DE10122698B4

DE10122698B4 - Method for determining modulation methods for subcarriers of an OFDM symbol

Info

Publication number: DE10122698B4
Application number: DE10122698A
Authority: DE
Inventors: Kurt Dr. Aretz; Giancarlo Dr. Lombardi
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2001-05-10
Filing date: 2001-05-10
Publication date: 2004-05-19
Anticipated expiration: 2021-05-11
Also published as: DE10122698A1

Abstract

Verfahren zur Bestimmung von Modulationsverfahren für Unter-Träger eines OFDM-Symbols, wobei die Unter-Träger in Gruppen zusammengefasst sind und das Modulationsverfahren für Unter-Träger einer Gruppe während einer Initialisierungsphase identisch ist, wobei hierfür
a) zunächst der Signal-Rauschabstand (SNR) eines jeden Kanals bestimmt wird und
b) aus dem mittleren Signal-Rauschabstand (Av_SNR) der Gruppe das Modulationsverfahren für die Gruppe bestimmt wird,
dadurch gekennzeichnet , dass
c) aus dem Signal-Rauschabstand (SNR) jedes Kanals ein Gütewert (T2) für jeden einzelnen Unter-Träger bestimmt wird und
d) entweder bei einer Zuweisung von Modulationsverfahren, bei der eine größere Zahl an Bits übertragen werden kann als durch einen Zielwert vorgegeben, solange der Unter-Träger mit dem niedrigsten Gütewert ermittelt wird und das Modulationsverfahren für diesen Unter-Träger um ein Bit erniedrigt wird, bis der Zielwert erreicht ist oder
e) bei einer Zuweisung von Modulationsverfahren, bei der eine kleinere Zahl an Bits übertragen werden kann als durch einen...Method for determining modulation methods for subcarriers of an OFDM symbol, the subcarriers being combined in groups and the modulation method for subcarriers of a group being identical during an initialization phase, for this purpose
a) first the signal-to-noise ratio (SNR) of each channel is determined and
b) the modulation method for the group is determined from the mean signal-to-noise ratio (Av_SNR) of the group,
characterized in that
c) a quality value (T2) for each individual subcarrier is determined from the signal-to-noise ratio (SNR) of each channel and
d) either when assigning modulation methods in which a larger number of bits can be transmitted than specified by a target value, as long as the subcarrier with the lowest quality value is determined and the modulation method for this subcarrier is reduced by one bit, until the target value is reached or
e) when assigning modulation methods in which a smaller number of bits can be transmitted than by a ...

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung von Modulationsverfahren für Unter-Träger eines OFDM-Symbols, wobei die Unter-Träger zunächst in Gruppen zusammengefasst sind und das Modulationsverfahren für Unter-Träger einer Gruppe identisch ist, wobei zunächst der Signal-Rauschabstand eines jeden Kanals bestimmt wird und aus dem mittleren Signal-Rauschabstand der Gruppe das Modulationsverfahren für die Gruppe bestimmt wird.The present invention relates to a method for determining modulation methods for sub-carriers of a OFDM symbol, where the sub-carrier first are summarized in groups and the modulation method for sub-carriers of a Group is identical, being initially the signal-to-noise ratio of each channel is determined and from the mean signal-to-noise ratio the group the modulation method for the group is determined.

Aus der Literatur sind verschiedene Algorithmen bekannt, um Modulationsverfahren für Unter-Träger eines OFDM-Symbols zu bestimmen und zu optimieren. In der Regel werden dabei unterschiedliche Modulationsverfahren für jeden Unter-Träger abhängig vom Signalrauschen und weiteren Bedingungen gewählt. Beispielsweise erlaubt ein bekannter Algorithmus, der von Chow, Choffi sowie Bingham vorgeschlagen wurde die Berechnung der optimalen Modulationsverfahren pro einzelnem Subträger in Abhängigkeit vom aktuellen Signalrauschen oder vom Energieper-Bit-Rauschen und von der gewünschten Kapazität und/oder Fehlerrate. Ein Nachteil des Algorithmus ist, dass er rekursiv ist, Zeitverzögerung einführt und hohen Echtzeitrechenaufwand benötigt.Various are from the literature Algorithms are known to determine modulation methods for subcarriers of an OFDM symbol and optimize. As a rule, different modulation methods are used for each Subcarrier dependent selected from signal noise and other conditions. For example, allowed a well-known algorithm proposed by Chow, Choffi and Bingham was the calculation of the optimal modulation method per individual subcarriers dependent on from the current signal noise or from the energy per bit noise and of the desired capacity and / or error rate. A disadvantage of the algorithm is that it is recursive is, time delay introduces and high real-time computing requirements.

