DE60126888T2

DE60126888T2 - Funkkommunikationssystem

Info

Publication number: DE60126888T2
Application number: DE60126888T
Authority: DE
Inventors: Timothy J. Moulsley; Bernard Hunt
Original assignee: Koninklijke Philips Electronics NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 2000-03-28
Filing date: 2001-03-15
Publication date: 2007-11-15
Anticipated expiration: 2021-03-16
Also published as: US20010027105A1; ES2281417T3; JP2003529275A; CN1381153A; KR20020026437A; US7164918B2; EP1203506B1; KR100693931B1; DE60126888D1; WO2001073970A3; WO2001073970A2; EP1203506A2; GB0007337D0; ATE355716T1; US20050014508A1; US6785548B2; TW507461B; CN1266977C

Description

Technisches Umfeld
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Funkkommunikationssystem mit einem Random Access Channel (Direktzugriffskanal) für Übertragungen von einer sekundären Station an eine primäre Station, und weiterhin auf primäre und sekundäre Stationen zur Verwendung in einem derartigen System und auf ein Verfahren zum Betrieb eines derartigen Systems. Obwohl die vorliegende Spezifikation ein System unter besonderer Bezugnahme auf das aufkommende Universal Mobile Telecommunication System (UMTS) beschreibt, versteht es sich, dass die beschriebenen Verfahren gleichermaßen für den Einsatz in anderen Mobilfunksystemen anwendbar sind. In dieser Spezifikation bezieht sich der Ausdruck „Random Access Packet Channel" auf den logischen Kanal, auf dem Random-Access-Packet-Übertragungen stattfinden, der typischerweise aus einer Anzahl von einzelnen physikalischen Kanälen bestehen würde.
Hintergrund zum Stand der Technik
Ein System, primäre und sekundäre Stationen und ein Verfahren gemäß Anspruch 1, 3, 6 bzw. 11 sind in der Technik allgemein bekannt. Ein Random Access Channel ist eine normale Komponente eines Funkkommunikationssystems, die es einer Mobilstatoin (MS) ermöglicht, kurze Nachrichten an eine Basisstation (BS) zu senden. Zu den Anwendungen gehören das Signalisieren an die BS, wenn die MS eingeschaltet wird, das Senden eines Datenpakets an die BS, wenn die MS eventuell nicht an einem Gespräch beteiligt ist, und das Auffordern der BS, eine Ressource zur Verwendung durch die MS zuzuordnen.
In einem System, bei dem Mobilstationen oft den Bedarf haben, Datenpakete an die BS zu senden, wenn sie nicht tatsächlich an einem Gespräch beteiligt sind, ist es vorteilhaft, einen Random Access Packet Channel mit Eigenschaften bereitzustellen, die einem standardmäßigen Random Access Channel entsprechen, jedoch für die Übertragung von kleinen und mittelgroßen Paketen von einer MS an die BS vorgesehen sind.
Bei einer Ausführungsform eines derartigen für UMTS entwickelten Modells steht eine Anzahl von Random Access Packet Channels für eine MS zur Verfügung. Eine Anforderung bezüglich des Zugriffs auf eine Packet Channel Ressource, die von der MS gesendet wird, wird mit einer von 16 verfügbaren Signaturen codiert. Jede Signatur entspricht einer Anforderung einer bestimmten Ressource, die von der MS benötigt wird, zum Beispiel eines Kanal mit einer bestimmten Bitrate. Wenn eine geeignete Ressource zur Benutzung zur Verfügung steht, ordnet die BS sie der anfordernden MS zu.
Ein Problem bei einem derartigen Modell besteht darin, dass nur eine begrenzte Informationsmenge während der Zugriffsprozedur übertragen werden kann, weil die Anzahl der verfügbaren Signaturen und Kanäle begrenzt ist. Dieses Problem reduziert die Effizienz der Ressourcenzuordnung in dem System.
Beschreibung der Erfindung
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Random Access Packet Channel mit verbesserter Ressourcenzuordnung zu schaffen.
