DE69917875T2

DE69917875T2 - Datenübertragungssystem und mobilfunktelefonsystem

Info

Publication number: DE69917875T2
Application number: DE69917875T
Authority: DE
Inventors: Antti Toskala; Zhi-Chun Honkasalo
Original assignee: Nokia Oyj
Current assignee: Qualcomm Inc
Priority date: 1998-07-03
Filing date: 1999-06-30
Publication date: 2005-06-09
Anticipated expiration: 2019-07-01
Also published as: ATE268959T1; US20070115875A1; ES2222035T5; EP1012995A2; US20050243763A1; ES2222035T3; DE69917875T3; DE69917875D1; EP1012995B3; JP2002520900A; NO20001072D0; WO2000002326A2; US6975615B1; WO2000002326A3; NO320212B1; JP4087316B2; FI981546A; ES2222035T7; EP1012995B2; JP2004040826A

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Übertragen von Daten von einem Funknetz-Subsystem zu Nutzerausrüstung in einem Mobiltelefonsystem. Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf das Ändern der Datenübertragungsrate eines Verkehrskanals, insbesondere eines Paketverkehr-Kanals während einer Funkverbindung in einem universellen Mobiltelefonsystem bzw. Universal Mobile Telephone System.
Hintergrund der Erfindung
Eines der größten Probleme in Mobiltelefonsystemen ist eine effiziente Verwendung einer begrenzten Funkkapazität. In bestehenden Systemen ist eine bestimmte Kapazitätsmenge für jeden Nutzer für einen leitungsvermittelten Ruf während der gesamten Funkverbindung reserviert. Bei Verwendung von paketvermittelter Übertragung, bei der die zu übertragenden Daten typischerweise unregelmäßig gehäuft erzeugt werden, ist es eine Verschwendung von Funkkapazität, die Funkkapazität ständig gemäß dem größten augenblicklichen Datenübertragungsbedarf weiter zu reservieren.
In Systemen, die das Codemultiplex-Verfahren (CDMA, „code division multiple access") verwenden, verwenden verschiedene Nutzer in einer Abwärtsstrecke von einem Funknetz-Subsystem zu Nutzerausrüstung den gleichen Codebaum, in dem die im System verwendeten Spreizcodes paarweise orthogonal angeordnet sind. Falls ein Spreizcode mit einem kleinen Spreizfaktor, der eine hohe Übertragungsrate zulässt, für einen Nutzer reserviert ist, kann der betrachtete Code einen großen Teil der Kapazität des betrachteten Funknetz-Subsystems oder seiner Basis-Sender/Empfänger-Station reservieren. In einem von einer Basis-Sender/Empfänger-Station verwendeten Codebaum kann ein Sektor der Basis-Sender/Empfänger-Station beispielsweise sechzehn paarweise orthogonale, sechzehn Zeichen lange Spreizcodes verwenden, in diesem Fall kann die gesamte Kapazität der Basis-Sender/Empfänger-Station zu einem Zeitpunkt verwendet werden, und ein neuer Nutzer hat keinen Zugang zu irgendwelchen Datenübertragungs-Ressourcen für eine Abwärtsstrecke.
Auf der Aufwärtsstrecke existiert dieses Problem nicht, da jeder Nutzer Zugang zum gesamten Codebaum der Basis-Sender/Empfänger-Station hat. Verschiedene Nutzer werden durch einen senderspezifischen Verwürfelungscode voneinander unterschieden. Beispielsweise kann ein Universal Mobile Telecommunication System (UMTS), das ein Direktsequenz-Breitband-Codemultiplex-Verfahren (DS WCDMA, „direct-sequence wideband code division multiple access") verwendet, 512 verschiedene Verwürfelungscodes und 256 verschiedene Spreizcodes auf einer Abwärtsstrecke haben. Auf einer Aufwärtsstrecke kann die Anzahl von Verwürfelungscodes viel größer sein, sogar Millionen verschiedener Codes. Es ist interessant anzumerken, dass eine Basis-Sender/Empfänger-Station normalerweise nur einen Verwürfelungscode für jeden Sender verwendet.
In bestehenden Mobiltelefonsystemen waren die sowohl für Sprache als auch für Daten verwendeten Datenübertragungsraten relativ niedrig, und es war möglich, das Ressourcenproblem unter Kontrolle zu halten. In neuen Mobiltelefonsystemen werden aufgrund der drahtlosen Fernnutzung verschiedener Rechneranwendungen die verwendeten Datenübertragungsraten wesentlich höher sein als in den bestehenden Systemen. Die Rechneranwendungen schließen verschiedene Datenbankanwendungen, e-Mail, WWW-Browser usw. ein.
Beispielsweise offenbart das CDMA2000-System eine Lösung, in der fundamentale Kanäle und Zusatzkanäle verwendet werden. Der fundamentale Kanal überträgt die Signalisierung der MAC- (Medium-Zugriffskontrolle bzw. „Medium Access Control") Subschicht der Sicherungsschicht, die angibt, ob zusätzlich zum fundamentalen Kanal ein Zusatzkanal mit einer höheren Übertragungsrate verwendet wird. Ein Problem dieser Lösung ist, dass sie keinen schnellen Wechsel der Kanal-Übertragungsrate durch Ändern des Spreizcodes unterstützt, da die Signalisierung der MAC-Subschicht zum Ändern des Spreizcodes verwendet wird, und dies ein relativ langsamer Prozess ist.
Kurze Beschreibung der Erfindung
Es ist deshalb eine Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine das Verfahren implementierende Vorrichtung zu entwickeln, um die vorangehenden Probleme zu lösen. Dies wird durch das im Folgenden beschriebene Verfahren erreicht. Das betrachtete Verfahren ist ein Verfahren zum Übertragen von Daten von einem Funknetz-Subsystem zu Nutzerausrüstung in einem Mobiltelefonsystem, wobei dieses aufweist: das Funknetz-Subsystem überträgt einen physikalischen Steuerkanal zur Nutzerausrüstung; das Funknetz-Subsystem überträgt einen physikalischen Verkehrskanal variabler Datenübertragungsrate zur Nutzerausrüstung; während der Übertragung spreizt das Funknetz-Subsystem jeden Kanal mit einem Spreizcode; der zum Spreizen des Verkehrskanals verwendete Spreizcode wird gemäß der benötigten Datenübertragungsrate geändert. Bei dem betrachteten Verfahren gibt jeder Rahmen des Steuerkanals den Spreizcode an, mit dem der entsprechende Verkehrskanal-Rahmen beim Übertragen gespreizt ist.
Die Erfindung bezieht sich auch auf ein Funknetz-Subsystem, das angepasst ist zur: Übertragung eines physikalischen Steuerkanals zur Nutzerausrüstung; Übertragung eines physikalischen Verkehrskanals variabler Datenübertragungsrate zur Nutzerausrüstung; Spreizung jedes Kanals während der Übertragung mit einem Spreizcode; Änderung des zum Spreizen des Verkehrskanals verwendeten Spreizcodes gemäß der benötigten Datenübertragungsrate. Das Funknetz-Subsystem ist angepasst, um in jedem Steuerkanal-Rahmen den Spreizcode anzugeben, mit dem der entsprechende Verkehrskanal-Rahmen beim Übertragen gespreizt ist.