Ein einfacher und effizienter Algorithmus wurde in einem Aufsatz von R. Grünheid, E. Bolinth, H. Rohling sowie K. Aretz mit dem Titel "Adaptive Modulation for the HIPERLAN/2 Air Interface" auf den Proceedings of 5^th OFDM Workshop, Hamburg-Haburg, Deutschland vom 12. – 13. September 2000 vorgestellt. Während andere Algorithmen einen nicht unerheblichen Berechnungsaufwand erfordern, um die Anzahl an Bits für jeden Unter-Träger (im englischen meist als Sub-Carrier bezeichnet) zu bestimmen und dabei im Prinzip die Bestimmung von so vie len Modulationsverfahren wie Unter-Trägern erfordern, erfordert der dort vorgestellte sogenannte Simple Bit-Loading-Algorithm (SBLA) einen geringeren Berechnungsaufwand, da hier Modulationsverfahren blockweise, das heißt jeweils bezogen auf einen Block von Unter-Trägern, bestimmt werden.A simple and efficient algorithm was described in an article by R. Grünheid, E. Bolinth, H. Rohling and K. Aretz with the title "Adaptive Modulation for the HIPERLAN / 2 Air Interface" at the Proceedings of 5 ^th OFDM Workshop, Hamburg- Haburg, Germany presented from September 12-13, 2000. While other algorithms require a not inconsiderable amount of computation to determine the number of bits for each subcarrier (usually referred to as sub-carrier in English) and in principle require the determination of as many modulation methods as subcarriers, the The so-called simple bit loading algorithm (SBLA) presented there requires less computation effort, since here modulation methods are determined in blocks, that is to say in each case based on a block of subcarriers.

Nachteil an dem dort vorgestellten Algorithmus ist, dass dieser keine konstante Anzahl an übertragbaren Bits für ein OFDM-Symbol bereitstellen kann.Disadvantage of the presented there Algorithm is that this is not a constant number of transferable Bits for can provide an OFDM symbol.

Aus Keller, Thomas; Hanzo, Lajos, "Adaptive Modulation Techniques for Duplex OFDM Transmission", IEEE Transaktions on Vehicular Technology, Vol. 49, No. 5, September 2000, S. 1893-1903, – im Folgenden mit Dokument D1 bezeichnet – sind Verfahren zur adaptiven Modulation innerhalb eines OFDM Systems bekannt, bei dem Unter-Träger in Gruppen zusammengefasst sind und für alle Unter-Träger dieser Gruppen dasselbe Modulationsverfahren angewandt wird.From Keller, Thomas; Hanzo, Lajos, "Adaptive Modulation Techniques for Duplex OFDM Transmission ", IEEE Transactions on Vehicular Technology, Vol. 49, No. 5, September 2000, pp. 1893-1903, - hereinafter with a document Designated D1 - are Method for adaptive modulation within an OFDM system known to the sub-carrier are grouped together and for all sub-carriers of these Groups use the same modulation method.

Der vorliegenden Erfindung liegt das Problem zugrunde, ein Verfahren anzugeben, mit dem eine konstante Anzahl von Bits über die Unter-Träger eines OFDM-Symbols übertragen werden können.The present invention lies underlying the problem of specifying a method by which a constant Number of bits above the sub-carrier of an OFDM symbol can be.

