WO1999008407A2 - Device for transmitting data to mobile radio telephone networks - Google Patents

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WO1999008407A2
WO1999008407A2 PCT/DE1998/002090 DE9802090W WO9908407A2 WO 1999008407 A2 WO1999008407 A2 WO 1999008407A2 DE 9802090 W DE9802090 W DE 9802090W WO 9908407 A2 WO9908407 A2 WO 9908407A2
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Stefan Bahrenburg
Christoph Euscher
Tobias Weber
Paul Walter Baier
Jürgen Mayer
Johannes Schlee
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Siemens Aktiengesellschaft
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W88/00Devices specially adapted for wireless communication networks, e.g. terminals, base stations or access point devices
    • H04W88/08Access point devices
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W88/00Devices specially adapted for wireless communication networks, e.g. terminals, base stations or access point devices
    • H04W88/02Terminal devices
    • H04W88/06Terminal devices adapted for operation in multiple networks or having at least two operational modes, e.g. multi-mode terminals

Definitions

  • the invention relates to a device for data transmission in mobile radio networks, in particular base stations and mobile stations in mobile radio networks with TDMA and / or TD / CDMA radio interface.
  • the emitted electromagnetic waves are attenuated due to losses due to reflection, diffraction and radiation due to the curvature of the earth and the like. As a result, the reception power that is available at the receiving radio station decreases. This damping is location-dependent and also time-dependent for moving radio stations.
  • a radio communication system which uses CDMA subscriber separation (CDMA code division multiple access), the radio interface additionally having a time division multiplex subscriber separation (TDMA time division multiple access). It therefore becomes a TD / CDMA transmission method for the radio interface used.
  • CDMA subscriber separation CDMA code division multiple access
  • TDMA time division multiple access time division multiplex subscriber separation
  • JD method JD joint detection
  • the radio communication system shown here is a candidate for a system of the third generation of mobile communications.
  • GSM mobile communications
  • 3rd generation of mobile communications will again require considerable investments for network operators if network elements such as mobile switching centers, base station controllers or base stations have to be replaced or additionally installed. Significant development expenditure is also required from the manufacturers of the infrastructure and mobile stations.
  • At least one modulator for modulating the transmission signals
  • At least one signal filter and / or one HF part is used jointly for both transmission methods.
  • the device for data transmission contains a means for power regulation, by means of which the transmission power of the transmission signals is regulated for both transmission methods. Furthermore, it is advantageous to equip the device with at least one block encoder / decoder for additional coding of signaling information.
  • the control means can be designed in such a way that the received signaling information is evaluated and the signaling information to be sent is processed for both transmission methods.
  • Signaling algorithms, signaling mechanisms, synchronization and algorithms for power control can be adopted by the GSM mobile network. Adjustments for a TD / CDMA transmission are only necessary in the transmission method for the data via the radio interface.
  • its HF part consists of a receiving part and a transmitting part. It is not necessary to redesign the RF section, just a modification that takes into account the larger bandwidth of the transmit and receive signals.
  • the higher bandwidth is to be taken into account in the receiving section for signal amplification, filtering and transmission in the baseband and in the transmitting section for signal amplification, filtering and transmission in the high-frequency transmission band.
  • the implementation of these components is can work together with a digital signal processing device that enables easy updating of the components.
  • 2 to 5 show different combinations of mobile stations and base stations and their ability to support TDMA and TD / CDMA transmission methods
  • 7 shows a block diagram of the device for data transmission
  • 8 shows a block diagram of the HF part of the transmitter of the device
  • FIG. 11 shows a detailed block diagram of the receiver of the device
  • FIG. 12 shows a block diagram of the signal processing means with program components.
  • the radio cells of the corresponding base stations BTS (GSM / UMTS), BTS (GSM), BTS (UMTS) can also overlap.
  • the mobility of the mobile stations MS should not be hindered by the different standards available.
  • a mobile station MS that only supports the GSM standard can continue to establish a radio connection to a base station BTS of the GSM standard (FIG. 2).
  • the mobile station MS can also be supplied by a base station BTS which supports both standards (UMTS, GSM) (FIG. 5).
  • a mobile station MS that supports both standards can communicate with a GSM base station BTS (GSM) as well as with a base station BTS that only allows TD / CDMA transmission or both transmission methods.
  • GSM GSM base station BTS
  • Such a mobile station MS is a device for data transmission according to the invention.
  • a base station BTS, which supports TD / CDMA or both transmission methods, is also a device according to the invention.
  • 6 shows how loading program modules P1 'to P9' replaces or supplements the existing program modules in the sense of a software update or a parameter setting.
  • the subscriber of the mobile station MS specifies a call request (MOC) or a connection to the MobilStation MS (MTC) is requested and the mobile station does not yet have one the necessary program modules Pl 'to P9' for processing the signals in accordance with the available standard, this is reported to the service control unit SCP, which then overwrites the program modules Pl 'to P9' of the mobile station MS or a switchover to the corresponding modules Performs parameter update.
  • a broadcast service or an individual transmission can be selected.
  • the base station BTS which does not have the necessary program modules or parameters P1 'to P9'.
  • the base station BTS can also load the necessary program modules P1 'to P9' from the service control unit SCP.
  • the connection can be established.
  • An alternative way of downloading the software is to store the program modules P1 'to P9' in the base station BTS and from there to make them available to the requesting mobile stations MS.
  • the service control unit SCP offers the subscriber this in the form of a menu or a table, possibly supplemented by information on costs and the required storage capacity.
  • the subscriber can then make the selection of the standard via the input means of the mobile station MS.
  • the program modules P1 'to P9' programs, data and / or parameters belonging to the selected standard are then transmitted from the service control device SCP to the mobile station MS.
  • a device for data transmission is shown in Fig. 7, with a division into a digital part, the is realized by digital signal processing means DSP, and an HF part, which consists of a transmitting part HF-S and a receiving part HF-E, is made.
  • the transmitting part HF-S and the receiving part HF-E are connected to a common antenna device A.
  • the transmission path of the digital signal processing consists of a convolutional encoder FC for channel coding of user data and signaling data which were previously block-coded in a block encoder BC.
  • the data is then scrambled in an interleaver I and, depending on the transmission standard, fed to a modulator GSM-MOD for GSM modulation or a modulator JD-MOD for TD / CDMA modulation.
  • a first switching device UM1 which, like a second switching device UM2 shown later, is controlled by a control device SE, connects the selected modulator GSM-MOD or JD-MOD with a digital transmission filter SF and further with the transmission part HF-S.
  • a means LR for regulating the transmission power controls the transmission power for transmission signals tx in accordance with the specifications of the control means SE.
  • received signals rx received by the antenna device A are processed in the receiving part HF-E and fed to the digital signal processing.
  • a digital reception filter EF filters the broadband reception signals rx and outputs the signals via the second switching means UM2 to a channel estimator, which is either a channel estimator GSM-KS according to the GSM standard or a channel estimator JD-KS according to the TD / CDMA standard. After the channel estimation, the signals are sent to the respective data estimator
  • GSM-D or JD-D supplied which perform the data detection.
  • a deinterleaver DI the data from both paths are again descrambled and then fed to a folding decoder FD for channel decoding.
  • Signaling information is fed to a block decoder BD, which decodes this data to the control means SE.
  • the control means SE forwards the signaling data to be transmitted or received into the transmission or reception path and establishes the connection to a human-machine interface MMI (keyboard, screen) at a mobile station MS or to network-side signaling channels at the base station BTS ago.