Die Erfindung bezieht sich des Weiteren auf Nutzerausrüstung, die angepasst ist zum: Empfang eines vom Funknetz-Subsystem übertragenen physikalischen Steuerkanals; Empfang eines physikalischen Verkehrskanals variabler Datenübertragungsrate, der vom Funknetz-Subsystem übertragen wird; Entspreizung jedes Kanals mit einem Spreizcode. Die Nutzerausrüstung ist angepasst, um von jedem Steuerkanal-Rahmen den Spreizcode zu lesen, mit dem der entsprechende Verkehrskanal-Rahmen gespreizt ist.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen offenbart.
Die Erfindung basiert darauf, dass in jedem Steuerkanal-Rahmen der Spreizcode angegeben ist, mit dem der entsprechende Verkehrskanal gespreizt ist.
Das Verfahren und das System der Erfindung bieten mehrere Vorteile. Die Datenübertragungsrate kann schnell und sogar rahmenweise durch Auswahl eines geeigneten Spreizcodes geändert werden. Dies ermöglicht eine effiziente Nutzung der Funkressourcen.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
Im Folgenden wird die Erfindung ausführlich in Verbindung mit bevorzugten Ausführungsbeispielen und Bezug auf die beigefügte Zeichnung beschrieben, in der
1A und 1B ein Mobiltelefonsystem zeigen,
2A einen Sender und einen Empfänger des Mobiltelefonsystems zeigt,
2B die im Sender durchgeführte Spreizung und Modulation zeigt,
3 Kanäle des Mobiltelefonsystems in einem Rahmen zeigt,
4A einen Codebaum zeigt,
4B einen Sub-Codebaum zeigt,
5 eine Nutzerausrüstung zeigt und
6 ein Flussdiagramm der Operationen der Erfindung zeigt.
Ausführliche Beschreibung der Erfindung
Die Erfindung kann in verschiedenen Mobiltelefonsystemen verwendet werden, die das Codemultiplex-Verfahren (CDMA) verwenden. Die Beispiele veranschaulichen die Verwendung der Erfindung in einem Universal Mobile Telephone System, das ein Direktsequenz-Breitband-Codemultiplex-Verfahren verwendet, ohne jedoch die Erfindung darauf zu begrenzen. Die Beispiele basieren auf der Spezifikation des WCDMA-Systems, weitere Informationen zu diesem sind in der ETSI- (European Telecommunications Standards Institute) Spezifikation „The ETSI Universal Mobile Telecommunication System Terrestrial Radio Access (UTRA) ITU-R RTT Candidate Submission" (Tdoc SMG2 260/98, Mai/Juni 1998) erhältlich.
Die Struktur eines Universal Mobile Telephone System wird mit Bezug auf die 1A und 1B beschrieben. 1B beinhaltet nur die Blöcke, die zur Beschreibung der Erfindung erforderlich sind, für einen Fachmann ist es jedoch offensichtlich, dass ein übliches Mobiltelefonsystem auch andere Funktionen und Strukturen beinhaltet, die hier nicht ausführlich beschrieben werden müssen. Die Hauptteile eines Mobiltelefonsystems sind ein Kernnetz bzw. „core network" CN, ein Universal Mobile Telephone System (UMTS) terrestrisches Funkzugangsnetz bzw. „Terrestrial Radio Access Network" UTRAN, und Nutzerausrüstung bzw. „user equipment" UE. Die Schnittstelle zwischen CN und UTRAN wird als lu und die Luftschnittstelle zwischen UTRAN und UE als Uu bezeichnet.
Das UTRAN umfasst Funknetz-Subsysteme bzw. „radio network subsystems" RNS. Die Schnittstelle zwischen RNSen wird mit lur bezeichnet. Ein RNS umfasst eine Funknetz-Steuerung bzw. „radio network controller" RNC und einen oder mehrere Knoten B. Die Schnittstelle zwischen RNC und B wird als lub bezeichnet. Der Bedienungsbereich von Knoten B, d. h. die Zelle, ist in 1B mit C gekennzeichnet.
Da die Darstellung in 1A sehr abstrakt ist, wird sie deshalb in 1B dadurch verdeutlicht, dass die Teile des GSM-Systems dargelegt sind, die in etwa den Teilen des UMTS entsprechen. Es ist anzumerken, dass die Zuordnung keinesfalls verbindlich, sondern eine Annäherung ist, da die Zuständigkeiten und Funktionen der verschiedenen Teile des UMTS noch immer geplant werden.
1B zeigt eine Paketübertragung von einem Rechner 100, der mit einem Mobiltelefonsystem verbunden ist, durch das Internet 102 zu einem tragbaren Rechner 122, der mit Nutzerausrüstung UE verbunden ist. Die Nutzerausrüstung UE kann zum Beispiel ein ortsfestes Endgerät, ein in einem Fahrzeug angeordnetes Endgerät oder ein tragbares Endgerät sein. Die Infrastruktur eines Funknetzes UTRAN umfasst Funknetz-Subsysteme RNS, d. h. Basis-Sender/Empfänger-Stationssysteme. Ein Funknetz-Subsystem RNS umfasst eine Funknetz-Steuerung RNC, d. h. eine Basisstations-Steuerung, und zumindest einen von ihr gesteuerten Knoten B, d. h. eine Basis-Sender/Empfänger-Station.
Die Basis-Sender/Empfänger-Station B hat einen Multiplexer 114, Sender/Empfänger 116 und eine Steuereinheit 118, die die Operation der Sender/Empfänger 116 und des Multiplexers 114 steuert. Mit dem Multiplexer 114 werden die von mehreren Sender/Empfängern 116 genutzten Verkehrs- und Steuerkanäle in die Übertragungsverbindung lub angeordnet.
Die Sender/Empfänger 116 der Basis-Sender/Empfänger-Station B sind mit einer Antenneneinheit 120 verbunden, mit der eine bidirektionale Funkverbindung Uu zu Nutzerausrüstung UE implementiert ist. Die Struktur der Rahmen, die über die bidirektionale Funkverbindung Uu zu übertragen sind, ist klar festgelegt.
Die Funknetz-Steuerung RNC umfasst ein Gruppen-Koppelfeld 110 und eine Steuereinheit 112. Das Gruppen-Koppelfeld 110 wird zur Sprach- und Datenverbindung und zum Verbinden von Signalisierungs-Schaltkreisen verwendet. Das durch die Basis-Sender/Empfänger-Station B und die Funknetz-Steuerung RNC gebildete Basisstations-System weist auch einen Codewandler 108 auf. Die Arbeitsverteilung zwischen der Funknetz-Steuerung RNC und der Basis-Sender/Empfänger-Station B kann, wie auch deren physikalische Struktur, abhängig von der Implementierung variieren. Typischerweise erledigt die Basis-Sender/Empfänger-Station B die Funkpfad-Implementierung wie vorangehend beschrieben. Die Funknetz-Steuerung RNC erledigt typischerweise folgendes: Management der Funkressourcen, Steuerung von Verbindungsübergabe zwischen Zellen, Leistungsanpassung, Zeitsteuerung und Synchronisierung, und Funkruf bzw. „Paging" der Nutzerausrüstung.
Der Codewandler 108 befindet sich normalerweise so nahe wie möglich bei einer Mobilfunkvermittlung 106, weil Sprache dann im Mobiltelefonsystem-Format zwischen dem Codewandler 108 und der Funknetz-Steuerung RNC übertragen werden kann, wobei Übertragungskapazität gespart wird. Der Codewandler 108 konvertiert die verschiedenen digitalen Codierformate von Sprache, die zwischen dem öffentlichen Fernsprechwählnetz und dem Mobiltelefonnetz verwendet werden, damit diese miteinander kompatibel sind, zum Beispiel vom 64 kbit/s-Format eines öffentlichen Netzes zu einem anderen (z. B. 13 kbit/s) Format eines zellularen Netzes, und umgekehrt. Die benötigte Hardware ist hier nicht ausführlich beschrieben, aber es kann angemerkt werden, dass im Codewandler 122 anderen Daten als Sprache nicht konvertiert werden. Die Steuereinheit 112 erledigt die Rufsteuerung, das Mobilitätsmanagement, die Sammlung von Statistiken und die Signalisierung.