Dieses Problem wird durch ein Verfahren nach Patentanspruch 1 gelöst. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass aus dem Signal-Rauschabstand (SNR) jedes Kanals ein Gütewert (T2) für jeden einzelnen Unter-Träger bestimmt wird und entweder bei einer Zuweisung von Modulationsverfahren, bei der eine größere Zahl an Bits übertragen werden kann als durch einen Zielwert vorgegeben, solange der Unter-Träger mit dem niedrigsten Gütewert ermittelt wird und das Modulationsverfahren für diesen Unter-Träger um ein Bit erniedrigt wird, bis der Zielwert erreicht ist oder bei einer Zuweisung von Modulationsverfahren, bei der eine kleinere Zahl an Bits übertragen werden kann als durch einen Zielwert vorgegeben solange der Unter-Träger mit dem höchsten Gütewert ermittelt wird und das Modulations verfahren für diesen Unter-Träger um ein Bit erhöht wird, bis der Zielwert erreicht ist. Mit diesem Verfahren ist es möglich, bei vergleichsweise geringem Aufwand eine konstante Bitübertragung zu erzielen.This problem is resolved through a process solved according to claim 1. According to the invention, that from the signal-to-noise ratio (SNR) a quality value for each channel (T2) for every single sub-carrier is determined and either when modulation methods are assigned, where a larger number transferred to bits can be specified as a target value as long as the subcarrier with the lowest quality value is determined and the modulation method for this subcarrier by one Bit is decreased until the target value is reached or at a Allocation of modulation schemes where a smaller number is specified Transfer bits can be specified as a target value as long as the subcarrier with the highest quality value is determined and the modulation process for this subcarrier by one Bit increased until the target value is reached. With this procedure it is possible, constant bit transmission with comparatively little effort to achieve.

In einer Fortbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass der Gütewert als Differenz des Signal-Rauschabstandes eines jeden Kanals und dem Mittelwert über alle Unter-Träger zuzüglich eines konstanten Wertes abzüglich eines Wertes T int, der sich aus dem Modulationsverfahren ergibt, bestimmt wird. Der so definierte Gütewert ist besonders leicht zu bestimmen. Sowohl der konstante Wert als auch der Wert T int als oberer bzw. unterer SNR-Intervall-Grenzwert ergeben sich aus dem bekannten Simple-Bit-Loading-Algorithm (SBLA).In a further development of the method according to the invention it is intended that the quality value as the difference of the signal-to-noise ratio of each channel and the mean over all subcarriers plus one constant value minus one Value T int, which results from the modulation method, is determined. The quality value defined in this way is particularly easy to determine. Both the constant value as also the value T int as the upper or lower SNR interval limit result from the well-known simple bit loading algorithm (SBLA).

In einer Weiterbildung des Verfahrens ist es vorgesehen, dass zur Bestimmung des Modulationsverfahrens für eine Gruppe von Unter-Trägern die Differenz aus dem mittleren Signal-Rauschabstand und dem über alle Unter-Träger gemittelten Signal-Rauschabstand zuzüglich einem konstanten Wert ermittelt wird und dieser Wert mit einem Intervall TM verglichen wird, dem die Modulationsverfahren zugeordnet sind. Die Bestimmung des Modulationsverfahrens für jede Kanalgruppe liefert bei dieser Vorgehensweise ein optimal an eine für eine sichere Übertragung akzeptable Bitfehlerrate angepasstes Modulationsverfahren.In a development of the method, it is provided that the difference between the mean signal-to-noise ratio and the signal-to-noise ratio averaged over all subcarriers plus a constant value is determined to determine the modulation method for a group of subcarriers and this value is compared with an interval TM to which the modulation methods are assigned. With this procedure, the determination of the modulation method for each channel group provides a modulation method that is optimally adapted to a bit error rate that is acceptable for secure transmission.

Der zuvor genannte konstante Wert beträgt vorzugsweise 4,5 dB. Dieser Wert wurde empirisch ermittelt, um mit möglichst wenigen Iterationen auf die Zielbitrate zu kommen.The aforementioned constant value is preferably 4.5 dB. This value has been empirically determined to match preferably a few iterations to get to the target bit rate.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher beschrieben.The following is an embodiment the invention closer described.

Für das Ausführungsbeispiel wird angenommen, dass eine begrenzte Auswahl an Unter-Trägern aus einem größeren Frequenzband zur Verfügung steht. Mit den Unter-Trägern lässt sich ein Orthogonal Frequency Division Multiplex (OFDM) Übertragungsverfahren durchführen. Die einzelnen Unter-Träger sind in Gruppen zusammengefasst, wobei die Gruppen aus bezüglich der Frequenz benachbarten oder zumindest relativ nahe beieinanderliegenden Unter-Trägern bestehen. Durch diese Maßnahme sind die Übertragungsparameter, insbesondere der Signal-Rauschabstand (SNR), der Unter-Träger einer Gruppe ähnlich.For the embodiment it is believed that a limited selection of sub-carriers from one larger frequency band to disposal stands. With the sub-carriers let yourself an orthogonal frequency division multiplex (OFDM) transmission method carry out. The individual sub-carriers are summarized in groups, the groups from regarding the Frequency adjacent or at least relatively close together Sub-carriers consist. By this measure are the transmission parameters, especially the signal-to-noise ratio (SNR), the sub-carrier like a group.