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Funkkommunikationssystem geschaffen, das Folgendes umfasst: einen Random Access Channel für Übertragungen von einer sekundären Station an eine primäre Station, wobei die sekundäre Station Mittel zum Anfordern der Zuordnung einer Random Access Channel Ressource durch Übertragen einer Zugriffspräambel umfasst, die mit einer ersten Signatur codiert ist, welche aus einem ersten Satz von Signaturen ausgewählt wurde, und wobei die primäre Station Mittel zum Empfangen der Zugriffspräambel umfasst, um die erste Signatur zu bestimmen und um eine Zugriffsquittierung zu übertragen, die mit einer zweiten Signatur codiert ist, welche aus einem zweiten Satz von Signaturen ausgewählt wurde und angibt, ob die angeforderte Ressource zur Verfügung steht, wobei die Wahl der ersten Signatur weitere Informationen in Bezug auf die Anforderung zur Zuordnung von Ressourcen liefert und wobei jede Signatur des zweiten Satzes einer Vielzahl von Signaturen in dem ersten Satz entspricht.
Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine primäre Station zum Einsatz in einem Funkkommunikationssystem mit einem Random Access Channel für Übertragungen von einer sekundären Station an die primäre Station geschaffen, in der Mittel vorgesehen sind, um eine von der sekundären Station gesendete Zugriffspräambel zu empfangen, die mit einer ersten Signatur codiert ist, welche aus einem ersten Satz von Signaturen ausgewählt wurde, um die erste Signatur zu bestimmen, um anhand der Zugriffspräambel zu ermitteln, welche Random Access Channel Ressource die sekundäre Station zuzuordnen wünscht und um eine Zugriffsquittierung zu senden, die mit einer zweiten Signatur codiert ist, welche aus einem zweiten Satz von Signaturen ausgewählt wurde und angibt, ob die angeforderte Ressource zur Verfügung steht, wobei die Wahl der ersten Signatur weitere Informationen in Bezug auf die Anforderung zur Zuordnung von Ressourcen liefert und wobei jede Signatur des zweiten Satzes einer Vielzahl von Signaturen in dem ersten Satz entspricht.
Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine sekundäre Station zum Einsatz in einem Funkkommunikationssystem mit einem Random Access Channel für Übertragungen an eine primäre Station geschaffen, in der Mittel vorgesehen sind, um eine Zuordnung einer Random Access Channel Ressource durch Übertragung einer Zugriffspräambel anzufordern, die mit einer ersten Signatur codiert ist, welche aus einem ersten Satz von Signaturen ausgewählt wurde, und um eine Zugriffsquittierung zu empfangen, die mit einer zweiten Signatur codiert ist, welche aus einem zweiten Satz von Signaturen ausgewählt wurde und angibt, ob die angeforderte Ressource zur Verfügung steht, wobei die Wahl der ersten Signatur weitere Informationen in Bezug auf die Anforderung zur Zuordnung von Ressourcen liefert und wobei jede Signatur des zweiten Satzes einer Vielzahl von Signaturen in dem ersten Satz entspricht.
Gemäß einem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Betrieb eines Funkkommunikationssystems mit einem Random Access Channel für Übertragungen von einer sekundären Station an eine primäre Station geschaffen, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: die sekundäre Station fordert die Zuordnung einer Random Access Channel Ressource durch Übertragen einer Zugriffspräambel an, die mit einer ersten Signatur codiert ist, welche aus einem ersten Satz von Signaturen ausgewählt wurde; und die primäre Station empfängt die Zugriffspräambel, bestimmt die erste Signatur und überträgt eine Zugriffsquittierung, die mit einer zweiten Signatur codiert ist, welche aus einem zweiten Satz von Signaturen ausgewählt wurde und angibt, ob die angeforderte Ressource zur Verfügung steht, wobei die Wahl der ersten Signatur weitere Informationen in Bezug auf die Anforderung zur Zuordnung von Ressourcen liefert und wobei jede Signatur des zweiten Satzes einer Vielzahl von Signaturen in dem ersten Satz entspricht.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden beispielhaft unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
1 ein schematisches Blockschaltbild eines Funkkommunikationssystems;
2 ein grundlegendes Random Access Channel Modell;
3 ein erweitertes Random Access Channel Modell, bei dem die Übertragungszeit der Präambel und der Konkurrenzbereinigungspräambeln versetzt sein können;
4 einen Ablaufplan, der ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Versuchen eines Zugriffs auf einen Random Access Packet Channel unter Verwendung von Zeitversätzen veranschaulicht.