Das Kernnetz CN weist eine einem Mobiltelefonsystem zugeordnete Infrastruktur außerhalb des UTRAN auf. 1B beschreibt zwei der Komponenten in einem Kernnetz CN, d. h. eine Mobilfunkvermittlung 106 und eine Gateway-Mobilfunkvermittlung 104, die die Verbindungen des Mobiltelefonsystems zur Außenwelt erledigt, in diesem Fall zum Internet 102.
5 zeigt ein Beispiel der Struktur von Nutzerausrüstung UE. Die wesentlichen Teile der Nutzerausrüstung UE sind: eine Schnittstelle 504 zur Antenne 502 der Nutzerausrüstung, ein Sender/Empfänger 506, ein Steuerteil 510 der Nutzerausrüstung und eine Schnittstelle 512 zu einer Batterie 514. Die Nutzerschnittstelle weist normalerweise eine Anzeige 500, eine Tastatur 508, ein Mikrofon 516 und einen Lautsprecher 518 auf.
2A beschreibt die Operation eines Funksender/Funkempfänger-Paares. 2A beschreibt einen Abwärtsstrecke-Fall, bei dem sich der Funkempfänger im Knoten B und der Funkempfänger in der Nutzerausrüstung UE befindet.
Der obere Teil von 2A beschreibt die wesentlichen Funktionen des Funksenders. Verschiedene im physikalischen Kanal angeordnete Dienste umfassen Sprache, Daten, Video- oder Standbilder und Steuerkanäle des Systems, die im Steuerteil 214 des Funksenders verarbeitet werden. Die Figur zeigt die Verarbeitung des Steuerkanals und der Daten. Verschiedene Dienste benötigen verschiedenen Quellcodierungs-Einrichtungen, zum Beispiel benötigt Sprache einen Sprach-Codec. Der Klarheit wegen sind Quellcodierungs-Einrichtungen jedoch nicht in 2A beschrieben.
Verschiedene Kanalcodierung wird dann für verschiedene Kanäle in den Blöcken 202A und 202B durchgeführt. Kanalcodierung umfasst beispielsweise verschiedene Blockcodes, wobei zyklische Redundanzprüfung (CRC, „cyclic redundancy check") ein Beispiel hierfür ist. Zudem werden typischerweise Faltungscodierung und ihre verschiedenen Modifikationen, wie beispielsweise punktierte Faltungscodierung oder Turbo-Codierung, verwendet.
Wenn die verschiedenen Kanäle kanalcodiert wurden, werden sie in einer Verschränkungseinrichtung bzw. „Interleaver" verschränkt. Der Zweck von Verschränkung ist es, Fehlerkorrektur zu ermöglichen. Beim Verschränken werden die Bits verschiedener Dienste in einer bestimmten Weise zusammengemischt, so dass ein vorübergehender Schwund im Funkpfad die übertragene Information nicht notwendigerweise unidentifizierbar macht. Die verschränkten Bits werden dann mit einem Spreizcode gespreizt, mit einem Verwürfelungscode verwürfelt und in den Blöcken 206A, 206B, deren Operation in 2B ausführlich beschrieben ist, moduliert. Individuelle Signale werden im Block 208 kombiniert, um durch einen Sender übertragen zu werden.
Schließlich wird das kombinierte Signal zu Hochfrequenz-Teilen 210 weitergeleitet, die verschiedene Leistungsverstärker und Filter, die die Bandbreite begrenzen, aufweisen können. Das analoge Funksignal wird dann durch eine Antenne 212 zum Funkpfad Uu übertragen.
Der untere Teil von 2A beschreibt die wesentlichen Funktionen des Funkempfängers. Der Funkempfänger ist typischerweise ein RAKE-Empfänger. Ein analoges Hochfrequenzsignal wird mit einer Antenne 234 vom Funkpfad Uu empfangen. Das Signal wird zu den Hochfrequenz-Teilen 232 weitergeleitet, die ein Filter aufweisen, das alle Frequenzen außerhalb der gewünschten Bandbreite unterdrückt. Anschließend wird das Signal in einem Demodulator 230 in ein Zwischenband oder direkt in ein Basisband konvertiert, und das somit konvertierte Signal wird dann abgetastet und quantisiert.
Da das betrachtete Signal ein Mehrwegeausbreitungs-Signal ist, ist es das Ziel, die Signalkomponenten, die sich über verschiedene Pfade ausgebreitet haben, im Block 228, der mehrere RAKE-Finger gemäß dem Stand der Technik aufweist, zu kombinieren. Nach den Signalkomponenten, die zu verschiedenen Zeitverzögerungen von den RAKE-Fingern empfangen werden, wird durch Korrelation des empfangenen Signals mit den verwendeten, um vorbestimmte Zeitverzögerungen verzögerten Spreizcodes gesucht. Wenn die Zeitverzögerungen der Signalkomponenten gefunden wurden, werden die zum selben Signal gehörenden Signalkomponenten kombiniert. Gleichzeitig werden die Signalkomponenten durch Multiplizieren des Signals mit dem Spreizcode des physikalischen Kanals entspreizt. Der empfangene physikalische Kanal wird dann durch eine Entschränkungs-Vorrichtung 226 entschränkt.
Der entschränkte physikalische Kanal wird dann in einem Demultiplexer 224 auf die Datenströme verschiedener Kanäle verteilt. Die Kanäle werden jeweils zu ihren eigenen Kanaldecodierungsblöcken 222A, 222B geführt, wo die bei der Übertragung verwendete Kanalcodierung, beispielsweise Blockcodierung oder Faltungscodierung, decodiert wird. Faltungscodierung wird vorzugsweise mit einem Viterbi-Decodierer decodiert. Jeder übertragene Kanal 220A, 220B kann dann zu einer notwendigen weiteren Verarbeitung weitergeleitet werden, beispielsweise werden Daten 220 zu einem Rechner 122 weitergeleitet, der mit der Nutzerausrüstung UE verbunden ist. Die Steuerkanäle des Systems werden zum Steuerteil 236 des Funkempfängers weitergeleitet.
2B beschreibt ausführlich das Spreizen eines Kanals mit einem Spreizcode und seine Modulation. In der Figur kommt der Bitstrom des Kanals von links am Block S/P an, in dem jede Zwei-Bit-Sequenz von seriellem Modus in parallelen Modus konvertiert wird, d. h. ein Bit wird zum I-Zweig des Signals weitergeleitet, und das zweite Bit zum Q-Zweig. Dann werden die I- und Q-Zweige des Signals mit dem gleichen Spreizcode C_ch multipliziert, wobei die relativ schmalbandige Information auf ein breiteres Frequenzband gespreizt wird. Jede Verbindung Uu hat ihren eigenen Spreizcode, durch den der Empfänger für ihn bestimmte Übertragungen identifiziert. Das Signal wird dann durch Multiplizieren mit einem Verwürfelungscode C_verwürf verwürfelt, der für jeden Sender unterschiedlich ist. Das Impulsformat des erhaltenen Signals wird mit einem Filter p(t) gefiltert. Schließlich wird das Signal auf einen Hochfrequenzträger durch Multiplizieren seiner verschiedenen, um 90 Grad gegeneinander versetzten Zweige moduliert, die somit erhaltenen Zweige werden in einen Träger kombiniert, der abgesehen von möglicher Filterung und Leistungsverstärkung bereit ist, um zum Funkpfad Uu übertragen zu werden. Das beschriebene Modulationsverfahren ist QPSK (Quadraturphasenumtastung bzw. „Quadrature Phase Shift Keying").
