DE60034831T2

DE60034831T2 - Verfahren und Feststation zur Informationsübertragung über einen gemeinsamen Paketdatenkanal

Info

Publication number: DE60034831T2
Application number: DE60034831T
Authority: DE
Inventors: Emmanuel North Brunswick KANTERAKIS; Kourosh Riverside Parsa
Original assignee: Golden Bridge Technology Inc
Current assignee: Golden Bridge Technology Inc
Priority date: 1999-03-22
Filing date: 2000-03-21
Publication date: 2008-01-17
Anticipated expiration: 2020-03-22
Also published as: PL350937A1; US6606341B1; OA11361A; JP3515731B2; TW567691B; DE60034828T2; AU755527B2; EP1145469A1; DE60034831D1; AP1451A; EA200100981A1; ATE362239T1; HK1065183A1; WO2000057591A1; JP2000307513A; JP3880973B2; DE60034766D1; ATE362244T1; BR0010776A; JP2004248306A

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Diese Erfindung bezieht sich auf Streuspektrum-Kommunikationen, und genauer gesagt auf Codemultiplex-Vielfachzugriff (CDMA) Zellular-Paketvermittlungssysteme.
BESCHREIBUNG ZUM STAND DER TECHNIK
Jüngst ist als ein Standard ein Direktzugriffsstoß (engl. random-access burst)-Aufbau vorgeschlagen, welcher ein Signalanfangsetikett (engl. preamble), gefolgt durch einen Datenabschnitt, hat. Das Signalanfangsetikett hat 16 Symbole, wobei die Signalanfangsetikett-Sequenz durch einen orthogonalen Gold-Code gestreut ist. Eine Remote-Station erlangt eine Chip- und Rahmen-Synchronisation, jedoch ist keine Betrachtung hinsichtlich einer prozessgekoppelten (engl. closed-loop) Leistungssteuerung oder einer Kollisionserfassung gegeben.
Das Dokument US-A-5 841 768 beschreibt ein Verfahren und ein System zum Senden von Daten für ein aus einer Mehrzahl von drahtlosen Remote-Station (RS) Handapparaten durch eine Basisstation (BS) eines drahtlosen Telekommunikationsnetzes, die Basisstation eines BS-Streuspektrumsenders und eines BS-Streuspektrumempfängers, wobei das Verfahren die Schritte enthält:
Senden eines Rahmentaktungssignals vom BS-Streuspektrumempfänger über einen Rundfunkkanal mit gemeinsamer Synchronisation, welcher ein gemeinsames Chipsequenzsignal hat;
Empfangen des Rundfunkkanals mit gemeinsamer Synchronisation, welcher ein Rahmentaktungssignal enthält, an einem RS-Streuspektrumempfänger der einen RS;
Bestimmen einer Rahmentaktung an einem RS-Streuspektrumempfänger von der einen RS aus denn empfangenen Rahmentaktungssignal;
Senden eines Zugriffsstoßsignals von einem RS-Streuspektrumsender von dem einen RS-Handapparat, wobei das Zugriffsstoßsignal Zugriffscodes oder kurze Codes enthält, welche sie bei sequenziell ansteigenden Leistungspegeln senden;
Empfangen von zumindest einem Code des Zugriffsstoßsignals am BS-Streuspektrumempfänger bei einem erfassten Leistungspegel;
Senden einer Empfangsbestätigung vom BS-Streuspektrumsender in Ansprechen auf den Empfang des Codes des Zugriffsstoßsignals; Empfangen der Empfangsbestätigung am RS-Streuspektrumempfänger;
Empfangen der Empfangsbestätigung am RS-Streuspektrumempfänger und Beenden der Übertragung des Zugriffsstoßsignals in Ansprechen hierauf; und
Senden eines Streuspektrumsignals, das eine beliebige aus einer Daten- und Leistungssteuerungsinformation umfasst, vom RS-Streuspektrumsender in Ansprechen auf den Empfang der Empfangsbestätigung.
UMRISS DER ERFINDUNG
Eine allgemeine Aufgabe der Erfindung ist ein wirksames Verfahren zur Paketdatenübertragung auf CDMA-Systeme.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist ein hoher Datendurchsatz und eine geringe Verzögerung und eine wirksame Leistungssteuerung.
Diese Aufgaben werden durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1, eine Basisstation gemäß Anspruch 6 und eine Verarbeitungseinheit gemäß Anspruch 11 gelöst.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die begleitenden Zeichnungen, welche einbezogen sind und einen Teil der Beschreibung bilden, stellen bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung dar, und dienen zusammen mit der Beschreibung zur Erläuterung der Prinzipien von der Erfindung.
1 ist ein allgemeines Paketkanalsystem-Blockdiagramm mit einem gemeinsamen Steuer-Abwärtsstrecke-Kanal;
2 ist ein allgemeines Paketkanalsystem-Blockdiagramm mit einem zugewiesenen Abwärtsstrecke-Kanal;
3 ist ein Blockdiagramm eines Basisstation-Empfängers und -Senders für einen gemeinsamen Paketkanal;
4 ist ein Blockdiagramm eines Remote-Station-Empfängers und -Senders für einen gemeinsamen Paketkanal;
5 ist ein Zeitdiagramm für eine Zugriffsstoß-Übertragung;
6 stellt einen Zugriffsstoß für einen gemeinsamen Paketkanal von 5 unter Verwendung eines gemeinsamen Steuer-Abwärtsstrecke-Kanals dar;
7 stellt einen Zugriff eines gemeinsamen Paketkanals von 5 unter Verwendung eines zugewiesenen Abwärtsstrecke-Kanals dar;
8 zeigt den Aufbau des Signalanfangsetiketts;
9 stellt Anfangsetikett- und Pilotformate dar;
10 ist ein Zeitdiagramm und ein Rahmenformat eines gemeinsamen Paketkanals der gemeinsamen Steuerstrecke von der Abwärtsstrecke;
11 stellt ein Rahmenformat von Paketdaten eines gemeinsamen Paketkanals dar;
12 stellt ein Zeitdiagramm eines gemeinsamen Paketkanals für eine gegenseitige Vordaten-Übertragungsleistungssteuerung dar;
13 stellt ein Zeitdiagramm eines gemeinsamen Paketkanals mit einem zugehörigen zugewiesenen physikalischen Kanal in der Abwärtsstrecke dar;
14 stellt ein Zeitdiagramm eines gemeinsamen Paketkanals mit einem zugehörigen physikalischen Kanal in der Abwärtsstrecke dar;
15 stellt ein Zeitdiagramm eines gemeinsamen Paketkanals mit einem zugehörigen physikalischen Kanal in der Abwärtsstrecke dar; und
16 stellt ein Zeitdiagramm eines gemeinsamen Paketkanals mit einem zugehörigen zugewiesenen physikalischen Kanal der Abwärtsstrecke mit einem gemeinsamen Signalanfangsetikett für zwei oder mehrere Basisstationen dar.
GENAUE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Es wird nun detailliert auf die derzeit bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung Bezug genommen, wobei Beispiele derer in den begleitenden Zeichnungen dargestellt sind, in denen gleiche Bezugszeichen über die mehreren Ansichten hinweg gleiche Elemente anzeigen.
Der gemeinsame Paketkanal ist ein neuer und neuartiger Aufwärtsstrecke-Transportkanal zur Übertragung von Paketen mit variabler Größe von einer Remote-Station an eine Basisstation innerhalb eines Übertragungs-Bereiches ohne die Notwendigkeit eine Zweiwege-Strecke mit irgendeiner oder einem Satz von Basisstationen zu erlangen. Die Kanalressourcen-Zuweisung ist konkurrenz basierend; das heißt, dass eine Anzahl von Remote-Stationen jederzeit für die gleichen Ressourcen zufriedenstellend sein können, wie im ALOHA-System herausgefunden.
In der in 1 gezeigten beispielhaften Anordnung stellt ein gemeinsamer Paketkanal eine Verbesserung hinsichtlich eines Codemultiplex-Vielfachzugriff (CDMA) Systems bereit, welches eine Streuspektrum-Modulation verwendet. Das CDMA-System hat eine Mehrzahl von Basisstationen (BS) 31, 32, 33, und eine Mehrzahl von Remote-Stationen (RS). Jede Remote-Station 35 hat einen RS-Streuspektrumsender und einen RS-Streuspektrumempfänger. Eine Aufwärtsstrecke geht von der Remote-Station 35 an eine Basisstation 31. Die Aufwärtsstrecke hat den gemeinsamen Paketkanal (CPCH). Eine Abwärtsstrecke geht von einer Basisstation 31 zur Remote-Station 35 und wird als ein gemeinsamer Steuerkanal (CCCH) bezeichnet. Der gemeinsame Steuerkanal hat eine gemeinsame Signalisierung, welche durch die Mehrzahl von Remote-Stationen verwendet wird.
Eine Alternative zum gemeinsamen Steuerkanal, welche jedoch immer noch den gemeinsamen Paketkanal verwendet, ist der zugewiesene physikalische Kanal in der Abwärtsstrecke (DPCH), welcher in 2 gezeigt ist. Der zugewiesene Abwärtsstrecke-Kanal hat eine Signalisierung, welche zur Steuerung von einer einzelnen Remote-Station verwendet wird.
Wie beispielhaft in 3 gezeigt, sind ein BS-Streuspektrumsender und ein BS-Streuspektrumempfänger gezeigt. Der BS-Streuspektrumsender und der BS-Streuspektrumempfänger befinden sich an der Basisstation 31. Der BS-Streuspektrumempfänger enthält eine Antenne 309, welche an einen Verbreiter 310 gekoppelt ist, eine Empfänger-Funkfrequenz (RF) Sektion 311, einen Lokaloszillator 313, einen Quadratur-Demodulator 312 und einen Analog-zu-Digital-Wandler 314. Die Empfänger-RF-Sektion 311 ist zwischen dem Verbreiter 310 und dem Quadratur-Demodulator 312 gekoppelt. Der Quadratur-Demodulator ist an dem Lokaloszillator 313 und dem Analog-zu-Digital-Wandler 314 gekoppelt. Die Ausgabe des Analog-zu-Digital-Wandlers 314 ist an einen programmierbaren Anpassungsfilter 315 gekoppelt.
Ein Signalanfangsetikett-Prozessor 316, Pilot-Prozessor 317 und Daten- und Steuer-Prozessor 318 sind an den programmierbaren Anpassungsfilter 315 gekoppelt. Eine Steuerung 319 ist an den Signalanfangsetikett-Prozessor 316, Pilot-Prozessor 317 und Daten- und Steuer-Prozessor 318 gekoppelt. Ein De-Interleaver 320 ist zwischen der Steuerung 319 und einem Decoder zur vorwärtsgerichteten Fehlerkorrektur (FEC) 321 gekoppelt.
