In Funk-Kommunikationssystemen werden Nachrichten (beispiels- weise Sprache, Bildinformation oder andere Daten) mit Hilfe von elektromagnetischen Wellen über eine Funkschnittstelle übertragen. Die Funkschnittstelle bezieht sich auf eine Ver- bindung zwischen einer Basisstation und Mobilstationen, wobei anstelle der Mobilstationen auch ortsfeste Funkstationen ver- sorgt werden können. Das Abstrahlen der elektromagnetischen Wellen erfolgt dabei mit Trägerfrequenzen, die in dem für das jeweilige System vorgesehenen Frequenzband liegen. Für zu- künftige Funk-Kommunikationssysteme, beispielsweise das UMTS (Universal Mobile Telecommunication System) oder andere Systeme der 3. Generation sind Frequenzen im Frequenzband von ca. 2000 MHz vorgesehen.

Aus DE 198 17 771 und DE 198 20 736 sind Funk-Kommunikations- systeme mit einer TDD (time division duplex) - Teilnehmerse- parierung bekannt, die in der 3. Generation von Mobilfunk- system für hochratige Datendienste optimiert wurden. Hoch- ratige Datendienste, z. B. für Video- und Multimediaanwen- dungen haben zur Folge, daß breitbandige Kanäle mit 5 MHz und z. B. 8 Spreizkodes pro Zeitschlitz gewählt wurden. So ent- steht eine kleinste zuweisbare Ressourceneinheit von ca. 27, 6 Kbit/s, die sehr groß bemessen ist.

Ein solches für hochratige Datendienste optimiertes Funk-Kom- munikationssystem soll erfindungsgemäß auch für die Übertra- gung von Sprachinformationen verbessert werden. Dazu wird ein

Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 angegeben, das auch für die Übertragung von Sprachinformationen eine hohe Systemkapazität ermöglicht. Weiterbildungen der Erfin- dung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Erfindungsgemäß wird eine Funkschnittstelle zwischen einer Basisstation und Mobilstationen mit breitbandigen, in Zeit- schlitze unterteilten Kanälen zur Übertragung der Sprach- informationen bereitgestellt. In einem Zeitschlitz werden mindestens zwei Datensequenzen gesendet, wobei in einer ersten Gruppe von Zeitschlitzen beide Datensequenzen einer Mobilstation und in einer zweiten Gruppe von Zeitschlitzen beide Datensequenzen unterschiedlichen Mobilstationen zuge- teilt werden. Durch die Verwendung von mehreren Datensequen- zen pro Zeitschlitz entsteht ein feinere Granularität der Ressourceneinheiten, die in DE 198 17 771 allerdings nur zur Signalisierung einer Ressourcenanforderung verwendet wurden.

Durch die Mischform einer Zuweisung von einer oder zwei Datensequenzen pro Zeitschlitz an eine Mobilstation entsteht eine größere Flexibilität bezüglich der einer Mobilstation zuweisbaren Datenrate. Damit kann eine große Anzahl von Sprachverbindungen von ausreichender Qualität unterstützt werden. Dies steigert die Systemkapazität für Sprachverbin- dungen.

Besonders vorteilhafte Anwendungen findet das erfindungs- gemäße Verfahren in Funk-Kommunikationssystemen, bei denen ein TDD-Teilnehmerseparierungsverfahren und/oder zusätzlich eine Teilnehmerseparierung durch Zuteilung von unterschied- lichen Spreizkodes zu Mobilstationen eines Zeitschlitzes verwendet werden.

Vorteilhafterweise kommen in Ab- und Aufwartsrichtung unter- schiedliche Zuteilungsverfahren zum Einsatz. Einerseits wer- den in Abwärtsrichtung Funkblöcke mit einer zwischen die zwei Datensequenzen eingebetteten Mittambel gesendet werden. Die Datensequenzen vor und nach der Mittambel können also einer