4A beschreibt verschiedene Spreizcodes. Jeder Punkt 400 repräsentiert einen möglichen Spreizcode. Die vertikalen gestrichelten Linien veranschaulichen verschiedene Spreizfaktoren SF = 1, SF = 2, SF = 4, SF = 8, SF = 16, SF = 32, SF = 64, SF = 128 und SF = 256. Die Codes auf jeder vertikalen gestrichelten Linie sind paarweise orthogonal. Es ist daher möglich, gleichzeitig höchstens zweihundertsechsundfünfzig paarweise orthogonale Spreizcodes zu verwenden. Beispielsweise entspricht bei UMTS, wenn ein 4,096-Megachip-Träger verwendet wird, ein Spreizfaktor von SF = 256 einer Übertragungsrate von zweiunddreißig Kilobit pro Sekunde, und entsprechend wird die höchstmögliche Übertragungsrate mit Spreizfaktor SF = 4 erreicht, mit dem die Datenübertragungsrate zweitausendachtundvierzig Kilobit pro Sekunde ist. Die Übertragungsrate im Kanal variiert daher Schritt für Schritt, 32, 64, 128, 256, 1024 und 2048 kbit/s, während sich der Spreizfaktor entsprechend ändert, 256, 128, 64, 32, 16, 8 und 4. Die für den Nutzer verfügbare Datenübertragungsrate hängt von der verwendeten Kanalcodierung ab. Wenn beispielsweise 1/3-Faltungscodierung verwendet wird, ist die Datenübertragungsrate des Nutzers ungefähr ein Drittel der Datenübertragungsrate des Kanals. Der Spreizfaktor gibt die Länge des Spreizcodes an. Zum Beispiel ist der Spreizcode, der dem Spreizfaktor SF = 1 entspricht, (1). Der Spreizfaktor SF = 2 hat zwei paarweise orthogonale Spreizfaktoren (1, 1) und (1, –1). Des Weiteren hat der Spreizcode SF = 4 vier paarweise orthogonale Spreizcodes: unter dem Spreizcode (1, 1) der höheren Ebene sind die Spreizcodes (1, 1, 1, 1) und (1, 1, –1, –1), und unter dem zweiten Spreizcode (1, –1) der höheren Ebene sind die Spreizcodes (1, –1, 1, –1) und (1, –1, –1, 1). Die Bildung von Spreizcodes wird auf diese Weise in Richtung der unteren Ebenen des Codebaums fortgesetzt. Die Spreizcodes einer bestimmten Ebene sind immer paarweise orthogonal.
Gleichermaßen ist ein Spreizcode einer bestimmten Ebene orthogonal zu allen Spreizcodes niedrigerer Ebenen, die von einem anderen Spreizcode der gleichen Ebene abgeleitet sind.
Mit Bezug auf 3 wird ein Beispiel dazu beschrieben, welche Art von Rahmenstruktur in einem physikalischen Kanal verwendet werden kann. Die Rahmen 340A, 340B, 340C, 340D sind der Reihe nach von eins bis zweiundsiebzig nummeriert, und formen einen 720-Millisekunden langen Superrahmen. Die Länge eines Rahmens 340C ist 10 Millisekunden. Ein Rahmen 340C ist in sechzehn Schlitze 330A, 330B, 330C, 330D unterteilt. Die Länge eines Schlitzes 330C ist 0.625 Millisekunden. Ein Schlitz 330C entspricht typischerweise einer Leistungsanpassungs-Periode, während der die Leistung beispielsweise um ein Dezibel nach oben oder unten angepasst wird.
Physikalische Kanäle sind in zwei verschiedene Typen unterteilt: zugewiesene physikalische Datenkanäle (DPDCH, „dedicated physical data channels") 310 und zugewiesene physikalische Steuerkanäle (DPCCH, „dedicated physical control channels") 312. Zugewiesene physikalische Datenkanäle 310 werden zum Übertragen von Daten 306, die auf der zweiten und höheren OSI- (Open Systems Interconnection) Schichten erzeugt werden, d. h. von den zugewiesenen Steuerkanälen und zugewiesenen Verkehrskanälen, verwendet. Zugewiesene physikalische Steuerkanäle 312 übertragen Steuerinformation, die auf der ersten OSI-Schicht erzeugt wird. Die Steuerinformation umfasst: bei der Kanalschätzung verwendete Pilotbits 300, Befehle zur Steuerung der Übertragungsleistung (TPC, „transmit power control") 302, und optional einen Transportformat-Indikator (TFI) 304. Der Transportformat-Indikator 304 gibt dem Empfänger die Übertragungsrate an, die für jeden zugewiesenen physikalischen Datenkanal der Aufwärtsstrecke zu einer bestimmten Zeit verwendet wird.
Wie in 3 gezeigt, werden die zugewiesenen physikalischen Datenkanäle 310 und die zugewiesenen physikalischen Steuerkanäle 312 auf der Abwärtsstrecke Zeit-gemultiplext. Auf der Aufwärtsstrecke werden die betrachteten Kanäle jedoch parallel übertragen, so dass sie zu jedem Rahmen 340C IQ/Code-gemultiplext (I = In-Phase, Q = Quadratur) sind, und sie werden unter Verwendung von Zwei-Kanal QPSK-Modulation (Zwei-Kanal Quadratur-Phasenumtastungs-Modulation bzw. „dual-channel quadrature phase-shift keying modulation") übertragen. Wenn zusätzliche zugewiesene physikalische Datenkanäle 310 übertragen werden müssen, werden sie zum I- oder Q-Zweig des ersten Kanalpaares Code-gemultiplext.
Das Verfahren der Erfindung zum Übertragen von Daten von einem Funknetz-Subsystem RNS zu Nutzerausrüstung UE kann durch das Flussdiagramm in 6 veranschaulicht werden. Die Ausführung des Verfahrens für einen einzelnen Funkrahmen wird vom Block 600 aus gestartet.
Als Nächstes wird im Block 602 der Spreizcode, der zum Spreizen des Verkehrskanals verwendet wird, gemäß der benötigten Datenübertragungsrate geändert. Der für den Verkehrskanal ausgewählte Spreizcode wird mit X bezeichnet.
Als Nächstes zeigt im Block 604 jeder Steuerkanal-Rahmen den Spreizcode an, mit dem der entsprechende Verkehrskanal-Rahmen beim Übertragen gespreizt ist. Das heißt, die Identifizierungsdaten des Spreizcodes X werden in den Steuerkanal-Rahmen eingegeben.
Im Block 606 überträgt das Funknetz-Subsystem RNS einen zugewiesenen Steuerkanal-Rahmen zur Nutzerausrüstung UE. Während der Übertragung wird beispielsweise die Operation im Block 608 durchgeführt, in der das Funknetz-Subsystem RNS jeden Kanal mit einem Spreizcode spreizt. Der hier für den Steuerkanal ausgewählte Spreizcode wird mit Y bezeichnet.
