DE10055643A1 - Verfahren zum Ermitteln von Einstellparameter einer Empfangseinheit, zugehörige Einheiten und zugehöriges Programm - Google Patents

Abstract

Erläutert wird unter anderem ein Verfahren, bei dem die Ursprungs-Übertragungseigenschaften einer Übertragungsstrecke (116) bei einer Ursprungsübertragungsrate von Daten ermittelt werden. Die Ursprungs-Übertragungseigenschaften der Übertragungsstrecke (116) werden für die Ermittlung von Filterkoeffizienten einer Kanal-Entzerrereinheit (124) eingesetzt, die über die Übertragungsstrecke (116) übertragene Signale bei einer von der Ursprungsübertragungsrate abweichenden Zielübertragungsrate entzerrt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren, bei dem Einstellparame­ ter einer Empfangseinheit, z. B. die Filterkoeffizienten für eine Kanal-Entzerrereinheit und/oder eine Echo-Entzerrerein­ heit, nach dem Umschalten der Übertragungsrate von Daten über eine Übertragungsstrecke neu ermittelt werden müssen. Ein anderer Einstellparameter, der jedes Mal nach dem Umschalten der Übertragungsrate neu ermittelt werden muss, ist z. B. der Verstärkungswert eines Regelverstärkers.

Der Kanal-Entzerrereinheit werden Eingangssignalwerte zuge­ führt, die von den Übertragungseigenschaften einer Übertra­ gungsstrecke zwischen einem Sender und einem Empfänger abhän­ gen. Die Kanal-Entzerrereinheit berechnet aus den Eingangs­ signalwerten und aus den Werten der Filterkoeffizienten Aus­ gangssignalwerte, die weniger stark von den Übertragungsei­ genschaften der Übertragungsstrecke abhängen als die Ein­ gangssignalwerte.

Der Echo-Entzerrereinheit werden ebenfalls Eingangssignalwer­ te zugeführt. Die Echo-Entzerrereinheit berechnet aus den Eingangssignalwerten und aus Werten für mindestens einen Filterkoeffizienten Ausgangssignalwerte, die ein durch eine Echostrecke erzeugtes Echo nachbilden.

Die Entzerrereinheit ist entweder eine Schaltungsanordnung, die ohne ein Programm arbeitet. Alternativ kann die Entzer­ rereinheit auch einen Prozessor enthalten, der ein Programm ausführt, z. B. einen Signalprozessor. Die Entzerrereinheit enthält üblicherweise eine Filtereinheit mit einer Kette von Verzögerungsfunktionen. Die Ausgangswerte der Verzögerungs­ funktionen werden in Multiplizierfunktionen mit den Werten für die Filterkoeffizienten multipliziert. Die Ergebnisse der Multiplikation werden mit Hilfe einer Addierfunktion addiert. Für Kanalentzerrereinheiten und Echoentzerrereinheiten sind vielfältige Verfahren zum Vorgeben der Filterkoeffizienten bekannt. Ein häufig verwendetes Verfahren ist die Minimierung von Fehlerquadraten. Diese Minimierung lässt sich auch mit Hilfe von rekursiven Verfahren ausführen.

Als Übertragungsstrecke werden elektrisch leitende Leitungen oder Wellenleiter im optischen Bereich eingesetzt. Die Über­ tragungsstrecke kann auch eine Funkstrecke enthalten. Die Echostrecke wird durch elektromagnetische Kopplung der Sende- und der Empfangskomponenten gebildet.

Bei bekannten Verfahren wird nach dem Wechsel der Übertra­ gungsrate die Entzerrereinheit mit Hilfe einer Trainingsda­ tenfolge an die Eigenschaften der Übertragungsstrecke bzw. an die Eigenschaften der Echostrecke adaptiert. Erst danach werden Nutzdaten übertragen.

Es ist Aufgabe der Erfindung, zum Ermitteln von Einstellpara­ metern einer Empfangseinheit, insbesondere von Filterkoeffi­ zienten einer Kanal-Entzerrereinheit und/oder einer Echo- Entzerrereinheit und/oder zum Ermitteln von Übertragungsei­ genschaften, bei einer einzustellenden Übertragungsrate ein­ einfaches Verfahren anzugeben, das insbesondere einen schnel­ len Wechsel der Übertragungsrate ermöglicht. Außerdem sollen zugehörige Einheiten, z. B. eine zugehörige Kanal- Entzerrereinheit und eine zugehörige Echo-Entzerrereinheit, sowie ein zugehöriges Programm angegeben werden.

