In Funk-Kommunikationssystemen werden Informationen wie bei- spielsweise Sprache, Bildinformationen oder andere Daten, mit Hilfe von elektromagnetischen Wellen über eine Funkschnitt- stelle zwischen einer sendenden und einer empfangenden Funk- station, wie beispielsweise einer Basisstation bzw. Funksta- tion, übertragen. Das Abstrahlen der elektromagnetischen Wel- len erfolgt dabei mit Trägerfrequenzen, die in dem für das jeweilige System vorgesehenen Frequenzband liegen. Beim GSM (Global System for Mobile Communication), das unter anderem aus J. Biala"Mobilfunk und Intelligente Netze", Vieweg Ver- lag, 1995, bekannt ist, liegen die Trägerfrequenzen im Be- reich von 900 MHz, 1800 MHz und 1900 MHz. Für zukünftige Mo- bilfunksysteme mit CDMA-oder TD/CDMA-Übertragungsverfahren über die Funkschnittstelle, wie beispielsweise das UMTS (Uni- versal Mobile Telecommunication System) oder andere Systeme der 3. Generation sind Frequenzen im Frequenzband von ca.

2000 MHz vorgesehen.

Für eine Minimierung von Interferenzbeeinflussung durch be- nachbarte Basisstationen des Funk-Kommunikationssystems, die ein gemeinsames Frequenzband nutzen, soll durch eine Vernet- zung von mehreren Basisstationen eine Synchronität der Si- gnalübertragung auf der Funkschnittstelle erreicht werden.

Diese Synchronität wird insbesondere für Funk-Kommunikations- systeme mit einer Teilnehmerseparierung gemäß einem TDMA-Ver- fahren (Time Division Multiple Access) und einer Informa-

tionsübertragung gemäß einem TDD-Verfahren (Time Division Du- plex) angestrebt, um eine homogene Zeitschlitzstruktur zu er- halten. Eine Synchronität der Basisstationen wird jedoch auch in bekannten Funk-Kommunikationssystemen, die ein CDMA-Teil- nehmerseparierungsverfahren in Verbindung mit einem FDD-Ver- fahren nutzen, angestrebt.

Gemäß dem Stand der Technik werden allgemein für die Syn- chronisation hierarchische Master/Slave-Strukturen herangezo- gen, bei denen ausgehend von einer sogenannten Master- Basisstation die umliegenden Slave-Basisstationen mit einem zentralen Taktsignal versorgt werden. Nachteilig tritt bei diesem Konzept ein erhöhter technischer und organisatorischer Aufwand für die Infrastruktur des Netzes auf. Eine weitere bekannte Maßnahme zur Synchronisierung von Basisstationen ist die Verwendung eines GPS-Signals (Global Positioning System), auf das sich alle Basisstationen synchronisieren. Hierzu werden alle Basisstationen mit einem GPS-Empfänger ausgerüstet, welches nachteilig zu einer deutlichen Kostenerhöhung führt, da auch sogenannte Mikrobasisstationen mit einem derartigen Empfänger ausgerüstet werden müssen.

Weiterhin muß sichergestellt werden, daß die Basisstationen jeweils eine Sichtverbindung zu den Satelliten aufweisen.

Hierzu müßte bei in Gebäuden installierten Basisstationen eine Antenneneinrichtung zum Sicherstellen des Empfangs der GPS-Signale aus dem Gebäude herausgeführt werden, welches wiederum einen hohen technischen Aufwand bedeutet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Anordnung anzugeben, die eine vereinfachte Synchronisa- tion einer Anzahl von Basisstationen eines Funk-Kommunikati- onssystems ermöglichen. Diese Aufgabe wird durch das Verfah- ren gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch die Ba- sisstation gemäß den Merkmalen des Anspruchs 6 gelöst. Wei- terbildungen sind in den abhangigen Ansprüchen offenbart.