In den Zeichnungen sind übereinstimmende Merkmale mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
Arten zur Ausführung der Erfindung
Bezug nehmend auf 1 umfasst ein Funkkommunikationssystem eine primäre Station (BS) 100 und eine Vielzahl von sekundären Stationen (MS) 110. Die BS 100 umfasst einen Mikrocontroller (μC) 102, Transceiver-Mittel (Tx/Rx) 104, die mit Antennenmitteln 106 verbunden sind, Leistungsregelungsmittel (PC) 107 zum Verändern des Sendeleistungspegels, und Verbindungsmittel 108 für die Verbinung mit dem Festnetz oder einem anderen geeigneten Netzwerk. Jede MS 110 umfasst einen Mikrocontroller (μC) 112, Transceiver-Mittel (Tx/Rx) 114, die mit Antennenmitteln 116 verbunden sind, und Leistungsregelungsmittel (PC) 118 zum Verändern des Sendeleistungspegels. Die Kommunikation von der BS 100 zur MS 110 erfolgt auf einem Downlink-Kanal 122, während die Kommunikation von der MS 110 zur BS 100 auf einem Uplink-Kanal 124 erfolgt.
2 zeigt ein grundlegendes Modell für einen Random Access Packet Channel, der in einem Frequenzduplexsystem arbeitet, wobei der Uplink-Kanal 124 über dem Downlink-Kanal 122 gezeichnet ist. In einer Zugriffsphase sendet die MS 110 zuerst in einem bestimmten Zugriffsschlitz auf einem niedrigen Leistungspegel eine Präambel (P) 202, die mit einer von 16 möglichen Signaturen codiert ist. Eine Signatur ist ein Signal, das dadurch gekennzeichnet ist, dass sein Verwürfelungscode und Kanalisierungscode mit einer spezifischen Bitsequenz moduliert sind. Einen Satz von zueinander orthogonalen Signaturen kann man erhalten, indem man einen Satz von zueinander orthogonalen Bitsequenzen für die Modulation definiert. Einen unterschiedlichen Satz von Signaturen kann man daher erhalten, indem man den Verwürfelungscode oder den Kanalisierungscode (d.h. den physikalischen Kanal) verändert oder indem man einen anderen Satz zueinander orthogonaler Bitsequenzen verwendet. Bei dem in 2 dargestellten grundlegenden System besteht eine Eins-zu-Eins-Abbildung zwischen der Präambelsignatur und der Quittierung (206), so dass der Empfang einer Quittierung durch die MS 110 eindeutig bestimmt, welche Signatur quittiert wird. Obwohl sich die vorliegende Spezifikation auf Sätze von 16 Signaturen be zieht, können bei anderen Implementierungen Sätze mit einer anderen Anzahl von Signaturen verwendet werden.
Jede der verfügbaren Signaturen wird auf eine einzelne Bitrate für den Paketkanal abgebildet. Der Satz verfügbarer Signaturen, und Abbildungen zwischen Signaturen und Bitraten, können vorgegeben werden oder regelmäßig durch die BS 100 rundgesendet werden. Die MS 110 wählt für die Codierung der Präambel 202 eine Signatur, die ihrer erforderlichen Bitrate entspricht. Wenn mehr als eine Signatur zur Verfügung steht, die der erforderlichen Bitrate entspricht, wählt die MS 110 eine Signatur nach dem Zufallsprinzip aus. Wenn die BS 100 die Präambel empfangen und korrekt decodiert hat, sendet sie eine Präambel-Quittierung (PA) 206. In dem in 2 dargestellten Beispiel wird nach der Übertragung der ersten Präambel 202 keine Quittierung in dem hierfür vorgesehenen Schlitz 204 (der zum Beispiel eine Länge von 1 ms haben könnte) zurückgesendet. Die MS 110 sendet daher eine weitere Präambel 202 auf einem höheren Leistungspegel. Diese wird von der BS 100 empfangen und decodiert, und die BS 100 sendet eine Quittierung 206 und beendet hiermit die Zugriffsphase.
Ebenso wie die Quittierung 206 die MS 110 darüber informiert, dass ihre Präambel 202 empfangen wurde, kann sie positiv sein, um zu signalisieren, dass die angeforderte Ressource zur Verfügung steht, oder negativ, um zu signalisieren, dass sie in Benutzung ist und der MS 110 der Zugriff verweigert wird. Eine negative Quittierung (NACK) kann von der BS 100 angegeben werden, indem die Phase der Signatur (in Bezug auf ein Referenz- oder Pilotsignal) invertiert wird. Alternativ können einige der durch die BS 100 für die Quittierung verwendeten Signaturen ebenfalls als NACK benutzt werden.