Der BS-Streuspektrumsender enthält einen Encoder zur vorwärtsgerichteten Fehlerkorrektur (FEC) 322, welcher an einen Interleaver 323 gekoppelt ist. Ein Paketformatierer 324 ist an den Interleaver 323 und an die Steuerung 319 gekoppelt. Eine Vorrichtung mit variabler Verstärkung 325 ist zwischen dem Paketformatierer 324 und einer Produktvorrichtung 326 gekoppelt. Ein Streusequenzgenerator 327 ist an die Produktvorrichtung 326 gekoppelt. Ein Digital-zu-Analog-Wandler 328 ist zwischen der Produktvorrichtung 328 und dem Quadratur-Modulator 329 gekoppelt. Der Quadratur-Modulator 329 ist an den Lokaloszillator 313 und an eine Sender-RF-Sektion 330 gekoppelt. Die Sender-RF-Sektion 330 ist an den Verbreiter 310 gekoppelt.
Die Steuerung 319 hat Steuerstrecken, welche an den Analog-zu-Digital-Wandler 314, den programmierbaren Anpassungsfilter 315, den Signalanfangsetikett-Prozessor 316, den Digital-zu-Analog-Wandler 328, den Streusequenzgenerator 327, die Vorrichtung mit variabler Verstärkung 325, den Paketformatierer 324, den De-Interleaver 320, den FEC-Decoder 321, den Interleaver 323 und den FEC-Encoder 322 gekoppelt sind.
Ein empfangenes Streuspektrumsignal von der Antenne 309 passiert durch den Verbreiter 310 und wird durch die Empfänger-RF-Sektion 311 verstärkt und gefiltert. Der Lokaloszillator 313 erzeugt ein Lokalsignal, welches der Quadratur-Demodulator 312 dazu verwendet, um In-Phase- und Quadratur-Phase-Komponenten des empfangenen Streuspektrumsignals zu demodulieren. Der Analog-zu-Digital-Wandler 314 wandelt die In-Phase-Komponente und die Quadratur-Phase-Komponente in ein digitales Signal um. Diese Funktionen sind im Stand der Technik bekannt, und Variationen auf dieses Blockdiagramm können die gleiche Funktion erzielen.
Der programmierbare Anpassungsfilter 315 entstreut das empfangene Streuspektrumsignal. Ein Korrelator kann als eine Alternative als ein äquivalentes Mittel zum Entstreuen des empfangenen Streuspektrumsignals verwendet werden.
Der Signalanfangsetikett-Prozessor 316 erfasst den Signalanfangsetikett-Abschnitt des empfangenen Streuspektrumsignals. Der Pilot-Prozessor erfasst und synchronisiert sich auf den Pilot-Abschnitt des empfangenen Streuspektrumsignals. Der Daten- und Steuer-Prozessor erfasst und verarbeitet den Datenabschnitt des empfangenen Streuspektrumsignals. Erfasste Daten passieren durch die Steuerung 319 an den De-Interleaver 320 und FEC-Decoder 321. Es werden Daten und eine Signalisierung aus dem FEC-Decoder 321 ausgegeben.
Im BS-Sender werden Daten durch den FEC-Encoder 322 FEC-encodiert und durch den Interleaver 321 verschachtelt. Der Paketformatierer formatiert Daten, eine Signalisierung, ein Empfangsbestätigungssignal, ein Kollisionserfassungssignal, ein Pilotsignal und ein Ubertragungsleistungs-Steuerung (TPC)-Signal in einem Paket. Das Paket wird vom Paketformatierer ausgegeben, und der Paketpegel wird durch die Vorrichtung mit variabler Verstärkung 325 verstärkt oder gedämpft. Das Paket wird durch die Produktvorrichtung 326 mit einer Streuchipsequenz vom Streusequenzgenerator 327 im Streuspektrum verar beitet. Das Paket wird durch den Digital-zu-Analog-Wandler 328 in ein analoges Signal umgewandelt, und es werden In-Phase- und Quadratur-Phase-Komponenten durch den Quadratur-Modulator 329 unter Verwendung eines Signals vom Lokaloszillator 313 erzeugt. Das Paket wird durch die Sender-RF-Sektion 330 auf eine Trägerfrequenz umgesetzt, gefiltert und verstärkt, und passiert dann durch den Verbreiter 310 und wird durch die Antenne 309 ausgestrahlt.
In der in 4 gezeigten darstellhaften Ausführungsform sind ein RS-Streuspektrumsender und ein RS-Streuspektrumempfänger gezeigt. Der RS-Streuspektrumsender und der RS-Streuspektrumempfänger befinden sich an der Remote-Station 35, welche in 1 gezeigt ist. Der RS-Streuspektrumempfänger enthält eine Antenne 409, welche an einen Verbreiter 410 gekoppelt ist, eine Empfänger-Funkfrequenz (RF)-Sektion 411, einen Lokaloszillator 413, einen Quadratur-Demodulator 412 und einen Analog-zu-Digital-Wandler 414. Die Empfänger-RF-Sektion 411 ist zwischen dem Verbreiter 410 und dem Quadratur-Demodulator 412 gekoppelt. Der Quadratur-Demodulator ist an den Lokaloszillator 413 und an den Analog-zu-Digital-Wandler 414 gekoppelt. Die Ausgabe des Analog-zu-Digital-Wandlers 415 ist an einen programmierbaren Anpassungsfilter 415 gekoppelt.
Ein Empfangsbestätigungs-Erfasser 416, ein Pilot-Prozessor 417 und ein Daten- und Steuer-Prozessor 418 sind an den programmierbaren Anpassungsfilter 415 gekoppelt. Eine Steuerung 419 ist an den Empfangsbestätigungs-Erfasser 416, Pilot-Prozessor 417 und Daten- und Steuer-Prozessor 418 gekoppelt. Ein De-Interleaver 420 ist zwischen der Steuerung 419 und einem Decoder zur vorwärtsgerichteten Fehlerkorrektur (FEC) 421 gekoppelt.
Der RS-Streuspektrumsender enthält einen Encoder 422 zur vorwärtsgerichteten Fehlerkorrektur (FEC) 422, welcher an einen Interleaver 423 gekoppelt ist. Ein Paketformatierer 424 ist über einen Multiplexer 451 an den Interleaver 423 und an die Steuerung 419 gekoppelt. Ein Signalanfangsetikett-Generator 452 und ein Pilot-Generator 453 für das Signalanfangsetikett sind an den Multiplexer 451 gekoppelt. Eine Vorrichtung mit variabler Verstärkung 425 ist zwischen dem Paketformatierer 424 und einer Produktvorrichtung 426 gekoppelt. Ein Streusequenz-Generator 427 ist an der Produktvorrichtung 426 gekoppelt. Ein Digital-zu-Analog-Wandler 428 ist zwischen der Produktvorrichtung 428 und einem Quadratur-Modulator 429 gekoppelt. Der Quadratur-Modulator 429 ist an den Lokaloszillator 413 und eine Sender-RF-Sektion 430 gekoppelt. Die Sender-RF-Sektion 430 ist an den Verbreiter 410 gekoppelt.
Die Steuerung 419 hat Steuerstrecken, welche an den Analog-zu-Digital-Wandler 414, den programmierbaren Anpassungsfilter 415, den Empfangsbestätigungs-Erfasser 416, den Digital-zu-Analog-Wandler 428, den Streusequenz-Generator 427, die Vorrichtung mit variabler Verstärkung 425, den Paketformatierer 425, den De-Interleaver 420, den FEC-Decoder 421, den Interleaver 423, den FEC-Encoder 422, den Signalanfangsetikett-Generator 452 und den Pilot-Generator 453 gekoppelt sind.
Ein empfangenes Streuspektrumsignal von der Antenne 409 passiert durch den Verbreiter 410 und wird durch die Empfänger-RF-Sektion 411 verstärkt und gefiltert. Der Lokaloszillator 413 erzeugt ein Lokalsignal, welches der Quadratur-Demodulator 412 dazu verwendet, um In-Phase- und Quadratur-Phase-Komponenten des empfangenen Streuspektrumsignals zu demodulieren. Der Analog-zu-Digital-Wandler 414 wandelt die In-Phase-Komponente und die Quadratur-Phase-Komponente in ein digitales Signal um. Diese Funktionen sind im Stand der Technik bekannt, und Variationen auf dieses Blockdiagramm können die gleiche Funktion erzielen.
Der programmierbare Anpassungsfilter 415 entstreut das empfangene Streuspektrumsignal. Ein Korrelator kann als eine Alternative als ein äquivalentes Mittel zum Entstreuen des empfangenen Streuspektrumsignals verwendet werden.
Der Empfangsbestätigungs-Erfasser 416 erfasst die Empfangsbestätigung im empfangenen Streuspektrumsignal. Der Pilot-Prozessor erfasst und synchronisiert sich auf den Pilot-Abschnitt des empfangenen Streuspektrumsignals. Der Daten- und Steuer-Prozessor erfasst und verarbeitet den Datenabschnitt des empfangenen Streuspektrumsignals. Erfasste Daten passieren durch die Steuerung 419 an den De-Interleaver 420 und FEC-Decoder 421. Es werden Daten und eine Signalisierung vom FEC-Decoder 421 ausgegeben.
Im RS-Sender werden Daten durch den FEC-Encoder 422 FEC-encodiert und durch den Interleaver 423 verschachtelt. Der Signalanfangsetikett-Generator 452 erzeugt ein Signalanfangsetikett, und der Pilot-Generator 453 erzeugt einen Piloten für das Signalanfangsetikett. Der Multiplexer 451 multiplext die Daten, das Signalanfangsetikett und den Piloten, und der Paketformatierer 424 formatiert das Signalanfangsetikett, den Piloten und die Daten in einem Paket eines gemeinsamen Paketkanals. Ferner formatiert der Paketformatierer die Daten, die Signalisierung, das Empfangsbestätigungs-Signal, das Kollisionserfassungs-Signal, das Pilotsignal und das TPC-Signal in ein Paket. Das Paket wird vom Pa ketformatierer ausgegeben, und der Paketpegel wird durch die Vorrichtung mit variabler Verstärkung 425 verstärkt oder gedämpft. Das Paket wird durch die Produktvorrichtung 426 mit einer Streuchipsequenz vom Streusequenz-Generator 427 im Streuspektrum verarbeitet. Das Paket wird durch den Digital-zu-Analog-Wandler 428 auf ein analoges Signal umgewandelt, und es werden In-Phase- und Quadratur-Phase-Komponenten durch den Quadratur-Modulator 429 unter Verwendung eines Signals vom Lokaloszillator 413 erzeugt.
Bezugnehmend auf 5 überträgt die Basisstation einen gemeinsamen Synchronisationskanal, welcher eine Rahmenzeitdauer TF hat. Der gemeinsame Synchronisationskanal hat ein gemeinsames Chipsequenzsignal, welches der Mehrzahl von Remote-Stationen gemein ist, welche mit der bestimmten Basisstation kommunizieren. In einer bestimmten Ausführungsform beträgt die Zeit TF von einem Rahmen gleich 10 Millisekunden. Innerhalb eines Rahmens gibt es acht Zugriffsschlitze. Jeder Zugriffsschlitz dauert 1,25 Millisekunden an. Eine Taktung für die Zugriffsschlitze ist die Rahmentaktung, und der Abschnitt des gemeinsamen Synchronisationskanals mit der Rahmentaktung wird als das Rahmentaktungssignal bezeichnet. Das Rahmentaktungssignal ist die Taktung, welche eine Remote-Station beim Auswählen eines Zugriffsschlitzes, in welchem ein Zugriffsstoßsignal zu senden ist, verwendet.
