CN112219378A - 用于使通信系统的至少一个参数适配的方法和设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于使在两个成员之间的通信系统（100）的至少一个参数适配的方法和设备（1），其中至少一个参数根据所估计的将来的信道质量来被更改，其中所述设备（1）被构造为使得在一个时间点检测或确定移动成员的至少一个当前位置并且依据所述当前位置和周围环境模型（3）来估计将来的位置和周围环境，其中据此来估计将来时间点的信道质量，其中基于所述估计来调整所述通信系统（100）的至少一个参数，其中所述通信系统（100）被构造为执行OFDM调制，其中所述至少一个参数是发送符号的循环前缀（CP）。
Description
技术领域
本发明涉及一种在两个成员之间的通信系统的至少一个参数的方法和设备，其中至少一个成员是移动的。
背景技术
从DE 10 2015 214 968 A1公知这种类型的用于使在两个成员之间的通信系统的至少一个参数适配的方法，其中至少一个成员是移动的。在此，在一个时间点确定移动成员的当前位置，并且借助于周围环境模型依据该当前位置来估计将来时间点的信道质量。在此，基于该估计来调整通信系统的至少一个参数。
类似的方法从US 7840220 B2中公知，在该文献中，基于位置以及在该位置处的统计学信道特性来对参数进行调整。
为了经由空中接口（例如LTE连接（Long Term Evolution（长期演进）））来传输消息，这些消息例如在发送之前被划分成符号，使得每个消息由多个符号组成。接着，这些符号例如借助于OFDM调制（Orthogonal Frequency-Division Multiplexing（正交频分复用））来被传输。在发送了一个符号之后，必须等待特定时间，直至能够发送下一个符号。暂停是重要的，以便无线电波在障碍物上的反射不影响下一个无线电信号。这些暂停时间通常通过循环前缀（cyclic prefix，CP）来被实现。在此，该符号的末尾被放在真正的符号前面。在此，循环前缀的长度可调整。例如，如果存在传输错误，则可以增加CP的长度。
本发明所基于的技术问题在于：进一步改善用于使在两个成员之间的通信系统的至少一个参数适配的方法以及提供适合于此的设备。
发明内容
该技术问题的解决方案通过具有权利要求1的特征的方法以及具有权利要求6的特征的设备得到。本发明的其它有利的设计方案从从属权利要求中得到。
用于使在两个成员之间的通信系统的至少一个参数适配的方法，其中至少一个成员是移动的，该方法包括如下方法步骤：在一个时间点确定移动成员的当前位置并且借助于周围环境模型依据该当前位置来估计将来的位置和周围环境，其中据此来估计信道质量。基于对信道质量的估计来调整通信系统的至少一个参数，其中该通信系统使用OFDM调制，其中该至少一个参数是发送符号的循环前缀。经此，可以显著提高在数据传输时的效率。
在一个实施方式中，附加地使该调制的采样率（sampling rate）适配，这进一步改善了传输特性。
在另一实施方式中，依据所估计的K因子来估计信道质量，其中阈值大于1，循环前缀的长度被设置到最小值。优选地，阈值≥ 3。K因子很大意味着反射部分微小，也就是说几乎不需要或者完全不需要循环前缀，使得带宽可以全被用于符号。
在另一实施方式中，在K因子在1左右的范围之内的情况下，如果只有一个或多个先前已知的反射分量被估计，则循环前缀的长度被设置到反射分量的延迟的最大值。该范围例如为0.5 < K < 1.5。在这种情况下，反射处在直接功率（Line of Light（光线），LOS）的量级下。但是，因为这些反射先前已知或根据估计而被标记，所以可以通过延长循环前缀CP来改善传输质量。
附图说明
随后，本发明依据一个优选的实施例进一步予以阐述。附图中：
图1示出了用于使通信系统的至少一个参数适配的设备的示意性框图；以及
图2示出了用于估计循环前缀和采样率的单元的示意性框图。
具体实施方式
在图1中，示出了用于使通信系统100的至少一个参数适配的设备1的框图。设备1包括：周围环境检测装置2；用于估计将来的周围环境的周围环境模型3；用于估计信道的参数的单元4；和用于调整信道的参数的单元5，这些参数接着被转交给通信系统100。周围环境检测装置2包括多个传感装置，诸如摄像机、雷达传感器、激光雷达传感器、超声传感器等等，借助于这些传感装置来确定对象及其特性，尤其是这些对象的反射特性。周围环境检测装置2也具有用于确定位置的装置（例如GPS接收器）。所有这些被检测到的数据D与容差T共同被转交给周围环境模型3。在此，容差T说明了所确定的数据有多可靠。这些数据D及其容差T也可以被传送给其它系统200、例如用于自动驾驶的系统。此外，周围环境模型3也获得成员（例如设备1布置在其中的机动车）的速度和运动矢量。所述速度和运动矢量可以直接被传送给周围环境模型3，要不然周围环境检测装置2传送所述速度和运动矢量。周围环境模型3还可以获得执行与其的通信的其他成员的位置和运动矢量。在此，应注意：周围环境检测装置2必要时也可以检测对象的运动矢量（例如机动车的所意图的行驶路线，该行驶路线经由Car2X（车到X）数据来被传送）。
现在，周围环境模型根据所有这些数据在数字道路地图或类似数据的辅助下确定在将来时间点的周围环境是什么样，其中该将来时间点在秒范围内，例如在1至5秒的范围内。接着，这些数据D1及其容差T1被传送给用于估计信道的参数的单元4。同时，这些数据D1和容差也可以被传送给其它系统200。