Die BS 100 wird nur eine einzelne Quittierung für jeden Zugriffsschlitz senden, jedoch wurden viele Präambeln 202 gesendet. Eine Basis für die Auswahl könnte sein, die mit der höchsten Leistung empfangene Präambel 202 zu quittieren. Der Anfangsleistungspegel, mit dem eine MS 110 die Präambel 202 überträgt, wird typischerweise durch die MS 110 mit Hilfe eines offenen Leistungsregelkreises bestimmt, so dass eine MS 110 im Vergleich zu einer anderen MS 110, die sich näher an der BS 100 befindet, nicht benachteiligt ist. Wenn mehr als eine Präambel 202 gesendet wurde, aber jede Präambel mit einer unterschiedlichen Signatur codiert wurde, wird jede MS 110 wissen, ob ihre Präambel 202 korrekt empfangen wurde oder nicht. Es ist jedoch möglich, dass mehr als eine MS 110 die gleiche Signatur gewählt hat und daher glaubt, dass ihre Präambel 202 empfangen wurde. Wenn jede dieser Mobilstationen 110 mit dem Senden ihrer Daten beginnt, führt dies zu einer Kollision und die Daten werden wahrscheinlich nicht korrekt empfangen.
Um die Wahrscheinlichkeit hierfür zu reduzieren, kann der Übertragung einer Quittierung 206, die angegeben hat, dass die angeforderte Ressource zur Verfügung steht, eine Konkurrenzbereinigungsphase folgen. Jede MS 110, die eine Präambel 202 gesendet hat, welche mit einer Signatur codiert ist, die der durch die BS 100 quittierten entspricht, sendet jetzt eine weitere Konkurrenzbereinigungspräambel (CP) 208. Diese Präambel 208 ist mit einer Signatur codiert, die nach dem Zufallsprinzip aus einem weiteren Satz von 16 möglichen Signaturen ausgewählt wurde. Dieser Satz kann sich von dem für die Zugriffspräambel 202 verwendeten Satz unterscheiden (indem entweder der Satz modulierender Bitsequenzen, der Verwürfelungscode oder der Kanalisierungscode geändert wird), oder der Satz von Signaturen kann alternativ von der Zugriffs- und der Konkurrenzbereinigungsphase gemeinsam genutzt werden. Die BS 100 gibt dann eine Konkurrenzbereinigungsquittierung (CA) 210 aus, die der gewählten Präambel 208 entspricht, zum Beispiel, derjenigen, die mit der höchsten Leistung empfangen wurde, wobei die Quittierung 210 die MS 110 in die Lage versetzt, ihre Daten zu senden. Wenn mehr als eine MS 110 die gleiche Zugriffspräambel 202 ausgewählt hat, ist daher die Wahrscheinlichkeit, dass auch die gleiche Konkurrenzbereinigungspräambel 208 gewählt wird, klein. Optional kann eine Kanalzuweisungsnachricht zu im Wesentlichen dem gleichen Zeitpunkt gesendet werden wie die Konkurrenzbereinigungsquittierung 210, oder sogar als Teil der Quittierung 210, wie in unserer gleichzeitig anhängigen internationalen Patentanmeldung PCT/EP00/06988 (unser Zeichen PHGB000003) beschrieben.
Nach dieser Konkurrenzbereinigungsphase beginnt die BS 100 die Übertragung eines Physical Control CHannel (PCCH) 212, der Leistungsregelungsinformationen umfasst, um die MS 110 anzuweisen, ihre Sendeleistung nach Bedarf anzupassen, und die MS 110 sendet ein oder mehrere Datenpakete (PKT) 214 auf dem zugeordneten Paketkanal, d.h. normalerweise auf einem anderen physikalischen Kanal als denjenigen, die für die Präambelübertragung verwendet werden. Der PCCH 212 kann gleichzeitig mit der Übertragung der Daten 214 anfangen oder diesem soweit vorangehen, dass eine Leistungsregelung im geschlossenen Regelkreis durchgeführt werden kann, bevor die Daten gesendet werden.
Ein besonderes Problem bei dem oben beschriebenen grundlegenden Modell besteht darin, dass die Effizienz der Ressourcenzuordnung durch die Anzahl der für die Zugriffspräambel 202 verfügbaren Wahlmöglichkeiten beschränkt ist. Bei einer Ausführungsform des Modells für UMTS zum Beispiel stehen 16 Signaturen und 12 Random- Access-Teilkanäle zur Verfügung, so dass sich insgesamt 196 Freiheitsgrade ergeben. Dieses Problem wird in einem erfindungsgemäßen System gelöst, indem ein größerer Satz von Signaturen definiert wird, die geringe Kreuzkorrelationen haben können statt streng orthogonal zu sein. Ein derartiger Satz von Signaturen könnte definiert werden, indem man die zur Definition der Signaturen benutzten Bitsequenzen modifiziert oder unterschiedliche Verwürfelungscodes benutzt, oder durch eine Kombination beider Verfahren. Um die Notwendigkeit zur Zuordnung einer größeren Anzahl von Downlink-Kanalisierungscodes zu vermeiden, kann in 2 in Reaktion auf jede Signatur aus einem definierten Satz von Präambelsignaturen die gleiche Quittierung (206) übertragen werden. Es kann sein, dass sich hierdurch die Wahrscheinlichkeit von Kollisionen erhöht, jedoch wäre dies normalerweise ein akzeptabler Nachteil im Vergleich zu den anderen Vorteilen des Systems.