Die auf das Verfahren bezogene Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Verfahrensschritte gelöst. Wei­ terbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung geht von der Überlegung aus, dass die Übertra­ gungsrate abhängig von den Übertragungseigenschaften der Übertragungsstrecke gewählt werden soll. Bei der Übertragung der Daten über die Übertragungsstrecke treten lineare und nicht lineare Verzerrungen auf. Außerdem werden dem Nutzsig­ nal Störgrößen überlagert, wie z. B. Störimpulse, Netzein­ streuungen, thermisches Rauschen. Ändert sich eine dieser Größen, so kann die Übertragungsrate erhöht werden bzw. muss die Übertragungsrate verringert werden. Bei veränderten Über­ tragungseigenschaften müssen auch die Einstellparameter geän­ dert werden. Andererseits ist davon auszugehen, dass sich die Übertragungseigenschaften ein und derselben Übertragungsstre­ cke nur in einem begrenzten Rahmen und oft auch vorhersagbar ändern werden. So enthält die Übertragungsstrecke oft auch Sende- und Empfangsfilter, deren Übertragungsfunktion abhän­ gig von der Übertragungsrate anders vorgegeben wird. Der Einfluss der geänderten Übertragungsfunktion auf die Gesamt- Übertragungsfunktion der Übertragungsstrecke lässt sich di­ rekt angeben und damit auch berücksichtigen.

Ausgehend von den bei der einen Datenübertragungsrate gelten­ den Einstellparametern oder erfassten Übertragungseigenschaf­ ten lässt sich zumindest eine Näherung für die Einstellpara­ meter oder die Übertragungseigenschaften der anderen Daten­ übertragungsrate ermitteln. Bei dem erfindungsgemäßen Verfah­ ren werden die bei der einen Übertragungsrate gewonnenen Einstellparameter und/oder Übertragungseigenschaften als a- priori-Wissen, d. h. als Vorkenntnisse, für die Bestimmung der Einstellparameter und/oder der Übertragungseigenschaften bei der anderen Datenrate genutzt. Ausgehend von den Übertra­ gungseigenschaften bei der einzustellenden Übertragungsrate lassen sich Einstellparameter der Empfangseinheit ermitteln, z. B. Filterkoeffizienten der Entzerrereinheit. Jedoch lässt sich die vorhergesagte Übertragungseigenschaft auch für ande­ re Zwecke einsetzen.

Die Übertragungseigenschaften der Übertragungsstrecke lassen sich unter anderem durch die folgenden Funktionen angeben:

• - durch die Gewichtsfunktion, die auch als Stoßantwort oder Impulsantwort bezeichnet wird. Die Bezeichnung der Ge­ wichtsfunktion ist in der Literatur uneinheitlich. Hier werden die Gewichtsfunktion mit h(t) und ihre Schätzung als h⁺(t) bezeichnet,
• - durch die Übertragungsfunktion, die auch als Übertra­ gungsfaktor oder als Frequenzgang bezeichnet wird. Hier soll die Übertragungsfunktion mit H(f) bezeichnet werden, wobei f die Frequenz ist,
• - durch die Übergangsfunktion, die auch als Sprungantwort bezeichnet wird, und
• - durch eine der Übergangsfunktion entsprechende Frequenz­ funktion.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren lassen sich die Übertra­ gungseigenschaften für die Ursprungsübertragungsrate bei­ spielsweise messen. Andere Möglichkeiten zum Ermitteln der Ursprungsübertragungseigenschaften werden im Folgenden im Zusammenhang mit Weiterbildungen erläutert.

Bei einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die Ursprungsübertragungseigenschaften der Übertra­ gungsstrecke bei einer Ursprungsübertragungsrate von Daten über die Übertragungsstrecke ermittelt. Die Ursprungsübertra­ gungseigenschaften der Übertragungsstrecke werden dann für die Ermittlung von Filterkoeffizienten der Kanal- Entzerrereinheit für den Betrieb bei der Zielübertragungsrate eingesetzt. Die Kanal-Entzerrereinheit entzerrt anschließend die über die Übertragungsstrecke bei einer von der Ursprungs­ übertragungsrate abweichenden Zielübertragungsrate übertrage­ nen Signale.