Im Rahmen des hier erläuterten Ausführungsbeispiels wird im folgenden angenommen, dass insgesamt 9 Unter-Träger zur Verfügung stehen, die in 3 Gruppen (SUB-Carriergroups) zu jeweils 3 Unter-Trägern zusammengefasst sind. Für jeden einzelnen Unter-Träger wurde der Signal-Rauschabstand (SNR) gemessen. Die beiden linken Spalten in Tabelle 1 führen die angenommenen Messwerte für jeden einzelnen Unter-Träger auf. Die Messwerte sind hier willkürlich gewählt und dienen rein der Veranschaulichung des Verfahrens. In den Zeilen der Tabelle 2 sind die zu einer Gruppe (Sub-Carrier Group) gehörenden Unter-Träger aufgeführt.As part of the explained here embodiment It is assumed in the following that a total of 9 subcarriers are used disposal stand, which are combined in 3 groups (SUB carrier groups), each with 3 sub-carriers are. For every single sub-carrier the signal-to-noise ratio (SNR) was measured. The two left Keep columns in Table 1 the assumed measured values for every single sub-carrier. The measured values are arbitrary here chosen and serve purely to illustrate the process. In the lines Table 2 shows the subcarriers belonging to a group (sub-carrier group).

Tabelle 1

Table 1

Die einzelnen Messwerte finden sich in den mit der Überschrift SNR (dB) versehenen Spalten. Die Messwerte sind in Dezibel (dB) angegeben. In der daneben liegenden Spalte ist für jede Kanalgruppe der Mittelwert des Signal-Rauschabstandes (Av_SNR(dB)) angegeben. Aus den Mittelwerten der Signal-Rauschabstände der 3 Gruppen ist wiederum ein Gesamtmittelwert über alle Unter-Träger (Tot_Av_SNR) errechnet. In der äußerst rechten Spalte der Tabelle 1 ist ein weiterer Wert als erstes Gütekriterium T angegeben. Das erste Gütekriterium T wird berechnet als Differenz aus dem Mittelwert der Signal-Rauschabstände über eine Kanalgruppe (Av_SNR) und dem mittlerem Signal-Rauschabstand über alle Unter-Träger (Tot_Av_SNR) zuzüglich eines konstanten Wertes von T_const = 4,5 Dezibel. Ein konstanter Wert von T_const = 4,5 Dezibel wur de empirisch als günstig ermittelt, hier können aber auch andere Werte angenommen werden.The individual measured values can be found in the columns with the heading SNR (dB). The measured values are given in decibels (dB). The adjacent column shows the mean value of the signal-to-noise ratio (Av_SNR (dB)) for each channel group. An overall mean value over all subcarriers (Tot_Av_SNR) is again calculated from the mean values of the signal-to-noise ratios of the 3 groups. In the rightmost column of Table 1, another value is given as the first quality criterion T. The first quality criterion T is calculated as the difference between the mean value of the signal-to-noise ratios over a channel group (Av_SNR) and the mean signal-to-noise ratio over all subcarriers (Tot_Av_SNR) plus a constant value of T _const = 4.5 decibels. A constant value of T _const = 4.5 decibels was empirically determined to be favorable, but other values can also be assumed here.

In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel soll weiterhin angenommen werden, dass insgesamt 18 Bit über alle Unter-Träger zusammengenommen übertragen werden sollen. Tabelle 2 listet Intervalle des Wertes T int für verschiedene Modulationsverfahren auf, in denen diese Modulationsverfahren eine Fehlerrate in der Größenordnung von 10^–3 liefern.In the present exemplary embodiment, it should also be assumed that a total of 18 bits are to be transmitted together across all sub-carriers. Table 2 lists intervals of the value T int for various modulation methods in which these modulation methods provide an error rate in the order of 10 ^-3 .

