WO2000064113A1 - Method for channel estimation in a tdma mobile radio telephone system - Google Patents

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WO2000064113A1
WO2000064113A1 PCT/DE2000/001178 DE0001178W WO0064113A1 WO 2000064113 A1 WO2000064113 A1 WO 2000064113A1 DE 0001178 W DE0001178 W DE 0001178W WO 0064113 A1 WO0064113 A1 WO 0064113A1
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WO
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channel estimation
bursts
channel
burst
mobile radio
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PCT/DE2000/001178
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Stefan Bahrenburg
Paul Walter Baier
Dieter Emmer
Jürgen Mayer
Johannes Schlee
Tobias Weber
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Siemens Aktiengesellschaft
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L25/00Baseband systems
    • H04L25/02Details ; arrangements for supplying electrical power along data transmission lines
    • H04L25/0202Channel estimation

Definitions

  • TDMA Time Division Multiple Access
  • CDMA Code Division Multiple Access
  • a channel estimate is required to carry out the data estimation.
  • the channel estimation in the TDMA-based systems is based on a training sequence, which is generally referred to as the midamble, the midamble being arranged between two data blocks.
  • the unit consisting of the midamble and the two data blocks is called a burst.
  • He is ⁇ from Bernd Steiner: "A contribution to the mobile channel ⁇ assessment with special reference synchronous CDMA mobile radio systems using joint detection" Progress Reports VDI, Series 10, No. 337, Dusseldorf. VDI-Verlag, 1995, that the length L m the midamble in TD-CDMA mobile radio systems, due to the algorithm used for channel estimation, directly depends on the number of active subscribers K and the maximum expected length W of the channel impulse response
  • the length L m of the midamble is therefore a limiting factor for the number of active subscribers that can be present in the uplink per burst. If techniques such as "voice activity" or adaptive data rates are to be used, it may even be necessary to support more participants than are actually actually active per burst, in other words to include them in the channel estimation.
  • mid-length and the burst portion available for data transmission has previously been found.
  • the mid-bamboo length is dimensioned such that at least as many channels can be estimated as CDMA codes can be detected simultaneously in one cell.
  • the number of CDMA codes that can be detected simultaneously is essentially determined by the spreading factor used and the intercell interference. Therefore, a useful compromise between mid-wavelength and the number of channels that can be estimated is only possible if the spreading factor is not too large, in other words, if relatively few participants have the data transmission capacity of a burst divide. This means that the minimum data rate is too high for many applications and offers little scope for applying the abovementioned capacity-increasing measures such as voice activity, adaptive data rates, antenna diversity and elimination of intercell interference.
  • the invention is therefore based on the object of providing a method and a device with which an estimate of an increased number of channels is possible without increasing the proportion of the burst for the midamble.
  • the maximum time interval between two channel impulse responses within which the channel impulse responses can be regarded as correlated is defined as the coherence time T ⁇ .
  • the coherence time T % is inversely proportional to the speed of a participant.
  • the channel impulse responses of successive bursts almost the same, that is, the period T au f in which the successive data bursts are transmitted, is essential lent smaller than the above-defined coherence time TR, as a single channel impulse response to estimate the usable for channel estimation received values multiple bursts used.
  • participants with low speed meet the condition
  • Short midambles can preferably be transmitted within the burst, the channel estimate then determining a current channel impulse response from the received values e (x) of several successive bursts x originating from the midambles.
  • the midamble can be the shorter, ⁇ e the lower the speed of a mobile station, since this makes the coherence time T the greater, and the higher the data rate can be achieved.
  • preambles can advantageously be chosen to be shorter than midambles, which, for example, increases the data rate. If the preamble and the midamble are of the same length, the use of preambles enables a higher number of participants.
  • Fig. 1 shows the division of a midamble m several shorter midambles
  • Fig. 2 shows the use of periodic midamble codes.
  • 1 shows the division of a midamble m into a plurality of midamble m (x), where x runs from 1 to X.
  • the total received signal originating from the middle tones of the participants results from the superimposition of the signals of the K participants
  • reception sequence ⁇ is shorter by W elements than the midamble, since reception values with interference from the data blocks cannot be used for channel estimation.
  • the signal e ⁇ must also arise through the transmission of the midamble in sections.
  • the received values of e ⁇ l) result from the transmission sequence of the midamble part m (l) and, since the channel impulse response is of length W, from the W-1 previous samples from block m (0).