Mobilstation oder zwei verschiedenen Mobilstationen zugewie- sen werden. Andererseits werden in Aufwärtsrichtung pro Zeit- schlitz entweder ein langer Funkblock von einer Mobilstation oder zwei kurze zeitlich orthogonale Funkblöcke von zwei un- terschiedlichen Mobilstationen gesendet, wobei ein langer Funkblock zwei Datensequenzen und jeder kurze Funkblock nur eine Datensequenzen darstellt. Da bei zwei unterschiedlichen Sendern keine gemeinsame Mittambel synchron gesendet werden kann, besteht jeder der kurzen Funkblöcke aus einer Mittambel und Datenteilen. Im Sinne der Erfindung bilden die beiden Datenteile eines kurzen Funkblocks eine Datentsequenz. Durch diese der Ab- und Aufwärtsrichtung angepasste Übertragung der Datensequenzen wird die Kanalschätzung und Datendetektion vereinfacht.

Um die Sprachübertragung mit einem kontinuierlichen Informa- tionsfluß zu unterstützen wird einer Mobilstation im zeit- lichen Mittel zwischen einer halben und einer Ressourcenein- heit zugewiesen, wobei eine Ressourceneinheit durch die Band- breite, einen Spreizkode und einen Zeitschlitz pro Rahmen gebildet wird. Durch eine gemischte Zuweisung von einer oder zwei Datensequenzen in einem Zeitschlitz sind auch einstell- bare Bruchteile einer Ressourceneinheit zuweisbar. Der Bruch- teil wird dabei durch die Rotation von keiner, einer oder zwei Datensequenzen pro Mobilstation und den Rotationszyklus eingestellt. Ein besonders bedeutsamer Bruchteil ist 2/3 einer Ressourceneinheit, d. h. z. B. drei Mobilstationen teilen sich zwei Ressourceneinheiten. So wird demnach einer Mobil- station in jedem dritten Rahmen ein Zeitschlitz mit beiden Datensequenzen und in zwei von drei Rahmen ein Zeitschlitz mit nur einer Datensequenz zugewiesen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der beilie- genden Zeichnungen näher erläutert.

Dabei zeigen FIG 1 ein Blockschaltbild eines Mobilfunksystems,

FIG 2 eine schematische Darstellung der Rahmenstruktur des TDD-Übertragungsverfahrens, FIG 3 eine schematische Darstellung eines langen Funk- blocks, FIG 4 eine schematische Darstellung eines kurzen Funk- blocks, FIG 5 eine schematische Darstellung der Übertragung in Aufwärtsrichtung, und FIG 6 eine schematische Darstellung der Übertragung in Abwärtsrichtung.

Das in FIG 1 dargestellte Mobilfunksystem als Beispiel eines Funk-Kommunikationssystem besteht aus einer Vielzahl von Mo- bilvermittlungsstellen MSC, die untereinander vernetzt sind bzw. den Zugang zu einem Festnetz PSTN herstellen. Weiterhin sind diese Mobilvermittlungsstellen MSC mit jeweils zumindest einer Einrichtung RNM zum Zuteilen von funktechnischen Res- sourcen verbunden. Jede dieser Einrichtungen RNM ermöglicht wiederum eine Verbindung zu zumindest einer Basisstation BS.

Eine solche Basisstation BS kann über eine Funkschnittstelle eine Verbindung zu weiteren Funkstationen, z. B. Mobilsta- tionen MS oder anderweitigen mobilen und stationären Endge- raten, aufbauen. Durch jede Basisstation BS wird zumindest eine Funkzelle gebildet.

In FIG 1 sind beispielhaft Verbindungen V1, V2, V3 zur tuber- tragung von Nutzinformationen und Signalisierungsinforma- tionen zwischen Mobilstationen MS und einer Basisstation BS dargestellt. Ein Operations- und Wartungszentrum OMC reali- siert Kontroll- und Wartungsfunktionen für das Mobilfunk- system bzw. für Teile davon. Die Funktionalität dieser Struk- tur ist auf andere Funk-Kommunikationssysteme übertragbar, in denen die Erfindung zum Einsatz kommen kann, insbesondere für Teilnehmerzugangsnetze mit drahtlosem Teilnehmeranschluß.