Im Block 610 überträgt das Funknetz-Subsystem RNS einen zugewiesenen Verkehrskanal variabler Datenübertragungsrate zur Nutzerausrüstung UE. Die variable Datenübertragungsrate wird durch Ändern des Spreizcodes erreicht; wie in Verbindung mit 4A beschrieben, hat jeder Spreizfaktor eine unterschiedliche Datenübertragungsrate. Während der Übertragung wird beispielsweise die Operation in Block 612 durchgeführt, in der das Funknetz-Subsystem RNS jeden Kanal mit einem Spreizcode spreizt, d. h., der Verkehrskanal wird mit dem ausgewählten Spreizcode X gespreizt.
In der Erfindung überträgt somit der Sender den mit dem Spreizcode X gespreizten Verkehrskanal-Rahmen. Der Sender überträgt den mit dem Spreizcode Y gespreizten Steuerkanal-Rahmen, der mit dem betrachteten Verkehrskanal in Beziehung steht. Der Steuerkanal-Rahmen gibt an, dass der entsprechende Verkehrskanal-Rahmen mit dem Spreizcode X gespreizt wurde. Dadurch kann der Empfänger den betrachteten Verkehrskanal-Rahmen entspreizen. Der Empfänger muss daher nicht im Voraus wissen, was die Datenübertragungs-Kapazität/der Spreizcode des betrachteten Verkehrskanal-Rahmens ist.
Die Beziehung zwischen dem Steuerkanal-Rahmen und dem Verkehrskanal-Rahmen muss irgendwie angegeben sein. Am einfachsten kann dies durch Kombination der Beziehung mit Zeitsteuerung geschehen, so dass die Rahmen beispielsweise zur ungefähr gleichen Zeit übertragen werden. Die miteinander in Beziehung stehenden Steuerkanal-Rahmen und Verkehrskanal-Rahmen werden vorzugsweise auf der gleichen Frequenz, mit unterschiedlichen Spreizcodes gespreizt und im Wesentlichen zeitgleich, d. h. durch höchstens eine Rahmenlänge getrennt, übertragen.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung werden die Identifizierungsdaten des Spreizcodes X, der zum Spreizen des Verkehrskanals verwendet wird, in den Transportformat-Indikator im Steuerkanal-Rahmen eingegeben. Dies bietet den Vorteil, dass für diese Funktion keine neuen Felder definiert werden müssen.
Ein Teil des in 4A gezeigten Codebaums muss für die Verwendung der Steuerkanäle reserviert sein. Durch Ausweiten des Codebaums auf niedrigere Ebenen kann der Spreizfaktor auch auf beispielsweise 1024 erhöht werden, wodurch eine entsprechende Datenübertragungsrate von acht Kilobit pro Sekunde erreicht werden kann.
4B zeigt ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel, in dem der Codebaum in Sub-Codebäume unterteilt ist, und ein Zweig in einer Ebene ein Baum-Zugangspunkt zu einem Sub-Codebaum ist, und die Zweige unterhalb des Baum-Zugangspunkts dem betrachteten Sub-Codebaum zugewiesen sind. In 4B wurde einer der acht Spreizcodes des Spreizfaktors SF = 8 als Baum-Zugangspunkt bzw. „tree access point" TAP des Sub-Codebaums ausgewählt. Die Größe des Sub-Codebaums wurde ebenfalls begrenzt, so dass die Spreizcodes des Spreizfaktors SF = 256 nicht zur Verwendung bestimmt sind, da ihre Datenübertragungsrate von 32 kbit/s relative niedrig ist. Datenübertragungsraten von 64 kbit/s, 128 kbit/s, 256 kbit/s, 512 kbit/s und 1024 kbit/s können somit mit dem ausgewählten Sub-Codebaum erreicht werden. Der vorliegende Sub-Codebaum ist nur ein Beispiel für mehrere mögliche Sub-Codebäume, die Spezifikation von Sub-Codebäumen im System hängt von den im System benötigten Eigenschaften ab, beispielsweise dem Verkehrsvolumen. Die Datenübertragungsrate des Verkehrskanals wird durch Ändern der Länge seines Spreizcodes geändert, d. h. durch Bewegen zwischen den Ebenen des Sub-Codebaums.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist jeder Spreizcode eines Sub-Codebaums in einer festgelegten Weise nummeriert, und die betrachtete Nummer wird in den Transportformat-Indikator eingegeben. Im Beispiel von 4B sind die Spreizcodes von 1 bis 32 nummeriert. Die Nummern 1 bis 31 identifizieren jeweils einen Spreizcode, und die Nummer 32 gibt an, dass im betrachteten Rahmen kein Spreizcode verwendet wird, d. h., dass die Kapazität des betrachteten Rahmens von einer anderen Verbindung mit bestimmten Einschränkungen frei verwendet werden kann.
Die Einschränkungen existieren aufgrund der Tatsache, dass die in jedem Moment verwendeten Spreizcodes paarweise orthogonal sein müssen. Ein Spreizcode kann nur verwendet werden, falls kein anderer Code auf dem Pfad zum Baum-Zugangspunkt TAP des Sub-Baums verwendet wird, und keiner der Spreizcodes auf den Pfaden auf den Ebenen unterhalb des betrachteten Spreizcodes verwendet wird. Falls beispielsweise der Spreizcode 4 verwendet wird, können die Spreizcodes 8, 9, 16, 17, 18 und 19 auf den darunter liegenden Ebenen nicht verwendet werden. Stattdessen können die Spreizcodes 5, 6, 7 und alle Spreizcodes auf Ebenen unterhalb dieser, d. h. 10 bis 15 und 20 bis 31, verwendet werden. Falls der Spreizcode 1 verwendet wird, kann keiner der Spreizcodes 2 bis 31 des Sub-Codebaums verwendet werden.
Die Nummerierung der Spreizcodes in einem Sub-Codebaum kann auch derart implementiert sein, dass sich eine Nummer auf zwei oder mehr parallele Spreizcodes bezieht. Dadurch kann bei Verwendung von Mehr-Code-Empfang im Empfänger die Verwendung von zu kleinen Spreizverhältnissen vermieden werden, zum Beispiel bei ungünstigen Ausbreitungsbedingungen von Funkwellen oder aufgrund der Restriktionen des Empfängers in der Nutzerausrüstung. Wenn höhere Übertragungsraten benötigt werden, kann die Nummerierung des Sub-Codebaums von den niedrigeren Spreizcode-Ebenen aus begonnen werden.
Eine typische Situation könnte sein, dass das System mehrere Nutzer einer 64 kbit/s-Verbindung hat, was bedeutet, dass beispielsweise die Spreizcodes 16 bis 27 verwendet werden. In diesem Fall können die Spreizcodes 1 bis 6 und 8 bis 13 selbstverständlich nicht verwendet werden. Stattdessen sind die Spreizcodes 7, 14, 15 und 28 bis 31 zur Verwendung verfügbar. Das System kann somit zusätzlich zu den vorangehenden Nutzern beispielsweise einen Nutzer haben, der den Spreizcode 7, und damit die Übertragungsrate 256 kbit/s verwendet.