  • the received values of en (2) result from the transmission sequence m (2) and, since the channel impulse response has the length W, from the W-1 previous sample values from block m (l). The same applies to the reception values em) and £ 2. ().
  • the identical signal £ 1 -, [ ⁇ j ⁇ (1) ... 3 , (4)] can be composed of the four reception sequences if the Channel impulse response is constant.
  • the channel estimation can be done inexpensively according to a method described in the article mentioned above.
  • the estimation of the channel impulse response can be carried out in the steady state after the reception of each burst and thus of each section e ⁇ (x), for example if a temporally older £, “(1) is replaced by a section of the same name that has just been received. Therefore, the result of the channel estimation is adapted to the slowly changing channel.
  • the midamble distribution at the channel estimator manifests itself as a cyclical interchanging of the midambles used by the subscribers.
  • Exactly the same channel estimator can be used for each burst, which uses the midamble reception signals of the last X bursts.
  • the estimated value h of the channel impulse responses is given by the constant, right-circulating matrix G ⁇ ⁇ , which depends only on the midamble codes used
  • the basic periodic ⁇ code PGC m is four components divided, starting in each case with m ⁇ _, 5JW + i / 52 W +1 'and 5 ⁇ 3 + 1
  • ends of the peri ⁇ odic basic code PGC with the character ⁇ f - the basic code PGC is always periodically shifted by one block between the subscribers Tl, T2, T3 and T4, where m the midamble Ml of the subscriber Tl sends the components m_ and mw + 1 , while the subscriber T2 sends the components ⁇ + 1 and 52 W +1 ', the subscriber T3 the components ⁇ 2 +1 and 5.3 W + 1 and the subscriber T4 the components m2 W + l and ⁇ ⁇ TM 1 ⁇ in this order .
  • the 8 components of the periodic basic code PGC which are arranged above it in each case in the middle messages M2 to M4 are sent.
  • the midamble Ml is sent in the first burst B1, while the midambles M2 to M4 m are sent to the corresponding subsequent second to fourth bursts.
  • the components of the first midamble Ml sent in the first burst Bl are shown in the partial image at the bottom right.
  • the invention can be applied to any mobile radio system with a TDMA component, that is to say it is not restricted to the use of m TD-CDMA systems.

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Abstract

The invention relates to a method for channel estimation in TDMA mobile radio telephone systems. The receiving values of several bursts can be used for channel estimation and are used for estimating a single channel impulse response when the period (Tauf) during which the successive data bursts are transmitted is significantly smaller than the coherence time (TK).

Description

Beschreibungdescription
Verfahren zur Kanalschätzung in einem TDMA-MobilfunksystemChannel estimation method in a TDMA mobile radio system
In TDMA-basierten CDMA-Mobilfunksystemen (TDMA = Time Division Multiple Access, CDMA = Code Division Multiple Access) wird zur Durchführung der Datenschätzung eine Kanalschätzung benötigt. Die Kanalschätzung in den TDMA-basierten Systemen beruht auf einer Trainingssequenz, die im allgemeinen als Mittambel bezeichnet wird, wobei die Mittambel zwischen zwei Datenblöcken angeordnet ist. Die Einheit aus Mittambel sowie den beiden Datenblöcken wird als Burst bezeichnet. Dabei er¬ gibt sich aus Bernd Steiner: "Ein Beitrag zur Mobilfunkkanal¬ schätzung unter besonderer Berücksichtigung synchroner CDMA- Mobilfunksysteme mit Joint Detection", Fortschrittsberichte VDI, Reihe 10, Nr. 337, Düsseldorf: VDI-Verlag 1995, daß die Länge Lm der Mittambel in TD-CDMA-Mobilfunksystemen, bedingt durch den verwendeten Algorithmus zur Kanalschätzung, direkt von der Anzahl der aktiven Teilnehmer K und der maximal erwarteten Länge W der Kanalimpulsantwort durch die NäherungIn TDMA-based CDMA mobile radio systems (TDMA = Time Division Multiple Access, CDMA = Code Division Multiple Access) a channel estimate is required to carry out the data estimation. The channel estimation in the TDMA-based systems is based on a training sequence, which is generally referred to as the midamble, the midamble being arranged between two data blocks. The unit consisting of the midamble and the two data blocks is called a burst. He is ¬ from Bernd Steiner: "A contribution to the mobile channel ¬ assessment with special reference synchronous CDMA mobile radio systems using joint detection" Progress Reports VDI, Series 10, No. 337, Dusseldorf. VDI-Verlag, 1995, that the length L m the midamble in TD-CDMA mobile radio systems, due to the algorithm used for channel estimation, directly depends on the number of active subscribers K and the maximum expected length W of the channel impulse response
Lm « W (K +1)L m «W (K +1)
bestimmt ist. Somit ist die Länge Lm der Mittambel ein be- grenzender Faktor für die Anzahl der aktiven Teilnehmer, die im Uplink pro Burst vorhanden sein können. Falls Techniken wie "Voice Activity" oder adaptive Datenraten eingesetzt werden sollen, ist es eventuell sogar erforderlich, mehr Teilnehmer zu unterstützen, als in der Regel pro Burst tatsäch- lieh aktiv sind, mit anderen Worten in die Kanalschätzung einzubeziehen.is determined. The length L m of the midamble is therefore a limiting factor for the number of active subscribers that can be present in the uplink per burst. If techniques such as "voice activity" or adaptive data rates are to be used, it may even be necessary to support more participants than are actually actually active per burst, in other words to include them in the channel estimation.