Tabelle 2

Table 2

Beispielsweise liefert das binäre Phase Shift Keying oder binäre Phasenmodulation (BPSK) eine Fehlerrate in der Größenordnung von 10^–3 in einem Intervall T_INT von –5,0 bis –2,0. Durch Vergleich des in Tabelle 1 in der letzten Spalte für jede Kanalgruppe errechneten Wertes T mit den in Tabelle 2 aufgeführten Intervall T_INT wird nun für jede Kanalgruppe ein Modulationsverfahren bestimmt. Tabelle 3 verdeutlicht diese Zuordnung für die eingangs angenommenen Signal-Rauschabstandswerte.For example, binary phase shift keying or binary phase modulation (BPSK) provides a mistake rate on the order of 10 ^-3 in an interval T _INT of -5.0 to -2.0. By comparing the value T calculated for each channel group in the last column in Table 1 with the interval T _INT listed in Table 2, a modulation method is now determined for each channel group. Table 3 illustrates this assignment for the signal-to-noise ratio values assumed at the beginning.

Tabelle 3

Table 3

Beispielsweise ergibt sich für die Kanalgruppe 1 ein Wert T von 4,0. Ein Vergleich mit Tabelle 2 zeigt, dass dieser Wert in dem Intervall T_INT von 2,0 bis 5,35 liegt und damit dem Modulationsverfahren 8-PSK zugeordnet ist. Mit dem Modulationsverfahren 8-PSK lassen sich über jeden Unter-Träger 3 Bit übertragen, so dass sich über die gesamte Kanalgruppe 9 Bit übertragen lassen. Ein entsprechender Vergleich des Wertes T von 1,3 für die Kanalgruppe 2 mit T_INT ergibt, dass hier das Modulationsverfahren QPSK anzuwenden ist. Mit diesem Modulationsverfahren lassen sich 2 Bit je Unter-Träger übertragen, für die gesamte Kanalgruppe daher 6 Bit. Entsprechend ergibt sich für die Kanalgruppe 3 das Modulationsverfahren 16-Quadratur Amplitude Modulation (16-QAM), mit dem sich insgesamt 12 Bit über diese Kanalgruppe übertragen lassen. Insgesamt lassen sich mit der im Beispiel gewählten Kanalzuordnung daher 27 Bit übertragen.For example, channel group 1 has a value T of 4.0. A comparison with Table 2 shows that this value lies in the interval T _INT from 2.0 to 5.35 and is therefore assigned to the modulation method 8-PSK. With the 8-PSK modulation method, 3 bits can be transmitted over each subcarrier, so that 9 bits can be transmitted over the entire channel group. A corresponding comparison of the value T of 1.3 for channel group 2 with T _INT shows that the modulation method QPSK is to be used here. With this modulation method, 2 bits can be transmitted per subcarrier, 6 bits for the entire channel group. Correspondingly, the modulation method 16-quadrature amplitude modulation (16-QAM) results for channel group 3, with which a total of 12 bits can be transmitted via this channel group. A total of 27 bits can therefore be transmitted with the channel assignment selected in the example.

Wie zuvor erwähnt wird angenommen, dass über das gesamte OFDM-Symbol 18 Bit übertragen werden sollen. Im vorliegenden Beispiel lassen sich mit der gewählten Kanalzuordnung 27 Bit bei einer Bitfehlerrate über alle Unter-Träger in der Größenordnung von 10^–3 übertragen, also könnte auf 9 Bit verzichtet werden. Daher werden in einem weiteren Schritt, der in einer Tabelle 4 verdeutlicht wird, die Modulationsverfahren so gewählt, dass genau die geforderte Anzahl an Bits übertragen werden kann. In dem vorliegenden Beispiel kann gemäß der Erstzuordnung der Modulationsverfahren eine größere Anzahl an Bits übertragen werden als gefordert. In diesem Fall erzielt man mit dem nachfolgend dargestellten Verfahren eine Verbesserung des Signal-Rauschabstandes bei einigen Unter-Trägern, so dass die Übertragung insgesamt sicherer wird. Die Vorgehensweise ist im Prinzip identisch falls bei der Erstzuordnung eine geringere Anzahl an Bits übertragen werden kann als gefordert. In diesem Fall sind einige Unter-Träger zu einem Modulationsverfahren zu verschieben, bei dem ein geringerer Signal-Rauschabstand für das jeweilige Modulationsverfahren erforderlich gegeben ist. Die Bitfehlerrate für die betroffenen Unter-Träger kann daher den Wert 10^–3 übersteigen.As previously mentioned, it is assumed that 18 bits are to be transmitted over the entire OFDM symbol. In the present example, the selected channel assignment can be used to transmit 27 bits at a bit error rate over all subcarriers in the order of magnitude of 10 ^-3 , so 9 bits could be dispensed with. Therefore, in a further step, which is illustrated in a table 4, the modulation methods are selected so that exactly the required number of bits can be transmitted. In the present example, a larger number of bits can be transmitted than required according to the initial assignment of the modulation method. In this case, the method described below improves the signal-to-noise ratio in some subcarriers, so that the transmission as a whole is more secure. The procedure is basically the same if a smaller number of bits can be transferred during the first assignment than required. In this case, some subcarriers have to be shifted to a modulation method in which a lower signal-to-noise ratio is required for the respective modulation method. The bit error rate for the affected subcarriers can therefore exceed the value 10 ^-3 .

