DE10122643B4 - Determination of the detection time of pre-equalized data signals - Google Patents
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Abstract
Vorrichtung zum Senden eines vorentzerrten Sendesignals über einen oder mehrere Übertragungskanäle mit einer Sendeeinrichtung zum Senden des Sendesignals an einen Empfänger, einer Kanalinformationseinrichtung (KS) zur Bereitstellung von Kanalimpulsantworten und einer Datenverarbeitungseinrichtung zum Auswerten der Kanalimpulsantworten, dadurch gekennzeichnet, dass mit der Datenverarbeitungseinrichtung auf der Grundlage der Kanalimpulsantworten und Optimierungskriterien ein Detektionszeitpunkt (ODZP) festlegbar ist, zu dem der Empfänger das Sendesignal günstigerweise detektiert.Device for sending a pre-equalized transmission signal over one or more transmission channels with a transmission device for sending the transmission signal to a receiver, a channel information device (KS) for providing channel impulse responses and a data processing device for evaluating the channel impulse responses, characterized in that the data processing device is based on the Channel impulse responses and optimization criteria a detection time (ODZP) can be determined at which the receiver advantageously detects the transmission signal.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Senden eines vorentzerrten Sendesignals über mehrere Übertragungskanäle. Darüber hinaus betrifft die vorliegende Erfindung ein entsprechendes Verfahren zum Senden vorentzerrter Sendesignale.The present invention relates to an apparatus for transmitting an equalized transmit signal over a plurality of transmission channels. Moreover, the present invention relates to a corresponding method for transmitting predistorted transmission signals.
Durch Code-Vielfachzugriff (Code Division Multiple Access, CDMA) lassen sich mehrere Datenströme gleichzeitig über ein gemeinsames Frequenzband übertragen. Dabei werden gemäß K. D. Kammeyer: „Nachrichtenübertragung”, 2. Aufl., Reihe Informationstechnik, Teubner, Stuttgart, 1996, 622–624, die zu übertragenden Symbole der Datenströme mit sogenannten Spreizungscodes moduliert. Die Spreizung mehrerer Datenströme ist in
Mobilfunkkanäle bestehen im allgemeinen aus mehreren Pfaden. Bei Übertragung von CDMA-Signalen über derartige Mehrwege- bzw. Mehrpfadkanäle stören sich die gleichzeitig übertragenen Datenströme gegenseitig. Die Störungen lassen sich jedoch durch unterschiedliche Techniken eliminieren. Zum einen kann dies im Empfänger durch gemeinsame Detektion (joint detection, JD) gemäß A. Klein, G. K. Kaleh und P. W. Baier: „Zero Forcing and Minimum Mean-Square-Error Equalization for Multiuser Detection in Code-Division Multiple-Access Channels”, IEEE Trans. Vehic. Tech., Bd. 45 (1996), 276–287, erfolgen. Da diese gemeinsame Detektion im Empfänger sehr aufwendig ist, wird vielfach eine andere Methode zur Störungsbeseitigung verwendet. Diese Methode wird mit gemeinsamer Vorentzerrung (Joint predistortion, JP) im Sender bezeichnet und ist in der
Aus dem Dokument
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht somit darin, vorentzerrte Signale bei möglichst niedriger Sendeleistung sicher übertragen zu können.The object of the present invention is thus to be able to securely transmit pre-equalized signals with the lowest possible transmission power.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch eine Vorrichtung zum Senden eines vorentzerrten Sendesignals über mehrere Übertragungskanäle mit einer Sendeeinrichtung zum Senden des Sendesignals an einen Empfänger, einer Empfängereinrichtung zum Empfangen eines Referenzsignals und einer Datenverarbeitungseinrichtung zum Auswerten des Referenzsignals, wobei mit der Datenverarbeitungseinrichtung auf der Grundlage des Referenzsignals ein Detektionszeitpunkt festlegbar ist, zu dem der Empfänger das Sendesignal günstigerweise detektiert.According to the invention, this object is achieved by a device for transmitting an equalized transmission signal over a plurality of transmission channels with a transmission device for transmitting the transmission signal to a receiver, a receiver device for receiving a reference signal and a data processing device for evaluating the reference signal, wherein with the data processing device on the basis of the reference signal a detection time can be determined at which the receiver conveniently detects the transmission signal.