Werden ferner in der Basisstation intelligente Antennen, das heißt Antennen, die beispielsweise selektiv in Richtung des Mobilfunkteilnehmers wirken, eingesetzt, so werden im Down- link ebenfalls teilnehmerspezifische Mittambeln benötigt, so daß auch hier die Mittambellänge ein begrenzender Faktor wird.If, furthermore, intelligent antennas, that is to say antennas that act selectively in the direction of the mobile radio subscriber, are used in the base station, subscriber-specific middle messages are also required in the downlink, so that the midambell length becomes a limiting factor here too.
Ferner ist es in TD-CDMA-Mobilfunksystemen mit einem Frequenz-Reusefaktor von r = 1 eventuell erstrebenswert, Inter- zell-Interferenzsignale aus Nachbarzellen in die Datenselektion mit einzubeziehen. Dazu ist es notwendig, Kanäle zu den Nachbarstationen oder den Mobilstationen der Nachbarzellen mitzuschätzen .Furthermore, it may be desirable in TD-CDMA mobile radio systems with a frequency reuse factor of r = 1 to include intercell interference signals from neighboring cells in the data selection. To do this, it is necessary to estimate channels to the neighboring stations or the mobile stations of the neighboring cells.
Dies ist aber nur dann möglich, wenn hinreichend lange Mitt- ambeln zur Verfügung stehen. Folglich ergibt sich die unbefriedigende Situation, daß der verbleibende, für die Daten¬ übertragung zur Verfügung stehende Anteil des Bursts desto geringer wird, je mehr Kanäle geschätzt werden müssen. Daher sollen einerseits viele Kanäle geschätzt werden, aber andererseits soll nur ein möglichst kleiner Anteil des Bursts für die Mittambel geopfert werden. Dieses Problem besteht prinzipiell nicht nur bei dem oben erwähnten Kanalschätzverfahren der oben genannten Veröffentlichung, sondern bei allenHowever, this is only possible if there are sufficiently long middle ambulances available. Consequently, there is the unsatisfactory situation that the remaining, for data transfer ¬ is the less available portion of the burst, the more channels to be estimated. Therefore, on the one hand, many channels should be estimated, but on the other hand, only the smallest possible portion of the burst should be sacrificed for the mid-amble. In principle, this problem exists not only in the above-mentioned channel estimation method of the above publication, but in all of them
Schätzverfahren. Um ein hinreichend genaues Schätzergebnis erzielen zu können, ist daher eine Mindestanzahl von Meßwerten von der empfangenen Mittambel erforderlich.Estimation method. In order to be able to achieve a sufficiently precise estimation result, a minimum number of measured values from the received midamble is required.