  • MMI human-machine interface
  • the 8 contains a digital / analog converter D / A for real and imaginary parts, first analog transmit filter FS1 for low-pass filtering of the signals in the baseband, a first mixer MSI for converting the transmit signals tx into the transmit frequency band, and one Power amplifier PA for amplifying the transmission signals tx.
  • a first analog reception filter EF1 contains a first analog reception filter EF1, a reception amplifier RPA for measuring and amplifying the reception signals rx, a second mixer MS2 for converting the reception signals rx into the baseband (several mixing stages can also be used), second analog receive filter EF2 and finally an analog / digital converter A / D for real and imaginary parts, which generates digital receive signals rx which can be processed in the digital signal processing means DSP.
  • the reception path of the device in detail.
  • the reception signals rx are converted from the transmission frequency band into the low-pass range and the splitting into a real and an imaginary component.
  • Analog sub-pass filtering is carried out in sub-module E2 and, in sub-module E3, a double oversampling of the received signal with 13/3 MHz and a word length of 12 bits is carried out.
  • sub-module E4 digital low-pass filtering is carried out using a filter with a bandwidth of 13/6 MHz with the highest possible slope for channel separation. This is followed by a 2: 1 decimation of the double oversampled signal in sub-module E4.
  • the received signal e obtained in this way essentially consists of two parts, namely a part em for the channel Estimate and from parts el and e2 for data estimation.
  • sub-module E8 the calculation of the cross-correlation matrix A A takes place. Since A A has a töplitz structure, only a small part of the matrix has to be calculated here, which can then be used to expand to the full size.
  • Cholesky decomposes A A into H H, where H is an upper triangular matrix. Due to the pottery structure of A A, H also has an approximate pottery structure and does not have to be fully calculated.
  • a vector s represents the reciprocal of the diagonal elements of H, which can be used to advantage in solving equations.
  • Sub-module E13 the estimated data dl / 2 are demodulated, descrambled and finally fold-decoded using a Viterbi decoder.
  • the decoded data blocks d E13 are either fed to a first data sink D1 or via the source decoder E14 to a second data sink D2.
  • Source decoding is necessary for data blocks that were transmitted via SACCH or FACCH signaling channels.
  • Fig. 12 shows the device for data transmission, the HF part HF-S and HF-E is pronounced according to Fig. 7 and the digital signal processing means DSP in addition to one or more digital signal processors - not shown - several program modules Pl to stored in a memory P9 contains.
  • program modules Pl to P9 represent the components of the digital signal filters P8, P9, the channel estimator P6, the modulators P4, the control means Pl, the data estimator P6, the channel encoder / decoder P2, P3 and block encoder / decoder P2, P3.
  • the program modules P1 to P9 in particular the program modules P4 and P6 for modulation, channel and data estimation, can be supplemented by program modules P4 'and P ⁇ ', which then also enable transmission with the respective other standard .
  • the device for data transmission BTS, MS presented in the exemplary embodiments for a mobile radio network with a combination of FDMA, TDMA and CDMA is suitable for requirements on 3rd generation systems. In particular, it is suitable for implementation in existing GSM mobile radio networks, for which only a small amount of change is required.
  • the design of dual-mode mobile stations MS, which function both according to the GSM standard and according to the presented TD / CDMA standard, is facilitated.

Abstract

The invention relates to a data transmission device which is used in radio telephone networks for radio transmission in a TDAMA framework and/or a TDD/CDMA transmission procedure. The inventive device comprises control means, an HF part, signal filters, channel estimators, modulators, at least one means of switching controlled by the control means to enable switching between the transmission procedures, data estimators, and channel coders/decoders. According to the invention, at least one signal filter and/or one HF part is jointly used for both transmission procedures.

Description

Beschreibungdescription
Einrichtung zur Datenübertragung in MobilfunknetzenDevice for data transmission in mobile radio networks
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Datenübertragung in Mobilfunknetzen, insbesondere Basisstationen und Mqbil- stationen in Mobilfunknetzen mit TDMA und/oder TD/CDMA-Funk- schnittstelle.The invention relates to a device for data transmission in mobile radio networks, in particular base stations and mobile stations in mobile radio networks with TDMA and / or TD / CDMA radio interface.
In Mobilfunknetzen werden Nachrichten (beispielsweise 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 TDMA- 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.In mobile radio networks, messages (for example voice, image information or other data) are transmitted with the aid of electromagnetic waves via a radio interface between the transmitting and receiving radio station (base station or mobile station). The electromagnetic waves are emitted at carrier frequencies that lie in the frequency band provided for the respective system. With GSM (Global System for Mobile Communication), the carrier frequencies are in the range of 900, 1800 and 1900 MHz. For future mobile radio networks with TDMA or TD / CDMA transmission methods via the radio interface, for example the UMTS (Universal Mobile Telecommunication System) or other 3rd generation systems, frequencies in the frequency band of approx. 2000 MHz are provided.
Die abgestrahlten elektromagnetischen Wellen werden aufgrund von Verlusten durch Reflexion, Beugung und Abstrahlung infolge der Erdkrümmung und dergleichen gedämpft. Infolgedessen sinkt die Empfangsleistung, die bei der empfangenden Funkstation zur Verfügung steht. Diese Dämpfung ist ortsabhängig und bei sich bewegenden Funkstationen auch zeitabhängig.The emitted electromagnetic waves are attenuated due to losses due to reflection, diffraction and radiation due to the curvature of the earth and the like. As a result, the reception power that is available at the receiving radio station decreases. This damping is location-dependent and also time-dependent for moving radio stations.
Aus DE 195 49 158 ist ein Funk-Kommunikationssystem bekannt, das eine CDMA-Teilnehmerseparierung (CDMA Code Division Multiple Access) nutzt, wobei die Funkschnittstelle zusätz- lieh eine Zeitmultiplex-Teilnehmerseparierung (TDMA Time Division Multiple Access) aufweist. Es wird folglich ein TD/CDMA-Übertragungsverfahren für die Funkschnittstelle genutzt. E pfangsseitig wird ein JD-Verfahren (JD Joint Detection) angewendet, um unter Kenntnis von Spreizcodes mehrerer Teilnehmer eine verbesserte Detektion der übertragenen Daten vorzunehmen. Dabei ist es bekannt, daß einer Verbindung über die Funkschnittstelle zumindest zwei Datenkanäle zugeteilt werden können, wobei jeder Datenkanal, durch einen individuellen Spreizcode unterscheidbar ist. Das hierbei gezeigte Funk-Kommunikationssystem ist ein Kandidat für ein System der 3. Mobilfunkgeneration.From DE 195 49 158 a radio communication system is known which uses CDMA subscriber separation (CDMA code division multiple access), the radio interface additionally having a time division multiplex subscriber separation (TDMA time division multiple access). It therefore becomes a TD / CDMA transmission method for the radio interface used. On the receiving side, a JD method (JD joint detection) is used in order to perform an improved detection of the transmitted data with knowledge of spreading codes of several participants. It is known that at least two data channels can be assigned to a connection via the radio interface, each data channel being distinguishable by an individual spreading code. The radio communication system shown here is a candidate for a system of the third generation of mobile communications.
