DE19810813A1 - Verfahren und Funk-Kommunikationssystem zur Datenübertragung - Google Patents

Abstract

Beim Verfahren zur Datenübertragung in einem Funk-Kommunikationssystem besteht zwischen einer Basisstation und zumindest einer weiteren Funkstation eine Funkschnittstelle für Signale einer Verbindung, wobei zur Datenübertragung in Aufwärtsrichtung eine erste Trägerfrequenz und Abwärtsrichtung eine zweite Trägerfrequenz benutzt wird, die in einem vorbestimmten Verhältnis zueinander stehen. Erfindungsgemäß wird die erste Trägerfrequenz vor der zweiten Trägerfrequenz für die Verbindung benutzt. Damit können zuerst die Kanalbedingungen in Aufwärtsrichtung bestimmt werden, bevor ein Senden in Abwärtsrichtung erfolgt. Die Informationen über die Kanalbedingungen sind damit stets aktuell. Bei einem TDD- oder FDD-Übertragungsverfahren können somit trotz Frequenzspringens adaptive Antennen benutzt werden.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und ein Funk-Kommunika­ tionssystem zur Datenübertragung über eine Funkschnittstelle, insbesondere für eine Funkschnittstelle mit adaptiver Strahl­ formung in Abwärtsrichtung oder andere die Abwärtsrichtung betreffende Maßnahmen.

In Funk-Kommunikationssystemen werden Nachrichten (beispiels­ weise Sprache, Bildinformationen oder andere Daten) mit Hilfe von elektromagnetischen Wellen über eine Funkschnittstelle zwischen sendender und empfangender Funkstation (Basisstation bzw. Mobilstation) übertragen. Das Abstrahlen der elektro­ magnetischen Wellen erfolgt dabei mit Trägerfrequenzen, die in dem für das jeweilige System vorgesehenen Frequenzband liegen. Beim GSM (Global System for Mobile Communication) liegen die Trägerfrequenzen im Bereich von 900, 1800 bzw. 1900 MHz. Für zukünftige Mobilfunknetze mit CDMA- oder TD/CDMA-Übertragungsverfahren über die Funkschnittstelle, beispielsweise das UMTS (Universal Mobile Telecommunication System) oder andere Systeme der 3. Generation sind Frequenzen im Frequenzband von ca. 2000 MHz vorgesehen.

Signale unterliegen bei ihrer Ausbreitung in einem Ausbrei­ tungsmedium Störungen durch Rauschen. Durch Beugungen und Reflexionen durchlaufen Signalkomponenten verschiedene Aus­ breitungswege und überlagern sich beim Empfänger und führen dort zu Auslöschungseffekten. Zum weiteren kommt es bei meh­ reren Signalquellen zu Überlagerungen dieser Signale. Fre­ quenzmultiplex (FDMA), Zeitlagenmultiplex (TDMA) oder als Codemultiplex (CDMA) bekannte Verfahren dienen zur Unter­ scheidung der Signalquellen und damit zur Trennung der Sig­ nale.

Das gegenwärtig existierende GSM-Mobilfunksystem ist ein Funk-Kommunikationssystem mit einer TDMA-Komponente zur Teil­ nehmerseparierung (Time Division Multiple Access). Gemäß einer Rahmenstruktur werden Nutzinformationen der Teilnehmer­ verbindungen in Zeitschlitzen übertragen. Ein Senden in Ab­ wärtsrichtung erfolgt drei Zeitschlitze vor einem Senden in Aufwärtsrichtung.

Aus DE 195 49 148 ist ein Mobil-Kommunikationssystem bekannt, das eine TDMA/CDMA-Teilnehmerseparierung (CDMA code division multiple access) nutzt und empfangsseitig ein JD-Verfahren (joint detection) anwendet, um unter Kenntnis von Spreizkodes mehrerer Teilnehmer eine verbesserte Detektion der übertra­ genen Nutzinformationen vorzunehmen. In einer Frequenz/Zeit­ schutzkombination werden gleichzeitig Informationen mehrerer Nutzdatenverbindungen übertragen, die durch ihren Spreizkode unterscheidbar sind.