In Tabelle 4 ist zunächst für jeden einzelnen Unter-Träger ein Wert T1 angegeben, der sich vergleichbar mit dem Wert T in Tabelle 1 aus dem Signal-Rauschabstand eines jeden Kanals abzüglich des mittleren Rauschabstandes über alle Unter-Träger zzgl. T_const = 4,5 db ergibt.A value T1 is initially given in Table 4 for each individual subcarrier, which is comparable to the value T in Table 1 from the signal-to-noise ratio of each channel minus the average signal-to-noise ratio over all subcarriers plus T _const = 4, 5 db results.

Tabelle 4

Table 4

In Tabelle 5 ist aus den in Tabelle 4 errechneten Werten T1 ein Wert T2 errechnet, dieser ergibt sich aus dem Wert T1 durch Abzug des unteren Grenzwertes für das jeweils zugeordnete Modulationsverfahren.Table 5 is from those in Table 4 calculated values T1 calculates a value T2, which results from the value T1 by subtracting the lower limit for each assigned modulation method.

Tabelle 5

Table 5

Mit den in Tabelle 2 angegebenen unteren Grenzwerten für das jeweilige Modulationsverfahren ergibt sich z. 8. für die Kanalgruppe 1 mit dem Modulationsverfahren 8-PSK der Wert T2 aus der Differenz zwischen T1 und dem Wert 2,0. Aus den so ermittelten Werten T2 für alle Unter-Träger wird der kleinste Zahlenwert herausgesucht. Im vorliegenden Fall ist dies der Wert T2=–2,15 für den ersten Unter-Träger der dritten Kanalgruppe. Dies bedeutet, dass die dritte Kanalgruppe im vorliegenden Fall einen Unter-Träger beinhaltet, der einen sehr ungünstigen Signal-Rauschabstand hat. Daher wird für diesen Un ter-Träger dieser Kanalgruppe das Modulationsverfahren um 1 Bit verkleinert, im vorliegenden Fall also statt 16-QAM das Modulationsverfahren 8-PSK. Der Wert für diesen Unter-Träger wird mit diesem Modulationsverfahren erneut berechnet, im vorliegenden Beispiel ergibt dies den Wert T2=1,23. In einem weiteren Schritt werden die Unter-Träger erneut betrachtet. Im vorliegenden Zahlenbeispiel ist der nächstniedrige Wert der Tabelle –0,8 und ist dem ersten Unter-Träger der ersten Kanalgruppe zugeordnet. Wie zuvor wird auch hier das Modulationsverfahren, das bisher gemäß Tabelle 3 QPSK ist, um 1 Bit reduziert und damit auf BPSK festgesetzt sowie ein neuer Wert T2, hier T2=3,2, berechnet. Nunmehr lassen sich über das gesamte OFDM-Symbol 25 Bit übertragen. Da eine Übertragung von 18 Bit erforderlich ist sind weiterhin 7 Bit zu viel übertragbar.With those given in Table 2 lower limits for the respective modulation method results, for. 8. for the channel group 1 with the modulation method 8-PSK the value T2 from the difference between T1 and the value 2.0. The values T2 determined in this way become for all subcarriers the smallest numerical value is selected. In the present case this is the value T2 = -2.15 for the first sub-carrier the third channel group. This means that the third channel group in the present case includes a subcarrier who is very unfavorable Signal-to-noise ratio. Therefore, for this sub-carrier this Channel group reduced the modulation method by 1 bit, in the present If 8-PSK is used instead of 16-QAM. The value For this Subcarrier is calculated again with this modulation method, in the present Example gives the value T2 = 1.23. In a further step become the sub-carrier considered again. In the present numerical example, the next lowest one Value of the table –0.8 and is the first sub-carrier assigned to the first channel group. As before, this will also be the case here Modulation method, which is currently QPSK according to Table 3, by 1 Bit reduced and thus fixed to BPSK and a new value T2, here T2 = 3.2, calculated. Now you can use the entire OFDM symbol 25 bit transmitted. Because a transfer 18 bits is required, 7 bits are too much transferable.