Aus P. Vary, „Implementation Aspects of the Pan-European digital mobile radio System", IEEE 1989, S.4-17 bis 4-22, ist die Struktur einer GSM Funkstation mit HF-Teil, Filtern, Kanalschätzern, Modulatoren/Demodulatoren, Kanalcodierern/ Kanaldecodierern bekannt. Der GSM-Standard benutzt eine Kombination von FDMA (Frequency Division Multiple Access) und TDMA für die Funkschnittstelle und hat weltweite Akzeptanz gefunden. Über 20 Mio. Teilnehmer werden allein in Europa über diesen Standard bedient. Umfangreiche Investionen in die Infrastruktur und in Mobilstationen wurden bisher getätigt.P. Vary, "Implementation Aspects of the Pan-European digital mobile radio system", IEEE 1989, pp. 4-17 to 4-22, describes the structure of a GSM radio station with an RF part, filters, channel estimators, modulators / demodulators The GSM standard uses a combination of FDMA (Frequency Division Multiple Access) and TDMA for the radio interface and has found worldwide acceptance. Over 20 million subscribers are served via this standard in Europe alone. Extensive investments in Infrastructure and in mobile stations have been done so far.
Der Übergang von der 2. Mobilfunkgeneration (GSM) zur 3. Mobilfunkgeneration wird für die Netzbetreiber wiederum erhebliche Investitionen erfordern, wenn Netzelemente wie Mobilvermittlungsstelle, Basisstationscontroller oder Basisstationen ausgetauscht oder zusätzlich installiert werden müssen. Auch durch die Hersteller der Infrastruktur und der Mobilstationen sind bedeutende Entwicklungsaufwendungen nötig.The transition from the 2nd generation of mobile communications (GSM) to the 3rd generation of mobile communications will again require considerable investments for network operators if network elements such as mobile switching centers, base station controllers or base stations have to be replaced or additionally installed. Significant development expenditure is also required from the manufacturers of the infrastructure and mobile stations.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zur Datenübertragung in einem Mobilfunknetz anzugeben, die eine TD/CDMA-Übertragung unterstützt und wirtschaftlich herzustellen ist . Diese Aufgabe wird durch die Einrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterentwicklungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen. Erfindungsgemäß wird die Einrichtung zur Datenübertragung in Mobilfunknetzen für eine Funkübertragung im Rahmen eines TDMA und/oder im Rahmen eines TD/CDMA ÜbertragungsVerfahrens benutzt. Die Einrichtung enthält: - Steuermittel zum Steuern der Einrichtung,The invention is based on the object of specifying a device for data transmission in a mobile radio network which supports TD / CDMA transmission and can be produced economically. This object is achieved by the device with the features of patent claim 1. Advantageous further developments can be found in the subclaims. According to the invention, the device for data transmission in mobile radio networks is used for radio transmission as part of a TDMA and / or as part of a TD / CDMA transmission method. The device contains: control means for controlling the device,
- zumindest einen HF-Teil zum Verarbeiten von hochfrequenten Sende- und Empfangssignalen,at least one RF part for processing high-frequency transmit and receive signals,
- Signalfilter zum Filtern der Sende- und Empfangssignale,- signal filter for filtering the transmit and receive signals,
- zumindest einen Kanalschätzer zum Auswerten der Empfangs- Signale bezüglich ihres Übertragungskanals,at least one channel estimator for evaluating the received signals with regard to their transmission channel,
- zumindest einen Modulator zum Modulieren der Sendesignale,at least one modulator for modulating the transmission signals,
- zumindest ein durch die Steuermittel gesteuertes Umschaltmittel zum Verbinden jeweils eines Signalfilters mit einem Kanalschätzer bzw. mit einem Modulator, - zumindest einen EmpfangsSignale auswertenden Datenschätzer zum Detektieren der übertragenen Daten, undat least one switching means controlled by the control means for connecting a respective signal filter to a channel estimator or to a modulator, at least one data estimator evaluating received signals for detecting the transmitted data, and
- Kanalcodierer/decodierer zum Codieren bzw. Decodieren der Sende- bzw. Empfangssignale.- Channel encoder / decoder for coding or decoding the transmit or receive signals.
Erfindungsgemäß wird zumindest ein Signalfilter und/oder ein HF-Teil für beide Übertragungsverfahren gemeinsam genutzt.According to the invention, at least one signal filter and / or one HF part is used jointly for both transmission methods.
Eine solche Einrichtung zur Datenübertragung, die Modulatoren, Kanalschätzer und Datenschätzer für beide Übertragungsverfahren (TDMA und TD/CDMA) bereitstellt, jedoch ge- meinsame Komponenten - Signalfilter und/oder HF-Teil gemeinsam nutzt - erhöht die Akzeptanz von neuen Mobilfunknetzen und verringert die Entwicklungsaufwendungen, da bisher benutzte Komponenten übernommen werden können.Such a device for data transmission, which provides modulators, channel estimators and data estimators for both transmission methods (TDMA and TD / CDMA), but uses common components - signal filter and / or HF part in common - increases the acceptance of new mobile radio networks and reduces development expenditure , because previously used components can be taken over.
Die Implementierung von CDMA-Algorithmen wird erleichtert und der Entwicklungsaufwand für diese Einrichtungen zur Datenübertragung, die auch die Auswertung und Erzeugung von gemäß eines CDMA-Übertragungsverfahrens übertragenen Signalen unterstützen, wird erheblich verringert. Damit werden diese Einrichtungen wirtschaftlicher herstellbar. Nach einer vorteilhafterweisen Ausgestaltung der Erfindung enthält die Einrichtung zur Datenübertragung ein Mittel zur Leistungsregelung, durch das eine Regelung der Sendeleistung der Sendesignale für beide Übertragungsverfahren durchgeführt wird. Weiterhin ist es vorteilhaft, die Einrichtung mit zumindest einem Blockcodierer/decodierer zum zusätzlichen Codieren von Signalisierungsinformationen auszustatten. Zusätzlich können die Steuermittel derart ausgeprägt sein, daß eine Auswertung empfangener Signalisierungsinformationen und eine Aufbereitung zu sendender Signalisierungsinformationen für beide Übertragungsverfahren erfolgt .The implementation of CDMA algorithms is simplified and the development effort for these data transmission devices, which also support the evaluation and generation of signals transmitted according to a CDMA transmission method, is considerably reduced. This makes these facilities more economical to manufacture. According to an advantageous embodiment of the invention, the device for data transmission contains a means for power regulation, by means of which the transmission power of the transmission signals is regulated for both transmission methods. Furthermore, it is advantageous to equip the device with at least one block encoder / decoder for additional coding of signaling information. In addition, the control means can be designed in such a way that the received signaling information is evaluated and the signaling information to be sent is processed for both transmission methods.
Signalisierungsalgorithmen, Signalisierungsmechanismen, Synchronisation und Algorithmen zur Leistungsregelung können vom GSM-Mobilfunknetz übernommen werden. Lediglich beim Übertragungsverfahren für die Daten über die Funkschnittstelle sind Anpassungen für eine TD/CDMA-Übertragung nötig.Signaling algorithms, signaling mechanisms, synchronization and algorithms for power control can be adopted by the GSM mobile network. Adjustments for a TD / CDMA transmission are only necessary in the transmission method for the data via the radio interface.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung besteht deren HF-Teil aus einem Empfangsteil und einem Sendeteil. Es ist dabei kein Neuentwurf des HF-Teils nötig, sondern nur eine Modifikation, die die größere Bandbreite der Sende- und EmpfangsSignale berücksichtigt.According to a further advantageous embodiment of the invention, its HF part consists of a receiving part and a transmitting part. It is not necessary to redesign the RF section, just a modification that takes into account the larger bandwidth of the transmit and receive signals.