Erfindungsgemäß wird in einer ersten Basisstation eine jewei- lige Phasenlage von zumindest zwei von benachbarten Basissta- tionen über eine Funkschnittstelle gesendeten Signalen ermit- telt. Nachfolgend werden die Phasenlagen mit der Phasenlage <BR> <BR> <BR> der Signale der ersten Basisstation verglichen und aus dem _ Vergleich eine Regelgröße abgeleitet. Diese Regelgröße steu- ert die Phasenlage der ersten Basisstation im Verhältnis zu den Phasenlagen der benachbarten Basisstationen.

Vorteilhaft wird durch dieses Verfahren sichergestellt, daß sich jede Basisstation auf die benachbarten Basisstationen synchronisiert, wodurch auf eine hierarchische Struktur zur Synchronisierung entsprechend dem beschriebenen Stand der Technik verzichtet werden kann. In dem Netzwerk der Basissta- tionen existiert somit keine taktangebende Instanz. Weiterhin kann sich jede neu installierte Basisstation auf die umlie- genden Basisstationen synchronisieren.

Gemäß einer ersten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Ver- fahrens wird eine jeweilige Phasendifferenz zwischen der Pha- senlage der ersten Basisstation und den Phasenlagen der be- nachbarten Basisstationen ermittelt. Die Phasendifferenzen können weiterhin gemäß einer auf der ersten Weiterbildung ba- sierenden Weiterbildung gemittelt werden. Vorteilhaft konver- gieren die Phasendifferenzmittelwerte innerhalb der Gruppe benachbarter Basisstationen gegen Null, d. h. die Basisstatio- nen sind zueinander synchron.

Einer weiteren Weiterbildung zufolge werden die Phasendiffe- renzen mit einem jeweiligen Gewichtungskoeffizienten gewich- tet. Hierdurch wird eine basisstationsindividuelle Steuerung der Synchronisation ermöglicht. So kann beispielsweise eine Basisstation ausgewählt werden, deren Phasenlage durch einen größeren Gewichtungskoeffizienten einen stärkeren Einfluß auf

die Regelung der Phasenlage der weiteren Basisstationen be- sitzt.

GemäB einer weiteren Weiterbildung der Erfindung wird für die Ermittlung der Phasenlagen eine jeweilige Übertragungszeit berücksichtigt. Hierdurch können vorteilhaft Zeitdifferenzen_ aufgrund einer unterschiedlichen Entfernung zwischen den Ba- sisstationen ausgeglichen und die genauigkeit der Regelung erhöht werden.

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

Dabei zeigen FIG 1 ein Blockschaltbild eines Funk-Kommunikationssystems, insbesondere eines Mobilfunksystems, FIG 2 eine schematische Darstellung der Rahmenstruktur der Funkschnittstelle und des Aufbaus eines Funkblocks, FIG 3 eine beispielhafte Struktur einer Anzahl von jeweils benachbarten Basisstationen BS, und FIG 4 ein Blockschaltbild einer bespielhaften Anordnung zur Synchronisation in einer Basistation BS.

Das in FIG 1 dargestellte und beispielhaft als ein Mobilfunk- system ausgestaltete Funk-Kommunikationssystem entspricht in seiner Struktur dem bekannten GSM-Mobilfunksystem, das aus einer Vielzahl von Mobilvermittlungsstellen MSC besteht, die untereinander vernetzt sind bzw. den Zugang zu einem Festnetz PSTN herstellen. Weiterhin sind diese Mobilvermittlungsstel- len MSC mit jeweils zumindest einer Einrichtung zur Zuweisung funktechnischer Ressourcen RNM verbunden. Jede dieser Ein- richtungen RNM ermöglicht wiederum eine Verbindung zu zumin- dest einer Basisstation BS. Diese Basisstation BS ist eine Funkstation, die über eine Funkschnittstelle Kommunikations-

verbindungen zu weiteren Funkstationen, die als Mobilstatio- nen MS oder stationäre Teilnehmerendgeräte ausgestaltet sein können, aufbauen und auslösen kann. Die Funktionalität dieser Struktur wird von dem erfindungsgemäßen Verfahren genutzt.

In FIG 1 ist beispielhaft eine Funkverbindungen zur Übertra-- gung von beispielsweise Nutzdaten und Signalisierungsinforma- tionen zwischen der Basisstation BS und einer Mobilstation MS dargestellt, die sich in dem Funkversorgungsgebiet der Basis- station BS befindet.