Eine erste Remote-Station, welche versucht, auf die Basisstation zuzugreifen, hat einen ersten RS-Streuspektrumempfänger zum Empfangen des gemeinsamen Synchronisationskanals, welcher von der Basisstation ausgesendet wird. Der erste RS-Streuspektrumempfänger bestimmt eine Rahmentaktung vom Rahmentaktungssignal.
Ein erster RS-Streuspektrumsender, welcher sich an der ersten Remote-Station befindet, sendet ein Zugriffsstoßsignal. Ein Zugriffsstoßsignal, wie in 5 gezeigt, startet zu Beginn eines Zugriffsschlitzes, wie durch den Rahmentaktungsabschnitt des gemeinsamen Synchronisationskanals bestimmt.
6 zeigt darstellhaft das Zugriffsstoßformat des gemeinsamen Paketkanals für jedes Zugriffsstoßsignal. Jedes Zugriffsstoßsignal hat eine Mehrzahl von Segmenten. Jedes Segment hat ein Signalanfangsetikett, welches durch ein Pilotsignal gefolgt wird. Die Mehrzahl von Segmenten hat jeweils eine Mehrzahl von Leistungspegeln. Genauer gesagt, nimmt der Leistungspegel von jedem Segment mit jedem nachfolgenden Segment zu. Somit hat ein erstes Segment ein erstes Signalanfangsetikett und einen Piloten bei einem ersten Leistungspegel P₀. Ein zweites Segment hat ein zweites Signalanfangsetikett und einen zweiten Piloten an einem zweiten Leistungspegel P₁. Das dritte Segment hat ein drittes Signalanfangsetikett und einen dritten Piloten bei einem dritten Leistungspegel P₂. Das erste Signalanfangsetikett, das zweite Signalanfangsetikett, das dritte Signalanfangsetikett, und nachfolgende Signalanfangsetiketten können identisch oder unterschiedlich sein. Der Leistungspegel des Piloten ist vorzugsweise geringer als der Leistungspegel des Signalanfangsetiketts. Ein Signalanfangsetikett dient zur Synchronisation, und ein entsprechender Pilot, welcher einem Signalanfangsetikett folgt, dient dazu, den BS-Streuspektrumempfänger beim Empfang des Streuspektrumsignals von der Remote-Station beizubehalten, sobald ein Signalanfangsetikett erfasst ist.
Eine nachfolgende Zunahme oder Abnahme der Leistungspegel ist grundsätzlich ein prozessgekoppeltes Leistungssteuerungssystem. Sobald ein BS-Streuspektrumempfänger ein Signalanfangsetikett von der Remote-Station erfasst, sendet der BS-Streuspektrumsender ein Empfangsbestätigungs-(ACK)-Signal.
Bezugnehmend auf 4 wird das Signalanfangsetikett durch den Signalanfangsetikett-Generator 452 erzeugt, und der Pilot wird durch den Pilot-Generator 453 erzeugt. Ein Signalanfangsetikett-Format ist in 8 gezeigt. Das Signalanfangsetikett-Format mit einem Piloten ist in 9 gezeigt. Der Multiplexer 451 wählt mit einer Taktung von der Steuerung 419 das Signalanfangsetikett, dann einen entsprechenden Piloten für den Paketformatierer 424 aus. Eine Folge von Signalanfangsetiketten und Piloten kann erzeugt werden und als ein Teil des Paketes durch den Paketformatierer 424 erstellt werden. Die Signalanfangsetiketten und Piloten können ihre Leistungspegel entweder im Signalanfangsetikett-Generator 452 und Pilot-Generator 453 oder durch die Vorrichtung mit variabler Verstärkung 425 eingestellt haben.
Der BS-Streuspektrumempfänger empfängt das Zugriffsstoßsignal an einem erfassten Leistungspegel. Genauer gesagt, hat das Zugriffsstoßsignal die Mehrzahl von Signalanfangsetiketten jeweils an einer Mehrzahl von Leistungspegeln. Wenn ein Signalanfangsetikett mit einem ausreichenden Leistungspegel am BS-Streuspektrumempfänger erfasst ist, wird dann ein Empfangsbestätigungs-(ACK)-Signal vom BS-Streuspektrumsender gesendet. Das ACK-Signal ist in 6 in Ansprechen auf das vierte Signalanfangsetikett gezeigt, welches ausreichend Leistung zur Erfassung durch den BS-Streuspektrumempfänger hat.
3 zeigt den Signalanfangsetikett-Prozessor 316 zum Erfassen des Signalanfangsetiketts und den Pilot-Prozessor 317, um mit einem Empfang des Pakets nach einem Erfas sen des Signalanfangsetiketts fortzufahren. Beim Erfassen des Signalanfangsetiketts leitet der Prozessor 319 ein ACK-Signal ein, welches zum Paketformatierer 324 passiert und durch den BS-Streuspektrumsender ausgestrahlt wird.
Der erste RS-Streuspektrumempfänger empfängt das Empfangsbestätigungssignal. Beim Empfangen des ACK-Signals überträgt der erste RS-Streuspektrumsender an den BS-Streuspektrumempfänger ein Streuspektrumsignal, welches Daten hat. Die Daten sind in 6 zu einem Zeitpunkt nach dem ACK-Signal gezeigt. Die Daten enthalten einen Kollisionserfassungs-(CD)-Abschnitt des Signals, welches hier als ein Kollisionserfassungssignal bezeichnet wird, und eine Meldung.
In Ansprechen auf jedes vom RS-Streuspektrumsender gesendete Paket erfasst der BS-Empfänger den Kollisionserfassungs-Abschnitt der Daten und überträgt erneut das Datenfeld des Kollisionserfassungs-Abschnittes der Daten an die Remote-Station. 10 zeigt das Zeitdiagramm zur Neuübertragung des Kollisionserfassungs-Feldes. Es gibt mehrere Schlitze zur Kollisionserfassungs-Neuübertragung, welche zur Neuübertragung des Kollisionserfassungs-Feldes für mehrere Remote-Stationen verwendet werden können. Wenn das Kollisionserfassungs-Feld korrekt zur Remote-Station neu gesendet ist, weiß die Remote-Station dann, dass ihr Paket erfolgreich durch die Basisstation empfangen ist. Wenn das Kollisionserfassungs-Feld nicht korrekt durch die Basisstation neu gesendet ist, nimmt die Remote-Station dann an, dass es eine Kollision mit einem Paket gibt, welches durch eine weitere Remote-Station gesendet ist, und beendet eine weitere Übertragung der Daten.
11 zeigt ein Rahmenformat einer Datennutzlast eines gemeinsamen Paketkanals.
Im Betrieb ist eine Übersicht über die Art und Weise, wie dieser Transportmechanismus verwendet wird, wie folgt. Eine Remote-Station (RS) sucht nach einem Einschalten nach einer Übertragung von nahen Basisstationen. Bei einer erfolgreichen Synchronisation mit einer oder mehren Basisstationen, empfängt die Remote-Station die notwendigen Systemparameter von einem kontinuierlich durch alle Basisstationen gesendeten Rundfunksteuerkanal (BCCH). Bei einem Verwenden der vom BCCH gesendeten Information kann die Remote-Station verschiedene Parameter bestimmen, welche bei einem ersten Senden an eine Basisstation erforderlich sind. Parameter von Interesse sind die Belastung von allen Basisstationen in der Nähe der Remote-Station, ihre Antennen-Eigenschaften, Streucodes, welche verwendet werden, um die in Abwärtsstrecke gesendete Information zu streuen, die Taktungsinformation und eine weitere Steuerungsinformation. Mit dieser Informa tion kann die Remote-Station spezifische Wellenformen senden, um die Aufmerksamkeit von einer nahen Basisstation einzufangen. In dem gemeinsamen Paketkanal beginnt die Remote-Station, welche die gesamte notwendige Information von der nahen Basisstation hat, eine Übertragung eines bestimmten Signalanfangsetiketts aus einem Satz von vorbestimmten Signalanfangsetiketten, bei richtig ausgewählten Zeitintervallen. Der bestimmte Aufbau der Signalanfangsetikett-Wellenformen ist auf der Basis ausgewählt, dass eine Erfassung der Signalanfangsetikett-Wellenform an der Basisstation so einfach wie möglich mit einem minimalen Verlust in der Erfassbarkeit ist.
Der physikalische gemeinsame Paketkanal (CPCH) wird dazu verwendet, um den CPCH zu befördern. Er basiert auf der bekannten geschlitzten ALOHA-Annäherung. Es gibt eine Anzahl von gut bestimmten Zeitversätzen in Relation zur Rahmengrenze eines in Abwärtsstrecke empfangenen BCCH-Kanals. Diese Zeitversätze bestimmten Zugriffsschlitze. Die Anzahl von Zugriffsschlitzen wird gemäß der bestimmten vorhandenen Anwendung gewählt. Als ein Beispiel, wie in 5 gezeigt, sind acht Zugriffsschlitze um 1,25 msec voneinander in einem Rahmen von 10 msec Dauer beabstandet.
Gemäß 5 wählt eine Remote-Station einen Zugriffsschlitz auf eine zufällige Weise aus und versucht eine Verbindung mit einer Basisstation zu erlangen, indem eine Signalanfangsetikett-Wellenform gesendet wird. Die Basisstation ist dazu in der Lage, dieses Signalanfangsetikett zu erkennen, und erwartet seinen Empfang zu Beginn von jedem Zugriffsschlitz. Die Länge des Zugriffsstoßes ist variabel, und es ist erlaubt, dass die Länge des Zugriffsstoßes von wenigen Zugriffsschlitzen auf viele Rahmen-Dauern variiert. Die Menge von Daten, welche durch die Remote-Station gesendet werden, kann von verschiedenen Faktoren abhängen. Einige von ihnen sind: eine Klassen-Fähigkeit der Remote-Station, eine Priorisierung, die Steuerungsinformation, welche durch die Basisstation herab gesendet wird, und verschiedene Bandbreiten-Verwaltungs-Protokolle, welche an der Basisstation vorliegen und ausgeführt werden. Ein Feld zu Beginn des Datenabschnittes bezeichnet die Länge der Daten.
Der Aufbau des Zugriffsstoßes ist in 6 gezeigt. Der Zugriffsstoß beginnt mit einem Satz von Signalanfangsetiketten von einer Dauer Tp, dessen Leistung mit der Zeit von Signalanfangsetikett zu Signalanfangsetikett auf eine Schrittweise erhöht wird. Die gesendete Leistung während jedes Signalanfangsetiketts ist konstant. Für die Dauer T_D zwischen Signalanfangsetiketten enthält der Zugriffsstoß ein Pilotsignal, welches bei einem festgelegten Leistungspegel-Verhältnis in Relation zum zuvor gesendeten Signalanfangsetikett gesendet wird. Es gibt eine eindeutige Übereinstimmung zwischen dem Code- Aufbau des Signalanfangsetiketts und des Pilotsignals. Das Pilotsignal kann beseitigt werden, indem es auf einen Null-Leistungs-Pegel eingestellt wird.