Die höhere Bandbreite ist beim Empfangsteil für eine Signal- Verstärkung, eine Filterung und eine Übertragung ins Basis- band und beim Sendeteil für eine Signalverstärkung, eine Filterung und eine Übertragung ins hochfrequente Sendeband zu berücksichtigen. Gleiches gilt für die Signalfilter, die aus einem digitalen Sendefilter und einem digitalen Empfangsfilter bestehen.The higher bandwidth is to be taken into account in the receiving section for signal amplification, filtering and transmission in the baseband and in the transmitting section for signal amplification, filtering and transmission in the high-frequency transmission band. The same applies to the signal filters, which consist of a digital transmission filter and a digital reception filter.
Da vorteilhafterweise zumindest Teile der Funktionen der Signalfilter, der Kanalschätzer, der Modulatoren, des Steuer- mittels, der Datenschätzer, der Kanalcodierer/decodierer und Blockcodierer/ decodierer durch Programmkomponenten realisiert werden, ist die Realisierung dieser Komponenten im Zu- sammenwirken mit einer digitalen Signalverarbeitungseinrichtung möglich, die eine einfache Aktualisierung der Komponenten ermöglicht.Since at least parts of the functions of the signal filter, the channel estimator, the modulators, the control means, the data estimator, the channel encoder / decoder and block encoder / decoder are advantageously implemented by program components, the implementation of these components is can work together with a digital signal processing device that enables easy updating of the components.
Vorteilhafterweise sind die Programmkomponenten derart strukturiert, daß sie durch aus dem Mobilfunknetz übertragene neue Programmkomponenten zumindest teilweise ersetzt werden können oder durch neue Parameter auf das jeweils andere Übertragungsverfahren umgeschaltet werden können. Damit ist ein Software-Update durch Austausch oder Ergänzung von Programmkomponenten möglich, so daß sich beispielsweise eine Mobil- Station an die aktuelle Netzumgebung anpassen kann. Dabei ist für GSM-Mobilstationen nur eine Erweiterung der digitalen SignalVerarbeitung um die Algorithmen einer gemeinsamen Detektion (Joint detection) für die Übertragungsschicht durchzuführen. Höhere Schichten (layer 2,..) bleiben vorteilhafterweise unberührt.The program components are advantageously structured in such a way that they can be at least partially replaced by new program components transmitted from the mobile radio network or can be switched to the respective other transmission method by new parameters. A software update is thus possible by exchanging or supplementing program components, so that, for example, a mobile station can adapt to the current network environment. For GSM mobile stations, the digital signal processing only needs to be expanded to include the algorithms for joint detection for the transmission layer. Higher layers (layer 2, ..) advantageously remain unaffected.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der beilie- genden Zeichnungen näher erläutert.Exemplary embodiments of the invention are explained in more detail with reference to the accompanying drawings.
Dabei zeigenShow
FIG 1 ein Blockschaltbild eines Mobilfunknetzes,1 shows a block diagram of a mobile radio network,
FIG 2 bis FIG 5 verschiedene Kombinationen von Mobilstationen und Basisstationen und ihre Fähigkeit TDMA und TD/CDMA Übertragungsverfahren zu unterstützen,2 to 5 show different combinations of mobile stations and base stations and their ability to support TDMA and TD / CDMA transmission methods,
FIG 6 eine schematische Darstellung der Signalisierung zum Austausch von Programmkomponenten,6 shows a schematic representation of the signaling for exchanging program components,
FIG 7 ein Blockschaltbild der Einrichtung zur Datenüber- tragung, FIG 8 ein Blockschaltbild vom HF-Teil des Senders der Einrichtung,7 shows a block diagram of the device for data transmission, 8 shows a block diagram of the HF part of the transmitter of the device,
FIG 9 ein Blockschaltbild vom HF-Teil des Empfängers der Einrichtung,9 shows a block diagram of the HF part of the receiver of the device,
FIG 10 ein detailliertes Blockschaltbild vom Sender der Einrichtung,10 shows a detailed block diagram of the transmitter of the device,
FIG 11 ein detailliertes Blockschaltbild vom Empfänger der Einrichtung,11 shows a detailed block diagram of the receiver of the device,
FIG 12 ein Blockschaltbild der Signalverarbeitungsmittel mit Programmkomponenten.12 shows a block diagram of the signal processing means with program components.
Das in FIG 1 dargestellte Funk-Kommunikationssystem entspricht 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 Mobilvermittlungsstellen MSC mit jeweils zumindest einem Basis- stationscontroller BSC verbunden. Jeder Basisstationscontroller BSC ermöglicht wiederum eine Verbindung zu zumindest einer Basisstation BTS. Eine solche Basisstation BTS ist eine Funkstation, die über eine Funkschnittstelle eine Funkverbindung zu Mobilstationen MS aufbauen kann. Eine Dienstesteuerungseinheit SCP im Sinne eines intelligenten Netzes (IN) realisiert Funktionen zum Software-Update für das Mobilfunknetz bzw. für Teile davon.The structure of the radio communication system shown in FIG. 1 corresponds to a known GSM mobile radio network which consists of a multiplicity of mobile switching centers MSC which are networked with one another or which provide access to a fixed network PSTN. Furthermore, these mobile switching centers MSC are each connected to at least one base station controller BSC. Each base station controller BSC in turn enables a connection to at least one base station BTS. Such a base station BTS is a radio station which can establish a radio connection to mobile stations MS via a radio interface. A service control unit SCP in the sense of an intelligent network (IN) implements functions for software updates for the mobile radio network or for parts thereof.
Bei der Aufteilung des Mobilfunknetzes kann in Einrichtungen BTS, BSC unterschieden werden, die Dienste nach dem GSM-Standard, Dienste nach einem Standard der 3. Generation (UMTS) mit TD/CDMA-Funkschnittstelle oder die beide Standards unter- stützen. Die Funkzellen der entsprechenden Basisstationen BTS (GSM/UMTS) , BTS (GSM) , BTS (UMTS) können sich dabei auch überlagern. Die Mobilität der Mobilstationen MS soll entsprechend der Erfindung nicht durch die unterschiedlichen verfügbaren Standards behindert werden. Eine Mobilstation MS, die nur den GSM-Standard unterstützt, kann weiterhin eine Funkverbindung zu einer Basisstation BTS des GSM-Standards aufbauen ,(Fig. 2) . Die Mobilstation MS kann jedoch ebenso von einer Basisstation BTS versorgt werden, die dual beide Standards (UMTS, GSM) unterstützt (Fig. 5) .When dividing up the mobile radio network, a distinction can be made between facilities BTS, BSC, the services according to the GSM standard, services according to a 3rd generation standard (UMTS) with TD / CDMA radio interface, or which support both standards. The radio cells of the corresponding base stations BTS (GSM / UMTS), BTS (GSM), BTS (UMTS) can also overlap. According to the invention, the mobility of the mobile stations MS should not be hindered by the different standards available. A mobile station MS that only supports the GSM standard can continue to establish a radio connection to a base station BTS of the GSM standard (FIG. 2). However, the mobile station MS can also be supplied by a base station BTS which supports both standards (UMTS, GSM) (FIG. 5).