Eine beispielhafte Rahmenstruktur der Funkschnittstelle ist aus der FIG 2 ersichtlich. Gemäß einer TDMA-Komponente ist eine Aufteilung eines breitbandigen Frequenzbandes, bei- spielsweise der Bandbreite B = 5 MHz, in mehrere Zeitschlitze ts, beispielsweise 16 Zeitschlitze tsO bis tsl5 vorgesehen.

Jeder Zeitschlitz ts innerhalb des Frequenzbandes B bildet einen Frequenzkanal fk. Innerhalb eines breitbandigen Fre- quenzbandes B werden die aufeinanderfolgenden Zeitschlitze ts nach einer Rahmenstruktur gegliedert. So werden 16 Zeit- schlitze tsO bis tsl5 zu einem Zeitrahmen tf zusammengefaßt.

Bei einer Nutzung eines TDD-Ubertragungsverfahrens wird ein Teil der Zeitschlitze tsO bis tsl5 in Aufwärtsrichtung und ein Teil der Zeitschlitze tsO bis tsl5 in Abwärtsrichtung be- nutzt, wobei die Übertragung in Aufwärtsrichtung beispiels- weise vor der Ubertragung in Abwärtsrichtung erfolgt. Dazwi- schen liegt ein Umschaltzeitpunkt SP, der entsprechend dem jeweiligen Bedarf an Übertragungskanälen für die Auf-und Ab- wärtsrichtung flexibel positioniert werden kann. Ein Fre- quenzkanal fk für die Aufwärtsrichtung entspricht in diesem Fall einem Frequenzkanal fk für die Abwårtsrichtung. In glei- cher Weise sind die weiteren Frequenzkanäle fk strukturiert.

Innerhalb der Frequenzkanäle fk werden Informationen mehrerer Verbindungen in Funkblöcken übertragen. Diese Funkblöcke be- stehen aus Abschnitten mit Daten d, in denen jeweils Ab- schnitte mit empfangsseitig bekannten Trainingssequenzen tseqn eingebettet sind. Die Daten d sind verbindungsindividu- ell mit einer Feinstruktur, einem Spreizkode c (CDMA-Kode),-- gespreizt, so daß empfangsseitig beispielsweise n Verbindun- gen durch diese CDMA-Komponente separierbar sind. Die Kombi- nation aus einem Frequenzkanal fk und einem Spreizkode c de- finiert einen physikalischen Übertragungskanal, der für die Übertragung von Signalisierungs-und Nutzinformationen ge- nutzt werden kann. Für die Übertragung von Nutzinformationen wird dieser physikalische Ubertragungskanal auch als Ver- kehrskanal (Traffic Channel) bezeichnet.

Die Spreizung von einzelnen Symbolen der Daten d mit Q Chips bewirkt, daß innerhalb der Symboldauer tsym Q Subabschnitte der Dauer tchip übertragen werden. Die Q Chips bilden dabei den individuellen CDMA-Kode c. Weiterhin ist innerhalb des Zeitschlitzes ts eine Schutzzeit gp zur Kompensation unter- schiedlicher Signalaufzeiten der Verbindungen aufeinanderfol- gender Zeitschlitze ts vorgesehen.

In der FIG 3 ist beispielhaft eine Anordnung von fünf benach- barten Basisstationen BS1... BS5 dargestellt. Wie die Pfeile verdeutlichen sollen, empfängt jede Basisstation, beispiels- weise BS1, Signale von allen jeweils benachbarten Basissta- tionen, beispielsweise BS2... BS4, und leitet mittels aus die- sen Signalen abgeleiteten Phasenlagen die Phasenlage der ei- genen Signalaussendung.

Die Synchronisierung der Basisstationen erfolgt dabei gemäß folgender mathematischer Grundlage :

mit (p dem Ausgangspunkt für die Regelung, im Falle von (1) wird die gemittelte und gewichtete Phasendifferenz als Aus- gangspunkt gewählt, n der Anzahl der berücksichtigten benach- barten Basisstationen, ai dem jeweilige Gewichtungskoef- fizient der benachbarten Basisstationen, und pi der geschätz- ten Phasenbeziehung zu der jeweiligen benachbarten Basissta- tion. Durch den Gewichtungskoeffizienten ai ist insbesondere eine individuelle Steuerung der Synchronisation möglich. Wird die jeweilige Phasendifferenz pi zu den Signalen der benach- barten Basisstationen BS2... BS5 zu Null, so konvergiert auch die gemittelte Phasendifferenz zu Null und die Basisstationen sind synchronisiert.