Die Übertragung der Signalanfangsetiketten wird beendet, weil entweder das Signalanfangsetikett, erfasst durch die Basisstation, ausgewählt wurde oder die Basisstation an die Remote-Station mit einer Schicht-1 Empfangsbestätigung L1 ACK geantwortet hat, welche die Remote-Station ebenfalls erfolgreich empfangen hat. Eine Übertragung des Signalanfangsetiketts wird ebenfalls beendet, wenn die Remote-Station die maximal erlaubte Anzahl von Signalanfangsetiketten Mp gesendet hat. Beim Empfang dieser L1 ACK beginnt die Remote-Station mit einer Übertragung ihrer Daten. Sobald die Remote-Station mehr als Mp Signalanfangsetiketten gesendet hat, unterläuft sie einer forcierten zufälligen Zurücksetz-Prozedur. Diese Prozedur forciert die Remote-Station dazu, ihre Zugriffsstoß-Übertragung auf eine spätere Zeit zu verzögern. Die zufällige Zurücksetz-Prozedur kann basierend auf den Prioritäts-Statuen der Remote-Station parametrisiert werden. Der Betrag, um welchen die Leistung von Signalanfangsetikett zu Signalanfangsetikett erhöht wird, ist Dp, welcher entweder für alle Zellen zu allen Zeiten fixiert ist oder wiederholt über den BCCH ausgesendet wird. Remote-Stationen mit unterschiedlichem Prioritäts-Status können eine Leistungserhöhung verwenden, welche von einem Prioritäts-Status abhängt, welcher der Remote-Station zugewiesen ist. Der Prioritäts-Status kann entweder vorbestimmt oder der Remote-Station nach einer Verhandlung mit der Basisstation zugewiesen werden.
Der Signalanfangsetikett-Signalaufbau
Es gibt einen großen Satz von möglichen Signalanfangsetikett-Wellenformen. Jeder Basisstation wird eine Teilmenge von Signalanfangsetiketten aus dem Satz von allen Signalanfangsetikett-Wellenformen im System zugewiesen. Der Satz von Signalanfangsetiketten, welche eine Basisstation verwendet, wird über ihren BCCH-Kanal ausgesendet. Es gibt viele Wege zum Erzeugen von Anfangsetikett-Wellenformen. Ein bestehender Weg liegt in der Verwendung eines einzelnen orthogonalen Gold-Codes pro Signalanfangsetikett aus dem Satz von allen möglichen orthogonalen Gold-Codes von der Länge L. Ein Signalanfangsetikett kann dann durch Wiederholen des Gold-Codes bei einer Anzahl N aufgebaut werden, um eine Länge N Komplex-Sequenz zu senden. Wenn beispielsweise A den orthogonalen Gold-Code kennzeichnet und G_i = {g_i,0 g_i,1g_i,2 ... g_i,N-1} eine Länge N Komplex-Sequenz kennzeichnet, dann kann ein Signalanfangsetikett ausgebildet werden, wie in 8 gezeigt, wobei g_i,j j = 0, ..., N-1 jedes Element in A multipliziert. Normalerweise werden die Sätze von G_i's derart gewählt, dass sie orthogonal zueinander sind.
Dies wird ein Maximum von N möglichen Wellenformen erlauben. Die Gesamtanzahl von möglichen Signalanfangsetiketten beträgt dann L·N.
Der bevorzugte Ansatz liegt in der Verwendung von unterschiedlichen Codes, anstelle von einem einzelnen wiederholenden Code beim Erzeugen jedes Signalanfangsetiketts. In diesem Fall, wenn L mögliche Codes, nicht notwendigerweise Gold-Codes, möglich sind, welche mit A₀, A₁, ..., A_L-1 gekennzeichnet sind, dann werden mögliche Signalanfangsetiketten so wie in 8 gezeigt sein. Die Reihenfolge der A_i's kann derart gewählt sein, so dass identische Codes nicht an den gleichen Stellen für zwei unterschiedliche Signalanfangsetiketten verwendet werden. Eine ähnliche Annäherung kann verwendet werden, um die Pilotsignale auszubilden.
Der gemeinsame Abwärtsstrecke-Steuerkanal
In 10 ist der Aufbau des gemeinsamen Abwärtsstrecke-Steuerkanals für gradzahlige und ungradzahlige Schlitze gezeigt. Die gradzahligen Schlitze enthalten Referenzdaten und Steuerdaten. Die Pilotsymbole werden dazu verwendet, um eine Referenz zum Demodulieren der verbleibenden Steuersymbole zu erlangen. Die Steuersymbole sind aus Transportrahmen-Indikator (TFI)-Symbolen, Leistungssteuerungs-(PC)-Symbolen, einem Kollisionserfassungs-(CD)-Symbol und Signalisierungs-Symbolen (SIG) gemacht. Die ungradzahligen Schlitze enthalten sämtliche Informationen, welche die gradzahligen Schlitze enthalten und zusätzlich ein Empfangsbestätigungs-(ACK)-Signal. Ungradzahlige Schlitze enthalten keine Kollisionserfassungs-Felder.
Der Aufwärtsstrecke-CPCH ist über das zuletzt gesendete Signalanfangsetikett gezeigt. Nach dem letzten gesendeten Signalanfangsetikett hat die Basisstation erfolgreich die Übertragung des zuletzt gesendeten Signalanfangsetiketts erfasst, und überträgt das Empfangsbestätigungs-Signal zurück. Während der gleichen Zeit wird die Remote-Station darauf abgestimmt, um das ACK-Signal zu empfangen. Das gesendete ACK-Signal entspricht dem spezifischen Signalanfangsetikett-Aufbau, welcher auf der Aufwärtsstrecke gesendet ist. Sobald die Remote-Station das ACK-Signal erfasst, welches dem durch die Remote-Station gesendeten Signalanfangsetikett entspricht, beginnt die Remote-Station mit einer Übertragung ihrer Daten.
Entsprechend dem Signalanfangsetikett-Aufbau in der Aufwärtsstrecke gibt es eine Übereinstimmung im Zeit-Leistungssteuerungsinformations-Symbol und eine Übereinstimmung im Zeit-Kollisionserfassungs-Feld. Bein Start einer Datenübertragung verwendet die Remote-Station die in Abwärtsstrecke gesendete Leistungssteuerungsinformation, um ihre gesendete Leistung einzustellen. Die Leistungssteuerungs-Symbole werden decodiert, um binäre Entscheidungsdaten zu erlangen, welche dann dazu verwendet werden, um die gesendete Leistung demgemäß zu erhöhen oder zu verringern. 11 zeigt den Aufbau des Aufwärtsstrecke-Rahmens und das Schlitz-Format für den Datenabschnitt der Aufwärtsstrecke-Übertragung. Es wird eine Daten- und Steuerungsinformation in einem In-Phase- und Quadratur-Phase-Multiplexformat gesendet. Das heißt, dass der Datenabschnitt auf der In-Phase-Koordinate und der Steuerungsabschnitt auf der Quadratur-Phase-Koordinate gesendet werden können. Die Modulation für die Daten und die Steuerung ist BPSK. Der Steuerkanal enthält die Information für den Empfänger, um die Demodulation der Daten zu ermöglichen. Der Steuerkanal stellt eine obere Schichtsystem-Funktionalität bereit. Der Datenabschnitt enthält einen oder mehrere Rahmen. Jeder Rahmen enthält eine Anzahl von Schlitzen. Als ein Beispiel kann die Rahmendauer 10 Millisekunden lang und kann die Schlitzdauer 0,625 Millisekunden lang sein. In diesem Fall gibt es 16 Schlitze pro Rahmen. Der Beginn der Daten-Nutzlast enthält ein Kollisionserfassungs-Feld, welches dazu verwendet wird, um eine Information über die Möglichkeit einer Kollision mit weiteren gleichzeitig gesendeten Remote-Stationen weiterzuleiten. Das Kollisionserfassungs-Feld wird durch die Basisstation ausgelesen. Die Basisstation erwartet das Vorliegen des Kollisionserfassungs-Feldes, da sie ein ACK-Signal am letzten Zeitschlitz bereitgestellt hat.
Das Kollisionserfassungs-Feld enthält eine temporäre Identifikations-(ID)-Nummer, welche zufällig durch die Remote-Station für die Übertragung des aktuellen Pakets ausgewählt ist. Die Basisstation liest das Kollisionserfassungs-Feld aus und reflektiert oder überträgt das Kollisionserfassungs-Feld auf der Abwärtsstrecke zurück. Wenn das Kollisionserfassungs-Feld, welches durch die Remote-Station erfasst ist, mit jenem übereinstimmt, welches jüngst durch die gleiche Remote-Station gesendet wurde, ist das Kollisionserfassungs-Feld dann eine Identifikation darüber, dass die Übertragung korrekt empfangen ist. Die Remote-Station fährt dann damit fort, den Rest des Pakets zu senden. Im Falle, dass das Kollisionserfassungs-Feld durch die Remote-Station nicht korrekt empfangen wurde, betrachtet die Remote-Station den Paketempfang durch die Basisstation dann als fehlerhaft und unterbricht eine Übertragung des verbleibenden Pakets.
Die Funktion der verbleibenden Felder ist wie folgt. Das Pilotfeld ermöglicht die Demodulation von sowohl den Daten- als auch den Steuer-Bits. Die gesendeten Leistungssteuerungs-(TPC)-Bits werden dazu verwendet, um die Leistung eines entsprechenden Abwärtsstrecke-Kanals in einem Fall zu steuern, bei welchem ein Abwärtsstrecke-Kanal, welcher an den gleichen Nutzer gerichtet ist, in Betrieb ist. Wenn der Abwärtsstrecke-Kanal nicht in Betrieb ist, können die TPC-Steuerbits dann dazu verwendet werden, um anstelle dessen zusätzliche Pilotbits weiterzuleiten.
Das Raten-Informations-(RI)-Feld wird dazu verwendet, um dem Sender die Möglichkeit bereitzustellen, seine Datenrate ohne die Notwendigkeit, explizit die augenblickliche Datenrate mit der Basisstation zu verhandeln, zu ändern. Das Dienstfeld stellt eine Information über den bestimmten Dienst bereit, für welchen die Datenbits zu verwenden sind. Das Längenfeld spezifiziert die Zeitdauer des Pakets. Das Signalfeld kann dazu verwendet werden, um eine zusätzliche Steuerungsinformation, wenn benötigt, bereitzustellen.
Zusätzliche Funktionalitäten des gemeinsamen Paketkanals sind: (1) Bandbreiten-Verwaltung und (2) L2-Empfangsbestätigungs-Mechanismus.
Die Bandbreiten-Verwaltungs-Funktionalität ist über eine Signalisierungsinformation auf dem gemeinsamen Steuerkanal in der Abwärtsstrecke implementiert. Es gibt drei Wege zum Eingliedern dieser Funktionalität. Der Erste beruht auf eine Änderung des Prioritätsstatus von allen Aufwärtsstrecke-Nutzern, welche derzeit eine Information unter Verwendung des CPCH senden. Durch dieses Verfahren bilden alle Nutzer ihren Prioritätsstatus über ein Steuersignal ab, welches auf der Abwärtsstrecke gesendet wird. Wenn die Priorität der CPCH-Nutzer verringert wird, wird ihre Fähigkeit dazu, einen Aufwärtsstrecke-Kanal zu erlangen, verringert. Somit wird die Menge von Daten, welche auf der Aufwärtsstrecke durch die CPCH-Nutzer gesendet werden, reduziert. Der weitere Mechanismus liegt darin, dass die Basisstation die maximal mögliche Datenrate weiterleitet, welche den CPCH-Nutzern zur Übertragung erlaubt wird. Dies verhindert, dass die CPCH-Nutzer bei einer Rate senden, welche möglicherweise die Aufwärtsstrecke-System-Kapazität übersteigen kann, und daher die Zelle abbaut, das heißt die Kommunikation für alle Nutzer, welche derzeit mit der Basisstation verbunden sind, unterbricht. Für das dritte Verfahren kann die Basisstation eine negative Empfangsbestätigung durch das ACK-Signal bereitstellen. In diesem Fall wird jegliche Remote-Station, welche darauf abgestimmt ist, das ACK-Signal zu empfangen, an einer weiteren Übertragung von einem Zugriffsstoßsignal gehindert.