Eine Mobilstation MS, die beide Standards unterstützt (Fig. 3 und 4) , kann sowohl mit einer GSM Basisstation BTS (GSM) als auch mit einer Basisstation BTS kommunizieren, die nur eine TD/CDMA-Übertragung oder beide Übertragungsverfahren zuläßt . Eine solche Mobilstation MS ist eine Einrichtung zur Datenübertragung entsprechend der Erfindung. Eine Basisstation BTS, die TD/CDMA- oder beide Übertragungsverfahren unterstützt, ist ebenfalls eine erfindungsgemäße Einrichtung.A mobile station MS that supports both standards (FIGS. 3 and 4) can communicate with a GSM base station BTS (GSM) as well as with a base station BTS that only allows TD / CDMA transmission or both transmission methods. Such a mobile station MS is a device for data transmission according to the invention. A base station BTS, which supports TD / CDMA or both transmission methods, is also a device according to the invention.
Eine Mobilstation MS oder eine Basisstation BTS, die TD/CDMA oder GSM-Übertragung unterstützen, müssen nicht ständig alle dafür notwendigen Programmodule Pl bis P9 gespeichert haben. In Fig. 6 ist gezeigt, wie ein Laden von Programmodulen Pl' bis P9' die vorhandenen Programmodule im Sinne eines Soft- ware-Updates oder einer Parametereinstellung ersetzt oder ergänzt .A mobile station MS or a base station BTS, which support TD / CDMA or GSM transmission, do not have to have all the necessary program modules Pl to P9 permanently stored. 6 shows how loading program modules P1 'to P9' replaces or supplements the existing program modules in the sense of a software update or a parameter setting.
Ein Meldungsaustausch zwischen einer Mobilstation MS und einer Dienstesteuerungseinheit SCP, die auch als Operations- und Wartungszentrum betrieben werden kann, beginnt mit einer netzseitigen Information über einen Organisationskanal . Diese Informationen signalisieren der Mobilstation MS, welche Standards in der entsprechenden Funkzelle, unterstützt werden.An exchange of messages between a mobile station MS and a service control unit SCP, which can also be operated as an operations and maintenance center, begins with information on the network side via an organizational channel. This information signals to the mobile station MS which standards are supported in the corresponding radio cell.
Gibt der Teilnehmer der Mobilstation MS einen Gesprächswunsch (MOC) an oder wird ein Verbindungsaufbau zur MobilStation MS (MTC) gewünscht und die Mobilstation verfügt noch nicht über die notwendigen Programmodule Pl' bis P9' zur Verarbeitung der Signale entsprechend des verfügbaren Standards, so wird dieses der Dienstesteuerungseinheit SCP gemeldet, die daraufhin die Programmodule Pl' bis P9' der Mobilstation MS über- spielt bzw. ein Umschalten auf die entsprechenden Module durch ein Paramter-Update durchführt. Dabei kann ein Rundruf- dienst (Broadcast) oder eine individuelle Übertragung gewählt werden. Gleiches gilt für die Basisstation BTS, .die nicht über die notwendigen Programmodule bzw. Parameter Pl' bis P9' verfügt. Auch die Basisstation BTS kann die nötigen Programmodule Pl' bis P9' von der Dienstesteuerungseinheit SCP laden.If the subscriber of the mobile station MS specifies a call request (MOC) or a connection to the MobilStation MS (MTC) is requested and the mobile station does not yet have one the necessary program modules Pl 'to P9' for processing the signals in accordance with the available standard, this is reported to the service control unit SCP, which then overwrites the program modules Pl 'to P9' of the mobile station MS or a switchover to the corresponding modules Performs parameter update. A broadcast service or an individual transmission can be selected. The same applies to the base station BTS, which does not have the necessary program modules or parameters P1 'to P9'. The base station BTS can also load the necessary program modules P1 'to P9' from the service control unit SCP.
Verfügen sowohl die Basisstation BTS als auch die Mobilsta- tion MS über die nötige Software, so kann die Verbindung aufgebaut werden. Eine alternative Möglichkeit des Software- Download besteht darin, die Programmodule Pl' bis P9' in der Basisstation BTS zu speichern und von dort den anfordernden Mobilstationen MS zur Verfügung zu stellen.If both the base station BTS and the mobile station MS have the necessary software, the connection can be established. An alternative way of downloading the software is to store the program modules P1 'to P9' in the base station BTS and from there to make them available to the requesting mobile stations MS.
Weiterhin ist es möglich, mittels eines Dialogs zwischen der Dienstesteuerungseinheit SCP und der Mobilstation MS eine Standard auszuwählen, der bestmöglich (nach Leistung oder Kosten) dem durch den Teilnehmen gewünschten Dienstprofil entspricht. Während des Dialoges zur Auswahl eines Standards werden dem Teilnehmer von der Dienstesteuerungseinheit SCP diese in Form eines Menüs oder einer Tabelle angeboten, ggf. ergänzt durch Angaben zu Kosten und zur benötigten Speicherkapazität. Der Teilnehmer kann daraufhin über die Eingabe- mittel der Mobilstation MS die Auswahl des Standards treffen. Die zu dem ausgewählten Standard gehörigen Programmodule Pl' bis P9' (Programme, Daten und/oder Paramter) werden daraufhin von der Dienstesteuerungseinrichtung SCP zur Mobilstation MS übertragen.Furthermore, it is possible to use a dialog between the service control unit SCP and the mobile station MS to select a standard that best (according to performance or cost) corresponds to the service profile desired by the subscriber. During the dialog for the selection of a standard, the service control unit SCP offers the subscriber this in the form of a menu or a table, possibly supplemented by information on costs and the required storage capacity. The subscriber can then make the selection of the standard via the input means of the mobile station MS. The program modules P1 'to P9' (programs, data and / or parameters) belonging to the selected standard are then transmitted from the service control device SCP to the mobile station MS.
Der Aufbau einer Einrichtung zur Datenübertragung ist in Fig. 7 gezeigt, wobei eine Aufteilung in ein Digitalteil, das durch digitale Signalverarbeitungsmittel DSP realisiert wird, und ein HF-Teil, das aus einem Sendeteil HF-S und einem Empfangsteil HF-E besteht, vorgenommen ist. Das Sendeteil HF-S und das Empfangsteil HF-E sind mit einer gemeinsamen Anten- neneinrichtung A verbunden.The structure of a device for data transmission is shown in Fig. 7, with a division into a digital part, the is realized by digital signal processing means DSP, and an HF part, which consists of a transmitting part HF-S and a receiving part HF-E, is made. The transmitting part HF-S and the receiving part HF-E are connected to a common antenna device A.
Der Sendepfad der digitalen Signalverarbeitung besteht aus einem Faltungscodierer FC zur KanalCodierung von Nutzdaten und Signalisierungsdaten, die zuvor in einem Blockcodierer BC blockcodiert wurden. Anschließend werden in einem Interleaver I die Daten verwürfelt und je nach Übertragungsstandard einem Modulator GSM-MOD zur GSM-Modulierung oder einem Modulator JD-MOD zur TD/CDMA-Modulierung zugeführt. Ein erstes Umschaltmittel UM1, das wie auch ein später gezeigtes zweites Umschaltmittel UM2 durch ein Steuermittel SE gesteuert wird, verbindet den ausgewählten Modulator GSM-MOD bzw. JD-MOD mit einem digitalen Sendefilter SF und weiter mit dem Sendeteil HF-S. Ein Mittel LR zur Sendeleistungsregelung steuert nach Vorgaben der Steuermittel SE die Sendeleistung für Sendesig- nale tx.The transmission path of the digital signal processing consists of a convolutional encoder FC for channel coding of user data and signaling data which were previously block-coded in a block encoder BC. The data is then scrambled in an interleaver I and, depending on the transmission standard, fed to a modulator GSM-MOD for GSM modulation or a modulator JD-MOD for TD / CDMA modulation. A first switching device UM1, which, like a second switching device UM2 shown later, is controlled by a control device SE, connects the selected modulator GSM-MOD or JD-MOD with a digital transmission filter SF and further with the transmission part HF-S. A means LR for regulating the transmission power controls the transmission power for transmission signals tx in accordance with the specifications of the control means SE.