Dieser Konflikt konnte bisher nicht zufriedenstellend gelöst werden. Vielmehr wurde bisher ein Kompromiß zwischen Mittambellänge und dem zur Datenübertragung zur Verfügung stehenden Burstanteil gefunden. Üblicherweise ist die Mittambellänge so dimensioniert, daß mindestens so viele Kanäle geschätzt wer- den können, wie CDMA-Codes in einer Zelle gleichzeitig detek- tierbar sind. Die Anzahl gleichzeitig detektierbarer CDMA- Codes wird im wesentlichen durch den verwendeten Spreizfaktor und die Interzell-Interferenz bestimmt. Daher ist ein brauchbarer Kompromiß zwischen Mittambellänge und der Anzahl schätzbarer Kanäle nur dann möglich, falls der Spreizfaktor nicht zu groß ist, mit anderen Worten, wenn sich relativ wenige Teilnehmer die Datenübertragungskapazität eines Bursts teilen. Dies bedingt eine für viele Anwendungen zu hohe minimale Datenrate und bietet wenig Spielraum zur Anwendung der oben erwähnten kapazitätssteigernden Maßnahmen wie Voice Activity, adaptive Datenraten, Antennendiversität und Elimi- nation der Interzell-Interferenz .So far, this conflict has not been resolved satisfactorily. Rather, a compromise between mid-length and the burst portion available for data transmission has previously been found. Usually the mid-bamboo length is dimensioned such that at least as many channels can be estimated as CDMA codes can be detected simultaneously in one cell. The number of CDMA codes that can be detected simultaneously is essentially determined by the spreading factor used and the intercell interference. Therefore, a useful compromise between mid-wavelength and the number of channels that can be estimated is only possible if the spreading factor is not too large, in other words, if relatively few participants have the data transmission capacity of a burst divide. This means that the minimum data rate is too high for many applications and offers little scope for applying the abovementioned capacity-increasing measures such as voice activity, adaptive data rates, antenna diversity and elimination of intercell interference.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, mit der eine Schätzung einer erhöhten Kanalanzahl möglich ist, ohne daß der Anteil des Bursts für die Mittambel vergrößert wird.The invention is therefore based on the object of providing a method and a device with which an estimate of an increased number of channels is possible without increasing the proportion of the burst for the midamble.
Die Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche 1 und 10 gelöst. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.The object is solved by the features of independent claims 1 and 10. Preferred embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.
Als Kohärenzzeit Tκ wird der maximale zeitliche Abstand zwischen zwei Kanalimpulsantworten definiert, innerhalb dem die Kanalimpulsantworten als korreliert betrachtet werden können. Ferner gilt, daß die Kohärenzzeit T% umgekehrt proportional zur Geschwindigkeit eines Teilnehmers ist.The maximum time interval between two channel impulse responses within which the channel impulse responses can be regarded as correlated is defined as the coherence time T κ . Furthermore, the coherence time T % is inversely proportional to the speed of a participant.
Sind nun die Kanalimpulsantworten aufeinanderfolgender Bursts nahezu gleich, das heißt, der Zeitraum Tauf in dem die aufeinanderfolgenden Datenbursts übertragen werden, ist wesent- lieh kleiner als die oben definierte Kohärenzzeit TR, so werden zur Schätzung einer einzigen Kanalimpulsantwort die für die Kanalschätzung verwendbaren Empfangswerte mehrerer Bursts verwendet. Dabei erfüllen insbesondere Teilnehmer mit geringer Geschwindigkeit die BedingungNow, the channel impulse responses of successive bursts almost the same, that is, the period T au f in which the successive data bursts are transmitted, is essential lent smaller than the above-defined coherence time TR, as a single channel impulse response to estimate the usable for channel estimation received values multiple bursts used. In particular, participants with low speed meet the condition
Tauf « TK-Baptism « T K-
Vorzugsweise können innerhalb des Bursts kurze Mittambeln (auch Trainingssequenzen genannt) gesendet werden, wobei die Kanalschätzung dann eine aktuelle Kanalimpulsantwort aus den von den Mittambeln herrührenden Empfangswerten e (x) mehrerer aufeinanderfolgender Bursts x ermittelt. Dabei müssen die Empfangswerte so vieler Bursts bei der Kanalschatzung berücksichtigt werden, daß die erforderliche Qualität zur Kanalschatzung erreicht wird. Diese Vorgehensweise ist genau dann möglich, wenn die Kanalimpulsantworten innerhalb des Zeitraums, m dem die benotigten Empfangswerte e (x) , x = 1... X empfangen werden, weitestgehend identisch sind, mit anderen Worten die Bedingung Ta uf « T erfüllt ist. Ferner kann die Mittambel um so kurzer sein, ηe geringer die Geschwindigkeit einer Mobilstation ist, da dadurch die Koharenzzeit T um so großer ist, und eine um so höhere Datenrate erreichbar ist.Short midambles (also called training sequences) can preferably be transmitted within the burst, the channel estimate then determining a current channel impulse response from the received values e (x) of several successive bursts x originating from the midambles. The Received values of so many bursts are taken into account in channel estimation that the quality required for channel estimation is achieved. This procedure is exactly possible if the channel impulse responses within the time period, m which the benotigten reception values e (x), x = 1 ... X are received, are largely identical, is satisfied, in other words the condition T au f "T . Furthermore, the midamble can be the shorter, ηe the lower the speed of a mobile station, since this makes the coherence time T the greater, and the higher the data rate can be achieved.