Der L2-Empfangsbestätigungs (L2 ACK)-Mechanismus, welcher sich vom L1 ACK unterscheidet, wird durch die Basisstation dazu verwendet, um der Remote-Station die Korrektheit eines Aufwärts strecke-Paketempfangs zu melden. Die Basisstation kann entweder an die Remote-Station weiterleiten, welche Abschnitte des Pakets korrekt empfangen wurden, oder welche unkorrekt empfangen wurden. Es gibt viele bestehende Wege zum Implementieren eines bestimmten Protokolls, um diesen Typ von Information weiterzuleiten. Beispielsweise kann das Paket derart identifiziert werden, dass es eine Anzahl von Rahmen enthält, wobei jeder Rahmen eine Anzahl von Unterrahmen enthält. Die Rahmen werden durch eine vorbestimmte Nummer identifiziert. Die Unterrahmen in jedem Rahmen werden ebenfalls durch eine spezifische Nummer identifiziert. Ein Weg für die Basisstation, um die Information über die Korrektheit des Pakets weiterzuleiten, liegt in der Identifizierung aller Rahmen und Unterrahmen, welche korrekt empfangen wurden. Ein weiterer Weg liegt in der Identifizierung der Rahmen und Unterrahmen, welche fehlerhaft empfangen wurden. Der Weg dazu, damit die Basisstation die Korrektheit von einem Rahmen oder Unterrahmen identifizieren kann, liegt in der Überprüfung seines zyklischen Überrest-Code (engl.: Cyclic Residue Code, CRC)-Feldes. Es können weitere, robustere Mechanismen zur Empfangsbestätigung verwendet werden. Beispielsweise kann eine negative Empfangsbestätigung ein Teil des gemeinsamen Paketkanals sein. Die Basisstation kann eine negative Empfangsbestätigung (ACK), als Teil der L1 ACK senden, um die Remote-Station zu einer Übertragung des Meldungsteils zu zwingen.
CD-Betrieb
Es gibt viele Remote-Stationen, welche es versuchen können, auf die Basisstation zur gleichen Zeit zuzugreifen. Es gibt eine Anzahl von unterschiedlichen Signalanfangsetikett-Signalen, welche eine Remote-Station dazu verwenden kann, um die Basisstation zu erreichen. jede Remote-Station wählt zufällig eines der Signalanfangsetikett-Signale zur Verwendung zum Zugreifen auf die Basisstation aus. Die Basisstation überträgt einen Rundfunkkanal mit gemeinsamer Synchronisation. Dieser Rundfunkkanal mit gemeinsamer Synchronisation enthält ein Rahmentaktungssignal. Die Remote-Stationen extrahieren die Rahmentaktung, welche durch die Basisstation gesendet wird, indem der Rundfunkkanal mit gemeinsamer Synchronisation empfangen wird. Die Rahmentaktung wird durch die Remote-Stationen verwendet, um einen Taktungsplan zu erlangen, indem die Rahmendauer in eine Anzahl von Zugriffsschlitzen aufgeteilt wird. Den Remote-Stationen wird es erlaubt, ihre Signalanfangsetiketten lediglich zu Beginn von jedem Zugriffsschlitz zu senden. Die tatsächlichen Übertragungszeiten für unterschiedliche Remote-Stationen können sich aufgrund ihrer unterschiedlichen Verbreitungsverzögerungen leicht unterscheiden. Dies bestimmt ein Zugriffsprotokoll, welches allgemein als das geschlitzte ALOHA-Zugriffsprotokoll bekannt ist. Jede Remote-Station überträgt wiederholt ihr Signalanfangsetikett-Signal, bis die Basisstation die Signalanfangsetikett-Empfangsbestätigungen, dass das Signalanfangsetikett empfangen ist, erfasst, und die Empfangsbestätigung korrekt durch die Remote-Station empfangen ist. Es kann mehr als eine Remote-Station geben, welche das gleiche Signalanfangsetikett-Signal im gleichen Zugriffsschlitz überträgt. Die Basisstation kann nicht erkennen, ob zwei oder mehrere Remote-Stationen das gleiche Signalanfangsetikett im gleichen Zugriffsschlitz senden. Wenn die Basisstation die Übertragung von einem Signalanfangsetikett-Signal erfasst, überträgt sie eine Empfangsbestätigungs-Meldung zurück. Es gibt eine Empfangsbestätigungs-Meldung, welche jedem möglichen Signalanfangsetikett-Signal entspricht. Somit gibt es so viele Empfangsbestätigungs-Meldungen, wie es Signalanfangsetikett-Signale gibt. Jede sendende Remote-Station, welche eine Empfangsbestätigungs-Meldung empfängt, welche ihrem sendenden Signalanfangsetikett-Signal entspricht, wird eine Übertragung ihrer Meldung beginnen. Für jedes Signalanfangsetikett-Signal gibt es einen entsprechenden Streucode, welcher durch die Basisstation dazu verwendet wird, um die Meldung zu senden. Die Meldungssendung beginnt stets zu Beginn eines Zugriffsschlitzes. Da es eine Anzahl von Remote-Stationen geben kann, welche das gleiche Signalanfangsetikett-Signal im gleichen Zugriffsschlitz verwenden, können sie eine Übertragung ihrer Meldung zur gleichen Zeit unter Verwendung des gleichen Streucodes beginnen. In diesem Fall interferieren die Übertragungen der Remote-Stationen wahrscheinlich miteinander und werden somit nicht korrekt empfangen.
Jede Remote-Station enthält ein Kollisionserfassungs-(CD)-Feld zu Beginn der gesendeten Meldung. Das CD-Feld wird zufällig durch jede Remote-Station und unabhängig von jeder weiteren Remote-Station ausgewählt. Es gibt eine vorbestimmte begrenzte Anzahl von CD-Feldern. Zwei Remote-Stationen, welche ihre Meldung zur gleichen Zeit senden, wählen höchstwahrscheinlich ein unterschiedliches CD-Feld aus. Wenn die Basisstation das CD-Feld empfängt, wird die Basisstation das CD-Feld an die Remote-Station reflektieren, bzw. zurücksenden. Die Remote-Station liest das reflektierte CD-Feld durch die Basisstation aus. Wenn das reflektierte CD-Feld mit dem CD-Feld übereinstimmt, welches die Remote-Station gesendet hat, nimmt die Remote-Station an, dass die Remote-Station korrekt durch die Basisstation empfangen wurde, und fährt mit einer Übertragung vom Rest der Meldung oder der Daten fort. Wenn das reflektierte CD-Feld von der Basisstation nicht mit dem durch die Remote-Station Gesendeten übereinstimmt, nimmt die Remote-Station dann an, dass eine Kollision vorlag, und beendet eine Übertragung der verbleibenden Meldung oder der Daten.
Vor-Daten-Leistungssteuerung
12 zeigt eine alternative Ausführungsform für das RS-Zugriffsstoßsignal, welches von der Remote-Station an die Basisstation gesendet wird. Die Basisstation sendet ein Rahmentaktungssignal, welches den Rundfunkkanal mit gemeinsamer Synchronisation verwendet. Die Remote-Station synchronisiert sich auf den Rundfunkkanal mit gemeinsamer Synchronisation und erlangt eine Rahmentaktungs-Information vom Rahmentaktungssignal. Die Rahmentaktungs-Information enthält die Taktung, wann die Remote-Station ein Zugriffsstoßsignal senden kann. Unter Verwendung der Rahmentaktungs-Information baut die Remote-Station einen Übertragungs-Taktungsplan auf. Bei dieser Ausführungsform teilt die Remote-Station die Rahmenzeitdauer in eine Anzahl von Zugriffszeit-Schlitzen auf. Die Dauer eines Zeitschlitzes kann halb so groß sein wie die Dauer eines Zugriffsschlitzes. Die Remote-Station beginnt mit einem Senden eines Zugriffsstoßsignals zu Beginn eines Zugriffszeitschlitzes. Die Rahmenzeit-Referenz der Remote-Station ist aufgrund von Verbreitungsverzögerungen nicht notwendigerweise gleich der Rahmenzeit-Referenz von der Basisstation.
Das Zugriffsstoßsignal von 12 enthält jeweils eine Mehrzahl von RS-Signalanfangsetikett-Signalen, RS-Leistungssteuerungs-Signalen und RS-Pilotsignalen, welche zur rechten Zeit bei ansteigenden Leistungspegeln gesendet werden. Die Leistung von RS-Signalanfangsetikett-Signal zu RS-Signalanfangsetikett-Signal steigt gemäß den Leistungswerten P₀, P₁, P₂, ... an. Die Leistungswerte steigen gemäß ihrem Index an, das heißt P₀ < P₁ < P₂, .... Die zusammengefasste Mehrzahl von RS-Signalanfangsetikett-Signalen, RS-Leistungssteuerungs-Signalen und RS-Pilotsignalen erstellt einen Teil oder die Gesamtheit des Zugriffsstoßsignals. Der Leistungspegel des RS-Leistungssteuerungs-Signals und des RS-Pilotsignals kann proportional zum Leistungspegel des RS-Signalanfangsetikett-Signals sein.
Die Mehrzahl von RS-Signalanfangsetikett-Signalen, RS-Leistungssteuerungs-Signalen und RS-Pilotsignalen wird in der Zeit durch Daten gefolgt. Somit kann das Zugriffsstoßsignal ebenfalls einen Datenteil enthalten. Alternativ kann das Zugriffsstoßsignal die Mehrzahl von RS-Signalanfangsetikett-Signalen, RS-Leistungssteuerungs-Signalen und RS-Pilotsignalen enthalten, und die Daten werden als mit dem Zugriffsstoßsignal verknüpft betrachtet. Die Daten können eine Meldungsinformation oder eine weitere Information, wie beispielsweise Signalisierung usw., enthalten. Die Daten sind vorzugsweise verknüpft mit, oder ein Teil von, dem Zugriffsstoßsignal, können jedoch separat vom Zugriffsstoßsignal gesendet werden.
Wie in 12 gezeigt, wird ein RS-Leistungssteuerungs-Signal in der Zeit erstens während des Zeitintervalls zwischen den RS-Signalanfangsetikett-Signalen gesendet. Das RS-Signalanfangsetikett-Signal ist ein Zeitabschnitt des Zugriffsstoßsignals. Ein RS-Pilotsignal wird in der Zeit zweitens während des Zeitintervalls zwischen RS-Signalanfangsetikett-Signal zu RS-Signalanfangsetikett-Signal gesendet.