Die Rahmenstruktur der Funkübertragung ist aus FIG 2 ersicht- lich. Gemäß einer TDMA-Komponente (time division multiple

access) ist eine Aufteilung eines breitbandigen Frequenz- bereichs, beispielsweise der Bandbreite B = 5 MHz in mehrere Zeitschlitze ts gleicher Zeitdauer, beispielsweise 16 Zeit- schlitze tsO bis tsl5 vorgesehen. Ein Frequenzband erstreckt sich über einen Frequenzbereich B. Ein Teil der Zeitschlitze tsO bis ts8 werden in Abwärtsrichtung DL und ein Teil der Zeitschlitze ts9 bis tsl5 werden in Aufwärtsrichtung UL be- nutzt. Dazwischen liegt ein Umschaltpunkt SP. Bei diesem TDD- Ubertragungsverfahren entspricht das Frequenzband für die Aufwärtsrichtung UL dem Frequenzband für die Abwärtsrichtung DL. Gleiches wiederholt sich für weitere Trägerfrequenzen.

Innerhalb der Zeitschlitze werden Informationen mehrerer Ver- bindungen in Funkblöcken übertragen. Die Daten d sind verbin- dungsindividuell mit einer Feinstruktur, einem Spreizkode c, gespreizt, so daß empfangsseitig beispielsweise n Verbin- dungen durch diese CDMA-Komponente separierbar sind. Eine Ressourceneinheit, d. h. ein physikalischer Kanal K1, wird dabei durch ein Frequenzband B, einen Zeitschlitz ts und einen Spreizkode c gebildet. Die Spreizung von einzelnen Symbolen der Daten d bewirkt, daß innerhalb der Symboldauer Tsym Q Chips der Dauer TChip übertragen werden. Die Q Chips bilden dabei den verbindungsindividuellen Spreizkode c.

Innerhalb eines breitbandigen Frequenzbereiches B werden die aufeinanderfolgenden Zeitschlitze ts nach einer Rahmenstruk- tur gegliedert. So werden 16 Zeitschlitze ts zu einem Rahmen fr zusammengefaßt.

Die verwendeten Parameter der Funkschnittstelle sind vorteil- hafterweise : Chiprate : 4. 096 Mcps Rahmendauer : 10 ms Anzahl Zeitschlitze : 16 Dauer eines Zeitschlitzes : 625 us Spreizfaktor : 16 Modulationsart : QPSK

Bandbreite : 5 MHz Frequenzwiederholungswert : 1 Diese Parameter ermöglichen eine bestmögliche Harmonisierung mit einem FDD-Modus (frequency division duplex) für die 3.

Mobilfunkgeneration.

Erfindungsgemäß werden zwei Funkblocktypen verwendet. Nach FIG 3 besteht ein langer Funkblock MB, der einen gesamten Zeitschlitz ts ausfüllt, aus einer Mittambel MA, die von zwei Datensequenzen D1 und D1 umgeben ist. Weiterhin schließt sich eine Schutzzeit SP an, die zum Ausgleich von Laufzeitunter- schieden dient.

Eine kurzer Funkblock HB ist ebenso aufgebaut, er beansprucht allerdings nur ca. die halbe Dauer eines Zeitschlitzes ts.

Ein erster kurzer Funkblock HB nach FIG 4 mit zwei Daten- teilen Dl'und D1", die eine erste Datensequenz Dl bilden, wird innerhalb des Zeitschlitz zeitlich orthogonal zu einem zweiten kurzen Funkblock HB mit zwei Datenteilen D2'und D2'', die eine zweite Datensequenz D2 bilden, gesendet. Beide kurze Funkblöcke HB werden von unterschiedlichen Stationen gesendet.

Entsprechend den vorgegebenen Parametern der Funkschnitt- stelle ist eine Ressourceneinheit ein physikalischer Kanal Kl mit 27, 6 Kbit/s Datenrate. Durch die Anzahl der physikali- schen Kanäle wäre zudem die Anzahl der Teilnehmer mit dieser kleinster Datenrate begrenzt. Erfindungsgemäß kann für die Sprachübertragung eine geringere Datenrate eingestellt wer- den, indem im zeitlichen Mittel einer Mobilstation MS weniger als eine Ressourceneinheit zugewiesen wird. Trotzdem wird der kontinuierliche Datenstrom im Gegensatz zu einer Paketüber- tragung nachgebildet, obwohl pro Rahmen einer Mobilstation MS nicht ständig die gleiche Datenrate, sondern eine variierende Datenrate zur Verfügung steht.

