CH682363A5 - - Google Patents

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CH682363A5
CH682363A5 CH1275/91A CH127591A CH682363A5 CH 682363 A5 CH682363 A5 CH 682363A5 CH 1275/91 A CH1275/91 A CH 1275/91A CH 127591 A CH127591 A CH 127591A CH 682363 A5 CH682363 A5 CH 682363A5
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CH
Switzerland
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transmitting
digital data
antennas
receiver
transmitted
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CH1275/91A
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Inventor
Armin Wittneben
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Ascom Radiocom Ag
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    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L1/00Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
    • H04L1/02Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by diversity reception
    • H04L1/06Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by diversity reception using space diversity

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Radio Transmission System (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Description

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Beschreibung
Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Übertragung von digitalen Daten über einen zeit- und frequenzselektiven Kanal, bei welchem über mindestens zwei verschiedene Sendeantennen die selben digitalen Daten zu mindestens einem Empfänger mittels mindestens zwei modulierter Trägerschwingungen, die dieselbe Frequenz haben, übertragen werden.
Stand der Technik
Bei gewissen Anwendungen ist es nötig, ein Mobilfunksystem mit mehreren gemeinsamen Kanälen zur Verfügung zu haben, die einen möglichst grossen Bereich (mehrere Zellen) abdecken. Ein typisches Beispiel dafür ist ein Polizeifunksystem, bei welchem während einer grossangelegten Fahndungsaktion viele Mobilfunkstationen den Verlauf der Aktion mitverfolgen können müssen, indem sie sich dem gemeinsamen Kanal (Zentrale) aufschalten.
Aus dem Artikel «Field Test Measurement for 920 MHz Transmitter Diversity», S. Ogose, Electronics Letters, Feb. 1985, Vol. 21 No. 4, pp. 159-161, ist ein unter der Bezeichnung «Simulcast» geläufiges Datenübertragungsverfahren bekannt. Dabei übertragen mehrere Sender die gleichen digitalen Daten mittels FM-Signalen auf unterschiedlichen Frequenzen. Die Sendeantennen stehen entweder in unmittelbarer Nähe zueinander (20-30 m) oder gehören zu verschiedenen Basisstationen (6-8 km). Da die verschiedenen Zellen mit unterschiedlichen Frequenzen bedient werden, müssen die mobilen Stationen umschalten, wenn sie von einer Zelle in eine andere wechseln.
Ein System, bei dem mehrere Zellen einen zusammenhängenden Bereich mit derselben Frequenz bedienen, geht aus der Veröffentlichung «Transmitter Diversity for a Digital FM-Paging System», F. Adachi, IEEE Trans, on Vehicular Technology, Vol. VT-28, No. 4, Nov. 1979, pp. 333-337, hervor. Auch hier werden die selben Grunddaten über separate Antennen gesendet. Allerdings haben alle FM-Signale die selbe Trägerfrequenz. Die Unterscheidung wird durch die unterschiedliche Wahl der Modulationsindizes ermöglicht.
Das bekannte Problem von Mobilfunkkanälen ist der zeit- und frequenzselektive Schwund. Es ist schon vorgeschlagen worden, die mobile Station (das Automobil) mit mehreren Empfangsantennen zu bestücken (Empfangsantennen Diversity). Wenn der Abstand dieser Antennen mehr als eine halbe Wellenlänge beträgt, dann können die Rauschanteile der Empfangssignale der verschiedenen Antennen als statistisch unabhängig betrachtet werden. Die einzelnen Signale überlagern sich damit im Prinzip immer konstruktiv. Es ist aber klar, dass mit dieser Technik keine Handgeräte gebaut werden können.
Bei der oben erläuterten sog. Transmitter Diversity ist es dagegen möglich, dass sich die verschiedenen Signale destruktiv überlagern. Bei gleicher Trägerfrequenz ist es für den verbesserten Empfang wichtig, dass sich die Modulationsarten so unterscheiden, dass im mobilen Empfänger die verschiedenen Pfade aufgelöst werden können.