Die Verfügbarkeit von wesentlich mehr Freiheitsgraden ermöglicht eine erheblich effizientere Ressourcenzuordnung. Im Fall der Kanalzuweisung ermöglicht sie zum Beispiel mehr Bitraten.
Ein erfindungsgemäßes System kann die wesentlich größere Anzahl von Freiheitsgraden auf unterschiedliche Weisen nutzen. Mögliche Zuweisungen für jede Kombination aus Signatur, Kanal und Zeitversatz (ungleich Null) umfassen Folgendes (entweder einzeln oder in Kombination):

• als eine Anforderung einer bestimmten Bitrate;
• als eine Anforderung einer bestimmten Zugriffsklasse (mit zugehöriger Priorität);
• als eine Anforderung zusätzlicher Ressourcen (z.B. ein gemeinsam genutzter Downlink-Kanal);
• zur Angabe der Priorität der Nachricht;
• zur Angabe der Länge (oder der minimalen oder maximalen Länge) des zu sendenden Pakets;
• zur Verwendung durch eine bestimmte MS 110; und
• zur Verwendung durch Mobilstationen 110, die eine Nachricht aus einem Satz Nachrichten einer gemeinsamen höheren Schicht benutzen.

Einige dieser Zuweisungen könnten die Menge der Informationen einer höheren Schicht, die in das Datenpaket 214 aufgenommen werden müssen, verringern. Wenn zum Beispiel einer bestimmten MS 110 die exklusive Nutzung eines Teilsatzes der möglichen Uplink-Signale zugewiesen wird, ist ihre Identität der BS 100 automatisch bekannt und braucht nicht in dem Datenpaket 214 enthalten zu sein. Eine derartige Overhead-Reduzierung bei der Paketübertragung könnte für Anwendungen mit niedriger Datenrate besonders nützlich sein. Das gleiche Prinzip könnte auf andere gemeinsam genutzte Elemente von Informationen einer höheren Schicht angewandt werden. Andere Zuweisungen könnten die Reaktionsfähigkeit des Systems verbessern. Das Angeben der Mindestlänge eines zu sendenden Pakets versetzt die BS 100 zum Beispiel in die Lage, eine ARQ (Automatic Repeat reQuest) an die MS 110 zu senden, wenn sie nicht mindestens die angegebene Mindestlänge empfängt. Das Angeben der maximalen Länge eines Pakets kann die BS 100 in die Lage versetzen, ihre geplante Ressourcenzuordnung zu verbessern.
3 zeigt, wie der Satz möglicher Signaturen durch die Einführung unterschiedlicher Zeitversätze erweitert werden kann. Die Zeit der Übertragung der Zugriffspräambel 202 kann um T_off in Bezug auf die Grenze 302 des Zugriffsschlitzes (der selbst relativ zu von der BS 100 übertragenen Zeitsignalen definiert ist) versetzt werden. Die Zugriffspräambel 202 und die Konkurrenzbereinigungspräambel 208 umfassen beide 4096 Chips, während die Länge des Zugriffsschlitzes 5120 Chips beträgt. Indem man Zeitversätze T_off von Vielfachen der 256 Chips zulässt, sind bis zu 19 verschiedene Werte von T_off ungleich Null möglich, ohne eine Zweideutigkeit darüber einzuführen, welcher Schlitz die Präambel 202, 208 enthält. Wenn T_off = 0, ist das Verhalten des Systems identisch mit dem eines Systems ohne die Möglichkeit von Zeitversätzen.
Der Zeitversatz T_off rückt die Übertragungszeit der Präambeln 202, 208 vorzugsweise vor, da jegliche Verzögerung in ihrer Übertragung bedeuten könnte, dass die BS 100 nicht in der Lage ist, die Präambel rechtzeitig zu erkennen, um in einem angemessenen Zeitschlitz eine Zugriffsquittierung 206 zu übertragen.