Durch das Prinzip des stuckweisen Sendens der Mittambel kann folglich die Teilnehmerzahl erhöht werden. Laßt man die Lange der Mittambel innerhalb der Bursts allerdings gleich und m- terpretiert diese als Abschnitte einer langen Mittambel, so ist es möglich, wesentlich mehr Teilnehmer unterzubringen. Daher kann das Problem der normalerweise durch die Kanalschatzung hart begrenzten Teilnehmeranzahl m TD-CDMA-Mobil- funksystemen als gelost betrachtet werden.The principle of gradually sending the midamble can consequently increase the number of participants. However, if you leave the length of the midamble within the bursts and interpret them as sections of a long midamble, it is possible to accommodate significantly more participants. The problem of the number of subscribers in TD-CDMA mobile radio systems, which is normally hard limited by the channel estimation, can therefore be regarded as solved.
Ferner müssen unter der Voraussetzung der Gültigkeit der Abschätzung Ta uf « T innerhalb eines Bursts nicht zwangsläufig Mittambeln verwendet werden, sondern die Verwendung von Präambeln ist generell möglich. Vorteilhafterweise können Praam- beln aufgrund ihrer Eigenschaft, daß sie nicht von der Interferenz vorhergehender Symbole gestört werden, kurzer als Mittambeln gewählt werden, wodurch beispielsweise die Datenrate erhöht wird. Sind Präambel und Mittambel gleich lang, so ermöglicht die Verwendung von Präambeln eine höhere Teilnehmer- zahl.Furthermore, given the validity of the estimate T au f «T within a burst, it is not absolutely necessary to use midambles, but the use of preambles is generally possible. Because of their property that they are not disturbed by the interference of previous symbols, preambles can advantageously be chosen to be shorter than midambles, which, for example, increases the data rate. If the preamble and the midamble are of the same length, the use of preambles enables a higher number of participants.
Bevorzugte Ausfuhrungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen beschrieben.Preferred embodiments of the invention are described below with reference to the drawings.
Fig. 1 zeigt das Aufteilen einer Mittambel m mehrere kürzere Mittambeln, und Fig. 2 zeigt die Verwendung periodischer Mittambel-Codes .Fig. 1 shows the division of a midamble m several shorter midambles, and Fig. 2 shows the use of periodic midamble codes.
Fig. 1 zeigt das Aufteilen einer Mittambel m in mehrere Mittambeln m (x) , wobei x von 1 bis X läuft. Durch das abschnitts- weise Senden der Mittambel in aufeinanderfolgenden Bursts wird die Mittambel eines Bursts verkürzt, so daß die Anzahl der schätzbaren Kanäle aufgrund der kurzen Mittambeln erhöht wird.1 shows the division of a midamble m into a plurality of midamble m (x), where x runs from 1 to X. By transmitting the midamble in sections in successive bursts, the midamble of a burst is shortened, so that the number of channels which can be estimated is increased due to the short midamble.
Die Mittambel m besteht im hier beispielhaft beschriebenen Fall aus X = 5 Blöcken der Länge W. Das nur von der noch nicht aufgeteilten Mittambel m herrührend Empfangssignal berechnet sich für einen beliebigen Teilnehmer k zu n=W-\ ., = ∑ m1+w-n k , ι = ι KW ( i ) In the case described here by way of example, the midamble m consists of X = 5 blocks of length W. The received signal, which originates only from the not yet divided midamble m, is calculated for any subscriber k to n = W- \., = ∑ m 1 + w - n k, ι = ι K W (i)
Das gesamte, von den Mittambeln der Teilnehmer herrührende Empfangssignal ergibt sich durch die Überlagerung der Signale der K Teilnehmer zuThe total received signal originating from the middle tones of the participants results from the superimposition of the signals of the K participants
k=Kk = K
(*)(*)
X 1, KW k=0X 1, KW k = 0
Ferner ist die Empfangsfolge ^ um W Elemente kürzer als die Mittambel, da Empfangswerte mit Interferenz aus den Daten- blocken nicht zur Kanalschätzung verwendet werden können.Furthermore, the reception sequence ^ is shorter by W elements than the midamble, since reception values with interference from the data blocks cannot be used for channel estimation.