Im Empfangspfad werden durch die Antenneneinrichtung A empfangene Empfangssignale rx im Empfangsteil HF-E aufgearbeitet und der digitalen SignalVerarbeitung zugeführt . Ein digitales Empfangsfilter EF filtert die breitbandigen Empfangssignale rx und gibt über das zweite Umschaltmittel UM2 die Signale an einen Kanalschätzer ab, der entweder ein Kanalschätzer GSM-KS nach dem GSM-Standard oder ein Kanalschätzer JD-KS nach dem TD/CDMA-Standard ist. Nach der Kanal- Schätzung werden die Signale dem jeweiligen DatenschätzerIn the receive path, received signals rx received by the antenna device A are processed in the receiving part HF-E and fed to the digital signal processing. A digital reception filter EF filters the broadband reception signals rx and outputs the signals via the second switching means UM2 to a channel estimator, which is either a channel estimator GSM-KS according to the GSM standard or a channel estimator JD-KS according to the TD / CDMA standard. After the channel estimation, the signals are sent to the respective data estimator
GSM-D oder JD-D zugeführt, die die Datendetektion vornehmen. In einem Deinterleaver DI werden die Daten beider Pfade wieder gemeinsam entwürfelt und anschließend einem Fal- tungsdecodierer FD zur KanaldeCodierung zugeführt. Signali- sierungsinformationen werden einem Blockdecodierer BD zugeführt, der diese Daten decodiert an das Steuermittel SE abgibt. Das Steuermittel SE gibt die zu sendenden oder die empfangenen Signalisierungsdaten in den Sende- bzw. Empfangspfad weiter und stellt die Verbindung zu einer Mensch-Maschine- Schnittstelle MMI (Tastatur, Bildschirm) bei einer Mobil- station MS bzw. zu netzseitigen Signalisierungskanälen bei der Basisstation BTS her.GSM-D or JD-D supplied, which perform the data detection. In a deinterleaver DI, the data from both paths are again descrambled and then fed to a folding decoder FD for channel decoding. Signaling information is fed to a block decoder BD, which decodes this data to the control means SE. The control means SE forwards the signaling data to be transmitted or received into the transmission or reception path and establishes the connection to a human-machine interface MMI (keyboard, screen) at a mobile station MS or to network-side signaling channels at the base station BTS ago.
Das Sendeteil HF-S nach Fig. 8 enthält einen Digital/Analog- Wandler D/A für Real- und Imaginärteil, erste analoge Sendefilter FS1 zum Tiefpaßfiltern der Signale im Basisband, eine erste Mischstufe MSI zum Umsetzen der Sendesignale tx ins Sendefrequenzband, und einen Leistungsverstärker PA zum Verstärken der Sendesignale tx.8 contains a digital / analog converter D / A for real and imaginary parts, first analog transmit filter FS1 for low-pass filtering of the signals in the baseband, a first mixer MSI for converting the transmit signals tx into the transmit frequency band, and one Power amplifier PA for amplifying the transmission signals tx.
Das Empfangsteil HF-E nach Fig. 9 enthält einen ersten analogen Empfangsfilter EF1, einen Empfangsverstärker RPA zum Messen und Verstärken der Empfangssignale rx, eine zweite Mischstufe MS2 zum Umsetzen der Empfangssignale rx ins Basis- band (es können auch mehrere Mischstufen genutzt werden) , zweite analoge Empfangsfilter EF2 und schließlich einen Analog/Digital-Wandler A/D für Real- und Imaginärteil, der digitale Empfangssignale rx erzeugt, die in dem digitalen Signalverarbeitungsmittel DSP verarbeitbar sind.9 contains a first analog reception filter EF1, a reception amplifier RPA for measuring and amplifying the reception signals rx, a second mixer MS2 for converting the reception signals rx into the baseband (several mixing stages can also be used), second analog receive filter EF2 and finally an analog / digital converter A / D for real and imaginary parts, which generates digital receive signals rx which can be processed in the digital signal processing means DSP.
Empfangteil HF-E und Sendeteil HF-S sind breitbandig, beispielsweise für ein Frequenzband von B=l,6 MHz, ausgelegt,The receiving section HF-E and transmitting section HF-S are designed to be broadband, for example for a frequency band of B = 1.6 MHz.
Im folgenden wird nur der TD/CDMA-Modus näher erläutert .Only the TD / CDMA mode is explained in more detail below.
In Fig. 10 ist der Sendepfad der Einrichtung detailliert dargestellt. Er ist in der üblichen Besehreibungsform zur Modellierung und Simulation eines nachrichtentechnischen Systems dargestellt, bei dem die Abhängigkeit zwischen ver- schiedenen Funktionen und die Systemstruktur dargestellt ist. Im Teilmodul S2 werden die Eingangsdaten d( , k=l..K, die wahlweise aus den uncodierten Daten d^ , k=l..K, oder aus den im Teilmodul Sl quellencodierten Daten d2, k=l..K, hervorgehen, der KanalCodierung mit anschließenden Interleaving unterzogen. Die Daten von einer ersten Datenquelle Ql werden über einen Nutzdatenkanal TCH übertragen, die Daten von einer zweiten Datenquelle Q2 über einen Signalisierungskanal SACCH bzw. FACCH.The transmission path of the device is shown in detail in FIG. 10. It is shown in the usual description form for modeling and simulating a communications system, in which the dependency between different functions and the system structure is shown. In the submodule S2, the input data d ( , k = l..K, which either from the uncoded data d ^, k = l..K, or from the data coded in the submodule S1, d 2 , k = l..K, The data from a first data source Q1 are transmitted via a user data channel TCH, the data from a second data source Q2 via a signaling channel SACCH or FACCH.
Eine 4-PSK Modulation und eine Spreizung der Daten mit denA 4-PSK modulation and a spreading of the data with the
(k) modulierten teilnehmerspezifischen CDMA-Codes c , k=l..K, erfolgt im Teilmodul S3. Danach folgt die Summation aller gespreizten Datenfolgen im Teilmodul S4 und ein anschliessendes Integrieren der Mittambel in die Burststruktur im Teilmodul S5. Im Teilmodul S6 folgt die spektrale Formung des Sendesignals s; in den Modulen S7 bis S9 die Umsetzung des zeitdiskreten 4-fach überabgetasteten Sendesignals im Basisband sS6 in den zeit- und wertekontinuierlichen Bandpaßbereich des Sendefrequenzbandes .(k) modulated subscriber-specific CDMA codes c, k = l..K takes place in submodule S3. This is followed by the summation of all the spread data sequences in the sub-module S4 and a subsequent integration of the midamble into the burst structure in the sub-module S5. The spectral shaping of the transmission signal s follows in the submodule S6; in the modules S7 to S9 the conversion of the time-discrete 4-times oversampled transmission signal in the baseband s S6 into the time and value-continuous bandpass range of the transmission frequency band.