Der Zeitversatz für die Konkurrenzbereinigungspräambel 208 ist vorzugsweise der gleiche wie der für die Zugriffspräambel 202, so dass die BS 100 die beiden Präambeln 202, 208 leicht als von der gleichen MS 100 kommend identifizieren kann.
Es ist vorzuziehen, dass es keine Zeitversätze in den Downlink-Kanälen 122 gibt, damit die Quittierung 206 einer Zugriffspräambel 202 unabhängig von dem verwendeten Zeitversatz die gleiche ist. Dadurch können Kollisionen zwischen Übertragung mit und ohne Versatz während der Konkurrenzbereinigungsphase bereinigt werden. Die Verwendung von Zeitversätzen hat den weiteren Vorteil, dass die Anzahl der verschiedenen für die Verwendung während der Konkurrenzbereinigungsphase zur Verfügung stehenden Signale erhöht werden kann und dadurch die Wahrscheinlichkeit unbereinigter Kollisionen verrin gert wird.
Als Variante zu dem obigen Modell könnte die Präambelsignatur rein als Identifizierer für den Zugriffsversuch dienen, während die sich auf die Anforderung zur Ressourcenzuordnung beziehenden Informationen durch den Zeitversatz und den von der MS 110 gewählten Teilkanal transportiert werden könnten.
Ein Ablaufplan, der ein erfindungsgemäßes Verfahren mit der Verwendung von Zeitversätzen für eine MS 110 zusammenfasst, die versucht, auf eine Paketkanalressource zuzugreifen, ist in 4 dargestellt. Das Verfahren beginnt bei Schritt 402, wenn die MS 110 Daten zur Übertragung auf dem Random Access Packet Channel hat. Die MS 110 wählt zuerst bei Schritt 404 eine Signatur, die der benötigten Ressource entspricht, zum Beispiel die benötigte Bitrate. Als nächstes bestimmt die MS 110 bei Schritt 406 einen angemessenen Zeitversatz T_off, zum Beispiel um ihre Identität oder die Dringlichkeit der Datenübertragung anzugeben. Nach der Wahl dieser Parameter versucht die MS 110 bei Schritt 408, auf den Paketkanal zuzugreifen, indem sie eine oder mehrere Zugriffspräambeln 202 und eine Konkurrenzbereinigungspräambel 208 sendet, wie oben beschrieben.
Bei alternativen Ausführungsformen werden eventuell nicht alle der in 3 dargestellten Merkmale benötigt. Zum Beispiel ist die Uplink-Leistungssregulierung des inneren Regelkreises eventuell nicht wesentlich, so dass PCCH 212 eventuell nicht vorhanden ist. Der Kollisionsbereinigungsteil ist eventuell nicht wesentlich, wobei in diesem Fall der Konkurrenzbereinigungspräambel 208 und die Quittierung 210 eventuell nicht vorhanden sind. Die Folgen dieser Änderungen wären eine einfachere Implementierung, jedoch muss dann eine schlechtere Eb/No-Leistung und eine erhöhte Wahrscheinlichkeit der Kollision von Nachrichtenteilen in Kauf genommen werden. In manchen Fällen können alle erforderlichen Signalisierungsinformationen eventuell durch die Auswahl von Zugriffsteilkanal und Signatur übermittelt werden, wobei in diesem Fall der Nachrichtenteil nicht erforderlich wäre und weggelassen werden könnte. Als eine Alternative zur Auswahl der Bitrate unter Bezugnahme auf die Präambelsignatur kann sie durch die MS 110 bestimmt und durch Signalisieren in dem Nachrichtenteil 214 angegeben werden.
Ebenso, wie die vorliegende Erfindung in einem FDD-System wie oben beschrieben Anwendung finden kann, könnte sie auch auf andere Arten von Kommunikationssystemen angewandt werden. Sie könnte zum Beispiel in einem TDMA-System (Time Division Multiple Access) verwendet werden, vorausgesetzt, die Uplink-Übertragungen erfolgen in anderen Zeitschlitzen als die Downlink-Übertragungen.
Die oben beschriebenen Ausführungsformen beziehen sich auf die Paketübertragung. Die gleichen Prinzipien können jedoch gleichermaßen auf ein System angewandt werden, in dem Schaltkreise für die Datenübertragung eingerichtet sind.