Bei einer alternativen Weiterbildung der Erfindung werden die Ursprungsübertragungseigenschaften einer Echostrecke bei einer Ursprungsübertragungsrate von Daten über eine Übertra­ gungsstrecke ermittelt. Über die Echostrecke werden Daten zum Sender zurückgekoppelt, die zuvor und/oder anschließend über die Übertragungsstrecke übertragen worden sind bzw. werden. Aus den Ursprungs-Übertragungseigenschaften der Echostrecke werden Filterkoeffizienten der Echo-Entzerrereinheit so er­ mittelt, dass die Rückkopplung der Daten bei einer von der Ursprungsübertragungsrate abweichenden Zielübertragungsrate ausgeglichen wird.

Beide Verfahren führen dazu, dass bei einem Wechsel der Über­ tragungsrate bereits von Filterkoeffizienten ausgegangen wird, die eine gute Näherung für die veränderten Übertra­ gungseigenschaften sind. Im Vergleich zu einem Adaptionsvor­ gang, bei dem die Filterkoeffizienten am Anfang beispielswei­ se alle den Wert Null haben, wird die Anzahl der Adaptions­ schritte erheblich herabgesetzt. Damit sinkt auch die Zeit für das Adaptieren der Entzerrereinheit. Gegebenenfalls kann auch sofort mit der Übertragung von Nutzdaten bei der geän­ derten Übertragungsrate begonnen werden.

Bei einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Entzerrereinheit bei der Ursprungsübertragungsrate adap­ tiert. Vor dem Umschalten auf die Zielübertragungsrate werden aus den Filterkoeffizienten der Entzerrereinheit in der adap­ tierten Betriebsweise die Ursprungsübertragungseigenschaften ermittelt. Dabei wird von der Erkenntnis ausgegangen, dass in den Filterkoeffizienten der Entzerrereinheit die Übertra­ gungseigenschaften direkt oder indirekt hinterlegt sein müs­ sen, weil die Entzerrereinheit dem Einfluss der Übertragungs­ eigenschaften bzw. dem Einfluss der Echostrecke entgegen­ wirkt. Im Zusammenhang mit Ausführungsbeispielen wird unten erläutert, wie die Filterkoeffizienten zum Ermitteln der Impulsantwort eingesetzt werden können. Die Übertragungsei­ genschaften lassen sich jedoch auch auf andere Arten aus den Filterkoeffizienten ermitteln. Durch das Nutzen der Filterko­ effizienten für das Ermitteln der Ursprungsübertragungseigenschaften sind keine zusätzlichen Messgeräte zum Ermit­ teln der Übertragungseigenschaften erforderlich. Außerdem können die Übertragungseigenschaften während der Übertragung von Nutzsignalen über die Übertragungsstrecke bzw. über die Echostrecke ermittelt werden. Damit sinkt die Übertragungsra­ te nicht aufgrund von zu übertragenden Messdatenfolgen.

Bei einer Ausgestaltung werden zum Ermitteln der Ursprungs- Impulsantwort der Echostrecke die Werte von Filterkoeffizien­ ten der Echo-Entzerrereinheit in der adaptierten Betriebswei­ se der Echo-Entzerrereinheit bei der Ursprungsübertragungsra­ te gelesen. Die gelesenen Filterkoeffizienten werden dann als Komponenten der Ursprungsimpulsantwort eingesetzt. Eine auf­ wendige Berechnung der Impulsantwort, z. B. durch Lösung eines Gleichungssystems, ist nicht erforderlich. Gegebenenfalls sind die Komponenten der Impulsantwort noch mit einem ein­ heitlichen Faktor zu wichten, der die Verstärkung eines Emp­ fangsverstärkers und/oder eines Sendeverstärkers berücksich­ tigt. Das Bestimmen der Impulsantwort wird bei der Übertra­ gung von Nutzsignalen durchgeführt. Der Ausgestaltung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass die Echo-Entzerrereinheit zur Nachbildung des Echos die Echostrecke nachbildet. Durch den Aufbau der Echo-Entzerrereinheit stimmen die Filterkoeffi­ zienten gerade mit den Komponenten der Impulsantwort überein.