Das RS-Leistungssteuerungs-Signal dient zur Leistungssteuerung eines zugewiesenen Abwärtsstrecke-Kanals. Die Basisstation überträgt die zugewiesene Abwärtsstrecke in Ansprechen auf die Erfassung des RS-Signalanfangsetikett-Signals, welches von der Remote-Station gesendet wird. Das RS-Pilotsignal erlaubt es der Basisstation, die empfangene Leistung von der Remote-Station, und somit eine Leistungssteuerung der Remote-Station, unter Verwendung einer Leistungssteuerungsinformation, welche von der Basisstation an die Remote-Station gesendet wird, zu messen.
Innerhalb eines Zugriffsstoßsignals überträgt die Remote-Station kontinuierlich ein RS-Signalanfangsetikett-Signal, gefolgt durch ein RS-Leistungssteuerungs-Signal, und gefolgt durch ein RS-Pilotsignal. Der Basisstation-Empfänger sucht nach der Übertragung der RS-Signalanfangsetikett-Signale. Bei einer vorbestimmten Zeit, unmittelbar nachdem die Basisstation ein RS-Signalanfangsetikett-Signal erfasst, beginnt die Basisstation mit der Übertragung eines RS-Signalanfangsetikett-Signals, wie in 12 gezeigt. Die Remote-Station stimmt ihren Empfänger nach jeder Übertragung eines RS-Signalanfangsetikett-Signals ab, um das BS-Signalanfangsetikett-Pilotsignal zu empfangen. Der RS-Pilotsignal-Ubertragungstakt-Versatz ist der Remote-Station zuvor bekannt. Die Remote-Station beginnt mit einem Empfang des RS-Signalanfangsetikett-Pilotsignals unmittelbar bei der bekannten Zeit. Der Streucode, welcher durch die Basisstation dazu verwendet wird, um das BS-Signalanfangsetikett-Pilotsignal zu senden, ist der Remote-Station bekannt, da das BS-Signalanfangsetikett-Pilotsignal mit dem Typ des RS-Signalanfangsetikett-Signals verbunden ist, welches die Remote-Station überträgt.
Die Remote-Station beginnt den Empfangsprozess des BS-Signalanfangsetikett-Pilotsignals, ob das BS-Signalanfangsetikett-Pilotsignal gesendet ist oder nicht gesendet ist. Die Remote-Station unternimmt keine Bemühung, um zu bestimmen, ob das BS-Signalanfangsetikett-Pilotsignal gesendet wurde oder nicht. Der Empfang des BS-Signalanfangsetikett-Pilotsignals ermöglicht es der Remote-Station, die Signalqualität des gesendeten BS-Signalanfangsetikett-Pilotsignals zu messen. Diese Qualitätsmessung kann beispielsweise das empfangene Signal-zu-Rausch-Verhältnis (SNR) oder eine Fehlerwahr scheinlichkeit aufgrund des Empfanges des BS-Signalanfangsetikett-Pilotsignals durch die Remote-Station sein.
Der anfängliche Leistungspegel des BS-Signalanfangsetikett-Pilotsignals wird durch die Basisstation vor der Übertragung bestimmt. Resultierend aus dem Empfang des BS-Signalanfangsetikett-Pilotsignals bestimmt die Remote-Station, ob das SNR des empfangenen BS-Signalanfangsetikett-Pilotsignals oberhalb oder unterhalb eines zuvor bestimmten SNR-Pegels der Remote-Station (RS-SNR-Pegel) ist. Wenn das BS-Signalanfangsetikett-Pilotsignal nicht durch die Basisstation gesendet wurde, wird der Remote-Station Demodulator oder Prozessor wahrscheinlich dann entscheiden, dass das gesendete BS-Signalanfangsetikett-Pilotsignal bei einem SNR empfangen ist, welches sehr gut unterhalb dem zuvor bestimmten RS-SNR-Pegel ist.
Während das empfangene SNR des BS-Signalanfangsetikett-Pilotsignals gemessen wird, sendet die Remote-Station Leistungssteuerungsbefehle unter Verwendung des RS-Leistungssteuerungssignals. Wenn das SNR des empfangenen BS-Signalanfangsetikett-Pilotsignals, welches durch die Remote-Station gemessen wird, unterhalb des zuvor bestimmten RS-SNR-Pegels fällt, sendet die Remote-Station dann ein „Erhöhe"-Signal, beispielsweise ein 1-Bit, an die Basisstation, welches die Basisstation anfordert, den Übertragungsleistungspegel des BS-Signalanfangsetikett-Pilotsignals zu erhöhen. Im Falle, dass das SNR des BS-Signalanfangsetikett-Pilotsignals, welches durch die Remote-Station gemessen wird, oberhalb des zuvor bestimmten RS-SNR-Pegels fällt, sendet die Remote-Station ein „Reduziere"-Signal, beispielsweise ein 0-Bit, an die Basisstation, welches die Basisstation anfordert, den Übertragungsleistungspegel des BS-Signalanfangsetikett-Pilotsignals zu reduzieren. Dieser Prozess setzt sich für die Zeitdauer des RS-Leistungssteuerungssignals fort. Wenn die Basisstation das RS-Signalanfangsetikett-Signal empfangen hat, wird dann die Leistung des gesendeten BS-Signalanfangsetikett-Pilotsignals durch die Remote-Station eingestellt, um das gemessene SNR des empfangenen BS-Signalanfangsetikett-Piloten nahe dem vorbestimmten RS-SNR-Pegel zu bringen.
Nach einem vorbestimmten Zeitintervall von der Erfassung des RS-Signalanfangsetikett-Signals, überträgt die Basisstation eine Empfangsbestätigungs-Meldung. Die Zeit der Übertragung als auch der Code-Aufbau der Empfangsbestätigungs-Meldung sind der Remote-Station bekannt. Der Aufbau der Empfangsbestätigungs-Meldung ist mit dem Code-Aufbau des RS-Signalanfangsetiketts verbunden, welches durch die Remote-Station gesendet wird. Die Remote-Station stellt ihren Empfänger zum Erfassen der Empfangsbestätigungs-Meldung ein. Zur gleichen Zeit beginnt die Remote-Station mit einer Über tragung des RS-Pilotsignals, dessen Empfang durch die Basisstation möglich ist, da die Basisstation die Übertragungszeit als auch den Code-Aufbau des RS-Pilotsignals kennt. Wenn die Remote-Station keine durch die Basisstation gesendete Empfangsbestätigung erfasst, nimmt die Remote-Station dann an, dass das zuvor durch die Remote-Station gesendete RS-Signalanfangsetikett-Signal nicht durch die Basisstation erfasst ist. In einem solchen Fall wird die Remote-Station eine Übertragung der nächsten RS-Signalanfangsetikett-Signal-Übertragung einstellen. Wenn die Remote-Station die Übertragung der Empfangsbestätigungs-Meldung erfasst, wird die Remote-Station dann die Meldung decodieren.
Anhand der decodierten Meldung entscheidet die Remote-Station, ob die decodierte Empfangsbestätigungs-Meldung eine positive oder negative Empfangsbestätigung ist. Wenn die Empfangsbestätigungs-Meldung als negativ bestimmt ist, wird die Remote-Station dann jegliche Übertragungen beenden. Die Remote-Station beginnt abermals zu einer späteren Zeit, indem sie zu einem vorbestimmten Zurücksetz-Prozess geht. Wenn die Empfangsbestätigungs-Meldung als positiv bestimmt ist, wird die Remote-Station mit einer Übertragung des RS-Pilotsignals fortfahren.
Die Basisstation empfängt das RS-Pilotsignal und bestimmt, ob das empfangene SNR des empfangenen RS-Pilotsignals oberhalb oder unterhalb eines vorbestimmten BS-SNR-Pegels ist. Wenn das gemessene, empfangene SNR des RS-Pilotsignals unterhalb des vorbestimmten BS-SNR-Pegels ist, befiehlt die Basisstation dann der Remote-Station, die Übertragungsleistung von der Remote-Station zu erhöhen, indem ein „Erhöhe"-Signal, wie beispielsweise ein 1-Bit-Befehl, an die Remote-Station gesendet wird. Wenn das gemessene empfangene SNR des RS-Pilotsignals oberhalb des vorbestimmten BS-SNR-Pegels ist, befiehlt die Basisstation dann der Remote-Station ihre Übertragungsleistung zu verringern, indem ein „Reduziere"-Signal, wie beispielsweise ein 0-Bit-Befehl, an die Remote-Station gesendet wird. Diese Befehle können über einen Satz von DPCCH-Pilotsymbolen, gefolgt durch DPCCH-Leistungssteuerungs-Symbole mit wenig Leistung, gesendet werden.
Während der ersten zwei Zeitschlitze werden zusätzliche Leistungssteuerungsbefehle zwischen aufeinanderfolgenden DPCCH-Leistungssteuerungs-Symbolen und DPCCH-Pilotsymbolen gesendet, wie in 12 gezeigt. Die Übertragung dieser Leistungssteuerungsbefehle bringt den Leistungspegel des gesendeten RS-Pilotsignals nahe dem vorbestimmten BS-SNR-Pegel. Sicherheitshalber kann die Gesamtgröße der Leistungsänderung für sowohl die Remote-Station als auch die Basisstation auf einen vorbestimmten maxi malen Wert begrenzt werden. Dieser Wert kann festgelegt sein oder durch die Basisstation ausgesendet werden. Da die Remote-Station eine positive Empfangsbestätigung von der Basisstation empfangen hat, und die Remote-Station die Übertragung des RS-Pilotsignals vollendet hat, überträgt die Remote-Station ein RS-Kollisionserfassungs-Feld, welches durch eine Meldung gefolgt wird, welche eine Dateninformation trägt. Das RS-Kollisionserfassungs-Feld wird durch die Basisstation empfangen und am folgenden gesendeten Zeitschlitz als ein BS-Kollisionserfassungs-Feld zurück an die Remote-Station gesendet. Wenn das BS-Kollisionserfassungs-Feld, welches durch die Remote-Station empfangen ist, mit dem RS-Kollisionserfassungs-Feld übereinstimmt, welches durch die Remote-Station gesendet ist, fährt die Remote-Station dann mit einer Übertragung der verbleibenden Meldung fort.
Die Basisstation fährt mit einer Leistungssteuerung der Remote-Station fort, indem kontinuierlich DPDCH-Pilotsignale und DPDCH-Leistungssteuerungssignale gesendet werden. Wenn das BS-Kollisionserfassungs-Feld nicht mit dem gesendeten RS-Kollisionserfassungs-Feld übereinstimmt, entscheidet die Remote-Station dann, dass ihre Übertragung mit der Übertragung durch eine weitere Remote-Station kollidiert ist, welche zur gleichen Zeit versucht, auf die Basisstation zuzugreifen, indem der gleiche RS-Zugriffsstoßsignal Code-Aufbau verwendet wird, und beendet jegliche Übertragung bis hin zu einer späteren Zeit.