In der FIG 4 ist die beispielhafte Struktur einer Anordnung zur Synchronisation in einer ersten Basisstation BS1 darge- stellt. Eine gleiche Anordnung kann in gleicher Weise in den weiteren Basisstationen BS2... BS5 verwirklicht sein.

Die Phasenlagen der von den benachbarten Basisstationen BS2... BS5 empfangenen Signale werden jeweils in der ersten Basisstationen BS1 in einem Phasendetektor Phase detector de- tektiert und eine jeweilige Phasendifferenz zu dem Signal der ersten Basisstation BS1 ermittelt. Die Phasenbeziehungen kön- nen dabei beispielsweise mittels eines sogenannten Matched Filters oder mittels eines Schätzalgorithmus bestimmt werden.

Zusätzlich sollte in dem Phasendetektor eine jeweilige Uber- tragungszeit der Signale der benachbarten Basisstationen

BS2... BS5 berücksichtigt bzw. kompensiert werden, da anson- sten die Ermittlung der jeweiligen Phasenlage durch eine un- terschiedliche Entfernung der benachbarten Basisstationen BS2... BS5 zu der ersten Basisstation BS1 verfälscht würde.

Weiterhin können die Phasendifferenzen durch einen basissta- tionsindividuellen Gewichtungskoeffizienten gewichtet werden,- wobei die Summe der Gewichtungskoeffizienten entsprechend der Formel (2) beispielsweise gleich eins gewählt wird. Hierdurch können eine oder mehrere benachbarte Basisstationen einen größeren Einfluß auf die Regelung der Phasenlage in der er- sten Basisstation BS1 besitzen.

In einer dem Phasendetektor nachgeschalteten Einrichtung zur Mittelung Mean werden die ermittelten Phasendifferenzen ge- mittelt und nachfolgend einer Steuereinrichtung PI-Regulator zugeführt, die beispielsweise als ein PI-Regler ausgestaltet sein kann. Die Steuereinrichtung steuert die Phasenlage der Signalaussendung der ersten Basisstation BS1.

Das Steuersignal der Steuereinrichtung steuert eine nachge- schaltete Oszillatoreinrichtung VCO (Voltage Controlled Oscillator) an, dessen Ausgangssignal für die Signalaussen- dung genutzt wird. Das Ausgangssignal wird in gleicher Weise zu dem Phasendetektor zurückgekoppelt und dient als Referenz- wert für die Ermittlung der Phasendifferenzen.

Das Ausgangssignal wird neben Signalen von weiteren Basissta- tionen im Sinne einer Regelschleife von den benachbarten Ba- sisstationen BS2... BS5 für eine entsprechende Steuerung der Phasenlage berücksichtigt, wie es durch die Rückkopplungs- schleife über die Funkschnittstelle Air Interface dargestellt wird.

Vorteilhaft wird durch die Realisierung der Synchronisation in der Art einer PLL (Phase Locked Loop) eine Regelung ermög-

licht, die neben der Phasendomäne auch eine Auswertung der Frequenzdomäne erlaubt.

Für die Bestimmung der Phasenlagen kann eine Synchronisie- rungssequenz in einem übertragenen Datenblock (burst) ausge- wertet werden. Dieses kann eine speziell dafür vorgesehene Sequenz oder eine bereits in dem System zur Verfügung ste- hende Sequenz sein, wobei beispielsweise eine periodische Au- sendung der Sequenzen durch die Basisstationen erfolgt. Vor- teilhaft müssen diese Synchronisationssequenzen nicht zeit- gleich von den benachbarten Basisstationen BS2... BS5 gesendet werden, da die Mittelung beispielsweise erst nach Ermittlung aller Phasenlagen durchgeführt wird.