Bei einer anderen Ausgestaltung werden die Werte der Filter­ koeffizienten der Kanal-Entzerrereinheit in der adaptierten Betriebsweise gelesen, d. h. bei der Ursprungsübertragungsra­ te. Die Ursprungsimpulsantwort der Übertragungsstrecke wird ausgehend von einem Gleichungssystem berechnet, das vorzugs­ weise überbestimmt ist, und das den Zusammenhang von Filter­ koeffizienten und Impulsantwort angibt. Das Gleichungssystem enthält mehrere Gleichungen, die jeweils mehrere Werte mit Hilfe mehrerer mathematischer Operationen verknüpfen. Das Ermitteln der Ursprungsimpulsantwort aus den Filterkoeffi­ zienten lässt sich bei laufender Übertragung von Nutzdaten bei der Ursprungsübertragungsrate ausführen.

Ist die Zielübertragungsrate kleiner als die Ursprungsüber­ tragungsrate, so lässt sich die Zielimpulsantwort ermitteln, indem:

• - zunächst die Impulsantwort bei der Ursprungsübertragungs­ rate ermittelt wird,
• - die Impulsantwort mit einem Sendeimpuls gefaltet wird, dessen Breite von der Übertragungsrate abhängt,
• - die gefaltete Impulsantwort mit einem Tiefpassfilter gefiltert wird, dessen Grenzfrequenz von der Zielübertra­ gungsrate abhängt,
• - aus der gefilterten Impulsantwort ausgewählte Werte als Werte der Impulsantwort bei der Zielübertragungsrate ü­ bernommen werden und/oder durch Approximation zwischen den Werten der gefilterten Impulsantwort liegende Werte als Werte der Impulsantwort bei der Zielübertragungsrate übernommen werden.

Das Ermitteln der Zielimpulsantwort wird somit im Zeitbereich ausgeführt. Eine Transformation in den Frequenzbereich mit Hilfe einer Fourier-Transformation oder mit Hilfe einer schnellen Fourier-Transformation ist nicht erforderlich. Die Faltungsoperation lässt sich auf einfache Art mit einem Sig­ nalprozessor ausführen. Durch die Faltung mit einem Sendeim­ puls wird die Impulsantwort zunächst verbreitert. Nach dem Filtern mit dem Tiefpassfilter werden dann nur bestimmte Werte ausgewählt. Ein solcher Auswahlvorgang wird auch als Vereinzeln bezeichnet.

Ist die Zielübertragungsrate kleiner als die Ursprungsüber­ tragungsrate, so wird die Übertragungsfunktion für die Ziel­ übertragungsrate bei einer nächsten Weiterbildung ermittelt, indem:

• - die Impulsantwort bei der Ursprungsübertragungsrate er­ mittelt wird,
• - aus der Impulsantwort bei der Ursprungsübertragungsrate durch eine Transformation die Übertragungsfunktion bei der Ursprungsübertragungsrate ermittelt wird,
• - die Übertragungsfunktion mit einer Filterfunktion multi­ pliziert wird, deren Grenzfrequenz von der Zielübertra­ gungsrate abhängt,
• - die multiplizierte Übertragungsfunktion mit einem Faktor gewichtet wird, der vorzugsweise von der Sendeenergie bei der Ursprungsübertragungsrate abhängt.

Die gewichtete Übertragungsfunktion ist bereits die Zielüber­ tragungsfunktion, d. h. die Übertragungsfunktion bei der Ziel­ übertragungsrate. Durch Transformation der Zielübertragungs­ funktion in den Zeitbereich, z. B. mit Hilfe einer inversen Fourier-Transformation, lässt sich die Impulsantwort bei der Zielübertragungsrate ermitteln. Aus der Zielimpulsantwort werden dann die Filterkoeffizienten berechnet, wie unten noch näher erläutert wird. Alternativ lassen sich die Filterkoef­ fizienten auch ohne Rücktransformation in den Zeitbereich aus der Zielübertragungsfunktion ermitteln. Die gewählte Art zum Ermitteln der Filterkoeffizienten hängt von der verwendeten Entzerrereinheit ab.

Das Ermitteln der Zielübertragungsfunktion ist zwar durch die auszuführenden Transformationen aufwendiger als das Ermitteln der Impulsantwort, führt jedoch zu genaueren Ergebnissen bei der Bestimmung der Zielübertragungseigenschaften, z. B. der Zielimpulsantwort oder der Zielübertragungsfunktion.