Gemäß den vorangehend beschriebenen Regeln ist es somit möglich, vom gleichen Sub-Codebaum einen Spreizcode für eine oder mehre Nutzerausrüstungs-Einheiten auszuwählen. Das Funknetz-Subsystem reserviert die Spreizcodes. Wenn der Sub-Codebaum überlastet wird, kann die Nutzerausrüstung zu einem anderen Sub-Codebaum transferiert werden. Das beschriebene Verfahren ist auch hinsichtlich der Datensicherheit gut, da es nichts ausmacht, falls ein Empfänger, zu dem ein Rahmen nicht zugewiesen ist, den Rahmen versehentlich detektieren sollte, da der auf den höheren Schichten verwendete Schutz, zum Beispiel Chiffrierung in einem GSM-System, sicherstellt, dass die Daten innerhalb des Rahmens nicht gelesen werden können. Alternativ kann diese Angelegenheit durch Verwürfelung behandelt werden, wie dies in der ersten Schicht des CDMA2000-Systems getan wird.
Die Verarbeitung von Kanälen in der Funkschnittstelle Uu wird mit einer Protokollarchitektur durchgeführt, die eine physikalische Schicht, eine Sicherungsschicht und eine Netzwerkschicht des ISO- (International Standardisation Organisation) OSI (Open Systems Interconnection) Modells aufweist. Die Protokollprofile befinden sich sowohl im Funknetz-Subsystem RNS als auch in der Nutzerausrüstung UE. Die Sicherungsschicht ist in zwei Subschichten unterteilt: die MAC- (Medium-Zugriffskontrolle) Subschicht und die LAC- (Verbindungs-Zugriffskontrolle bzw. „Zink Access Control") Subschicht. Typischerweise bestimmen die von der physikalischen Schicht für die höheren Schichten bereitgestellten Dienste den Übertragungskanal und seine Eigenschaften, wie zum Beispiel den verwendeten Spreizcode. Die Aufgabe der MAC-Subschicht ist es, den Zugriff auf die physikalische Schicht zu kontrollieren; die Auswahl des Transportformat-Indikators beispielsweise wird in dieser Subschicht durchgeführt. Die Signalisierungen der physikalischen Schicht, der Sicherungsschicht und der Netzwerkschicht werden im Steuerkanal übertragen.
Die Nutzerausrüstung sendet dem Funknetz-Subsystem keine Bestätigung nachdem sie den Transportformat-Indikator erhalten hat, stattdessen wird diese Signalisierung als Signalisierung der physikalischen Schicht ohne Bestätigung durchgeführt. Bei schlechten Funkbedingungen kann dies dazu führen, dass die Nutzerausrüstung den Spreizcode nicht lesen kann, mit dem der entsprechende Verkehrskanal-Rahmen übertragen wurde. In diesem Fall regeln die Protokolle der höheren Schichten das Neu-Senden des Pakets unter Verwendung des ARQ- (automatische Wiederholungsanforderung bzw. „Automatic Repeat Request") Verfahrens.
Das Funknetz-Subsystem signalisiert den Baum-Zugangspunkt des Sub-Codebaums zur Nutzerausrüstung, und die Nutzerausrüstung sendet eine Bestätigung zum Funknetz-Subsystem. Diese Signalisierung wird vorzugsweise zwischen den MAC-Subschichten durchgeführt, da der Baum-Zugangspunkt des Sub-Codebaums nicht sehr oft geändert wird, und es notwendig ist, sicherzustellen, dass im Fall eines Fehlers bei der Signalisierung eine relativ schwierige Neu-Signalisierung nicht durchgeführt werden muss.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel überträgt das Funknetz-Subsystem die Verkehrskanal-Rahmen auf eine synchronisierte Weise zu den Nutzerausrüstungs-Einheiten, die dem gleichen Sub-Codebaum zugewiesen sind. Dies bietet den Vorteil, dass die Reservierung des Sub-Codebaums zwischen verschiedenen Verbindungen einfacher ist, da immer zu bestimmten Zeitpunkten die Reservierungen verschiedener Codes freigegeben und die Reservierungen neuer Codes gemacht werden, im Allgemeinen in Abständen von einem Rahmen.
In der Erfindung ist die benötigte Datenübertragungsrate des Steuerkanals vorzugsweise so niedrig wie möglich, da die benötigte Signalisierung nicht viel Datenübertragungs-Kapazität benötigt; eine möglich Datenübertragungsrate ist acht Kilobit pro Sekunde.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel enthält der Steuerkanal Pilotbits zur Kanalschätzung. Dadurch werden Pilotbits nicht notwendigerweise im Verkehrskanal benötigt, d. h. der Verkehrskanal enthält nur Nutzlast des Nutzers. Die Kanalschätzung kann mittels der Pilotbits des Steuerkanals allein durchgeführt werden, da das Signal den gleichen Kanal passiert, nur der Spreizcode ist unterschiedlich.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel überträgt das Funknetz-Subsystem die Steuerkanal-Rahmen verschiedener Nutzerausrüstung so nicht-simultan wie möglich. Diese Prozedur erleichtert die Kanalschätzung, da sich die Pilotbits während verschiedenen Verbindungen so wenig wie möglich überlappen.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel werden andere als Steuerdaten, zum Beispiel Daten oder Sprache, in der freien Kapazität des Steuerkanal-Rahmens übertragen. Die Daten können sogar leitungsvermittelte Verbindungspakete sein, da die Steuerkanal-Kapazität während der gesamten Verbindung, während der die Datenübertragungsrate des Steuerkanals festgelegt ist, reserviert ist.
Zum Spreizen des Steuerkanals wird typischerweise immer der gleiche Spreizcode verwendet. Nur während einer Verbindungsübergabe kann der Spreizcode des Steuerkanals zu ändern sein. Der betrachtete Spreizcode des Steuerkanals wird wie vorangehend beschrieben entweder von dem Teil des Codebaums ausgewählt, der für die Verwendung des Steuerkanals reserviert ist, oder von einem Coderaum außerhalb des Codebaums. Die Spreizcodes müssen jedoch paarweise orthogonal sein, weshalb der Klarheit wegen alle Systemcodes üblicherweise durch einen Codebaum gebildet werden.
Die Erfindung wird vorzugsweise durch Software implementiert. Die benötigte Verarbeitung im Funknetz-Subsystem macht Änderungen der Protokollverarbeitungs-Software und der Steuerung der Senderoperation erforderlich. Entsprechend ist es in der Nutzerausrüstung notwendig, an der Protokollverarbeitungs-Software und an der Steuerung der Empfängeroperation Änderungen vorzunehmen.
Obwohl die Erfindung im Vorangehenden mit Bezug auf Beispiele gemäß der beigefügten Zeichnung erklärt wurde, ist es offensichtlich, dass die Erfindung nicht auf diese begrenzt ist und auf verschiedene Weise im Rahmen der erfinderischen Idee, die in den beigefügten Ansprüchen offenbart ist, modifiziert werden kann.

Claims

Verfahren zum Übertragen von Daten von einem Funknetzwerk-Subsystem (RNS) zu Nutzerausrüstung (UE) in einem mobilen Telefonsystem, wobei das Verfahren aufweist: (606) das Funknetzwerk-Subsystem (RNS) überträgt einen physikalischen Steuerkanal zur Nutzerausrüstung (UE), (610) das Funknetzwerk-Subsystem (RNS) überträgt einen physikalischen Verkehrskanal variabler Datenübertragungsrate zur Nutzerausrüstung (UE), (608, 612) während der Übertragung spreizt das Funknetzwerk-Subsystem (RNS) jeden Kanal mit einem Spreizcode, (602) der zum Spreizen des Verkehrskanals verwendete Spreizcode wird gemäß der benötigten Datenübertragungsrate geändert, dadurch gekennzeichnet, dass (604) jeder Steuerkanal-Rahmen den Spreizcode angibt, mit dem der entsprechende Verkehrskanal-Rahmen beim Übertragen gespreizt ist.
Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die miteinander in Beziehung stehenden Steuerkanal- und Verkehrskanal-Rahmen auf der gleichen Frequenz, gespreizt mit einem unterschiedlichen Spreizcode und im Wesentlichen zeitgleich, d. h. durch höchstens eine Rahmenlänge getrennt, übertragen werden.
Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerkanal-Rahmen einen Transportformat-Indikator aufweist, in dem der Spreizcode mitgeteilt wird, der zum Spreizen des Verkehrskanals verwendet wird.
Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Spreizcodes derart in einen Codebaum angeordnet sind, dass die Wurzel des Codebaums auf der ersten Ebene einen Ein-Bit-Spreizcode aufweist, die zweite Ebene zwei Zweige mit paarweise orthogonalen Zwei-Bit-Spreizcodes aufweist, die dritte Ebene vier Zweige mit paarweise orthogonalen Vier-Bit-Spreizcodes aufweist, die vierte Ebene acht Zweige mit paarweise orthogonalen Acht-Bit-Spreizcodes aufweist, die fünfte Ebene sechzehn Zweige mit paarweise orthogonalen Sechzehn-Bit-Spreizcodes aufweist, die sechste Ebene zweiunddreißig Zweige mit paarweise orthogonalen Zweiunddreißig-Bit-Spreizcodes aufweist, die siebte Ebene vierundsechzig Zweige mit paarweise orthogonalen Vierundsechzig-Bit-Spreizcodes aufweist, die achte Ebene einhundertachtundzwanzig Zweige mit paarweise orthogonalen 128-Bit-Spreizcodes aufweist und die neunte Ebene zweihundertsechsundfünfzig Zweige mit paarweise orthogonalen 256-Bit-Spreizcodes aufweist.
Verfahren gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Teil der Spreizcodes des Codebaums für die Verwendung der Steuerkanäle reserviert ist.
Verfahren gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Codebaum in Sub-Codebäume unterteilt ist, und ein Zweig in einer Ebene ein Baum-Zugangspunkt zu einem Sub-Codebaum ist, und die Zweige unterhalb des Baum-Zugangspunkts dem betrachteten Sub-Codebaum zugewiesen sind.
Verfahren gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Datenübertragungsrate des Verkehrskanals durch Ändern der Länge seines Spreizcodes geändert wird, d. h. durch Bewegen zwischen den Ebenen des Sub-Codebaums.
Verfahren gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Spreizcode eines Sub-Codebaums in einer festgelegten Weise nummeriert ist, und die betrachtete Nummer in den Transportformat-Indikator eingegeben wird.
Verfahren gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Nummer auf zumindest zwei parallele Spreizcodes bezieht.
Verfahren gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Nutzerausrüstung dem Funknetzwerk-Subsystem keine Bestätigung sendet, nachdem sie den Transportformat-Indikator erhalten hat.
Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Signalisierungen der physikalischen Schicht, der Sicherungsschicht und der Netzwerkschicht im Steuerkanal übertragen werden.
Verfahren gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Funknetzwerk-Subsystem der Nutzerausrüstung den Baum-Zugangspunkt des Sub-Codebaums signalisiert, und die Nutzerausrüstung eine Bestätigung zum Funknetzwerk-Subsystem sendet.
Verfahren gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Signalisierung des Baum-Zugangspunkts des Sub-Codebaums als Signalisierung der MAC-Sub-Schicht in der Sicherungsschicht durchgeführt wird.
Verfahren gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei verschiedene Nutzerausrüstungs-Einheiten die verschiedenen Spreizcodes des gleichen Sub-Codebaums nutzen.
Verfahren gemäß Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Funknetzwerk-Subsystem die Spreizcodes reserviert.
Verfahren gemäß Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Nutzerausrüstung zu einem anderen Sub-Codebaum transferiert werden kann, wenn der Sub-Codebaum überlastet wird.
Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Funknetzwerk-Subsystem die Verkehrskanal-Rahmen in einer synchronisierten Weise zu den Nutzerausrüstungs-Einheiten überträgt, die zum gleichen Sub-Codebaum gehören.
Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Datenübertragungsrate des Steuerkanals so klein wie möglich ist.
Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerkanal Pilotbits zur Kanalschätzung enthält.
Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Verkehrskanal nur Nutzlast des Nutzers enthält.
Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Funknetzwerk-Subsystem die Steuerkanal-Rahmen verschiedener Nutzerausrüstung so nicht-simultan wie möglich überträgt.
Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass andere als Steuerdaten, zum Beispiel Daten oder Sprache, in der freien Kapazität des Steuerkanal-Rahmens übertragen werden.
Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zum Spreizen des Steuerkanals immer der gleiche Spreizcode verwendet wird.
Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Datenübertragungsrate des Steuerkanals festgelegt ist.
Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren in einem Universal Mobile Telecommunication System verwendet wird, das ein Direktsequenz-Breitband-Codemultiplex-Verfahren verwendet.
Funknetzwerk-Subsystem (RNS), das zur Übertragung eines physikalischen Steuerkanals zu Nutzerausrüstung (UE), Übertragung eines physikalischen Verkehrskanals variabler Datenübertragungsrate zu Nutzerausrüstung (UE), Spreizung jedes Kanals während der Übertragung mit einem Spreizcode und zur Änderung des zum Spreizen des Verkehrskanals verwendeten Spreizcodes gemäß der benötigten Datenübertragungsrate angepasst ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Funknetzwerk-Subsystem angepasst ist, um in jedem Steuerkanal-Rahmen den Spreizcode anzugeben, mit dem der entsprechende Verkehrskanal-Rahmen beim Übertragen gespreizt ist.
Funknetzwerk-Subsystem gemäß Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass das Funknetzwerk-Subsystem angepasst ist, um die miteinander in Beziehung stehenden Steuerkanal- und Verkehrskanal-Rahmen auf der gleichen Frequenz, gespreizt mit unterschiedlichen Spreizcodes und im Wesentlichen zeitgleich, d. h. durch höchstens eine Rahmenlänge getrennt, zu übertragen.
Funknetzwerk-Subsystem gemäß Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerkanal-Rahmen einen Transportformat-Indikator aufweist, wobei das Funknetzwerk-Subsystem angepasst ist, um darin die Identifizierungsdaten des Spreizcodes, der zum Spreizen des Verkehrskanals verwendet wird, einzugeben.
Funknetzwerk-Subsystem gemäß Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Spreizcodes derart in einen Codebaum angeordnet sind, dass die Wurzel des Codebaums auf der ersten Ebene einen Ein-Bit-Spreizcode aufweist, die zweite Ebene zwei Zweige mit paarweise orthogonalen Zwei-Bit-Spreizcodes aufweist, die dritte Ebene vier Zweige mit paarweise orthogonalen Vier-Bit-Spreizcodes aufweist, die vierte Ebene acht Zweige mit paarweise orthogonalen Acht-Bit-Spreizcodes aufweist, die fünfte Ebene sechzehn Zweige mit paarweise orthogonalen Sechzehn-Bit-Spreizcodes aufweist, die sechste Ebene zweiunddreißig Zweige mit paarweise orthogonalen Zweiunddreißig-Bit-Spreizcodes aufweist, die siebte Ebene vierundsechzig Zweige mit paarweise orthogonalen Vierundsechzig-Bit-Spreizcodes aufweist, die achte Ebene einhundertachtundzwanzig Zweige mit paarweise orthogonalen 128-Bit-Spreizcodes aufweist und die neunte Ebene zweihundertsechsundfünfzig Zweige mit paarweise orthogonalen 256-Bit-Spreizcodes aufweist.