Damit zur Kanalschätzung nach Aufteilen der Mittambel auf mehrere Bursts derselbe Algorithmus eingesetzt werden kann wie bisher, der auf der Empfangsfolge ^ der Länge KW ba- siert, muß durch die abschnittsweise Übertragung der Mittambel ebenfalls das Signal e^ entstehen. In dem Beispiel der Fig. 1 setzt sich das Signal βj-j aus vier Untersignalen e-y, = [βj-jU) ... eι-ι(4) ] zusammen, wenn die Mittambel m auf X = 4 Bursts verteilt wird. Dabei resultieren die Empfangs- werte von e^l) aus der Sendefolge des Mittambelteils m(l) und, da die Kanalimpulsantwort die Länge W hat, aus den W - 1 vorherigen Abtastwerten aus dem Block m(0) . Die Empfangswerte von e-n(2) resultieren aus der Sendefolge m ( 2 ) und, da die Kanalimpulsantwort die Länge W hat, aus den W - 1 vorherigen Abtastwerten aus dem Block m(l) . Analoges gilt für die Empfangswerte em ) und £2.( ) .So that the same algorithm can be used for channel estimation after splitting the midamble over several bursts as previously, which is based on the reception sequence ^ of length KW, the signal e ^ must also arise through the transmission of the midamble in sections. In the example in FIG. 1, the signal β j - j is composed of four sub-signals ey, = [β j - j U) ... eι-ι (4)] if the midamble m distributes X = 4 bursts becomes. The received values of e ^ l) result from the transmission sequence of the midamble part m (l) and, since the channel impulse response is of length W, from the W-1 previous samples from block m (0). The received values of en (2) result from the transmission sequence m (2) and, since the channel impulse response has the length W, from the W-1 previous sample values from block m (l). The same applies to the reception values em) and £ 2. ().
Nach der Übertragung der vier Bursts, wie dies in Fig. 1 dargestellt ist, kann aus den vier Empfangsfolgen das identische Signal £1-, = [βjπ ( 1 ) ... 3,(4)] zusammengesetzt werden, wenn die Kanalimpulsantwort konstant ist. Die Kanalschätzung kann aufwandsgünstig nach einem in dem oben genannten Artikel geschilderten Verfahren erfolgen.After the transmission of the four bursts, as shown in FIG. 1, the identical signal £ 1 -, = [β j π (1) ... 3 , (4)] can be composed of the four reception sequences if the Channel impulse response is constant. The channel estimation can be done inexpensively according to a method described in the article mentioned above.
Die Schätzung der Kanalimpulsantwort kann im eingeschwungenen Zustand nach dem Empfang eines jeden Bursts und damit eines jeden Teilstücks eπι(x) durchgeführt werden, wenn zum Beispiel ein zeitlich älteres £,„(1) durch ein gerade empfangenes gleichlautendes Teilstück ersetzt wird. Daher wird das Ergeb- nis der Kanalschätzung dem sich langsam ändernden Kanal adap- tiv nachgeführt.The estimation of the channel impulse response can be carried out in the steady state after the reception of each burst and thus of each section e πι (x), for example if a temporally older £, “(1) is replaced by a section of the same name that has just been received. Therefore, the result of the channel estimation is adapted to the slowly changing channel.
