC and 12 secondary synchronization codes SSC's for the entire TDD system. The respective base station sends the corresponding synchronization codes on the synchronization channel SCH, which allow the respective subscriber device to synchronize in time with the base station (time slot and frame synchronization). In this way it is largely ensured that the respective subscriber device can send and receive data synchronously with the time base of the responsible base station.
In der Spezifikation 3G TS 25.224: Pysical Layer Procedures (TDD), Release 1999, Version 3.3.0 (2000-06) ist der Prozess der Zellsuche beschrieben. In einem ersten Schritt detektiert das jeweilige Teilnehmergerät den Primary Synchronasation Co de PSC, der in allen Funkzellen verwendet wird. Bei Erfolg hat sich das jeweilige Teilnehmergerät auf die Basisstation der stärksten Funkzelle in seiner Umgebung auf Zeitschlitz- Ebene synchronisiert. In einem zweiten Schritt detektiert das Teilnehmergerät die drei modulierten SSCs, wobei die Modula tion durch die Faktoren b#1, b#2, b#3 dargestellt ist. Bei Er folg weiß dann das Teilnehmergerät zum einen, welche Codes ( wie z. B. Scrambling Code, Basic Midamble Code) in der Funk zelle verwendet werden, und zum anderen in welchem Zeit schlitz der Broadcast-Kanal übertragen wird. Im dritten und letzen Schritt versucht das Teilnehmergerät dem Broadcast- Kanal zu lesen, um so die wichtigen Systeminformationen der Funkzelle in Erfahrung zu bringen. Waren alle drei Schritte erfolgreich, so war die Zellsuche des Teilnehmergeräts er folgreich und das Teilnehmergerät ist damit in die Funkzelle eingebucht. Anderenfalls wiederholt sich der Vorgang.The specification 3 G TS 25.224 : Physical Layer Procedures (TDD), Release 1999 , Version 3.3.0 ( 2000-06 ) describes the process of the cell search. In a first step, the respective subscriber device detects the primary synchronization Co de PSC, which is used in all radio cells. If successful, the respective subscriber device has synchronized itself to the base station of the strongest radio cell in its environment at the time slot level. In a second step, the subscriber device detects the three modulated SSCs, the modulation being represented by the factors b # 1 , b # 2 , b # 3 . In the case of success, the subscriber device then knows, on the one hand, which codes (such as scrambling code, basic midamble code) are used in the radio cell and, on the other hand, the time slot in which the broadcast channel is transmitted. In the third and last step, the subscriber device tries to read the broadcast channel in order to find out the important system information of the radio cell. If all three steps were successful, the cell search of the subscriber device was successful and the subscriber device is thus logged into the radio cell. Otherwise the process is repeated.
Zur Signalisierung des Diversity-Modes ist es insbesondere zweckmäßig, eine Modulation des Synchronisationskanals SCH, bevorzugt des Primary Synchronisation Codes cp, mit einem Kennzeichnungsfaktor b durchzuführen. Denn bisher wird im 3.84 Mcps TDD-Mode der PSC unmoduliert übertragen. Mit diesem Kennzeichnungsfaktor b wird angezeigt, ob der Broadcast-Kanal im Diversity-Mode (dann wird ja die Block-STTD-Codierung an gewendet) gesendet wird oder nicht. Vorzugsweise wird der Kennzeichnungsfaktor b = -1 gewählt, wenn der Broadcast-Kanal P-CCPCH im Diversity-Mode von der jeweiligen Basisstation ge sendet wird. Im Normal-Mode der jeweiligen Basisstation wird der Kennzeichnungsfaktor mit umgekehrten Vorzeichen versehen, d. h. es gilt b = +1.To signal the diversity mode, it is particularly expedient to carry out a modulation of the synchronization channel SCH, preferably the primary synchronization code c p , with an identification factor b. So far, the PSC has been transmitted unmodulated in 3.84 Mcps TDD mode. This identification factor b indicates whether the broadcast channel is sent in diversity mode (then block STTD coding is used) or not. The identification factor b = -1 is preferably selected if the broadcast channel P-CCPCH is sent in diversity mode by the respective base station. In normal mode of the respective base station, the identification factor is provided with the opposite sign, ie b = +1.