Ferner wird die oben genannte Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zum Senden eines vorentzerrten Sendesignals über mehrere Übertragungskanäle durch Empfangen eines Referenzsignals von einem Empfänger, Auswerten des Referenzsignals zur Kanalschätzung und Senden des Sendesignals an den Empfänger unter Berücksichtigung der Auswertung des Referenzsignals, wobei beim Auswerten des Referenzsignals ein Detektionszeitpunkt festgelegt wird, zu dem der Empfänger das Sendesignal günstigerweise detektiert.Furthermore, the above-mentioned object is achieved by a method for transmitting a predistorted transmission signal over a plurality of transmission channels by receiving a reference signal from a receiver, evaluating the reference signal for channel estimation and transmitting the transmission signal to the receiver taking into account the evaluation of the reference signal, wherein when evaluating the reference signal a detection timing is set at which the receiver conveniently detects the transmission signal.
Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung und des erfindungsgemäßen Verfahrens finden sich in den Unteransprüchen.Advantageous developments of the device according to the invention and of the method according to the invention can be found in the subclaims.
Der Erfindung liegt der Gedanke zu Grunde, dass sich die vorentzerrten Sendesignale je nach Zeitunterschied zwischen Sendezeitpunkt und angenommenen Detektionszeitpunkt unterscheiden. Die Sendesignale sind im allgemeinen nicht nur zeitlich gegeneinander verschoben, sondern auch in ihrem Verlauf verschieden.The invention is based on the idea that the predistorted transmission signals differ depending on the time difference between the transmission time and the assumed detection time. The transmission signals are generally not only temporally shifted from each other, but also different in their course.
Wenn der Zeitunterschied zwischen Sende- und Detektionszeitpunkt ungünstig gewählt ist, kann das vorentzerrte Signal vom Sender sehr hohe Energien enthalten. Dies ist beispielsweise dann der Fall, wenn zu einem Detektionszeitpunkt wenig des Sendesignals durch den Übertragungskanal an den Empfänger weitergeleitet wird, aber eben dieser Detektionszeitpunkt gewühlt ist.If the time difference between the transmission and detection time is chosen unfavorably, the pre-equalized signal from the transmitter may contain very high energies. This is the case, for example, when, at a detection time, little of the transmission signal is forwarded through the transmission channel to the receiver, but precisely this detection time point has been selected.
In
Vorentzerrungssysteme nach dem Stand der Technik sind in der Regel derart ausgelegt, dass kleine Empfangssignale vermieden werden, indem hohe Sendeenergien verwendet werden. Im allgemeinen führt das sowohl zu höheren Gesamtsendesignalleistungen als auch zu höheren Maximal-zu-Mittelwert-Leistungsverhältnissen (PAR = Peak to Average Ratio). Erfindungsgemäß wird nun der Zeitunterschied zwischen dem Senden vorentzerrter Signale und dem Detektionszeitpunkt dieser Signale so gewählt, dass ein Optimierungskriterium erfüllt wird. Insbesondere kann der Zeitunterschied so gewählt werden, dass die Sendesignale niedrigere Leistungen besitzen. Dadurch können die Interferenzen des Übertragungs-Systems niedriger gehalten werden oder bei entsprechend erhöhter Sendeleistung bessere Übertragungsqualitäten (gegeben durch Übertragungsfehlerraten) erreicht werden.Prior art predistortion systems are typically designed to avoid small receive signals by using high transmit energies. In general, this results in both higher overall transmit power and higher peak-to-average ratio (PAR) ratios. According to the invention, the time difference between the transmission of pre-equalized signals and the detection time of these signals is selected such that an optimization criterion is met. In particular, the time difference can be selected so that the transmission signals have lower powers. As a result, the interference of the transmission system can be kept lower or with correspondingly increased transmission power better transmission qualities (given by transmission error rates) can be achieved.
Der Zeitunterschied zwischen dem Senden vorentzerrter Signale und dem Detektionszeitpunkt kann vorteilhafterweise auch so gewählt werden, dass die Sendesignale kleinere Maximal-zu-Mittelwert-Leistungsverhältnisse haben. Dadurch können effizientere Sendeleistungsverstärker eingesetzt werden.The time difference between the transmission of pre-equalized signals and the detection instant can advantageously also be selected such that the transmission signals have smaller maximum-to-average power ratios. This allows more efficient transmit power amplifiers to be used.