Aus DE 197 12 549 ist es bekannt, adaptive Antennen (smart antennas) zu nutzen, um die Übertragungskapazität in Auf­ wärtsrichtung zu erhöhen. Die mit Hilfe der intelligenten Antennen durchführbare Strahlformung erfordert jedoch aktuelle Informationen über die Kanalbedingungen. Diese aktuellen Informationen erhält die Basisstation im GSM-Mobil­ funksystem jedoch erst nachdem die Datenübertragung in Abwärtsrichtung bereits stattgefunden hat.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Datenübertra­ gung in Funk-Kommunikationssystemen zu verbessern, falls eine adaptive Strahlformung oder andere die Abwärtsrichtung be­ treffende Maßnahmen eingesetzt werden sollen. Diese Aufgabe wird durch das Verfahren zur Datenübertragung nach Anspruch 1 ausgehend von den Merkmalen des Oberbegriffs durch die kenn­ zeichnenden Merkmale gelöst. Es ist ebenso ein Funk-Kommuni­ kationssystem angegeben, das das Verfahren zur Datenübertra­ gung umsetzt. Vorteilhafte Weiterbildungen sind den Unteran­ sprüchen zu entnehmen.

Beim Verfahren zur Datenübertragung in einem Funk-Kommunika­ tionssystem besteht zwischen einer Basisstation und zumindest einer weiteren Funkstation eine Funkschnittstelle für Signale einer Verbindung, wobei zur Datenübertragung in Aufwärtsrich­ tung eine erste Trägerfrequenz und Abwärtsrichtung eine zwei­ te Trägerfrequenz benutzt wird, die in einem vorbestimmten Verhältnis zueinander stehen. Erfindungsgemäß wird die erste Trägerfrequenz vor der zweiten Trägerfrequenz für die Verbin­ dung benutzt. Damit können zuerst die Kanalbedingungen in Aufwärtsrichtung bestimmt werden, bevor ein Senden in Ab­ wärtsrichtung erfolgt. Die Informationen über die Kanalbe­ dingungen sind damit stets aktuell. Besonders wichtig ist dies in Szenarios, in den sich die Übertragungsbedingungen, d. h. die die Verbindung störenden weiteren Verbindungen in der gleichen oder in Nachbarzellen bzw. Störeinflüssen außer­ halb des Funk-Kommunikationssytems, ständig ändern. Die Über­ tragungsbedingungen können sich aktiv, d. h. für die eigene Verbindung, oder passiv, d. h. aus der Umgebung heraus, än­ dern.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterentwicklung der Erfindung werden die erste und zweite Trägerfrequenz zyklisch oder pseudo-zufallsgesteuert verändert und die Veränderung der ersten Trägerfrequenz vor der Veränderung der zweiten Träger­ frequenz vorgenommen. Die zyklische oder pseudo-zufallsge­ steuerte Veränderung der Trägerfrequenz wird beispielsweise beim Frequenzspringen (frequency hopping) benutzt, um eine größere Dekorrelation der Kanalbedingungen über der Zeit zu erreichen. Wird eine neue Trägerfrequenz zuerst in Auf­ wärtsrichtung benutzt, können für die Abwärtsrichtung äqui­ valente Kanalbedingungen abgeschätzt werden, wenn das vor­ bestimmte Verhältnis beider Trägerfrequenzen beachtet wird. Das Frequenzspringen kann dabei für die Verbindung und/oder für störende Einflüsse anderer Verbindungen auftreten. Alter­ nativ oder zusätzlich zum Frequenzspringen kann sich von Rahmen zu Rahmen die Zuordnung von Verbindungen zu Zeit­ schlitzen ändern. Auch dadurch ergibt sich eine neue Inter­ ferenzsituation, die erfindungsgemäß schnell erfaßt wird.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann vorteilhafterweise für TDD (time division duplex)-Übertragungssysteme eingesetzt werden, bei denen in Aufwärts- und Abwärtsrichtung jeweils die gleiche Trägerfrequenz benutzt werden. Es ist jedoch auch für FDD (frequency division duplex)-Übertragungssysteme nutz­ bar, bei denen für Aufwärts- und Abwärtsrichtung unterschied­ liche Trägerfrequenzen benutzt werden, die einem festen Fre­ quenzabstand (z. B. Duplex-Abstand) haben. Bei FDD-Übertra­ gungssystemen kann auch vorgesehen sein, daß das vorbestimmte Verhältnis von erster Trägerfrequenz zu zweiter Trägerfre­ quenz einstellbar ist. Je schmalbandiger die Bandbreite eines Kanals der Funkschnittstelle und/oder je größer die Hopping- Bandbreite ist, um so wirkungsvoller ist die Dekorrelation mittels Frequenzspringen. Aber auch ein länger wirkender Übergang auf eine neue Interferenzsituation, z. B. bei DTX oder einer Paketdatenübertragung (GPRS), sollte zuerst in Aufwärtsrichtung erfolgen.