Darstellung der Erfindung
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren der eingangs genannten Art anzugeben, das für die Übertragung digitaler Daten über zeit- und frequenzselektive Kanäle geeignet ist. Insbesondere soll die Bandbreite durch die Übertragung nicht vergrössert werden.
Erfindungsgemäss besteht die Lösung darin, dass a) die Trägerschwingungen im Sinn der Quadratur-Amplituden-Modulation moduliert werden, wobei b) für alle Trägerschwingungen derselbe Basisbandpuls verwendet wird und c) die gleichen digitalen Daten mit einem für jedeTrägerschwingung eigenen Coder derart zu Symbolen codiert werden, dass über verschiedene Sendeantennen unterschiedliche Symbole übertragen werden.
Das Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass mehrere Signale im gleichen Frequenzband über lokal unterschiedliche Pfade übertragen werden, so dass einerseits den Schwunderscheinungen entgegengetreten werden kann, andererseits aber die Bandbreite nicht gedehnt wird.
Gemäss einer vorteilhaften Ausführungsform sind die Coder Transversalfilter, deren Koeffizienten fj.p. so gewählt sind, dass die gleichzeitig übertragenen Symbole im Fall eines einzel codierten Datenpulses orthogonal zueinander sind:
2 = c*öi,j
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Durch diese Massnahme ist gewährleistet, dass sich die einzelnen Übertragungssignale im Empfänger trotz des für alle Pfade gleichen Basisbandpulses gut trennen lassen.
Durch die Übertragung von genau zwei modulierten Trägerschwingungen (d.h. die Verwendung von nur zwei Sendeantennen) kann in den meisten Fällen eine genügend hohe Verbindungsqualität erreicht werden bei vernünftigem senderseitigem Aufwand. Auch muss der Empfänger dann nicht allzu viele parallele Signalauswertungen durchführen.
Da die übertragenen Symbole mit Hilfe eines Viterbialgorithmus', dessen Komplexität bekanntlich ex-ponentiell mit der Gedächtnislänge steigt, aufgelöst werden müssen, ist es empfehlenswert, ein möglichst kurzes Transversalfilter für die Codierung der digitalen Daten zu verwenden.
Die Erfindung schlägt zwei besonders einfache Varianten mit je zwei Koeffizienten pro Pfad vor. Die erste arbeitet mit folgenden Koeffizienten:
fi,o = 1, fi,i = 1, f2,0 = 1, f2,1 = -1.
Sie eignet sich inbesondere für Anwendungen mit nicht vernachlässigbaren Laufzeitunterschieden.
Die zweite Variante beruht auf den Koeffizienten:
f 1,0 = 1. fl,1 = 0, f2,0= 0, f2,1 = 1.
Ihr Vorteil liegt darin, dass der Empfänger nicht zwangsläufig eine Kanalschätzung durchführen muss.
Die Erfindung offenbart auch eine Anlage zum Durchführen des erwähnten Verfahrens, deren Merkmale im Patentanspruch 6 definiert sind. Eine solche Anlage verfügt insbesondere über mindestens zwei Sendeantennen, Senderschaltungen für jede Sendeantenne zum Erzeugen einer modulierten Trägerschwingung nach dem Prinzip der Quadratur-Amplituden-Modulation unter Verwendung eines gegebenen Basisbandpulses und über ein Transversalfilter für jede Sendeantenne zum Codieren der digitalen Daten in unterschiedliche Symbole.
Um in den Genuss der Vorteile der erfindungsgemässen Mehrfachübertragung zu kommen, sollten die Sendeantennen einen gegenseitigen Abstand von mehr als einer Wellenlänge der Trägerschwingung haben.
Im Sinn einer sog. «Antennen Diversity» können die Sendeantennen so nahe nebeneinander sein, dass sich ihre Sendebereiche im wesentlichen überdecken. Die mobilen Stationen haben dann im ganzen Empfangsbereich der entsprechenden Basistation zwei Signale zur Auswertung zur Verfügung.