Das zuvor verdeutlichte Verfahren wird iterativ so lange durchgeführt, bis die mit dem OFDM-Symbol übertragbaren Bits dem geforderten Wert entsprechend. Im gewählten Zahlenbeispiel sind 18 Bit gefordert, nach 9 Iterationsschritten gelangt man von 27 Bit auf die geforderten 18 Bit. Tabelle 6 verdeutlich den Iterationsvorgang.The procedure outlined above is carried out iteratively for so long until those transferable with the OFDM symbol Bits according to the required value. In the chosen numerical example there are 18 Bit required, after 9 iteration steps you get from 27 bits to the required 18 bits. Table 6 shows the iteration process.

Tabelle 6

Table 6

Das Iterationsverfahren verläuft sinngemäß identisch, falls die Anzahl der übertragbaren Bits geringer ist als die geforderte Zahl der zu übertragenden Bit. Statt den niedrigsten Wert in der Tabelle zu suchen wird nun der höchste Wert ermittelt und das Modulationsverfahren für den Unter-Träger mit dem höchsten errechneten Wert T2 um 1 Bit erhöht. Am Beispiel der Tabelle 5 wäre daher das Modulationsverfahren für den ersten Unter-Träger der Kanalgruppe 2 zu erhöhen, da dieser mit dem Wert 4,3 den günstigsten Vergleichswert T2 für den Signal-Rauschabstand besitzt. Auch hier wird das Verfahren iterativ so lang fortgesetzt, bis die Anzahl der übertragbaren Bit mit der Anzahl der geforderten zu übertragenden Bit übereinstimmt. Zusätzlich könnte hier ein SNR-Schwellwert definiert werden um zu entscheiden, ob die Modulationsart tatsächlich eine Stufe höher gesetzt werden soll, um nicht eine zu hohe Bitfehlerrate (BER) zu erhalten.The iteration process is basically identical if the number of bits that can be transmitted is less than the required number of bits to be transmitted. Instead of looking for the lowest value in the table, the highest value is now determined and the modulation method for the subcarrier with the highest calculated value T2 is increased by 1 bit. Using the example in Table 5, the modulation method for the first subcarrier of channel group 2 would therefore have to be increased, since this value 4.3 is the cheapest comparison value T2 for the signal-to-noise ratio. Here, too, the method is continued iteratively until the number of bits that can be transmitted matches the number of bits that are required to be transmitted. In addition, an SNR threshold value could be defined here in order to decide whether the type of modulation should actually be set one level higher in order not to get a too high bit error rate (BER).

Claims

Method for determining modulation methods for subcarriers of an OFDM symbol, the subcarriers being grouped together and the modulation method for subcarriers of a group being identical during an initialization phase, for which a) first the signal-to-noise ratio (SNR) of each channel is determined and b) the modulation method for the group is determined from the mean signal-to-noise ratio (Av_SNR) of the group, characterized in that c) a quality value (T2) for each from the signal-to-noise ratio (SNR) of each channel individual subcarriers is determined and d) either by assigning modulation methods in which a larger number of bits can be transmitted than specified by a target value, as long as the subcarrier with the lowest quality value is determined and the modulation method for this subcarrier is determined. Carrier is decreased by one bit until the target value is reached or e) when Modu is assigned lation method in which a smaller number of bits can be transmitted than specified by a target value as long as the subcarrier with the highest quality value is determined and the modulation method for this subcarrier is increased by one bit until the target value is reached.

Method according to claim 1, characterized in that the quality value (T2) as the difference between the signal-to-noise ratio (SNR) of each channel and the mean value (Tot_Av_SNR) over all subcarriers plus a constant value T _const minus a value T _INT that arises from the modulation process, is determined.

Method according to one of claims 1 or 2, characterized in that for determining the modulation method for one Group of sub-carriers Difference (T) from the mean signal-to-noise ratio (Av_SNR) and that over all Subcarrier Average signal-to-noise ratio (Tot_Av_SNR) plus one constant value is determined and this value with an interval TM is compared to which the modulation methods are assigned.

Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that the constant value T _const = 4.5 dB.