Ist bei einer nächsten Weiterbildung die Zielübertragungsrate größer als die Ursprungsübertragungsrate, so lässt sich die Impulsantwort für die Zielübertragungsrate ermitteln, indem:

• - die Impulsantwort bei der Ursprungsübertragungsrate er­ mittelt wird,
• - die Impulsantwort mit einem Sendeimpuls gefaltet wird, dessen Breite von der Zielübertragungsrate abhängt,
• - Zwischenwerte für Zeitpunkte festgelegt werden, die zwi­ schen den Zeitpunkten für die Impulsantwort oder für die gefaltete Impulsantwort liegen,
• - die so festgelegte Impulsantwort mit einer Filtereinheit gefiltert wird, deren Grenzfrequenz von der Zielübertra­ gungsrate abhängt, und
• - die gefilterte Impulsantwort für die Zielübertragungsrate eingesetzt wird.

Durch das Falten der Ursprungs-Impulsantwort mit dem Sendeim­ puls wird die Breite der Impulsantwort verringert. Durch das Festlegen von Zwischenwerten lässt sich die für das Empfangs­ system festgelegte Abtastrate wieder erreichen. Die Zwischen­ werte erhalten beispielsweise am Anfang den Wert Null. Durch das Filtern werden die Zwischenwerte dann an die bereits vorhandenen Werte angeglichen. Die gefilterte Impulsantwort stellt bereits eine gute Näherung für die tatsächliche Im­ pulsantwort bei der Zielübertragungsrate dar.

Auch bei einer Erhöhung der Übertragungsrate lässt sich die Impulsantwort ohne Transformation in den Frequenzbereich ermitteln. Auch die Filterkoeffizienten für die Zielübertra­ gungsrate sind ohne Transformation in den Frequenzbereich ermittelbar.

Bei einer anderen Weiterbildung wird die Zielübertragungs­ funktion einer Zielübertragungsrate ermittelt, die größer als die Ursprungsübertragungsrate ist, indem:

• - die Impulsantwort bei der Ursprungsübertragungsrate er­ mittelt wird,
• - aus der Impulsantwort bei der Ursprungsübertragungsrate durch eine Transformation die Übertragungsfunktion bei der Ursprungsübertragungsrate ermittelt wird,
• - die Übertragungsfunktion mit einer Filterfunktion multi­ pliziert wird, deren Grenzfrequenz von der Ursprungsüber­ tragungsrate abhängt,
• - ausgehend von der Ursprungsübertragungsfunktion oder der gefilterten Ursprungsübertragungsfunktion die Zielüber­ tragungsfunktion für die Zielübertragungsrate extrapo­ liert wird,
• - die extrapolierte Übertragungsfunktion mit einer Filter­ funktion multipliziert wird, deren Grenzfrequenz von der Zielübertragungsrate abhängt,
• - die multiplizierte Übertragungsfunktion oder die extrapo­ lierte Übertragungsfunktion mit einem Wichtungsfaktor ge­ wichtet wird, der vorzugsweise den Einfluss der Sende­ energie bei der Ursprungsübertragungsrate berücksichtigt.

Die gewichtete Übertragungsfunktion ist bereits die Zielüber­ tragungsfunktion. Ausgehend von der Zielübertragungsfunktion lässt sich durch Rücktransformation in den Zeitbereich die Zielimpulsantwort bei der Zielübertragungsrate ermitteln. Ausgehend von der Zielimpulsantwort lassen sich dann die Filterkoeffizienten bestimmen. Alternativ kann bereits die gewichtete Übertragungsfunktion zum Festlegen der Filterkoef­ fizienten herangezogen werden. In diesem Fall entfällt die Rücktransformation in den Zeitbereich. Das Einbeziehen der Übertragungsfunktion führt zu einer genaueren Extrapolation der Zielübertragungseigenschaften.

Durch das Multiplizieren mit den Filterfunktionen lässt sich zunächst der Einfluss des Empfangsfilters bei der Ursprungs­ übertragungsrate beseitigen. Nach der Extrapolation lässt sich dann der Einfluss des Empfangsfilters bei der Zielüber­ tragungsrate wieder berücksichtigen. Für unterschiedliche Übertragungsraten werden nämlich Empfangsbilder mit unter­ schiedlichen Filtereigenschaften eingesetzt.