Es liegt weiterhin im Rahmen der Erfindung, daß die Funk­ schnittstelle eine TDMA-Komponente hat und eine Numerierung von Zeitschlitzen in Aufwärtsrichtung von der in Abwärtsrich­ tung abgeleitet wird. Damit können sich die weiteren Funk­ stationen auf die Rahmennumerierung der Basisstation syn­ chronisieren. Alternativ oder zusätzlich ist es möglich, daß die Funkschnittstelle eine CDMA-Komponente hat und die Si­ gnale in logischen Rahmen übertragen werden. Auch hierbei ist es notwendig, daß zuerst die Aufwärtsrichtung ausgewertet wer­ den kann, bevor die Sendesignale für die Abwärtsrichtung ge­ formt werden.

Besonders vorteilhaft ist die erfindungsgemäße Gestaltung der Funkschnittstelle, falls aus den in Aufwärtsrichtung über­ tragenen Signalen räumliche Kanaleigenschaften für eine Ver­ bindung bestimmt werden, die in Abwärtsrichtung zu einer Strahlformung für diese Verbindung benutzt werden. Damit werden die aktuellen Kanalbedingungen nicht nur zur Kanal­ schätzung u.ä. ausgewertet, sondern auch zur Strahlformung benutzt. Die Strahlformung bringt eine weitere Kapazitäts­ steigerung mit sich, da zwei oder mehrere Teilnehmersignale auch bei gleicher Trägerfrequenz, gleichem Zeitschlitz und/oder gleichem CDMA-Kode durch unterschiedliche räumliche Kanaleigenschaften trennbar sind.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbei­ spiels bezugnehmend auf zeichnerische Darstellungen näher er­ läutert.

Dabei zeigen

Fig. 1 ein Blockschaltbild eines Mobilfunknetzes,

Fig. 2 eine schematische Darstellung der Rahmenstruktur der Funkübertragung mit TD/CDMA-Funkschnittstelle,

Fig. 3 eine schematische Darstellung der Rahmenstruktur der Funkübertragung mit W-CDMA-Funkschnittstelle,

Fig. 4 eine schematische Darstellung des Frequenzspringens für TDD-Systeme,

Fig. 5 eine schematische Darstellung des Frequenzspringens für FDD-Systeme,

Fig. 6 Blockschaltbilder einer Basisstation und eine Mobil­ station,

Fig. 7 ein Blockschaltbild der Antenneneinrichtung und der Basisstation bezüglich einer Auswertung der räum­ lichen Kanaleigenschaften,

Fig. 8 ein Blockschaltbild eines Strahlformungsnetzwerks, und

Fig. 9 ein Ablaufdiagramm für die Datenübertragung.