In Fig. 11 ist der Empfangspfad der Einrichtung detailliert dargestellt. Im Teilmodul El nach Fig. 11 erfolgt die Umsetzung der EmpfangsSignale rx aus dem Sendefrequenzband in den Tiefpaßbereich und die Aufspaltung in eine reale und eine imaginäre Komponente. Im Teilmodul E2 erfolgt eine analoge Tiefpaßfilterung und im Teilmodul E3 schließlich eine 2- fache Überabtastung des Empfangssignals mit 13/3 MHz und einer Wortbreite von 12 bit.11 shows the reception path of the device in detail. In the sub-module E1 according to FIG. 11, the reception signals rx are converted from the transmission frequency band into the low-pass range and the splitting into a real and an imaginary component. Analog sub-pass filtering is carried out in sub-module E2 and, in sub-module E3, a double oversampling of the received signal with 13/3 MHz and a word length of 12 bits is carried out.
Im Teilmodul E4 erfolgt eine digitale Tiefpaßfilterung mit einem Filter der Bandbreite 13/6 MHz mit möglichst hoher Flankensteilheit zur Kanaltrennung. Anschließend erfolgt im Teilmodul E4 eine 2:1 Dezimierung des 2-fach überabgetasteten Signals .In the sub-module E4, digital low-pass filtering is carried out using a filter with a bandwidth of 13/6 MHz with the highest possible slope for channel separation. This is followed by a 2: 1 decimation of the double oversampled signal in sub-module E4.
Das derart gewonnene Empfangssignal e besteht im wesentliche aus zwei Teilen, nämlich aus einem Anteil em zur Kanal- Schätzung und aus den Anteilen el und e2 zur Datenschätzung.The received signal e obtained in this way essentially consists of two parts, namely a part em for the channel Estimate and from parts el and e2 for data estimation.
Im Teilmodul E5 erfolgt die Schätzung aller Kanalimpulsant-All channel impulse responses are estimated in submodule E5.
(k) worten h mittels eines bekannten Mittambelgrundcodes m aller im jeweiligen Zeitschlitz übertragener Datenkanäle.(k) words h by means of a known midamble basic code m of all data channels transmitted in the respective time slot.
(k) Im Teilmodul E6 werden Parameter b für angepaßte Filter(k) In sub-module E6, parameters b for adapted filters
(k) für jeden Datenkanal unter Verwendung der CDMA-Codes c bestimmt. Im Teilmodul E7 erfolgt die Eliminierung der von den(k) determined for each data channel using the CDMA codes c. The sub-module E7 eliminates those of the
(k) Mittambeln m herrührenden Interferenzen in den zur Daten- Schätzung benutzten Empfangsblöcken el/2. Dies ist durch die(k) Midambles resulting from interference in the reception blocks el / 2 used for data estimation. This is through the
^(k) ^ (k) .. , . ,_ Kenntnis von h und m möglich. ^ (k) ^ (k) ..,. , _ Knowledge of h and m possible.
Im Teilmodul E8 efolgt die Berechnung der Kreuzkorrelations- matrix A A. Da A A Töplitzstruktur hat, ist hier nur die Berechnung eines kleines Teils der Matrix nötig, der dann zur Erweiterung auf die komplette Größe verwendet werden kann. Im Teilmodul E9 erfolgt eine Cholesky-Zerlegung von A A in H H, wobei H eine obere Dreiecksmatrix ist. Aufgrund der Töp- litzstruktur von A A hat auch H näherungsweise eine Töp- litzstuktur und muß nicht vollständig berechnet werden. Ein Vektor s repräsentiert die Kehrwerte der Diagonalelemente von H, die vorteilhaft bei den Gleichungssystemlösern benutzt werden können.In sub-module E8, the calculation of the cross-correlation matrix A A takes place. Since A A has a töplitz structure, only a small part of the matrix has to be calculated here, which can then be used to expand to the full size. In the sub-module E9, Cholesky decomposes A A into H H, where H is an upper triangular matrix. Due to the pottery structure of A A, H also has an approximate pottery structure and does not have to be fully calculated. A vector s represents the reciprocal of the diagonal elements of H, which can be used to advantage in solving equations.
Im Teilmodul E10 erfolgt eine angepaßte Filterung (matchedAdapted filtering (matched
(k) filter) der Empfangssymbolfolgen el/2 mit b . Teilmodul Eil realisiert die Gleichungssystemlöser 1 für H *zl/2=el/2, und(k) filter) of the received symbol sequences el / 2 with b. Sub-module Eil realizes the system solver 1 for H * zl / 2 = el / 2, and
Teilmodul E12 die Gleichungssystemlöser 2 für H*dl/2=zl/2. ImSubmodule E12 the system solver 2 for H * dl / 2 = zl / 2. in the
Teilmodul E13 werden die geschätzten Daten dl/2 demoduliert, entwürfelt und schließlich mittels Viterbi-Decodierer fal- tungsdecodiert . Die decodierten Datenblöcke dE13 werden wahlweise einer ersten Datensenke Dl oder über den Quellen- decodierer E14 einer zweiten Datensenke D2 zugeführt . Die Quellendecodierung ist bei Datenblöcken notwendig, die über Signalisierungskanäle SACCH oder FACCH übertragen wurden. Fig. 12 zeigt die Einrichtung zur Datenübertragung, wobei das HF-Teil HF-S und HF-E entsprechend Fig. 7 ausgeprägt ist und das digitale Signalverarbeitungsmittel DSP neben einem oder mehreren digitalen Signalprozessoren - nicht dargestellt - mehrere in einem Speicher gespeicherte Programmodule Pl bis P9 enthält. Diese Programmodule Pl bis P9 repräsentieren die Komponenten der digitalen Signalfilter P8, P9, der Kanal- Schätzer P6, der Modulatoren P4, des Steuermittels Pl, der Datenschätzer P6, der Kanalcodierer/decodierer P2, P3 und Blockcodierer/ decodierer P2, P3. Gemäß eines Software- Updates können zumindest Teile der Programmodule Pl bis P9, insbesondere die Programmodule P4 und P6 zur Modulation, Kanal- und Datenschätzung durch Programmodule P4' und Pβ' ergänzt werden, die dann auch eine Übertragung mit dem je- weils anderen Standard ermöglichen.Sub-module E13, the estimated data dl / 2 are demodulated, descrambled and finally fold-decoded using a Viterbi decoder. The decoded data blocks d E13 are either fed to a first data sink D1 or via the source decoder E14 to a second data sink D2. Source decoding is necessary for data blocks that were transmitted via SACCH or FACCH signaling channels. Fig. 12 shows the device for data transmission, the HF part HF-S and HF-E is pronounced according to Fig. 7 and the digital signal processing means DSP in addition to one or more digital signal processors - not shown - several program modules Pl to stored in a memory P9 contains. These program modules Pl to P9 represent the components of the digital signal filters P8, P9, the channel estimator P6, the modulators P4, the control means Pl, the data estimator P6, the channel encoder / decoder P2, P3 and block encoder / decoder P2, P3. According to a software update, at least parts of the program modules P1 to P9, in particular the program modules P4 and P6 for modulation, channel and data estimation, can be supplemented by program modules P4 'and Pβ', which then also enable transmission with the respective other standard .