Wenn das mobile Funkgerät gleichzeitig die Signale zweier verschiedener Basisstationen auswertet (Base Station Diversity), dann geschieht dies vorzugsweise im Randbereich der Zellen, wo einerseits die Signalpegel etwa gleich gross und andererseits die Unterschiede in der Laufzeit zwischen den verschiedenen Sendeantennen und dem Empfänger viel kleiner als eine Symboldauer eines einzelnen Datenpulses sind.
Aus der Gesamtheit der abhängigen Patentansprüchen ergeben sich weitere vorteilhafte Ausführungsformen und Merkmalskombinationen. Insbesondere beschränkt sich die Erfindung nicht auf die explizit beschriebenen Merkmalskombinationen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Nachfolgend soll die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen und im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigen:
Fig. 1 eine Darstellung einer Sendeanlage mit mehreren Sendeantennen, die alle dieselben digitalen Daten übertragen;
Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel, bei dem eine mobile Station dieselben Daten über verschiedene Basistationen im Sinn eines Simulcast Systems empfängt;
Fig. 3 ein Blockschaltbilt eines erfindungsgemässen 2-Antennensenders;
Fig. 4 ein Transversalfilter für die Symbolcodierung;
Fig. 5 ein Blockschaltbild eines Empfängers;
Fig. 6 eine Darstellung der Bitfehlerwahrscheinlichkeit mit und ohne Diversity; und
Fig. 7 eine Darstellung des Worst Case Performance Index für die Ausführungsbeispiele mit 2 parallelen 2-Bitcodierungen.
Grundsätzlich sind in den Figuren gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Wege zur Ausführung der Erfindung
Fig. 1 zeigt das Prinzip der Erfindung. Drei separate Sendeantennen 1.1, 1.2, 1.3 übertragen gleichzeitig die von einer gemeinsamen Datenquelle 2 stammenden digitalen Daten ak. Jede Sendeantenne wird von einer Senderschaltung 3.1, 3.2, 3.3 gespeist. In diesen Senderschaltungen 3.1, 3.2, 3.3 werden die digitalen Daten ak zunächst codiert und dann im Sinn eines linearen QAM-Verfahrens (Qadratur
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Amplituden Modulation) einer Trägerschwingung einer gegebenen Frequenz aufmoduliert. Jede Senderschaltung 3.1, 3.2, 3.3 führt eine für sie eigene Codierung durch. Die Trägerschwingungen der verschiedenen Senderschaltungen 3.1, 3.2, 3.3 haben dagegen alle dieselbe Frequenz fo.
Die drei Sendeantennen 1.1, 1.2, 1.3 überdecken einen gemeinsamen Empfangsbereich (vgl. fett gedruckte Linie). Sie sind bei ein und der selben Basisstation aufgebaut. Sie haben einen gegenseitigen Abstand von mindestens einer Wellenlänge der Trägerfrequenz fo. Typischerweise beträgt der genannte Abstand 10-50 m. Die sich im gemeinsamen Empfangsbereich bewegenden mobilen Stationen 4.1, 4.2 empfangen also (im Regelfall) stets alle drei der abgestrahlten Signale gleichzeitig.
Fig. 2 zeigt eine Sendeanlage bei der jede Basisstation 5.1, 5.2 über nur eine Sendeantenne 1.4, 1.5 verfügt (Simulcast). Die Empfangsbereiche 6.1, 6.2 überlappen nur am Rand (vgl. fett umrahmten Bereich). Die mobile Station 4.1, die sich in diesem Bereich befindet, empfängt beide Basisstationen 5.1, 5.2 mit etwa dem gleichem Pegel und der gleichen Laufzeit. Die Differenz der Laufzeiten ist klein im Verhältnis zur Symboldauer T der übertragenen Daten. Damit die gleichen digitalen Daten im wesentlichen zur gleichen Zeit übertragen werden können (Base Station Diversity), existiert eine separate Synchronisationsverbindung 7 (separater Funkkanal oder fest installierte Leitung) zwischen den Basisstationen 5.1, 5.2.
Diese kann z.B. eine ganze Gruppe von gebietsmässig zusammenhängenden Basisstationen mit einer Zentrale verbinden.