In der Fig. 2 ist die derzeitige Block-STDD-Codierung darge stellt, die keine vollständig statistisch unabhängigen Daten sequenzen erzeugt, so dass im Empfänger des jeweiligen Teil nehmergeräts die Fadingeinflüsse aufgrund von Laufzeiteffek ten, usw. nicht optimal minimiert werden können. In dem hier vorgestellten Verfahren wird vorgeschlagen, für den zweiten Antennenzweig der Block-STTD-Codierung einen anderen CDMA- Code zur Spreizung der Block-STTD codierten Datensequenz zu nehmen, anstatt wie bisher einen einzigen CDMA-Code C(1). Auf diese Weise wird durch zwei verschiedene CDMA-Codes für den ersten und zweiten Antennenzweig eine verbesserte statisti sche Unabhängigkeit der Datensequenzen der beiden Antennen signale erreicht, so das Fadingeinflüsse im Empfänger des je weiligen Teilnehmergeräts minimiert werden können.In Fig. 2, the current block STDD coding is Darge that does not generate completely statistically independent data sequences, so that in the receiver of the respective subscriber device, the fading influences due to runtime effects, etc. cannot be optimally minimized. In the method presented here, it is proposed to use a different CDMA code for spreading the block STTD-encoded data sequence for the second antenna branch of the block STTD coding, instead of a single CDMA code C (1) as previously. In this way, an improved statistical independence of the data sequences of the two antenna signals is achieved by two different CDMA codes for the first and second antenna branches, so that the fading influences in the receiver of the respective subscriber device can be minimized.
Bisher sind bereits für den Broadcast-Kanal der Spreizcode C(1) und die Midambles m(1), m(2) fest reserviert. Zweckmäßig ist es insbesondere, zusätzlich den Spreizcode c(2) fest für den Broadcast-Kanal zu reservieren, der nur im Fall des Di versity-Modes verwendet wird. Anderenfalls bleibt er unge nutzt. Durch diese feste Reservierung eines zweiten CDMA- Codes erniedrigt sich die Systemkapazität, weil dann im sel ben Zeitschlitz dieser reservierte Code nicht für andere Ka näle genutzt werden kann. Beispielsweise beträgt der Verlust im "worst case" etwa 3%. Hierbei wurde angenommen, dass nur 2 Zeitschlitze pro Frame mit Spreizfaktor 16 für die Downlink- Richtung zur Verfügung stehen. Andererseits beträgt der Ver lust im Normalfall, d. h. 8 Zeitschlitze pro Frame mit Spreiz faktor 16 für die Downlink-Richtung weniger als 1%. In Anbet racht des Diversity-Gewinns durch die Minimierung der Fading- Einflüsse am Empfänger wird der Verlust der Systemkapazität als tolerierbar betrachtet.So far, the spreading code C (1) and the midambles m (1) , m (2) have already been reserved for the broadcast channel. It is particularly useful to additionally reserve the spread code c (2) for the broadcast channel, which is only used in the case of the diversity mode. Otherwise it remains unused. This fixed reservation of a second CDMA code lowers the system capacity because then this reserved code cannot be used for other channels in the same time slot. For example, the worst case loss is about 3%. It was assumed here that only 2 time slots per frame with spread factor 16 are available for the downlink direction. On the other hand, the loss is normally less than 1%, ie 8 time slots per frame with spread factor 16 for the downlink direction. In view of the diversity gain by minimizing the fading influences on the receiver, the loss of the system capacity is considered tolerable.
Als weitere Variante kann anstelle des zweiten Spreizcodes c(2) auch ein anderer Spreizcode reserviert werden. Insgesamt stehen hier weitere 14 Möglichkeiten (c(3) bis c(16)) zur Ver fügung.As a further variant, another spreading code can also be reserved instead of the second spreading code c (2) . A total of another 14 options (c (3) to c (16) ) are available.