Alternativ kann der Detektionszeitpunkt auch als der Zeitpunkt festgelegt werden, an dem die kummulative Energie des aus mehreren versetzten Teilsignalen gebildeten Empfangssignals die Hälfte seines Maximalwertes erreicht hat.Alternatively, the detection time may also be set as the time at which the cumulative energy of the received signal formed from a plurality of offset partial signals has reached half of its maximum value.
Der Zeitunterschied zwischen dem Senden vorentzerrter Signale und dem Detektionszeitpunkt dieser Signale ist erfindungsgemäß also nicht vorgegeben, sondern wird in Abhängigkeit vom Übertragungskanal so gewählt, dass ein Optimierungskriterium erfüllt wird.The time difference between the transmission of pre-equalized signals and the detection time of these signals is therefore not predetermined according to the invention, but is chosen as a function of the transmission channel so that an optimization criterion is met.
Die vorliegende Erfindung wird nun anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert, in denen zeigen:The present invention will now be explained in more detail with reference to the accompanying drawings, in which:
Das nachfolgende Ausführungsbeispiel stellt eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar und ist für den UMTS TDD-Modus, erweitert um die Möglichkeit der gemeinsamen Vorentzerrung, wiedergegeben.The following embodiment represents a preferred embodiment of the present invention and is reproduced for the UMTS TDD mode extended by the possibility of common pre-equalization.
Es wird ein zellulares Funksystem vorausgesetzt. Das Funksystem wird im TDD-Modus betrieben, d. h. Vorwärtsstrecke (von Basisstation BS zu Mobilstation MS) und Rückwärtsstrecke (von MS zu BS) verwenden dasselbe Frequenzband. Die Daten werden per CDMA burstweise übertragen. Jeder Burst BU besteht gemäß
Im Folgenden wird die Vorgehensweise zur Optimierung der vorentzerrten Sendesignale an Hand des in der Patentanmeldung
Die Daten werden blockweise übertragen. Sei d (k) = (d(k) 1, ..., d(k) M), k = 1, ..., K der Vektor der M innerhalb eines Blocks zu übertragenden Datensymbole des k-ten Nutzers. d = (d (1), ..., d(K)) bezeichne die Zusammenfassung aller zu übertragender Datensymbole. Aus diesen Datensymbolen werden die Sendesignale s (n) der Sendeantennen (n = 1, ..., N, N = Anzahl der Antennen) durch lineare Transformation geformt:
Seien h (k,n) = (h1 (k,n), ..., hW (k,n)) (W = Impulsantwortlänge) die Impulsantworten und n (k,n) = (n(k,n) 1, ..., n(k,n) L+W–1) (L = Länge der Sendesignale s (n)) die additiven Rauschsignale der Mobilfunkkanäle von der n-ten Antenne zum k-ten Nutzer. Mit den Matrizen empfängt der k-te Empfänger des Systems das Signal Let h (k, n) = (h 1 (k, n) , ..., h W (k, n) ) (W = impulse response length) be the impulse responses and n (k, n) = (n (k, n ) 1 , ..., n (k, n) L + W-1 ) (L = length of the transmission signals s (n) ) the additive noise signals of the mobile radio channels from the nth antenna to the kth user. With the matrices the kth receiver of the system receives the signal
Der Code-angepasste Filter-Empfänger zum k-ten Nutzercode c (k) = (c(k) 1, ..., c(k) Q) (Q = Länge der Spreizungscodes mit M·Q = L) und Detektionszeitpunkt tk: demoduliert das Empfangssignal zu konjugiert transponierte Matrix R(k)(tk)The code matched filter receiver to the k-th user code c (k) = (c (k) 1 , ..., c (k) Q ) (Q = length of the spreading codes with M * Q = L) and detection time t k : demodulates the received signal conjugate transposed matrix R (k) (t k )
Mit den Zusammenfassungen erhält man als Gesamtvektor ḏ ^ = (d^
Wir wählen nun
Dabei bedeutet At die Pseudoinverse der Matrix A.Where A t is the pseudoinverse of the matrix A.
Unter realistischen Bedingungen hat A maximalen Rang. Dann ist A·AH invertierbar, wenn K·M ≤ N·Q·M erfüllt ist, und es gilt
Es folgt
Erfindungsgemäß wird nun der Vektor der Detektionszeitpunkte t optimal gewählt. t kann z. B. so gewählt werden, dass die Energie der vorentzerrten Sendesignale minimal wird.According to the invention, the vector of the detection times t is now optimally selected. t can z. B. be chosen so that the energy of the pre-equalized transmission signals is minimal.