Fig. 3 zeigt ein Blockschaltbild eines erfindungsgemässen 2-Antennen-Senders (Basisstation mit zwei Sendeatennen 1.1, 1.2). Die gemeinsame Datenquelle 2 liefert die digitalen Daten ak mit einer vorgegebenen Rate 1/T. Sie werden in jeder Senderschaltung 3.1, 3.2 in einem Coder 8.1, 8.2 codiert und dann entsprechend der Symboldauer T abgetastet. In einem Pulsformer 9.1, 9.2 werden die einzelnen Symbole geformt und linear zu einem Übertragungssignal s(t) überlagert. Dieses wird schliesslich im Sinn einer Amplitudenmodulation einer Trägerschwingung der Frequenz fo aufmoduliert (Modulatoren 10.1, 10.2).
Die verschiedenen Senderschaltungen 3.1, 3.2 unterscheiden sich im wesentlichen nur bezüglich der Coderfunktionen. Insbesondere erzeugen die Pulsformer 9.1, 9.2 die selben Basisbandpulse g(t). Ebenso haben alle Trägerschwingungen die selbe Trägerfrequenz fo. Absolute Identität ist dabei nicht nötig. Es genügt, wenn die Trägerfrequenzen fo resp. die Basisbandpulse g(t) so ähnlich sind, dass sie von den mobilen Empfängern 4.1, 4.2 nicht unterschieden werden können.
Ein wesentlicher Punkt der Erfindung liegt in der Wahl der Coder 8.1, 8.2 resp. ihrer Codierungsfunktionen. Diese unterscheiden sich in wohldefinierter Weise von Senderschaltung zu Senderschaltung.
Fig. 4 zeigt ein Blockschaltbild eines bevorzugten Coders. Er umfasst ein Verzögerungsglied 11, zwei Multipliziereinheiten 12.1, 12.2 und ein Summierglied 13. Die digitalen Daten ak werden entsprechend der Formel:
(I) si,n = s an-y. ^i,ix ' i = 1 * 2
V-
codiert. Gemäss der Erfindung sind die Koeffizienten fii(i der verschiedenen Coder so aufeinander abgestimmt, dass sie folgende Beziehung erfüllen:
(XI) E = c 6j.rj / i = 1 , 2; j = 1 , 2
V
(8i,j bezeichnet in üblicher Weise das Kronecker-Delta; c ist eine unbedeutende Normierungskonstante, die bei geeigneter Wahl der Koeffizienten fi.n zu 1 wird.) Gleichung (II) ist eine Orthogonalitätsbedin-gung, die zur Folge hat, dass die verschiedenen Übertragungssignale Si(t)
(III) Si(t) = 2 Si/Tjlg(t-]JLT)
bei der Übertragung eines einzigen (isolierten) Symbols orthogonal zueinander sind. Mit anderen Worten: Wenn auf die erfindungsgemässe Art nur ein einziges Symbol übertragen wird, dann kann der Empfänger die verschiedenen Übertragungspfade ohne Intersymbolinterferenz, im folgenden kurz ISI genannt, auflösen.
Es wird dabei die für die QAM übliche Voraussetzung über die Basisbandpulse g(t) getroffen:
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(IV)
g(t-n1T)g(t-n2T) dt = ö(n1,n2)
(S(ni,ri2) bezeichnet einen Diracstoss mit Zentrum n-iT = nzl.) D.h. die um eine ganze Symboldauer verschobenen Basisbandpulse sind orthogonal zueinander.
Nun wird aber in der Regel nicht nur ein einziges Symbol, sondern eine längere Abfolge von Symbolen Si,n, n = 1, 2 übertragen. Dadurch entsteht eine gewisse ISI, da die zeitverschobenen Pulse gi'(t) und gj'(t-nT), die von der Form
(V) gi'(t) = E fi/mg(t-mT)
m sind, für n < > 0 nicht mehr orthogonal zueinander sind. Es ist nämlich zu beachten, dass bei kontinuierlicher Datenübertragung das Übertragungssignal Sj(t) gegeben ist durch:
(VI) Si(t) = E a^gi1 ( t-y.T)
y-
Die ISI kann zu einer gegenüber dem optimalen Antennen Diversity Gewinn degradierten Empfangsqualität führen.