Funknetzwerk-Subsystem gemäß Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, dass das Funknetzwerk-Subsystem angepasst ist, um einen Teil der Spreizcodes des Codebaums für die Verwendung der Steuerkanäle zu reservieren.
Funknetzwerk-Subsystem gemäß Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, dass das Funknetzwerk-Subsystem angepasst ist, um den Codebaum in Sub-Codebäume zu unterteilen, und ein Zweig in einer Ebene ein Baum-Zugangspunkt zu einem Sub-Codebaum ist, und die Zweige unterhalb des Baum-Zugangspunkts dem betrachteten Sub-Codebaum zugewiesen sind.
Funknetzwerk-Subsystem gemäß Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, dass das Funknetzwerk-Subsystem angepasst ist, um die Datenübertragungsrate des Verkehrskanals durch Ändern der Länge seines Spreizcodes zu ändern, d. h. durch Bewegen zwischen den Ebenen des Sub-Codebaums.
Funknetzwerk-Subsystem gemäß Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, dass das Funknetzwerk-Subsystem angepasst ist, um jeden Spreizcode eines Sub-Codebaums in einer festgelegten Weise zu nummerieren, und die betrachtete Nummer in den Transportformat-Indikator einzugeben.
Funknetzwerk-Subsystem gemäß Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Nummer auf zumindest zwei parallele Spreizcodes bezieht.
Funknetzwerk-Subsystem gemäß Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, dass das Funknetzwerk-Subsystem keine Bestätigung von der Nutzerausrüstung erwartet, nachdem sie den Transportformat-Indikator zur Nutzerausrüstung übertragen hat.
Funknetzwerk-Subsystem gemäß Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass das Funknetzwerk-Subsystem angepasst ist, um die Signalisierungen der physikalischen Schicht, der Sicherungsschicht und der Netzwerkschicht im Steuerkanal zu übertragen.
Funknetzwerk-Subsystem gemäß Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, dass das Funknetzwerk-Subsystem angepasst ist, um der Nutzerausrüstung den Baum-Zugangspunkt des Sub-Codebaums zu signalisieren, und von der Nutzerausrüstung eine Bestätigung seiner Signalisierung zu erwarten.
Funknetzwerk-Subsystem gemäß Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, dass das Funknetzwerk-Subsystem angepasst ist, um die Signalisierung des Baum-Zugangspunkts des Sub-Codebaums als Signalisierung der MAC-Sub-Schicht in der Sicherungsschicht durchzuführen.
Funknetzwerk-Subsystem gemäß Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, dass das Funknetzwerk-Subsystem angepasst ist, um für zumindest zwei verschiedene Nutzerausrüstungs-Einheiten die verschiedenen Spreizcodes des gleichen Sub-Codebaums zu nutzen.
Funknetzwerk-Subsystem gemäß Anspruch 39, dadurch gekennzeichnet, dass das Funknetzwerk-Subsystem angepasst ist, um die Spreizcodes zu reservieren.
Funknetzwerk-Subsystem gemäß Anspruch 40, dadurch gekennzeichnet, dass das Funknetzwerk-Subsystem angepasst ist, um die Nutzerausrüstung zu einem anderen Sub-Codebaum zu transferieren, wenn der Sub-Codebaum überlastet wird.
Funknetzwerk-Subsystem gemäß Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass das Funknetzwerk-Subsystem angepasst ist, um die Verkehrskanal-Rahmen in einer synchronisierten Weise zu den Nutzerausrüstungs-Einheiten zu übertragen, die zum gleichen Sub-Codebaum gehören.
Funknetzwerk-Subsystem gemäß Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass das Funknetzwerk-Subsystem angepasst ist, um die Datenübertragungsrate des Steuerkanals so klein wie möglich einzustellen.
Funknetzwerk-Subsystem gemäß Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass das Funknetzwerk-Subsystem angepasst ist, um zur Kanalschätzung Pilotbits in den Verkehrskanal anzuordnen.
Funknetzwerk-Subsystem gemäß Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass das Funknetzwerk-Subsystem angepasst ist, um nur Nutzlast in den Verkehrskanal anzuordnen.
Funknetzwerk-Subsystem gemäß Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass das Funknetzwerk-Subsystem angepasst ist, um die Steuerkanal-Rahmen verschiedener Nutzerausrüstung so nicht-simultan wie möglich zu übertragen.
Funknetzwerk-Subsystem gemäß Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass das Funknetzwerk-Subsystem angepasst ist, um andere als Steuerdaten, zum Beispiel Daten oder Sprache, in die freie Kapazität des Steuerkanal-Rahmens anzuordnen.
Funknetzwerk-Subsystem gemäß Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass das Funknetzwerk-Subsystem angepasst ist, um zum Spreizen des Steuerkanals immer den gleichen Spreizcode zu verwenden.
Funknetzwerk-Subsystem gemäß Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass das Funknetzwerk-Subsystem angepasst ist, um den Steuerkanal mit einer festgelegten Datenübertragungsrate zu übertragen.
Funknetzwerk-Subsystem gemäß Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass das Funknetzwerk-Subsystem ein Teil eines Universal Mobile Telecommunication Systems ist, das ein Direktsequenz-Breitband-Codemultiplex-Verfahren verwendet.
Nutzerausrüstung (UE), die zum Empfang eines vom Funknetzwerk-Subsystem (RNS) übertragenen physikalischen Steuerkanals, Empfang eines vom Funknetzwerk-Subsystem (RNS) übertragenen physikalischen Verkehrskanals variabler Datenübertragungsrate und zur Entspreizung eines jeden Kanals mit einem Spreizcode angepasst ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Nutzerausrüstung (UE) angepasst ist, um von jedem Steuerkanal-Rahmen den Spreizcode zu lesen, mit dem der entsprechende Verkehrskanal-Rahmen gespreizt ist.
Nutzerausrüstung gemäß Anspruch 51, dadurch gekennzeichnet, dass die Nutzerausrüstung angepasst ist, um die miteinander in Beziehung stehenden Steuerkanal- und Verkehrskanal-Rahmen zu empfangen, die auf der gleichen Frequenz, gespreizt mit unterschiedlichen Spreizcodes und im Wesentlichen zeitgleich, d. h. durch höchstens eine Rahmenlänge getrennt, vom Funknetzwerk-Subsystem übertragen werden.
Nutzerausrüstung gemäß Anspruch 51, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerkanal-Rahmen einen Transportformat-Indikator aufweist, wobei die Nutzerausrüstung angepasst ist, um davon die Identifizierungsdaten von zumindest einem Spreizcode zu lesen, der zum Spreizen des Verkehrskanals verwendet wird.
Nutzerausrüstung gemäß Anspruch 51, dadurch gekennzeichnet, dass die Nutzerausrüstung angepasst ist, um mittels der Pilotbits im Steuerkanal die Kanalschätzung durchzuführen.
Nutzerausrüstung gemäß Anspruch 51, dadurch gekennzeichnet, dass die Nutzerausrüstung angepasst ist, um zum Entspreizen des Steuerkanals immer den gleichen Spreizcode zu verwenden.
Nutzerausrüstung gemäß Anspruch 51, dadurch gekennzeichnet, dass die Nutzerausrüstung in einem Universal Mobile Telecommunication System verwendet wird, das ein Direktsequenz-Breitband-Codemultiplex-Verfahren verwendet.