Das in Fig. 1 dargestellte Funk-Kommunikationssystem ent­ spricht in seiner Struktur einem bekannten GSM-Mobilfunknetz, das aus einer Vielzahl von Mobilvermittlungsstellen MSC besteht, die untereinander vernetzt sind bzw. den Zugang zu einem Festnetz PSTN herstellen. Weiterhin sind diese Mobil­ vermittlungsstellen MSC mit jeweils zumindest einer Einrich­ tung zum Funkschnittstellenmanagement RNC verbunden. Jede dieser Einrichtungen RNC ermöglicht wiederum eine Verbindung zu zumindest einer Basisstation BS. Eine solche Basisstation BS kann über eine Funkschnittstelle eine Verbindung zu wei­ teren Funkstationen aufbauen, z. B. zu Mobilstationen MS oder anderen Endgeräten. Die erfindungsgemäße Einrichtung zum Funkschnittstellenmanagement RNC kann auch in einer Basis­ station BS realisiert werden.

In Fig. 1 sind beispielhaft Verbindungen V1, V2, Vk zur Über­ tragung von Nutzinformationen und Signalisierungsinforma­ tionen zwischen Mobilstationen MS1, MS2, MSk, MSn und einer Basisstation BS dargestellt. Ein Operations- und Wartungs­ zentrum OMC realisiert Kontroll- und Wartungsfunktionen für das Mobilfunknetz bzw. für Teile davon. Die Funktionalität dieser Struktur ist auf andere Funk-Kommunikationssysteme übertragbar, in denen die Erfindung zum Einsatz kommen kann, insbesondere für Teilnehmerzugangsnetze mit drahtlosem Teil­ nehmeranschluß. Bei solchen Teilnehmerzugangsnetzen sind die weiteren Funkstationen stationär.

Die Rahmenstruktur der Funkübertragung ist aus Fig. 2 er­ sichtlich. Gemäß einer TDMA-Komponente ist eine Aufteilung eines breitbandigen Frequenzbereiches, beispielsweise der Bandbreite B = 1,2 MHz in mehrere Zeitschlitze ts, beispiels­ weise 8 Zeitschlitze ts0 bis ts7 vorgesehen. Jeder Zeit­ schlitz ts innerhalb des Frequenzbereiches B bildet eine Fre­ quenz/Zeitschlitzkombination. Ein Teil der Zeitschlitze ts0 bis ts2 werden in Aufwärtsrichtung und ein Teil der Zeit­ schlitze ts3 bis ts7 werden in Abwärtsrichtung benutzt. Die Übertragung in Aufwärtsrichtung erfolgt vor der Übertragung in Abwärtsrichtung. Bei diesem TDD-Übertragungsverfahren ist eine erste Trägerfrequenz fup1 für die Aufwärtsrichtung gleich einer zweiten Trägerfrequenz fdw1 für die Abwärts­ richtung. Gleiches wiederholt sich für weitere Trägerfre­ quenzen fup2 . . . fupn und fdw2 . . . fdwn.

Innerhalb der Frequenz/Zeitschlitzkombination, die allein zur Nutzdatenübertragung vorgesehen sind, werden Informationen mehrerer Verbindungen in Funkblöcken übertragen. Diese Funk­ blöcke zur Nutzdatenübertragung bestehen aus Abschnitten mit Daten d, in denen Abschnitte mit empfangsseitig bekannten Trainingssequenzen tseq1 bis tseqn eingebettet sind. Die Da­ ten d sind verbindungsindividuell mit einer Feinstruktur, einem Teilnehmerkode c, gespreizt, so daß empfangsseitig bei­ spielsweise n Verbindungen durch diese CDMA-Komponente sepa­ rierbar sind.

Die Spreizung von einzelnen Symbolen der Daten d bewirkt, daß innerhalb der Symboldauer T_sym Q Chips der Dauer T_chip über­ tragen werden. Die Q Chips bilden dabei den verbindungsindi­ viduellen Teilnehmerkode c. Weiterhin ist innerhalb des Zeit­ schlitzes ts eine Schutzzeit gp zur Kompensation unter­ schiedlicher Signalaufzeiten der Verbindungen vorgesehen.