Fig. 2 zeigt, wie Blöcke der Mittambel aus einem in der oben genannten Veröffentlichung beschriebenen periodischen Mittam- belgrundcode hervorgehen. Wenn die unterstützte Teilnehmeranzahl K ein Vielfaches der Anzahl X der Bursts ist, auf die die Mittambel aufgeteilt wird, so äußert sich die Mittambel- aufteilung am Kanalschätzer als zyklisches Vertauschen der von den Teilnehmern verwendeten Mittambeln. Es kann also bei jedem Burst exakt der gleiche Kanalschätzer verwendet werden, der jeweils die Mittambelempfangssignale der letzten X Bursts verwendet. Der Schätzwert h der Kanalimpulsantworten ergibt sich mit der konstanten, rechtszirkulanten, nur von den verwendeten Mittambelcodes abhängigen Matrix G~^ zu2 shows how blocks of the midamble emerge from a periodic midamble basic code described in the above-mentioned publication. If the supported number of subscribers K is a multiple of the number X of bursts to which the midamble is divided, the midamble distribution at the channel estimator manifests itself as a cyclical interchanging of the midambles used by the subscribers. Exactly the same channel estimator can be used for each burst, which uses the midamble reception signals of the last X bursts. The estimated value h of the channel impulse responses is given by the constant, right-circulating matrix G ~ ^, which depends only on the midamble codes used
m Da pro Burst nur ein Teil der Empfangsfolge β^ neu gewonnen wird, ist es nicht unbedingt erforderlich, bei jedem Burst eine vollständige Kanalschatzung durchzufuhren. Da es sich um einen linearen Schatzalgorithmus handelt, kann man statt des- sen aus der Differenz zwischen alter und neuer Empfangsfolge em direkt die Differenz zwischen alter und neuer Schätzung der Kanalimpulsantwort bestimmen und das Schatzergebnis h aktualisieren.m Since only a part of the reception sequence β ^ is newly acquired per burst, it is not absolutely necessary to carry out a complete channel estimation for each burst. Since it is a linear treasure algorithm, instead of the difference between the old and new reception sequence e m, one can directly determine the difference between the old and new estimate of the channel impulse response and update the treasure result h.
Im Beispiel der Fig. 2 ist X = K = 4. Der periodische Grund¬ code PGC ist m vier Bestandteile unterteilt, beginnend jeweils mit mι_, 5Jw+i/ 52W+1' sowie 53^+1- Dabei endet der peri¬ odische Grundcode PGC mit dem Zeichen πf - Zwischen den Teilnehmern Tl, T2, T3 und T4 ist der genannte Grundcode PGC je- weils immer periodisch um einen Block verschoben, wobei m der Mittambel Ml der Teilnehmers Tl die Bestandteile m_ sowie mw+1 sendet, wahrend der Teilnehmer T2 die Bestandteile ∞ +1 und 52W+1' der Teilnehmer T3 die Bestandteile ∞2 +1 unc 5.3W+1 sowie der Teilnehmer T4 die Bestandteile m2W+l un<^ ™1 ιn die- ser Reihenfolge sendet. Entsprechend werden m den Mittambeln M2 bis M4 die m Fig. 2 jeweils darüber angeordneten 8 Bestandteile des periodischen Grundcodes PGC gesendet. Dabei wird Mittambel Ml im ersten Burst Bl gesendet, wahrend die Mittambeln M2 bis M4 m den entsprechenden nachfolgenden zweiten bis vierten Bursts gesendet werden. In Fig. 2 ist im Teilbild rechts unten die Bestandteile der ersten im ersten Burst Bl gesendeten Mittambel Ml dargestellt.In the example of Fig. 2, X = K = 4. The basic periodic ¬ code PGC m is four components divided, starting in each case with mι_, 5JW + i / 52 W +1 'and 5 ^ 3 + 1 In this case, ends of the peri ¬ odic basic code PGC with the character πf - the basic code PGC is always periodically shifted by one block between the subscribers Tl, T2, T3 and T4, where m the midamble Ml of the subscriber Tl sends the components m_ and mw + 1 , while the subscriber T2 sends the components ∞ + 1 and 52 W +1 ', the subscriber T3 the components ∞2 +1 and 5.3 W + 1 and the subscriber T4 the components m2 W + l and < ^ ™ 1 ι in this order . Correspondingly, the 8 components of the periodic basic code PGC which are arranged above it in each case in the middle messages M2 to M4 are sent. The midamble Ml is sent in the first burst B1, while the midambles M2 to M4 m are sent to the corresponding subsequent second to fourth bursts. In FIG. 2, the components of the first midamble Ml sent in the first burst Bl are shown in the partial image at the bottom right.
Die Erfindung ist auf jedes Mobilfunksystem mit TDMA- Komponente anwendbar, also nicht auf den Einsatz m TD-CDMA- Systemen beschrankt. The invention can be applied to any mobile radio system with a TDMA component, that is to say it is not restricted to the use of m TD-CDMA systems.