单元4包括至少一个模块6，用于确定循环前缀CP的长度。附加地，单元4还可具有一个或多个模块7，用于确定通信系统100的其它参数。接着，模块6确定对于该将来时间点来说显得最合适的循坏前缀CP的长度以及采样率AR，并且将所述长度以及采样率传送给单元5。相对应地，模块7将参数提供给单元5，该单元接着为通信系统100调整这些参数。在此，可以规定：附加地存在从单元4到单元5的另一连接8，经由该另一连接来传输其它信息。替选地或附加地，最佳地也可存在从单元5返回到单元4的连接9，以便交换信息。也可以设置从单元4到周围环境模型3的反馈10。
现在，依据图2来进一步阐述模块6的工作原理。模块6包括：单元11，该单元具有三个子模块12-14；以及用于确定场景的单元15。模块6进一步包括用于估计K因子的单元16。
接着，根据所估计的K因子以及该估计的容差，确定循环前缀CP的长度以及规定采样率AR，其中这以流程图的形式来呈现。稍后还进一步阐述这一点。但是，首先应该进一步描述单元11、15和16的作用方式。给这三个子模块12-14以及单元15分别输送数据D1和容差T1。在此，在子模块12中估计成员之间的直接功率LOS、即有多少功率在没有反射的情况下被接收到。而在子模块13中估计被反射的功率RP。最后，在子模块14中估计被反射的信号的延迟有多大。接着，所确定的值及其容差被传送给单元16。附加地，单元15估计将来的场景，例如成员（例如机动车）是处在密集的城市交通中还是处在开阔的高速公路上。这也与容差一起被传送给单元16，其中容差分别以虚线来呈现。接着，单元16可以在考虑容差的情况下根据这些数据来估计用于相应的发送或接收循环的K因子。
现在，随后阐述如何根据所估计的K因子来调整循环前缀CP的长度。依据针对K因子所选择的值来阐述这一点。首先，在步骤S1中询问K因子是否>> 1，即是否大于例如为5或10的阈值。如果情况如此，则这意味着反射可忽略。但是，在这种情况下不需要循环前缀CP，使得在步骤S2中可以将循环前缀CP的长度设置到最小值（在极限情况下设置到0）并且可以将该长度与合适的采样率AR共同转交给输出单元17。
而如果在S1中的询问得出K因子≈ 1，也就是说在1左右的范围内（例如0.5 < K因子 < 1.5），则应在步骤S3中进行情况区分。如果在传输间隔内只存在一个占主导的反射分量，则可以通过延长循环前缀CP来改善接收质量并且可靠地识别所传输的符号。为此，在步骤S4中将循环前缀CP的长度延长到占主导的反射分量的最大延迟。而如果预期有多个反射分量，则在步骤S5中询问这些反射分量是否被分类为可分辨或可区分。如果情况如此，则可以再次将循环前缀CP的长度调整到这些反射分量的最大延迟。否则，在步骤S6中将这些反射分量标记为可区分或可分辨，并且在步骤S7中估计为此所需的采样率，接着该采样率在步骤S8中被转交给单元5。另一种可能性是：K因子虽然≈ 1，但是在特定间隔内预期没有反射。这种间隔在步骤S9中被表征为“空闲间隔”并且在步骤S8中被转交给单元5。即在K因子<< 1的情况下，这些反射分量的功率占主导。这些情况可以像在有多个分量的情况下的k ≈1那样被处理，其中附加地设置特征位（Flag），该特征位应预期没有直接功率LOS（Line ofSight（视线））。易于理解的是：在K ≈ 1与K >> 1之间的中间值的情况下，可以相对应地减小循环前缀CP的长度。
应进一步注意：这些单元或模块11-16并非强制只被分配给模块6。更确切地说，也可能的是：这些单元或模块被构造为上游的独立单元，这些独立单元的数据不仅被传送给模块6而且被传送给模块7。
Claims (6)
1.一种用于使在两个成员之间的通信系统（100）的至少一个参数适配的方法，其中至少一个成员是移动的并且是机动车，其中在一个时间点确定移动成员的当前位置，并且借助于周围环境模型（3）在数字道路地图的辅助下依据所述当前位置、所检测到的对象及其特性以及所述成员的速度和运动矢量来估计将来的位置和周围环境，其中将来时间点在秒范围内，其中据此来估计将来时间点的信道质量，其中基于所述估计来调整所述通信系统（100）的至少一个参数，其中
所述通信系统（100）使用OFDM调制，其中所述至少一个参数是发送符号的循环前缀（CP）。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，附加地调整作为参数的采样率（AR）。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，依据所估计的K因子来估计所述信道质量，其中所述K因子说明了成员间的直接功率（LOS）与经由反射所接收到的功率（RP）之比。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在所估计的K因子大于阈值的情况下，其中所述阈值大于1，将所述循环前缀（CP）的长度设置到最小值。
5.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于，在K因子在1左右的范围之内的情况下，如果只有一个或多个先前已知的反射分量被估计，则所述循环前缀的长度被设置到反射分量的延迟的最大值。
6.一种用于使在两个成员之间的通信系统（100）的至少一个参数适配的设备（1），其中成员是移动的机动车，其中至少一个参数根据所估计的将来的信道质量来被更改，其中所述设备（1）被构造为使得在一个时间点检测或确定所述机动车的至少一个当前位置并且借助于周围环境模型（3）在数字道路地图的辅助下依据所述当前位置、所检测到的对象及其特性以及所述成员的速度和运动矢量来估计将来的位置和周围环境，其中将来时间点在秒范围内，其中据此来估计将来时间点的信道质量，其中基于所述估计来调整所述通信系统（100）的至少一个参数，其中
所述通信系统（100）被构造为执行OFDM调制，其中所述至少一个参数是发送符号的循环前缀（CP）。
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