Innerhalb eines breitbandigen Frequenzbereiches B werden die aufeinanderfolgenden Zeitschlitze ts nach einer Rahmenstruk­ tur gegliedert. So werden acht Zeitschlitze ts zu einem Rah­ men zusammengefaßt, wobei beispielsweise ein Zeitschlitz ts3 eine Frequenz/Zeitschlitzkombination zur Nutzdatenübertragung bildet, wobei letztere wiederkehrend von einer Gruppe von Verbindungen genutzt wird.

In Fig. 3 ist ein FDD-Übertragungsverfahren gezeigt, daß keine TDMA-Komponente enthält. Bei diesem FDD-Übertragungsverfahren stehen in Auf- und Abwärtsrichtung Frequenzkanäle zur Ver­ fügung, wobei die ersten Trägerfrequenzen fup1, fup2, fupn in Aufwärtsrichtung durch einen festen Duplex-Abstand von den zweiten Trägerfrequenzen fdw1, fdw2, fdwn in Abwärtsrichtung getrennt sind. Die Bandbreite B ist dabei bespielsweise 5 MHz, so daß in jedem Frequenzkanal Signale mehrerer Verbin­ dungen V1, V2, Vn übertragen werden. Die Signale der Ver­ bindungen V1, V2, Vn sind durch einen individuellen Spreiz­ kode unterscheidbar. Die Datenübertragung erfolgt in logi­ schen Rahmen. Die Benutzung der ersten Trägerfrequenz fdup1 für die Aufwärtsrichtung erfolgt dabei vor der korrespondie­ renden, d. h. über den Duplex-Abstand getrennten, zweiten Trä­ gerfrequenz fdw1 für die Abwärtsrichtung.

Aus den Fig. 4 und 5 ist ersichtlich, daß bei Einsatz eines Frequenzspringens (frequency hopping) durch die Basisstation BS zuerst Kanalmessungen auf der neuen ersten Trägerfrequenz in Aufwärtsrichtung durchgeführt werden, bevor in Abwärts­ richtung auf der neuen zweiten Trägerfrequenz ein Senden in Abwärtsrichtung erfolgt. Dies gilt insbesondere für TDD-Sy­ steme nach Fig. 4, aber auch für FDD-Systeme nach Fig. 5. Die Übertragung in Aufwärtsrichtung ist dabei schraffiert ge­ zeichnet. Die Kenntnis der Kanalbedingungen für die Abwärts­ richtung ist insbesondere für eine adaptive Strahlformung bedeutsam, wie sie mit adaptiven Antennen (smart antennas) durchgeführt wird. Dies wird infolge anhand der Fig. 7 bis 9 erläutert.

Fig. 6 zeigt die Funkübertragung in Abwärtsrichtung von der Basisstation BS zu Mobilstationen MS1 bis MSn. Die Mobilsta­ tionen MS1 bis MSn bestimmen zuerst einen oder mehrere Fre­ quenzbereiche mit einer ausreichend hohen oder maximalen Empfangsleistung. Dies sind die Frequenzbereiche der nächst­ liegenden Basisstation BS, in deren Zelle sich die Mobil­ station MS momentan befindet. Somit entsteht die Zuordnung von Basisstation MS und Mobilstation MSk.

Die Basisstation BS enthält eine Sende/Empfangseinrichtung TX/RX, die abzustrahlende Sendesignale digital/analog wan­ delt, vom Basisband in den Frequenzbereich B der Abstahlung umsetzt und die Sendesignale moduliert und verstärkt. Eine Signalerzeugungseinrichtung SA hat zuvor die Sendesignale in Funkblöcken zusammengestellt und dem entsprechenden Frequenz­ kanal zugeordnet. Eine Signalverarbeitungseinrichtung DSP wertet über die Sende/Empfangseinrichtung TX/RX empfangene Empfangssignale aus und führt eine Kanalschätzung durch.