Claims

Patentansprüche claims
1. Verfahren zur Kanalschätzung in einem TDMA- Mobilfunksystem, - bei dem zwischen Stationen des Mobilfunksystems übertragene Bursts Trainingssequenzen für die Durchführung der Kanalschätzung aufweisen,1. Method for channel estimation in a TDMA mobile radio system, in which bursts transmitted between stations of the mobile radio system have training sequences for carrying out the channel estimation,
- und bei dem eine zur Kanalschätzung notwendige- and the one necessary for channel estimation
Trainingssequenz m auf mehrere Teil-Trainingssequenzen πj(x) mit x = 1,..., X aufgeteilt wird, wobei jede Teil- Trainingssequenz m(x) in einem Burst einer Folge von X Bursts gesendet wird, so daß sich die Gesamt- Trainingssequenz m aus den Teil-Trainingssequenzen m(x) der aufeinanderfolgenden Bursts zusammensetzt.Training sequence m is divided into several partial training sequences πj (x) with x = 1, ..., X, each partial training sequence m (x) being transmitted in a burst of a sequence of X bursts, so that the total Training sequence m is composed of the partial training sequences m (x) of the successive bursts.
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem ein Zeitraum Ta uf, in dem die aufeinanderfolgenden Bursts übertragen werden, wesentlich kleiner als die Kohärenzzeit T ist.2. The method of claim 1, wherein a period T au f, in which the successive bursts are transmitted, than the coherence time T is substantially smaller.
3. Verfahren nach Anspruch 2, bei dem die Bedingung Ta uf « TJJ für Teilnehmer mit geringer Geschwindigkeit zutrifft.3. The method according to claim 2, in which the condition T au f «TJJ applies to participants at low speed.
4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche,4. The method according to any one of the preceding claims,
- bei dem zur Schätzung einer einzigen Kanalimpulsantwort h die für die Kanalschätzung verwendbaren E pfangswerte £π,(x) , x=l,..., X mehrerer Bursts verwendet werden,in which the initial values £ π, (x), x = l, ..., X of several bursts that can be used for the channel estimation are used to estimate a single channel impulse response h,
- und bei dem die Teilempfangswerte £22,(x) , x=l,...,X des Empfangssignals θj^ so vieler Bursts bei der Kanalschätzung berücksichtigt werden, daß die erforderliche Qualität zur Kanalschätzung erreicht wird.- And in which the partial reception values £ 22 , (x), x = l, ..., X of the received signal θ j ^ are taken into account in the burst estimation in the channel estimation that the quality required for the channel estimation is achieved.
5. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, bei dem die Schätzung der Kanalimpulsantwort h im eingeschwungenen Zustand nach dem Anfang eines jeden Bursts und eines jeden Teilstücks θjjlx) durchgeführt wird.5. The method according to any one of the preceding claims, in which the estimation of the channel impulse response h in the steady state is carried out after the start of each burst and each section (θ jj lx).
6. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, bei dem als Trainingssequenzen Mittambeln oder Präambeln verwendet werden.6. The method according to any one of the preceding claims, in which midambles or preambles are used as training sequences.
7. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, bei dem der Kanal adaptiv nachgeführt wird, indem ein zeitlich älteres Teilstück -2,(x) des Empfangssignals es--, eines Bursts durch das gerade empfangene Teilstück ersetzt wird.7. The method according to any one of the preceding claims, in which the channel is adaptively tracked by replacing a temporally older section - 2 , (x) of the received signal es -, a burst by the section just received.
8. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, bei dem zur Erzeugung der Trainingssequenzen der Teilnehmer ein periodischer Grundcode verwendet wird.8. The method according to any one of the preceding claims, in which a periodic basic code is used to generate the training sequences of the participants.
9. Verfahren nach Anspruch 8, bei dem sich die Trainingssequenz-Aufteilung am Kanalschätzer als zyklisches Vertauschen der von den Teilnehmern verwendeten Trainingssequenzen äußert, wenn die unterstützte Teilnehmeranzahl K ein Vielfaches der Anteile X der Bursts ist, auf die sich die Trainingssequenz aufteilt.9. The method according to claim 8, wherein the training sequence distribution at the channel estimator manifests itself as a cyclical interchanging of the training sequences used by the participants if the supported number of participants K is a multiple of the proportions X of the bursts over which the training sequence is divided.
10. TD-CDMA-Mobilfunksystem zur Verwendung des Verfahrens nach einem der vorangegangenen Ansprüche. 10. TD-CDMA mobile radio system for using the method according to one of the preceding claims.
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