Aus der Lektüre der vorliegenden Beschreibung werden für den Fachkundigen weitere Abwandlungen offensichtlich sein. Derartige Abwandlungen können weitere Merkmale umfassen, die bereits aus dem Entwurf, der Herstellung und der Verwendung von Funkkommunikationssystemen sowie Komponenten davon bekannt sind und die an Stelle von oder zusätzlich zu den bereits hier beschriebenen Merkmalen verwendet werden können. Die Ansprüche wurden in dieser Anmeldung zwar in Bezug auf spezielle Kombinationen von Merkmalen formuliert, es versteht sich jedoch, dass der Rahmen der Darlegung der vorliegenden Anmeldung auch jegliche neuen Merkmale oder jegliche neue Kombination von hier beschriebenen Merkmalen entweder explizit oder implizit oder jegliche Verallgemeinerung hiervon einschließt, unabhängig davon, ob sie sich auf die selbe Erfindung bezieht, wie sie hier in jedem Anspruch beschrieben ist, und unabhängig davon, ob sie ein beliebiges der gleichen technischen Probleme wie die vorliegende Erfindung löst oder alle. Die Anmelder teilen hierdurch mit, dass neue Ansprüche für derartige Merkmale bzw. Kombinationen von Merkmalen während der Verfolgung der vorliegenden Anmeldung oder einer beliebigen weiteren hiervon abgeleiteten Anmeldung formuliert werden können.
In der vorliegenden Spezifikation und den Ansprüchen schließt das Wort „ein" oder „eine" vor einem Element nicht das Vorhandensein einer Vielzahl derartiger Elemente aus. Ferner schließen das Wort „umfassen" und seine Konjugationen nicht das Vorhandensein anderer Elemente oder Schritte als der erwähnten aus.
Anwendbarkeit in der Industrie
Die vorliegende Erfindung ist auf eine Reihe von Funkkommunikationssystemen anwendbar, zum Beispiel auf das UMTS.
4

Start Start
Select signature Signatur auswählen
Select offset Versatz auswählen
Attempt access Zugriff versuchen

Claims

Funkkommunikationssystem mit einem Random Access Channel (Direktzugriffskanal) für Übertragungen von einer sekundären Station (110) an eine primäre Station (100), wobei die sekundäre Station (110) Mittel zum Anfordern der Zuordnung einer Random Access Channel Ressource durch Übertragen einer Zugriffspräambel umfasst, die mit einer ersten Signatur codiert ist, welche aus einem ersten Satz von Signaturen ausgewählt wurde, und wobei die primäre Station (100) Mittel zum Empfangen der Zugriffspräambel umfasst, um die erste Signatur zu bestimmen und um eine Zugriffsquittierung (204, 206) zu übertragen, die mit einer zweiten Signatur codiert ist, welche aus einem zweiten Satz von Signaturen ausgewählt wurde und angibt, ob die angeforderte Ressource zur Verfügung steht, wobei die Wahl der ersten Signatur weitere Informationen in Bezug auf die Anforderung zur Zuordnung von Ressourcen liefert, dadurch gekennzeichnet, dass jede Signatur des zweiten Satzes einer Vielzahl von Signaturen in dem ersten Satz entspricht.
System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass nicht alle der Signaturen, die den ersten Satz von Signaturen umfassen, zueinander orthogonal sind, und dass jedes Paar von Signaturen, die in dem ersten Satz von Signaturen enthalten sind, eine geringe Kreuzkorrelation hat.
Primäre Station (100) zum Einsatz in einem Funkkommunikationssystem mit einem Random Access Channel für Übertragungen von einer sekundären Station gemäß den Ansprüchen 6 bis 10 an die primäre Station, in der Mittel vorgesehen sind, um eine von der sekundären Station gesendete Zugriffspräambel zu empfangen, die mit einer ersten Signatur codiert ist, welche aus einem ersten Satz von Signaturen ausgewählt wurde, um die erste Signatur zu bestimmen, um anhand der Zugriffspräambel zu ermitteln, welche Random Access Channel Ressource die sekundäre Station zuzuordnen wünscht und um eine Zugriffsquittierung zu senden, die mit einer zweiten Signatur codiert ist, welche aus einem zweiten Satz von Signaturen ausgewählt wurde und angibt, ob die angeforderte Ressource zur Verfügung steht, wobei die Wahl der ersten Signatur weitere Informationen in Bezug auf die Anforderung zur Zuordnung von Ressourcen liefert, dadurch gekennzeichnet, dass jede Signatur des zweiten Satzes einer Vielzahl von Signaturen in dem ersten Satz entspricht.