Zur Signalverarbeitung werden die Empfangssignale in Symbole mit diskretem Wertevorrat umgewandelt, beispielsweise digita­ lisiert. Eine Signalverarbeitungseinrichtung DSP, die als digitaler Signalprozessor einen JD-Prozessor zum Detektieren der Nutzinformationen und der Signalisierungsinformationen nach dem JD-CDMA-Verfahren (joint detection) enthält, wertet auch die Datenteile d aus. Das Zusammenwirken der Komponenten wird durch eine Steuereinrichtung SE gesteuert. Die zur räumlichen Teilnehmerseparierung mittels der zugeordneten Antenneneinrichtung AE benötigten Daten werden in einer Spei­ chereinrichtung SP gespeichert.

Die Mobilstation MSk enthält entsprechend adaptiert die für die Basisstation erläuterten Baugruppen und zusätzlich ein Bedienfeld T. Am Bedienfeld T kann der Teilnehmer Eingaben vornehmen, u. a. eine Eingabe zum Aktivieren der Mobilstation MS oder zum Verbindungsaufbau einer Verbindung Vk zur Basis­ station. Die Steuereinrichtung SE wertet in Abwärtsrichtung gesendete und von der Mobilstation MSk empfangene Signale aus, bestimmt die Empfangsleistung bzw. das vorliegende mo­ mentane Signal/Stör-Verhältnis und veranlaßt eine Signali­ sierung zur Basisstation BS in einem Signalisierungskanal ACCH, worauf eine Frequenz/Zeitschlitzkombination für eine Nutzdatenübertragung zugewiesen wird.

In Fig. 7 ist die Basisstation BS mit zugeordneten Antennen­ elementen A1 bis Am der Antenneneinrichtung AE dargestellt. Diese Antenneneinrichtung AE ist der Basisstation BS zuge­ ordnet und empfängt von den sendenden Mobilstationen MS des Mobilfunknetzes Empfangssignale rx bzw. sendet zu den empfan­ genden Mobilstationen MS Sendesignale tx.

Die Antennenelemente A1 bis Am bilden eine Antenneneinrich­ tung AE, die als adaptive Antenneneinrichtung ausgebildet ist, d. h. mehrere Antennenelemente A1 bis Am dieser Anten­ neneinrichtung AE empfangen zum gleichen Zeitpunkt Empfangs­ signale rx und senden darauffolgend Sendesignale tx. Bei TDD-Über­ tragungssystemen erfolgt das Senden und Empfangen auf der gleichen Trägerfrequenz fup1, fdw1. Die Signale der Anten­ nenelemente A1 bis Am können empfangsseitig durch entspre­ chende Überlagerung bzw. Auswahl und sendeseitig durch eine Überlagerung in der Luft derartig miteinander kombiniert werden, daß die Übertragungsqualität gegenüber Systemen mit einer Empfangsantenne verbessert wird und eine die Kapazität steigernde räumliche Auflösung möglich ist.

Im Empfangsfall werden aus den Empfangssignalen rx der ersten Trägerfrequenz fup1, z. B. durch eine Übertragung ins Basis­ band und darauffolgende Analog/Digitalwandlung, digitale Signale erzeugt und in der Empfangseinrichtung RX ausgewertet (Schritt 1 in Fig. 9). Es wird im folgenden die Übertragung von Signalen der TD/CDMA-Übertragung nach Fig. 2 gezeigt.

Die Empfangseinrichtung RX umfaßt als Teil der Signalverar­ beitungseinrichtung DSP mehrere Kanalschätzer und einen Da­ tenschätzer, sowie die bereits genannte Steuereinrichtung SE und Speichereinrichtung SP. Zusätzlich liegt in der Empfangs­ einrichtung RX ein a-priori-Wissen über die Anzahl K der Teilnehmer, deren Trainingssequenzen tseq1, . . ., tseqn (K≦n) und deren Teilnehmerkode c vor, ggf. kann auch über Infor­ mationen zu Störsignalen verfügt werden.