In Aufwärtsrichtung UL werden von unterschiedlichen Mobilsta- tionen MS1, MS2, MS3 Funkblöcke zur Basisstation BS gesendet.

Nach FIG 5 werden die Zeitschlitze tsO, tsl für drei Sprach- verbindungen der Mobilstationen MS1, MS2, MS3 genutzt. Im ersten Zeitschlitz tsO wird rotierend von einer der drei Mobilstationen MS1, MS2, MS3 ein langer Funkblock gesendet, hierdurch wird jeder Mobilstation MS1, MS2, MS3 1/3 einer Ressourceneinheit zugeteilt. Im zweiten Zeitschlitz tsl wer- den zwei kurze Funkblöcke HB von den zwei nicht im ersten Zeitschlitz tsO sendenden Mobilstationen MS1, MS2, MS3 gesen- det. Damit steht den Mobilstationen MS1, MS2, MS3 durch die kurzen Funkblöcke HB über zwei Rahmen frl verteilt eine wei- tere 1/3 Ressourceneinheit zur Verfügung. Die langen und kurzen Funkblöcke MB, HB sind nach FIG 5 mit unterschied- lichen Spreizkodes cl, c2 gespreizt. Dies ist jedoch durch die zeitliche Trennung nach Zeitschlitzen tsO, tsl keine zwangsläufige Bedingung.

In jedem Rahmen fr wird ein Teil der Sprachinformation ge- sendet, wodurch die Zwischenspeicherungsaufwand gering ge- halten werden kann. In einem Zeitschlitz ts sollten nicht beide Funkblocktypen gleichzeitig verwendet werden, um emp- fangsseitig den Auswertungsaufwand, insbesondere bei der Kanalschätzung, gering zu halten.

So nutzt beispielsweise die erste Mobilstation MS1 im ersten Rahmen frl einen langen Funkblock MB und dessen beide Daten- sequenzen Dl, D2 und in den zwei folgenden Rahmen fr2, fr3 jeweils einen kurzen Funkblock HB und damit die zwei Daten- teile Dl'und D1"der ersten Sequenz Dl. Somit steht dieser Mobilstation MS1 eine Datenrate von 18, 4 Kbit/s zur Verfu- gung.

In Abwärtsrichtung DL nach FIG 6 sendet die Basisstation BS an mehrere Mobilstationen MS1, MS2, MS3. Es werden nur lange Funkblöcke HB verwendet, deshalb ist es möglich aber nicht

notwendig, daß nur ein Zeitschlitz tsO im Sinne der Rotation mit zwei verschiedenen Spreizkodes cl, c2 genutzt wird.

Die Basisstation sendet für die drei Mobilstationen MS1, MS2, MS3 rotierend mit dem ersten Spreizkode cl zwei Datensequen- zen Dl und D2, wodurch im zeitlichen Mittel wiederum jeder der drei Mobilstationen MS1, MS2, MS3 eine 1/3 Ressourcen- einheit zur Verfügung steht. Ein zweiten langer Funkblock MB wird mit dem zweiten Spreizkode c2 gespreizt gesendet, wobei im ersten Rahmen frl die zweite Mobilstation MS2 die erste Datensequenz Dl und die dritte Mobilstation MS3 die zweite Datensequenz D2 auswertet. Auch hierin findet über die Rahmen frl, fr2, fr3.. hinweg eine Rotation statt, wodurch jeder der Mobilstationen MS1, MS2, MS3 eine weitere 1/3 Ressourcen- einheit zur Verfügung steht.

Im Ausführungsbeispiel wurde gezeigt, wie drei Mobilstationen MS1, MS2, MS3 sich zwei Ressourceneinheiten teilen. Es liegt jedoch im Rahmen der Erfindung, daß auch andere Bruchteile durch eine entsprechende Rotationssequenz einstellbar sind.

Ebenso kann ohne die Nutzung unterschiedlicher Spreizkodes cl, c2 durch Senden in unterschiedlichen Zeitschlitzen tsO, tsl ggf. mit dem gleichen Spreizkode cl die Rotation durchge- führt werden.