Im folgenden werden nun zwei bevorzugte Ausführungsbeispiele A und B miteinander verglichen. Beide entsprechen den Blockschaltbildern der Figuren 3 und 4. D.h. es sind zwei Pfade vorgesehen, wobei in jedem'Pfad ein zweistufiges Transversalfilter als Coder vorhanden ist.
System A arbeitet mit folgenden Koeffizienten:
fl,0=1,fl,1 = 1 fe,0 = 1, f2,1 = -1
(Für alle anderen Koeffizienten gilt fj,n = 0, ji ... -3, -2, -1, 2, 3 ...) Die Orthogonalltätsbedingung (II) ist klar erfüllt.
Um System A mit anderen Diversity-Systemen vergleichen zu können, wird angenommen, dass das Übertragungssignal mit zeitinvarianten Schwundkoeffizienten Xi,n = Xi,n+1 (für alle n) belastet ist. Das äquivalente zeitdiskrete Modell eines solchen Simulcast Systems lässt sich wie folgt darstellen:
(VII) rfi = ajx + n^i
(VIII) 3ji = a^(xi|i + X2pJ + an-i (xi^—X2|x)
r|i bezeichnet dabei das verrauschte und durch Schwund gestörte Empfangssignal. Da die freie Euklidische Distanz dfree2 bekanntlich ein Mass für die erreichbaren Fehlerwahrscheinlichkeiten in Anwesenheit von ISI ist, wird das Verhältnis p («Performance Index»)
^free^
(VII) p =
(quadrierte ED für Pfad Diversity, ohne ISI)
(ED = Euklidische Distanz) gebildet, das asymptotisch den durch ISI bedingten Verlust anzeigt. Für System A ergibt sich:
(VIII) p = (|x + x |2 + |x - x | 2 ) / ( [ x |2 + |x |2) = 1
12 12 1 2
(Es wird darauf hingewiesen, dass die freie ED eines Systems mit einem Verzögerungsglied propor-
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tional zur Summe der quadrierten Koeffizienten ist.) Aus Formel (VIII) ergibt sich somit, dass ein optimaler Antennen Diversity Gewinn ohne Dehnung der Bandbreite erzielt wird.
Das System B ist durch folgende Koeffizienten fi,^ definiert:
fi,o = 1, fu = 0 f2,0 = 0, f2,1 = 1
(Alle anderen fitfi sind 0.) Das äquivalente zeitdiskrete Modell dieses Systems lässt sich wie folgt darstellen:
(IX) a li — auxi li -f (Xll—1 X2u
Das Empfangssignal r^ bezeichnet ergibt sich aus Gleichung (VII). Für den Performance Index erhält man in analoger Weise:
(IX) p = (|x |2 + |x |2) / ((x |2 + |x |2) = 1
12 12
Auch hier wird der volle Antennen Diversity Gewinn realisiert.
Bei System A haben beide Koeffizienten dieselbe Varianz:
(X) ai2 = G22, = CTX12 + Ox22
Aus diesem Grund braucht es in einem Simulcast Funknetzwerk für die Auflösung des Signals einen Equalizer Empfänger mit einer Kanalschätzung.
Im Gegensatz dazu gilt für das System B:
(XI) ai2 = axl2, 022 = ax22
Ausserhalb des gemeinsamen Empfangsbereichs (vgl. fett eingerahmter Bereich in Fig. 2), wo nur eine der beiden Basisstationen (z.B. die Basisstation 5.1) empfangen wird, gilt ax2 » axi. Infolgedessen können in einem Simulcast Funksystem mit der Codierung B zwei Klassen von Empfängern verwendet werden:
1. Kostengünstige Empfänger ohne Kanalschätzung, welche die Diversity der Basisstationen nicht ausnützen:
2. Equalizer-Empfänger, welche die zur Verfügung stehende Diversity voll ausnützen.
Da es im System B dem Empfänger freigestellt ist, die Diversity zu benützen, können in einem entsprechenden Simulcast System sowohl bestehende (alte) als auch neue Empfangsgeräte gleichzeitig verwendet werden. Bei einer Umstellung eines Simulcast Funknetzwerkes entsprechend dem Ausführungsbeispiel B bleibt also die Kompatibilität gewahrt.