Die durch die Kanalschätzer beispielsweise nach einer Gauß- Markov- oder einer Maximum-Likelihood-Schätzung basierend auf den Trainingssequenzen tseq1 bis tseqn bestimmten Kanalim­ pulsantworten und die empfangenen digitale Datensymbole wer­ den werden den Datenschätzer für eine gemeinsame Detektion zugeführt. Weiterhin erhält die Steuereinrichtung SE die Ka­ nalimpulsantworten und die empfangenen digitalen Datensymbole zur Bestimmung von räumlichen Kanalbedingungen für eine k-te Verbindung Vk (Schritt 2 in Fig. 9).

Bei TDD-Systemen können die räumlichen Kanalbedingungen di­ rekt aus den Empfangssignalen rx bestimmt werden. Bei FDD-Sy­ stemen werden die räumlichen Kanalbedingungen der Abwärts­ richtung aus bestimmten dominanten Einfallsrichtungen und den korrespondierenden Amplituden in Aufwärtsrichtung geschätzt.

Alternativ zu der geschilderten TDMA/CDMA-Funkschnittstelle kann das erfindungsgemäße Verfahren auch auf DS (direct se­ quence) CDMA-Übertragungssysteme angewendet werden. Zur Schätzung der räumlichen Kanalbedingungen werden dabei die Kanalimpulsantworten in Aufwärtsrichtung ausgewertet oder 2D-Rake- Empfänger mit MVDR-Verarbeitung (minimum variance dis­ tortionless response) eingesetzt. In einem weiteren Schritt (Schritt 3 in Fig. 9) wird für die k-te Verbindung ein Strahl­ formungsvektor berechnet. Siehe dazu beispielsweise die Pa­ tentschrift DE 198 03 188.

Daraufhin werden Sendesignale für die Verbindung mit dem Strahlformungsvektor gewichtet und den Antennenelementen A1 bis An zur Abstrahlung zugeführt (Schritt 4 in Fig. 9). Im Schritt 5 fällt die Entscheidung, ob ein Wechsel der Träger­ frequenz fup1, fdw1 vorgenommen wird. Ist dies der Fall, so wird dies im Schritt 6 der Mobilstation MS signalisiert oder die Basisstation BS und Mobilstation MS werten eine ihnen be­ kannte Frequenzsprungsequenz mit dem Ergebnis einer Träger­ frequenzänderung aus. Darauf benutzt die Mobilstation MS in Aufwärtsrichtung beispielsweise eine neue erste Trägerfre­ quenz fup2, worauf die Basisstation BS in Abwärtsrichtung mit der neuen zweiten Trägerfrequenz fdw2 folgt. Die Entscheidung nach Schritt 5 fällt in der Einrichtung zum Funkschnitt­ stellenmanagement RNC oder es wird die Frequenzsprungsequenz durch die Einrichtung RNC vorgegeben.

Ein Netzwerk zur Strahlformung ist in Fig. 8 beispielhaft für zwei Verbindungen mit Sendesignalen tx1 und tx2 gezeigt. Den Verbindungen sind Strahlformungsvektoren w1 und w2 zugeord­ net, die mit den Sendesignalen tx1 und tx2 multipliziert wer­ den, wobei für jeden Einzelstrahler die gewichteten Sendesi­ gnale tx1 und tx2 überlagert, in einem HF-Teil HF-T in hoch­ frequente Sendesignale umgewandelt und anschließend über M Einzelstrahler abgestrahlt werden. Die Sendesignale tx1 und tx2 werden im gleichen Kanal (gleiche Sendefrequenz, ggf. Zeitschlitz und/oder Code) übertragen und werden lediglich räumlich separiert.

Durch die Anwendung verschiedener Strahlformungsvektoren w1, w2 für die unterschiedlichen Verbindungen wird eine Abstrah­ lungscharakteristik der Antenneneinrichtung AE erzeugt, die einen ungestörten Empfang der Sendesignale tx1, tx2 an den entsprechenden Positionen der Mobilstationen MS1, MSk gewähr­ leistet.