Primäre Station nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel vorgesehen sind, um zu bestimmen, bei welchem einer Vielzahl von verfügbaren Zeitversätzen die Zugriffspräambel übertragen wurde, wobei der Versatz weitere Informationen in Bezug auf die Anforderung zur Zuordnung von Ressourcen liefert.
Primäre Station nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel vorgesehen sind, um eine Konkurrenzbereinigungspräambel zu empfangen, die von der sekundären Station in Reaktion auf den Empfang der Zugriffsquittierung übertragen wurde, um zu bestimmen, bei welchem der Vielzahl von verfügbaren Zeitversätzen die Konkurrenzbereinigungspräambel übertragen wurde, und um eine Konkurrenzbereinigungsquittierung zu übertragen, die angibt, ob der sekundären Station Zugriff auf die angeforderte Ressource gewährt wurde.
Sekundäre Station (110) zum Einsatz in einem Funkkommunikationssystem mit einem Random Access Channel für Übertragungen an eine primäre Station (100) gemäß den Ansprüchen 3 bis 5, in der Mittel vorgesehen sind, um eine Zuordnung einer Random Access Channel Ressource durch Übertragung einer Zugriffspräambel anzufordern, die mit einer ersten Signatur codiert ist, welche aus einem ersten Satz von Signaturen ausgewählt wurde, und um eine Zugriffsquittierung zu empfangen, die mit einer zweiten Signatur codiert ist, welche aus einem zweiten Satz von Signaturen ausgewählt wurde und angibt, ob die angeforderte Ressource zur Verfügung steht, wobei die Wahl der ersten Signatur weitere Informationen in Bezug auf die Anforderung zur Zuordnung von Ressourcen liefert, dadurch gekennzeichnet, dass jede Signatur des zweiten Satzes einer Vielzahl von Signaturen in dem ersten Satz entspricht.
Sekundäre Station nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Zugriffspräambel bei einem von einer Vielzahl von verfügbaren Zeitschlitzen übertragen wird, wobei der Versatz weitere Informationen in Bezug auf die Anforderung zur Zuordnung von Ressourcen liefert.
Sekundäre Station nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel vorgesehen sind, um eine Zugriffsquittierung von der primären Station zu empfangen, die den erfolgreichen Empfang der Zugriffspräambel angibt, und um in Reaktion darauf eine Konkurrenzbereinigungspräambel bei einem der Vielzahl zur Verfügung stehender Zeitversätze zu übertragen.
Sekundäre Station nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Verwendung von einem beliebigen der Vielzahl von verfügbaren Zeitversätzen zu der Übertragung der Präambel vor dem Zeitpunkt führt, bei dem sie ohne den Versatz übertragen werden würde.
Sekundäre Station nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die zur Übertragung der Zugriffspräambel und der Konkurrenzbereinigungspräambel verwendeten Zeitversätze die gleichen sind.
Verfahren zum Betrieb eines Funkkommunikationssystems mit einem Random Access Channel für Übertragungen von einer sekundären Station (110) an eine primäre Station (100), wobei das Verfahren Folgendes umfasst: die sekundäre Station (110) fordert die Zuordnung (202) einer Random Access Channel Ressource durch Übertragen einer Zugriffspräambel an, die mit einer ersten Signatur codiert ist, welche aus einem ersten Satz von Signaturen ausgewählt wurde; und die primäre Station (100) empfängt die Zugriffspräambel, bestimmt die erste Signatur und überträgt eine Zugriffsquittierung (204, 206), die mit einer zweiten Signatur codiert ist, welche aus einem zweiten Satz von Signaturen ausgewählt wurde und angibt, ob die angeforderte Ressource zur Verfügung steht, wobei die Wahl der ersten Signatur weitere Informationen in Bezug auf die Anforderung zur Zuordnung von Ressourcen liefert, dadurch gekennzeichnet, dass jede Signatur des zweiten Satzes einer Vielzahl von Signaturen in dem ersten Satz entspricht.
Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass nicht alle der Signaturen, die den ersten Satz von Signaturen umfassen, zueinander orthogonal sind, und dass jedes Paar von Signaturen, die in dem ersten Satz von Signaturen enthalten sind, eine geringe Kreuzkorrelation hat.
Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Zugriffspräambel bei einem von einer Vielzahl von verfügbaren Zeitschlitzen übertragen wird und dass die primäre Station ihren Zeitversatz ermittelt, wobei der Zeitversatz der Zugriffspräambel-Übertragung weitere Informationen in Bezug auf die Anforderung zur Zuordnung von Ressourcen liefert.