Die beiden Ausführungsbeispiele können auch bei einem System gemäss Fig. 1 (Sender-Antennen Diversity) verwendet werden, wo eine Basisstation mit mehreren, um mindestens eine Wellenlänge be-abstandeten Sendeantennen 1.1, 1.2, 1.3 ausgestattet ist. Der Aufwand zur Synchronisation der Übertragungssignale (im Hinblick auf eine möglichst kleine Laufzeitdifferenz beim Empfänger) ist hier weit geringer als bei einem entsprechenden Simulcast System. Der Diversity Gewinn ist vergleichbar mit dem eines mobilen Empfängers mit mehreren Empfangsantennen (wo sich die verschiedenen Signale stets konstruktiv überlagern). Die Erfindung kann ihre Vorteile somit insbesondere für Handfunkgeräte entfalten.
Fig. 6 zeigt die Bitfehlerrate BER in Abhängigkeit vom Rauschabstand Eb/N0 für ein konventionelles System mit einem Pfad (Kurve P1) und für ein erfindungsgemässes System mit 2-Basisstationen-Di-versity (Kurve P2). Der Übertragungskanal wurde als Rayleigh Fading Kanal modelliert. Im Empfänger wurde eine datenunterstützte Kanalschätzung (data aided Channel estimation) vorausgesetzt. Durch die erfindungsgemässe Antennen Diversity (Kurve P2) ist die BER bei Eb/N0 = 10 dB bereits um etwa 3 dB besser als beim Stand der Technik. Bei Eb/N0 = 20 dB beträgt der Gewinn bereits gut 10 dB.
Die beiden Systeme A und B können auch unter dem Aspekt des nicht vernachlässigbaren Laufzeitunterschieds 7 verglichen werden. Für den einfachen Fall der Übertragung eines einzigen Symbols («one shot») wurde eine Worst-Case-Abschätzung für den in Formel (VII) definierten Performance Index durchgeführt. Es ergab sich folgendes:
(XIII) PA,min = 1 - 1/z I sinc(r-T)-sinc(7+T)|
(XIV) PB,min = 1-1 Sinc(lH-T) |
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wobei
(XV) sinc(x) = sin(x)/x T = Symboldauer
Fig. 7 zeigt eine grafische Darstelllung der Performance Indizes (Kurve A: pA.min; Kurve B: pB.min)-Für y = -T löschen sich beim System B die Signale der beiden Basisstationen aus (pB.min = 0).
Der Performance Index des Systems A ist dagegen nie kleiner als Vz. In Gegenwart von Laufzeitunterschieden ist die Variante A der Varianten B also vorzuziehen.
Bei kontinuierlicher Datenübertragung kann der Performance Index schlechter werden. Auf jeden Fall ist er aber bei der 5 Variante A immer grösser als 0.
Bisher wurde nur über die Sendeanlage und ihre Einzelheiten gesprochen. Auf den Empfänger wurde nicht näher eingegangen. Der Grund liegt darin, dass der Kern der Erfindung auf der Senderseite zum Ausdruck kommt. Sobald die erfindungsgemässe Struktur der Sendeanlage vorgegeben ist, kann ein Empfänger ohne erfinderisches Zutun vom Fachmann entwickelt werden.
Fig. 5 zeigt ein Blockschaltbild eines Empfängers, der zur Detektion der erfindungsgemäss übertragenen Signale geeignet ist. Das von der Empfangsantenne 14 kommende Signal wird verstärkt (Verstärker 15), auf Inphasen- und Quadraturzweig aufgeteilt, unter Verwendung der Trägerfrequenz ins Basisband heruntergemischt (cos2itfot, sin2nfot) und mit je einem Tiefpassfilter 16.1, 16.2 beruhigt. Danach werden die Signale abgetastet und mit je einem Matched Filter 17.1, 17.2, das an den Basisbandpuls g(t) angepasst ist, gefiltert. Schliesslich extrahiert ein als solcher bekannter Viterbi-Detektor 19 die übertragenen digitalen Daten aus Inphasen- und Quadratursignal unter Verwendung der in einem Kanalschätzer 18 ermittelten Stossantwort des Übertragungskanals.