Weiterhin kann der Diversity-Mode der jeweiligen Basisstation
bei der Funkzellensuche des jeweiligen Teilnehmergeräts
zweckmäßigerweise auch folgendermaßen durchgeführt werden:
Ausgehend von Fig. 1 wird beispielsweise der Broadcast-Kanal
P-CCPCH im Zeitschlitz Ts0 und der Synchronisationskanal SCH
im Zeitschlitz Ts8 übertragen. Auf dem Synchronisationskanal
werden parallel die modulierten PSC und 3 SSCs mit einem
zeitlichen Offset toffset übertragen. Je nachdem ob der Broad
cast-Kanal im Diversity-Mode gesendet wird oder nicht, wird
dies jetzt dem jeweiligen Teilnehmergerät durch den modulier
ten PSC signalisiert; die Modulation wird dabei durch Multi
plikation des Primary Synchronisation Codes PSC mit dem Kenn
zeichnungsfaktor b durchgeführt. Falls Diversity-Mode vor
liegt, dann ist b = -1 gewählt; anderenfalls ist b = +1 ge
wählt. Wenn im Rahmen der Funkzellensuche der nun modulierte
PSC vom jeweiligen Teilnehmergerät detektiert wird, dann
weiss dieses Teilnehmergerät durch den Kennzeichnungsfaktor
b, ob Diversity-Mode für den Broadcast-Kanal vorliegt oder
nicht. Falls Diversity-Mode vorliegt, dann kann der Broad
cast-Kanal im Zeitschlitz im Ts0 vom Teilnehmergerät optimal
detektiert werden, und das Teilnehmergerät kann sich erfolg
reich in die neue Funkzelle einbuchen.Furthermore, the diversity mode of the respective base station can expediently also be carried out in the radio cell search of the respective subscriber device as follows:
Starting from Fig. 1 of the broadcast channel P-CCPCH in the time slot TS0 and the synchronization channel SCH is transmitted, for example in the time slot Ts8. The modulated PSC and 3 SSCs are transmitted in parallel on the synchronization channel with a time offset t offset . Depending on whether the broadcast channel is sent in diversity mode or not, this is now signaled to the respective subscriber device by the modulated PSC; the modulation is carried out by multiplying the primary synchronization code PSC with the labeling factor b. If there is diversity mode, then b = -1 is selected; otherwise b = +1 is selected. If the now modulated PSC is detected by the respective subscriber device as part of the radio cell search, then this subscriber device knows through the identification factor b whether diversity mode is present for the broadcast channel or not. If diversity mode is present, then the broadcast channel in the time slot in the Ts0 can be optimally detected by the subscriber device, and the subscriber device can successfully log into the new radio cell.
Weiterhin kann die Block-STDD-Codierung insbesondere folgen
dermaßen durchgeführt werden:
Der Block-STTD-Coder führt die blockweise Codierung von Da
tensymbolen entsprechend der Fig. 2 durch. Nach der Block-
STTD-Codierung werden die Datenblöcke im ersten Antennenzweig
mit dem reservierten CDMA-Code C(1) und dem zellspezifischen
Scrambling-Code gespreizt, was durch den SCR1-Block darge
stellt ist. Danach werden die gespreizten Datenblöcke mit Mi
damblen m(1) zu einem Burst nach Typ 1 entsprechend Fig. 3
mit Hilfe des Multiplexers MU1 multiplext und über die Anten
ne SA1 übertragen. Im zweiten Antennenzweig werden die Daten
blöcke jetzt mit dem reservierten CDMA-Code c(2) und dem zell
spezifischen Scrambling-Code mit Hilfe des Scramblers SCR2
gespreizt. Danach werden die gespreizten Datenblöcke wie im
ersten Antennenzweig mit Midamblen m(2) zu einem Burst ent
sprechend dem Typ BU1 nach Fig. 3 mit Hilfe des Multiplexers
MU2 gemultiplext und über die zweite Antenne SA2 übertragen.In addition, the block STDD coding can be carried out in particular as follows:
The block STTD coder performs the block-wise coding of data symbols in accordance with FIG. 2. After the block STTD coding, the data blocks in the first antenna branch are spread with the reserved CDMA code C (1) and the cell-specific scrambling code, which is represented by the SCR1 block. Thereafter, the spread data blocks are multiplexed with Mi damblen m (1) into a type 1 burst according to FIG. 3 with the aid of the multiplexer MU1 and transmitted via the antenna SA1. In the second antenna branch, the data blocks are now spread with the reserved CDMA code c (2) and the cell-specific scrambling code using the scrambler SCR2. Then the spread data blocks are multiplexed as in the first antenna branch with midamblen m (2) into a burst corresponding to the type BU1 according to FIG. 3 with the aid of the multiplexer MU2 and transmitted via the second antenna SA2.
Claims (5)
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE2000157487 DE10057487A1 (en) | 2000-11-20 | 2000-11-20 | Broadcast channel detection method has statistically independent broadcast signals for mobile subscriber generated in radio cell of mobile communications base station |
| TW90127418A TW546974B (en) | 2000-11-20 | 2001-11-05 | Process for detecting at least one broadcast channel and a radio communication system concerned |
| CN 01130305 CN1235417C (en) | 2000-11-20 | 2001-11-20 | Method for detecting at least one broadcasting channel and its radio communication system |
Applications Claiming Priority (1)
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