Claims (11)

1. Verfahren zur Datenübertragung in einem Funk-Kommunika­ tionssystem, bei dem
zwischen einer Basisstation (BS) und zumindest einer weiteren Funkstation (MS) eine Funkschnittstelle für Signale einer Verbindung besteht,
zur Datenübertragung in Aufwärtsrichtung eine erste Träger­ frequenz (fup1 . . . n) und Abwärtsrichtung eine zweite Träger­ frequenz (fdw1 . . . n) benutzt wird, die in einem vorbestimmten Verhältnis zueinander stehen,
dadurch gekennzeichnet,
daß für die Verbindung die erste Trägerfrequenz (fup1 . . . n) vor der zweiten Trägerfrequenz (fdw1 . . . n) benutzt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und zweite Trägerfrequenz (fup1 . . . n, fdw1 . . . n) zyklisch oder pseudo-zufallsgesteuert verändert werden und die Veränderung der ersten Trägerfrequenz (fup1 . . . n) vor der Veränderung der zweiten Trägerfrequenz (fdw1 . . . n) erfolgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß für Aufwärts- und Abwärtsrichtung jeweils die gleiche Trägerfrequenz (fup1 . . . n, fdw1 . . . n) benutzt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß für Aufwärts- und Abwärtsrichtung unterschiedliche Trä­ gerfrequenzen (fup1 . . . n, fdw1 . . . n) benutzt werden, die einen festen Frequenzabstand haben.

5. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Funkschnittstelle eine TDMA-Komponente hat und eine Numerierung von Zeitschlitzen (ts0 bis ts7) in Aufwärts­ richtung von der in Abwärtsrichtung abgeleitet wird.

6. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß aus den in Aufwärtsrichtung übertragenen Signalen räum­ liche Kanaleigenschaften für eine Verbindung bestimmt werden, die in Abwärtsrichtung zu einer Strahlformung für diese Ver­ bindung benutzt werden.

7. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Funkschnittstelle eine CDMA-Komponente hat und die Signale in logischen Rahmen übertragen werden.

8. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das vorbestimmte Verhältnis von erster Trägerfrequenz (fup1 . . . n) zu zweiter Trägerfrequenz (fdw1 . . . n) einstellbar ist.

9. Funk-Kommunikationssystem zur Datenübertragung,

• - mit einer Basisstation (BS) und mehreren weiteren Funksta­ tionen (MS), die für eine Verbindung über eine Funkschnitt­ stelle verbindbar sind,
• - mit einer Einrichtung (RNC) zum Funkschnittstellenmanage­ ment,
  • - wobei zur Datenübertragung in Aufwärtsrichtung eine erste Trägerfrequenz (fup1 . . . n) und in Abwärtsrichtung eine zweite Trägerfrequenz (fdw1 . . . n) benutzt wird, die in einem vorbestimmten Verhältnis zueinander stehen,

dadurch gekennzeichnet,
daß die Einrichtung (RNC) zum Funkschnittstellenmanagement derart ausgebildet ist, daß für die Verbindung die erste Trä­ gerfrequenz (fup1 . . . n) vor der zweiten Trägerfrequenz (fdw1 . . . n) benutzt wird.

10. Funk-Kommunikationssystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
daß die Basisstation (BS) eine Antenneneinrichtung (AE) mit mehreren Antennenelementen (A1 . . . An) zur Strahlformung und eine Steuereinrichtung (SE) aufweist, und
die Steuereinrichtung (SE) derartig ausgeprägt ist, daß aus den in Aufwärtsrichtung übertragenen Signalen räumliche Ka­ naleigenschaften für eine Verbindung bestimmt werden, die in Abwärtsrichtung zur Strahlformung für diese Verbindung be­ nutzt werden.

11. Funk-Kommunikationssystem nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (RNC) zum Funkschnittstellenmanagement derart ausgeprägt ist, daß die erste und zweite Trägerfre­ quenz (fup1 . . . n, fdw1 . . . n) zyklisch oder pseudo-zufallsgesteu­ ert verändert werden.