Eine für den QAM-Empfänger geeignete Kanalschätzung ist z.B. in der veröffentlichten Patentanmeldung EP-A1 0 301 282 (Decfay Dzung) beschrieben.
Zusammenfassend kann festgehalten werden, dass durch die Erfindung ein Verfahren zur Übertragung digitaler Daten über zeit- und frequenzselektive Kanäle angegeben worden ist, das die Vorteile von Antennen Diversity ohne Inkaufnahme einer Bandbreitendehnung realisiert.

Claims (9)

Patentansprüche
1. Verfahren zur Übertragung von digitalen Daten (ak) über einen zeit- und frequenzselektiven Kanal, bei welchem über mindestens zwei verschiedene Sendeantennen (1.1, 1.2, 1.3) die selben digitalen Daten (ak) zu mindestens einem Empfänger (4.1) mittels mindestens zwei modulierter Trägerschwingungen, die dieselbe Frequenz (fo) haben, übertragen werden, dadurch gekennzeichnet, dass a) die Trägerschwingungen im Sinn der Quadratur-Amplituden-Modulation moduliert werden, wobei b) für alle Trägerschwingungen derselbe Basisbandpuls (g(t)) verwendet wird und c) die gleichen digitalen Daten (ak) mit einem für jede Trägerschwingung eigenen Coder (8.1, 8.2)
derart zu Symbolen (sj,n) codiert werden, dass über verscheidene Sendeantennen unterschiedliche
Symbole (Si,n) übertragen werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Coder (8.1, 8.2) Transversalfilter sind, deren Koeffizienten fi,p., fj,|i so gewählt sind, dass die gleichzeitig übertragenen Symbole (si.n) im Fall eines einzeln codierten Datenpulses (aj) orthogonal zueinander sind:
PL
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass genau zwei modulierte Trägerschwingungen übertragen werden.
4. Verfahren nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Transversalfilter genau zwei Koeffizienten fj,n, p. = 0 .. 1, aufweist und diese wie folgt gewählt sind:
fl ,0 = 1, fl,1 =1. f2,0 = 1, f2,1 = -1.
5. Verfahren nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Transversalfilter genau zwei Koeffizienten fj,n, n = 0 .. 1, aufweist und diese wie folgt gewählt sind:
fl,0 = 1. fl,1 = 0, f2,0 = 0, f2,1 = 1.
6. Sendeanlage zum Durchführen des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5, mit mindestens zwei Sendeantennen (1.1, 1.2), mit Mittel (3.1, 3.2) für jede Sendeantenne (1.1, 1.2) zum Erzeugen einer modulierten Trägerschwingung nach dem Prinzip der Quadratur-Amplituden-Modulation unter Ver7
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wendung eines gegebenen Basisbandpulses (g(t)) und mit einem Transversalfilter für jede Sendeantenne zum Codieren von digitalen Daten (ak) in unterschiedliche Symbole.
7. Sendeanlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Sendeantennen (1.1, 1.2) einen gegenseitigen Abstand von mehr als einer Wellenlänge der Trägerschwingung haben.
8. Sendeanlage nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Sendeantennen (1.1, 1.2) so nahe nebeneinander sind, dass sich ihre Sendebereiche im wesentlichen überdecken.
9. Sendeanlage nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Sendeantennen (1.4, 1.5) bezüglich eines Empfängers (4.1) so angeordnet sind, dass die Unterschiede in der Laufzeit zwischen den verschiedenen Sendeantennen (1.4, 1.5) und dem Empfänger (4.1) viel kleiner als eine Symboldauer (T) eines einzelnen Datenpulses (ak) sind.
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