Die in den Ausführungsbeispielen vorgestellte Einrichtung zur Datenübertragung BTS, MS für ein Mobilfunknetz mit einer Kombination von FDMA, TDMA und CDMA ist für Anforderungen an Systeme der 3. Generation geeignet. Insbesondere eignet es sich für eine Implementierung in bestehende GSM-Mobilfunknetze, für die ein nur geringer Änderungsaufwand nötig ist. Der Entwurf von Dual-Mode Mobilstationen MS, die sowohl nach dem GSM-Standard, als auch nach dem vorgestellten TD/CDMA Standard funktionieren, wird erleichtert. The device for data transmission BTS, MS presented in the exemplary embodiments for a mobile radio network with a combination of FDMA, TDMA and CDMA is suitable for requirements on 3rd generation systems. In particular, it is suitable for implementation in existing GSM mobile radio networks, for which only a small amount of change is required. The design of dual-mode mobile stations MS, which function both according to the GSM standard and according to the presented TD / CDMA standard, is facilitated.

Claims

Patentansprüche claims
1. Einrichtung zur Datenübertragung in Mobilfunknetzen, wobei eine Funkübertragung im Rahmen eines TDMA und/oder im Rahmen eines TD/CDMA Übertragungsverfahrens erfolgt,1. Device for data transmission in mobile radio networks, radio transmission being carried out as part of a TDMA and / or as part of a TD / CDMA transmission method,
- mit Steuermitteln (SE) zum Steuern der Einrichtung,- with control means (SE) for controlling the facility,
- mit zumindest einem HF-Teil (HF-E, HF-S) zum Verarbeiten von hochfrequenten Sende- und Empfangssignalen (tx, rx) ,with at least one HF part (HF-E, HF-S) for processing high-frequency transmit and receive signals (tx, rx),
- mit Signalfiltern (EF, SF) zum Filtern der Sende- und EmpfangsSignale (tx, rx) ,- with signal filters (EF, SF) for filtering the transmit and receive signals (tx, rx),
- mit zumindest einem Kanalschätzer (JD-KS, GSM-KS) zum Auswerten der Empfangssignale (rx) bezüglich ihres Übertragungskanals,with at least one channel estimator (JD-KS, GSM-KS) for evaluating the received signals (rx) with regard to their transmission channel,
- mit zumindest einem Modulator (JD-MOD, GSM-MOD) zum Modu- lieren der Sendesignale (tx) ,with at least one modulator (JD-MOD, GSM-MOD) for modulating the transmission signals (tx),
- mit zumindest einem durch die Steuermittel (SE) gesteuerten Umschaltmittel (UMl, UM2) zum Verbinden jeweils eines Signalfilters (EF, SF) mit einem der Kanalschätzer (JD-KS, GSM-KS) bzw. mit einem der Modulatoren (JD-MOD, GSM-MOD), - mit zumindest einem die Empfangssignale (rx) auswertenden Datenschätzer (JD-D, GSM-D) zum Detektieren der übertragenen Daten, und- With at least one switching means (UM1, UM2) controlled by the control means (SE) for connecting a respective signal filter (EF, SF) to one of the channel estimators (JD-KS, GSM-KS) or to one of the modulators (JD-MOD , GSM-MOD), - with at least one data estimator (JD-D, GSM-D) evaluating the received signals (rx) for detecting the transmitted data, and
- mit Kanalcodierer/decodierern (FC, FD) zum Codieren bzw. Decodieren der Sende- bzw. Empfangssignale (tx, rx) , wobei zumindest ein Signalfilter (EF, SF) und/oder HF-Teil (HF-E, HF-S) für beide Übertragungsverfahren genutzt wird.- With channel coders / decoders (FC, FD) for coding or decoding the transmit or receive signals (tx, rx), at least one signal filter (EF, SF) and / or HF part (HF-E, HF-S ) is used for both transmission methods.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, mit einem Mittel (LR) zur Leistungsregelung, durch das eine Regelung der Sendeleistung der Sendesignale (tx) für beide Übertragungsverfahren durchgeführt wird.2. Device according to claim 1, with a means (LR) for power control, by which a control of the transmission power of the transmission signals (tx) is carried out for both transmission methods.
3. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit zumindest einem Blockcodierer/decodierer (BC, BC) zum zusätzlichen Codieren von Signalisierungsinformationen.3. Device according to one of the preceding claims, with at least one block encoder / decoder (BC, BC) for additional coding of signaling information.
4. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Steuermittel (SE) derart ausgeprägt sind, daß eine Auswertung empfangener Signalisierungsinformationen und eine Aufbereitung zu sendender Signalisierungsinformationen erfolgt .4. Device according to one of the preceding claims, in which the control means (SE) are designed in such a way that the received signaling information is evaluated and the signaling information to be sent is processed.
5. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, deren HF-Teil aus einem Empfangsteil (HF-S) und einem Sendeteil (HF-S) besteht.5. Device according to one of the preceding claims, the HF part of which consists of a receiving part (HF-S) and a transmitting part (HF-S).
6. Einrichtung nach Anspruch 5, deren Empfangsteil (HF-E) für die hochfrequenten Empfangssignale (rx) eine SignalVerstärkung, eine Filterung und eine Übertragung ins Basisband durchführt.6. Device according to claim 5, the receiving part (HF-E) for the high-frequency received signals (rx) performs signal amplification, filtering and transmission in the baseband.
7. Einrichtung nach Anspruch 5, deren Sendeteil (HF-S) für die Sendesignale (tx) eine Signalverstärkung, eine Filterung und eine Übertragung ins hochfrequente Sendeband durchführt .7. Device according to claim 5, the transmitting part (HF-S) for the transmission signals (tx) performs signal amplification, filtering and transmission in the high-frequency transmission band.
8. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, deren Signalfilter (EF, SF) ein digitales Sendefilter (SF) und ein digitales Empfangsfilter (EF) aufweist.8. Device according to one of the preceding claims, the signal filter (EF, SF) has a digital transmission filter (SF) and a digital reception filter (EF).
9. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einer digitalen Signalverarbeitungseinrichtung (DSP) , die zumindest Teile der Funktionen der Signalfilter (EF, SF) , der Kanalschätzer (JD-KS, GSM-KS) , der Modulatoren (JD-MOD, GSM- MOD) , des Steuermittels (SE) , der Datenschätzer (JD-D, GSM- DJ , der Kanalcodierer/decodierer und Blockcodierer/decodierer (BC, BD) durch Programmkomponenten (Pl,.., P9) realisiert.9. Device according to one of the preceding claims, with a digital signal processing device (DSP), the at least parts of the functions of the signal filter (EF, SF), the channel estimator (JD-KS, GSM-KS), the modulators (JD-MOD, GSM - MOD), the control means (SE), the data estimator (JD-D, GSM-DJ, the channel encoder / decoder and block encoder / decoder (BC, BD) realized by program components (Pl, .., P9).
10. Einrichtung nach Anspruch 9, bei der die Programmkomponenten (Pl,.., P9) derart strukturiert sind, daß sie durch aus dem Mobilfunknetz übertragene neue Programmkomponenten oder Parameter (Pl',.., P9') zumindest teilweise ersetzt werden können. 10. The device according to claim 9, wherein the program components (Pl, .., P9) are structured such that they can be at least partially replaced by new program components or parameters (Pl ', .., P9') transmitted from the mobile radio network.
11. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das TDMA Übertragungsverfahren nach dem GSM-Standard erfolgt .11. Device according to one of the preceding claims, in which the TDMA transmission method is carried out according to the GSM standard.
12. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die als Mobilstation (MS) ausgeprägt ist.12. Device according to one of the preceding claims, which is pronounced as a mobile station (MS).
13. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, die als Basisstation (BTS) ausgeprägt ist. 13. Device according to one of claims 1 to 11, which is pronounced as a base station (BTS).
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