Die Minimierung der Sendeenergie kann vorgenommen werden, indem für alle möglichen t ∊ {0, ..., W – 1}K die zugehörigen Sendesignale bestimmt werden, und die Sendesignale zu dem t mit der geringsten Sendesignalenergie ausgewählt werden.The minimization of the transmission energy can be carried out by determining the associated transmission signals for all possible t ε {0,..., W-1} K , and selecting the transmission signals to the t with the lowest transmission signal energy.
Eine einfachere Möglichkeit besteht darin, t aus den zur Vorentzerrung verwendeten Kanalimpulsantworten abzuleiten. Dazu werden die kummulativen Impulsantwortenergien e (k) der Nutzerkanäle bestimmt (
Für den Detektionszeitpunkt tk wird dann der Wert von i gewählt, für den e
Die Detektionszeitpunkte können auch so bestimmt werden, dass das Maximal- zu Mittelwert-Leistungsverhältnis MML (einleitend auch mit PAR bezeichnet) der Sendesignale minimal wird.
Die Optimierungskriterien können auch kombiniert werden, so dass zwar die Einzelkriterien (z. B. Sendeenergie und PAR) nicht optimal erfüllt werden, wohl aber das Gesamtkriterium.The optimization criteria can also be combined so that the individual criteria (eg transmission energy and PAR) are not optimally fulfilled, but the overall criterion is.
Anstelle des hier dargestellten Algorithmus können auch andere Algorithmen zur Vorentzerrung eingesetzt werden.Instead of the algorithm shown here, other algorithms can be used for the pre-equalization.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
-
- BSBS
- Basisstationbase station
- BUBU
- Burstburst
- DATHERE
- Datendates
- DB, DB1, DB2DB, DB1, DB2
- Detektionsbereichdetection range
- DDDD
- detektierte Datendetected data
- DZPDZP
- DetektionszeitpunktDetection time
- Ee
- Empfangreception
- ESIT
- Empfangssignalreceive signal
- GVGV
- Gemeinsamer VorentzerrerCommon pre-equalizer
- HMKEHMKE
- hälftige kummulative Energiehalf cumulative energy
- KEKE
- kummulative Energiecumulative energy
- KSKS
- Kanalschätzerchannel estimator
- MKEMKE
- maximale kummulative Energiemaximum cumulative energy
- MMLMML
- Maximal-zu-Mittelwert-LeistungsverhältnisMaximum-to-average power ratio
- MODMOD
- Modulatormodulator
- MSMS
- Mobilstationmobile station
- ODZPODZP
- Optimaler DetektionszeitpunktOptimal detection time
- REFREF
- Referenzsignalreference signal
- SS
- Sendungbroadcast
- SSSS
- Sendesignalsend signal
- SSLSSL
- SendesignalleistungTransmission signal power
- SWSW
- SwitchSwitch
- TFTF
- TDD-FunkverbindungTDD radio link
- VEVE
- VorentzerrungseinrichtungVorentzerrungseinrichtung
- ZTZT
- ZeitTime
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO1999056441A1 (en) * | 1998-04-24 | 1999-11-04 | Robert Bosch Gmbh | Pre-equalization for reducing intersymbol interference and multiple access interference |
WO2000027046A1 (en) * | 1998-10-30 | 2000-05-11 | Robert Bosch Gmbh | Method and radio station for the transmission of predistorted signals via several radio channels |
DE10001491A1 (en) * | 2000-01-14 | 2001-07-19 | Bosch Gmbh Robert | Method and device for the synchronization of data transmission devices |
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Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1999056441A1 (en) * | 1998-04-24 | 1999-11-04 | Robert Bosch Gmbh | Pre-equalization for reducing intersymbol interference and multiple access interference |
WO2000027046A1 (en) * | 1998-10-30 | 2000-05-11 | Robert Bosch Gmbh | Method and radio station for the transmission of predistorted signals via several radio channels |
DE10001491A1 (en) * | 2000-01-14 | 2001-07-19 | Bosch Gmbh Robert | Method and device for the synchronization of data transmission devices |
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Effective date: 20121013 |
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