CPCH mit Ping-Pong-Signalanfangsetikett
Normalerweise sucht die Remote-Station, bevor sie in den Übertragungsmodus geht, nach Basisstationen in ihrer unmittelbaren Nachbarschaft und entscheidet sich dazu, an die Basisstation mit stärkstem Empfang zu senden. Die Auswahl, an welche Basisstation zu senden ist, ist eine Remote-Station-Übertragungsentscheidung. Die Entscheidung basiert auf der empfangenen Leistung oder äquivalent auf der Fehlerwahrscheinlichkeit durch die Remote-Station von den Basisstationen. Die meiste Zeit wird die Remote-Station-Übertragung durch eine nennenswerte Leistung von lediglich einer einzelnen Basisstation empfangen. In diesem Fall braucht die Remote-Station lediglich mit dieser Basisstation zu kommunizieren.
Eine Abschätzung der Leistung, bei welcher eine Basisstation eine Remote-Station empfängt, kann anhand der Leistungsgröße erzeugt werden, mit welcher die Remote-Station die Basisstation empfängt. Dies wird normalerweise eine Leerlauf-Leistungsabschätzung genannt. Die Leerlauf-Leistungsabschätzung erlaubt es einer Remote-Station, die Leistung zu bestimmen, welche an unterschiedlichen Basisstationen empfangen wird, durch die Leistungsgröße, mit welcher die Remote-Station jene Basisstationen empfängt. Vorausgesetzt, dass die Aufwärtsstrecke- und Abwärtsstrecke-Frequenzen unterschiedlich sind, ist dies eine nicht sehr akkurate Abschätzung. Jedoch kann diese Leerlauf-Leistungsabschätzung dazu verwendet werden, um zu bestimmen, ob eine oder mehrere Basisstationen Kandidaten zur Kommunikation sind. Dies kann insbesondere gut dienlich sein, wenn sich die Remote-Station am Außenbereich von einer Zelle befindet. In diesem Fall kann die Remote-Station-Übertragung von mehr als einer einzelnen Basisstation stark empfangen werden. Eine wichtigere Messung ist die Leistung, durch welche die Remote-Station durch die Basisstationen empfangen wird. Dies liegt daran, weil, wenn der gemeinsame Paketkanal betrieben wird, ein Großteil der Informationsübertragung auf der Aufwärtsstrecke ist. In dieser Ausführungsform wählt eine Alternative zum vorherigen CPCH-Konzept, welche der Remote-Station die längste Zeit erlaubt wird, die bestempfangene Basisstation aus. Die Alternative stellt einen beträchtlichen Kapazitätsvorteil an Remote-Stationen bereit, welche am Außenbereich von einer Zelle arbeiten. Durch ein Verbinden mit der Basisstation, welche die Remote-Stationen am stärksten empfangen, wird die Gesamtsystem-Kapazität maximiert.
Wenn die Remote-Station eine bestimmte Basisstation zur Kommunikation auswählt und eine Kommunikation mit der ausgewählten Basisstation aufbaut, wird die Remote-Station dann mit dieser Basisstation verbunden.
Ein Weg dazu, mit welchem die Remote-Station (RS) auswählen kann, mit welcher Basisstation sie sich verbinden sollte, liegt in der Übertragung eines RS-Signalanfangsetiketts an mehr als eine Basisstation, und dann einer Auswahl von entweder der Basisstation, welche den Empfang bestätigt oder mit der Basisstation, welche am stärksten empfängt, wenn mehr als eine Basisstation den Empfang zu ungefähr der gleichen Zeit bestätigt.
Normalerweise gibt es unterschiedliche RS-Signalanfangsetiketten für jede Basisstation. Ebenfalls, vorausgesetzt, dass die Basisstationen nicht synchronisiert sind, können Übertragungen an unterschiedliche Basisstationen zu unterschiedlichen Zeiten auftreten. Daher muss die Remote-Station alternativ an eine Anzahl von Basisstationen senden und ebenfalls ihre Empfangsbestätigungen zu unterschiedlichen Zeiten erwarten. Offensichtlich überträgt die Remote-Station an eine einzelne Basisstation und stets das gleiche RS-Signalanfangsetikett, wenn die Remote-Station es erachtet, dass sie im Empfangsbereich von lediglich einer einzelnen Basisstation ist.
Es wird angenommen, dass die Remote-Station im Empfangsbereich von zwei Basisstationen ist. Wie anhand von 13 zu sehen, überträgt die Remote-Station sequenziell zwei unterschiedliche Signalanfangsetiketten an zwei Basisstationen. Diese sind zwei RS-Signalanfangsetiketten. Die Leistungen der Signalanfangsetiketten nehmen mit der Zeit zu. Das Signalanfangsetikett für die erste Basisstation, nämlich Basisstation 0, wie durch den zweiten Index angezeigt, wird bei Leistungen P_0,0, P_1,0, P_2,0 ... gesendet. Das Signalanfangsetikett für die zweite Basisstation, nämlich Basisstation 1, wie durch den zweiten Index angezeigt, wird bei Leistungen P_0,1, P_1,1, P_2,1 ... gesendet. In diesem Fall bestätigt lediglich die erste Basisstation den Empfang des zweiten RS-Signalanfangsetiketts. Die Remote-Station macht dann den Kollisionserfassungs-/Kollisionsauflösungs-(CD/CR)-Prozess, die Übertragung des RS-CLPC-Signalanfangsetiketts und die Übertragung der Dateninformation durch. Es können Wege, um Signalanfangsetikett-Übertragungen an mehr als zwei Basisstationen zu ermöglichen, von der obigen Prozedur hergeleitet werden. Von 13 aus wird angenommen, dass der Empfang des letzten RS-Signalanfangsetiketts in der ersten Basisstation stärker als das letzte RS-Signalanfangsetikett an der zweiten Basisstation empfangen wird. Daher wird die Basisstation ausgewählt, welche den besseren Aufwärtsstrecke-Kanal besitzt. Eine Remote-Station kann ebenfalls die Wahl haben, an die erste Basisstation zu antworten, welche einen Signalanfangsetikett-Empfang bestätigt. Dies kann für den Fall sein, wenn die Informationsübertragungs-Verzögerung minimiert werden muss.
In 14 bestätigen sowohl die erste Basisstation als auch die zweite Basisstation ihren entsprechenden RS-Signalanfangsetikett-Empfang. Die Remote-Station macht jedoch den CD/CR-Prozess für die erste Basisstation durch, ohne auf den Empfang der Empfangsbestätigung von der zweiten Basisstation abzuwarten. Der verbleibende Prozess ist gleich dem wie zuvor, wobei die Remote-Station in Verbindung mit der ersten Basisstation steht.
In 15 wartet die Remote-Station auf den möglichen Empfang von beiden Empfangsbestätigungen ab, bevor sie sich entscheidet, an welche Basisstation das CD/CR-Signalanfangsetikett-Signal gesendet wird. Dies ermöglicht es der Remote-Station, jene Basisstation auszuwählen, welche am stärksten empfangen wird. Dies garantiert nicht notwendigerweise, dass die ausgewählte Basisstation jene mit dem besseren Aufwärtsstrecke-Kanal ist. Statistisch gesehen ist jedoch jene Basisstation, welche durch die Remote-Station am stärksten empfangen wird, höchstwahrscheinlich jene, welche den besseren Aufwärtsstrecke-Kanal hat.
CPCH-Betrieb unter Verwendung eines gemeinsamen Signalanfangsetiketts
Wenn die Remote-Station in einem Bereich mit ungefähr der gleichen Distanz zu zwei oder mehreren Basisstationen ist, dann ist die Leistung, welche an der Remote-Station von den Basisstationen empfangen wird, keine eindeutige Anzeige darüber, welche Basisstation die Remote-Station am besten empfängt. Es wird ein Mechanismus benötigt, so dass die empfangene Basisstation für den Großteil der Zeit zur Kommunikation verwendet wird.
In bestimmten Fällen kann die Remote-Station ein RS-Signalanfangsetikett senden, welches zwei oder mehreren Basisstationen gemeinsam ist. Die zwei oder mehreren Basisstationen bilden eine Basisstations-Gruppe. Das gemeinsame RS-Signalanfangsetikett wird von allen Basisstationen in der Basisstations-Gruppe empfangen. Die Basisstationen, welche die Basisstations-Gruppe ausbilden, werden durch die Remote-Station entschieden, indem die Leistungs-Auslesungen oder äquivalent Fehlerwahrscheinlichkeits-Auslesungen von Basisstations-Empfängen innerhalb des Empfangsbereiches (RR) von der Remote-Station verwendet werden.
Vor der Stoßübertragung wählt die Remote-Station die Gruppe von Basisstationen aus, welche als potenzielle Basisstationen erachtet werden, mit welchen eine Strecke aufgebaut wird. Die Information darüber, welche Basisstationen zur Basisstations-Gruppe für jede Remote-Station gehören, wird zuvor durch eine vorherige Kommunikation zwischen der Remote-Station und einer Basisstation in der unmittelbaren Nähe von der Remote-Station weitergeleitet. Diese Basisstation sollte ebenfalls ein Mitglied von der ausgewählten Basisstations-Gruppe sein. Bei der Entstehung von der Übertragung von der Remote-Station werden alle Basisstationen in der Basisstations-Gruppe darauf abgestimmt, dieses gemeinsame RS-Signalanfangsetikett zu empfangen. An einem bestimmten Punkt wird eine oder werden mehrere Basisstationen aus der Basisstations-Gruppe das RS-Signalanfangsetikett erfassen und über ihren Abwärtsstrecke-Kanal eine L1-Empfangsbestätigung (L1 ACK) senden.
Wie in 16 gezeigt, bestätigen zwei Basisstationen von der Basisstations-Gruppe die gemeinsame RS-Signalanfangsetikett-Übertragung. Die Remote-Station, welche die Taktung von der L1-Empfangsbestätigung für alle Basisstationen in der Basisstations-Gruppe kennt, kann bestimmen, ob und wie viele Basisstationen bestätigt sind. Wenn die relativen Leistungen der L1-Empfangsbestätigungs-Signale gemessen sind, sendet die Remote-Station dann ein Kollisionserfassungs-/Kollisionsauflösungs-Signalanfangsetikett (CD/CR-Signalanfangsetikett) an eine einzelne Basisstation. Das heißt, dass die Remote-Station ein CD/CR-Signalanfangsetikett sendet, welches durch die ausgewählte Basisstation in der Basisstations-Gruppe erfasst werden kann. Die Basisstation, welche das CD/CR-Signalanfangsetikett empfängt, antwortet mit dem gleichen CD/CR-Signalanfangsetikett zurück. Die unterschiedlichen CD/CR-Signalanfangsetikett Code-Aufbauten sind allen Basisstationen in der Basisstations-Gruppe durch eine bestimmte Absprache bekannt, welche zuvor zwischen der Remote-Station und den Basisstationen in der Basisstations-Gruppe durchgeführt wird. Das CD/CR-Signalanfangsetikett dient zum Zwecke der Erfassung von der Wahrscheinlichkeit von mehr als einer einzelnen Übertragung eines gemeinsamen RS-Signalanfangsetiketts von unterschiedlichen Remote-Stationen.
Mit der Remote-Station, welche zufällig ein CD/CR-Signalanfangsetikett aus einem Satz von möglichen CD/CR-Signalanfangsetiketten auswählt, wird, bis die gleichen CD/CR-Signalanfangsetiketten von der ausgewählten Basisstation zurückreflektiert sind, die Remote-Station es zumindest temporär unterlassen, ihre gedachte Übertragung zu vollenden. Bei einem vorbestimmten Zeitaugenblick werden sowohl die Remote-Station als auch die ausgewählte Basisstation eine Übertragung von prozessorgekoppelten Leistungssteuerungs-Signalanfangsetiketten (CLPC-Signalanfangsetiketten) beginnen. Die Basisstation sendet ein BS-CLPC-Signalanfangsetikett, und die Remote-Station sendet ein RS-CLPC-Signalanfangsetikett. Die Signalanfangsetiketten dienen zur prozessorgekoppelten Leistungssteuerung von sowohl der Remote-Station als auch der Basisstation vor der Übertragung von der aktuellen Information und den Steuerdaten.
Es ist dem Fachmann deutlich, dass verschiedene Modifikationen auf den gemeinsamen Paketkanal der vorliegenden Erfindung vorgenommen werden können, ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen, und es ist beabsichtigt, dass die vorliegende Erfindung Modifikationen und Variationen des gemeinsamen Paketkanals abdeckt, vorausgesetzt, dass sie innerhalb des Umfangs der anliegenden Ansprüche kommen.

Claims

Verfahren zum Übertragen von Daten für eine von mehreren Basisstationen BS (31–33) eines drahtlosen CDMA-Telekommunikationsnetzes, wobei die Basisstation einen BS-Streuspektrumsender und einen BS-Streuspektrumempfänger aufweist, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: – Senden eines Rahmentaktungssignals vom BS-Streuspektrumsender über einen Rundfunkkanal mit gemeinsamer Synchronisation mit einem gemeinsamen Chipsequenzsignal; – wenigstens ein Segment eines ein Signalanfangsetikett mit ausreichendem Leistungspegel umfassenden Zugriffsstoßsignals von einer Remote-Station (35) wird am BS-Streuspektrumempfänger bei einem erfassten Leistungspegel empfangen, wobei das Zugriffsstoßsignal mehrere Segmente umfasst, die jeweils ein bestimmtes Signalanfangsetikett aus einer Menge von festgelegten Signalanfangsetiketten und ein Pilotsignal umfassen, derart, dass die Segmente bei schrittweise sequentiell ansteigenden Leistungspegeln gesendet werden, wobei das Zugriffsstoßsignal am Beginn eines Zugriffsschlitzes einsetzt, wie durch eine aus dem Rahmentaktungssignal abgeleitete Rahmentaktung definiert; – Senden einer Empfangsbetätigung vom BS-Streuspektrumsender an die Remote-Station im Ansprechen auf den Empfang des wenigstens einen Segments des Zugriffsstoßsignals und entsprechend der spezifischen, durch die Basisstation empfangenen Signalanfangsetikettstruktur; – von der Remote-Station wird ein ausgewählter Kollisionserfassungscode (CD-Code) aus mehreren derartiger Codes durch den BS-Streuspektrumempfänger empfangen; – vom BS-Streuspektrumsender wird an die Remote-Station ein BS-CD-Code gesendet, der mit dem empfangenen CD-Code übereinstimmt; und – Empfangen eines Streuspektrumsignals von der Remote-Station am BS-Streuspektrumempfänger, wobei das Streuspektrumsignal beliebige Daten- und Leistungssteuerungsinformationen umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Pilotsignal eliminiert wird, indem es auf einen Nullleistungspegel gesetzt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei gleichzeitig mit dem Empfang des Streuspektrumsignals von der Remote-Station beliebiger Daten- und Leistungssteuerungsinformationen vom BS-Streuspektrumsender gesendet werden.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei das Senden beliebiger Daten- und Leistungssteuerungsinformationen vom BS-Streuspektrumsender bei Leistungspegeln stattfindet, die auf von der Remote-Station empfangenen Leistungssteuerungsinformationen beruhen.
Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, wobei das Senden beliebiger Daten- und Leistungssteuerungsinformationen vom BS-Streuspektrumsender mit dem Senden einer ersten Leistungssteuerungsinformation beginnt, zeitlich gefolgt von beliebigen Daten- und Leistungssteuerungsinformationen.
Drahtlose, mit Codemultiplex-Vielfachzugriff (CDMA) arbeitende Basisstation BS (31–33), die einen BS-Streuspektrumsender und einen BS-Streuspektrumempfänger und eine Steuerungseinheit umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass im Betrieb die CDMA-Basisstation dazu ausgelegt ist, folgende Schritte auszuführen: – Senden eines Rahmentaktungssignals vom BS-Streuspektrumsender über einen Rundfunkkanal mit gemeinsamer Synchronisation mit einem gemeinsamen Chipsequenzsignal; – wenigstens ein Segment eines ein Signalanfangsetikett mit ausreichendem Leistungspegel umfassenden Zugriffsstoßsignals von einer Remote-Station (35) wird am BS-Streuspektrumempfänger bei einem erfassten Leistungspegel empfangen, wobei das Zugriffsstoßsignal mehrere Segmente umfasst, die jeweils ein bestimmtes Signalanfangsetikett aus einer Menge von festgelegten Signalanfangsetiketten und ein Pilotsignal umfassen, derart, dass die Segmente bei schrittweise sequentiell ansteigenden Leistungspegeln gesendet werden, wobei das Zugriffsstoßsignal am Beginn eines Zugriffsschlitzes einsetzt, wie durch eine aus dem Rahmentaktungssignal abgeleitete Rahmentaktung definiert; – Senden einer Empfangsbetätigung vom BS-Streuspektrumsender an die Remote-Station im Ansprechen auf den Empfang des wenigstens einen Segments des Zugriffsstoßsignals und entsprechend der spezifischen, durch die Basisstation empfangenen Signalanfangsetikettstruktur; und – Empfangen eines Streuspektrumsignals von der Remote-Station am BS-Streuspektrumempfänger, wobei das Streuspektrumsignal beliebige Daten- und Leistungssteuerungsinformationen umfasst.
Basisstation nach Anspruch 6, wobei das Pilotsignal eliminiert wird, indem es auf einen Nullleistungspegel gesetzt wird.
Basisstation nach Anspruch 6 oder 7, wobei der BS-Streuspektrumsender dazu ausgelegt ist, gleichzeitig mit dem Empfang der Datenübertragung von der Remote-Station (35) beliebige Daten- und Leistungssteuerungsinformationen zu senden.
Basisstation nach Anspruch 8, wobei der BS-Streuspektrumsender dazu ausgelegt ist, beliebige Daten- und Leistungssteuerungsinformationen bei Leistungspegeln zu senden, die auf von der Remote-Station empfangenen Leistungssteuerungsinformationen beruhen.
Basisstation nach Anspruch 8 oder 9, wobei der BS-Streuspektrumsender dazu ausgelegt ist, beliebige Daten- und Leistungssteuerungsinformationen zu senden, was mit dem Senden einer ersten Leistungssteuerungsinformation beginnt, zeitlich gefolgt von beliebigen Daten- und Leistungssteuerungsinformationen.
Verarbeitungseinheit einer drahtlosen, mit Codemultiplex-Vielfachzugriff (CDMA) arbeitenden Basisstation BS (31–33), Folgendes umfassend: – einen Signaletikettprozessor (316), um ein Signalanfangsetikett in empfangenen Streuspektrumsignalen zu erfassen; – einen Daten- und Steuerungsprozessor (318), um in den empfangenen Streuspektrumsignalen enthaltene Daten- und Steuerungsinformationen zu erfassen und zu verarbeiten; – einen Codierer (322) zum Codieren von Daten; – eine an den Codierer gekoppelte Verschachtelungseinheit (323), um codierte Daten zu verschachteln; – einen an die Verschachtelungseinheit gekoppelten Paketformatierer (324), um beliebige verschachtelte codierte Daten, eine Signalisierung, das Empfangsbestätigungssignal, Kollisionserfassungssignal, Pilotsignal und ein Übertragungsleistungs-Steuerungssignal (TPC-Signal) zu einem Paket zu formatieren; und – eine Steuerungseinheit (319), die an den Signaletikettprozessor, den Daten- und Steuerungsprozessor und den Paketformatierer zum Steuern des Signaletikettprozessors gekoppelt ist, derart, dass im Betrieb die Verarbeitungseinheit dazu ausgelegt ist, die folgenden Schritte auszuführen: – Erfassen eines codierten Signalanfangsetiketts eines Zugriffsstoßsignals, das in ein erstes, bei einem entsprechenden Leistungspegel empfangenes Streuspektrumsignal eingebettet ist, wobei das Zugriffsstoßsignal mehrere Segmente umfasst, die jeweils ein bestimmtes Signalanfangsetikett aus einer Menge von festgelegten Signalanfangsetiketten umfassen, derart, dass die Segmente bei schrittweise sequentiell ansteigenden Leistungspegeln gesendet werden, – Erzeugen eines ein Empfangsbestätigungssignal umfassendes Paket bei Erfassung des codierten Signalanfangsetikettsignals bei dem entsprechenden Leistungspegel, und Ausgeben des das Empfangsbestätigungssignal umfassenden Pakets an einen Modulator der drahtlosen Basisstation, – Erfassen eines Kollisionserfassungscodes in einem zweiten, an der drahtlosen Basisstation empfangenen Streuspektrumsignal; – Erzeugen eines Pakets, das einen Basisstation-Kollisionserfassungscode umfasst, der mit dem empfangenen Kollisionserfassungscode übereinstimmt, und Ausgeben des den Basisstation-Kollisionserfassungscode umfassenden Pakets an den Modulator der drahtlosen Basisstation, und – Erzeugen eines Pakets, das beliebige Daten- und Steuerungsinformationen umfasst, und Ausgeben des Pakets an den Modulator der drahtlosen Basisstation.
Verarbeitungseinheit nach Anspruch 11, darüber hinaus ein programmierbares Anpassungsfilter (315) umfassend, um die empfangenen Streuspektrumsignale zu bündeln.
Verarbeitungseinheit nach Anspruch 11, darüber hinaus einen Korrelator umfassend, um die empfangenen Streuspektrumsignale zu bündeln.
Verarbeitungseinheit nach Anspruch 11, darüber hinaus umfassend: – einen A/D-Wandler (314) zum Umwandeln der von einer Antenne empfangenen Streuspektrumsignale in ein digitales Signal; und – eine Einrichtung, die auf das digitale Signal vorn A/D-Wandler anspricht, um die empfangenen Streuspektrumsignale zu bündeln.
Verarbeitungseinheit nach Anspruch 11 oder 14, darüber hinaus umfassend: – eine Einrichtung (326) zur Verarbeitung der Pakete zu deren Verbreitung; und – einen D/A-Wandler (328), der an die Einrichtung zur Verarbeitung gekoppelt ist, um für die Übertragung von der Basisstation ein moduliertes Streuspektrumsignal zu erzeugen, wobei die Einrichtung zur Verarbeitung und der D/A-Wandler wenigstens einen Teil des Modulators der drahtlosen Basisstation bilden.
Verarbeitungseinheit nach Anspruch 11, darüber hinaus einen Baustein (325) mit variabler Verstärkung umfassend, der an den Paketformatierer gekoppelt ist, um die Ebene der Pakete vom Paketformatierer einzustellen, bevor sie auf den Modulator der drahtlosen Basisstation angewendet werden.