Bei einer Ausgestaltung wird zur Extrapolation ein mathemati­ sches Kanalmodell der Übertragungsstrecke oder der Echostre­ cke eingesetzt. Es lassen sich jedoch auch andere Extrapola­ tionsverfahren einsetzen, z. B. mit Hilfe von Funktionen höhe­ ren Grades.

Bei einer Weiterbildung werden die Werte der Zielimpulsant­ wort bei einer Echo-Entzerrereinheit direkt als Werte für die Filterkoeffizienten eingesetzt. Direkt bedeutet, dass kein aufwendiges Gleichungssystem mehr zu lösen ist. Gegebenen­ falls wird beispielsweise nur der Einfluss der Sende- bzw. Empfangsverstärkung durch Multiplikation der Komponenten der Impulsantwort mit einem einheitlichen Faktor berücksichtigt. Die Filterkoeffizienten werden also mit einem Verfahren be­ stimmt, das ein Umkehrverfahren zu dem Verfahren ist, mit dem zuvor aus den Filterkoeffizienten die Impulsantwort bei der Ursprungsübertragungsrate bestimmt worden ist.

Bei einer anderen Weiterbildung werden aus den Werten der Impulsantwort oder den Werten für die Zielübertragungsfunkti­ on die Werte der Filterkoeffizienten nach einem Verfahren ermittelt, bei dem für die Entzerrereinheit geltende Zusam­ menhänge ausgenützt werden. Vorzugsweise wird ein Verfahren eingesetzt, das eine Umkehr des Verfahrens zum Bestimmen der Ursprungsimpulsantwort aus den Filterkoeffizienten ist. Bei einem sogenannten Zero-Forcing-Filters lassen sich die Fil­ terkoeffizienten auf vergleichsweise einfache Art aus der Zielübertragungsfunktion ermitteln. Bei anderen Filterarten wird auf ein Gleichungssystem zurückgegriffen, das auch für die Ermittlung der Impulsantwort gilt. Das Gleichungssystem wird nun bei bekannter Zielimpulsantwort nach den Filterkoef­ fizienten umgestellt. Eingesetzt wird auch ein Verfahren, bei dem die Arbeitsweise der Entzerrereinheit bei der Übertragung eines Einsimpulses berücksichtigt wird. Bei einer solchen Vorgehensweise müsste nämlich die Impulsantwort empfangen werden. Deshalb lässt sich die bereits ermittelte Impulsant­ wort zum Berechnen der Filterkoeffizienten nach einer Formel nutzen, in der eigentlich die Empfangswerte einzusetzen sind.

Bei einer anderen Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfah­ rens wird nach dem Ermitteln der Filterkoeffizienten eine Trainingsphase der Entzerrereinheit bis zur Adaption ausge­ führt. Eine Adaption ist beispielsweise erreicht, wenn der erzielte Signal-Stör-Abstand kleiner als 5 Prozent eines sich einstellenden Endwertes ist. Erst nach der Trainingsphase werden Nutzdaten über die Übertragungsstrecke übertragen. Die in der Trainingsphase übertragenen Trainingsdaten sind so gewählt, dass die Adaption so schnell wie möglich ausgeführt werden kann. Jedoch lassen sich auch ohne Trainingsphase nach dem Bestimmen der Koeffizienten sofort Nutzdaten mit der geänderten Übertragungsrate übertragen.

Bei einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens enthält die Übertragungsstrecke elektrisch leitfähige Leitun­ gen, z. B. aus Kupfer. Bei der Weiterbildung enthält die Über­ tragungsstrecke mindestens ein Paar elektrisch leitender Leitungen, z. B. Kupferleitungen. Diese Leitungen werden zur Übertragung von digitalen Daten mit Übertragungsraten größer als 150 Kilobit pro Sekunde gemäß einem xDSL-Verfahren (x- Digital Subscriber Line) eingesetzt. Solche Verfahren sind in internationalen Standards standardisiert. Vertreter von xDSL- Verfahren sind beispielsweise das ADSL-Verfahren (Asymmetrical DSL) und das SDSL-Verfahren (Symmetrical DSL). Ein sol­ ches Verfahren ist z. B. von der ETSI (European Telecommunica­ tion Standard Institute) festgelegt worden, siehe Standard 192-2320. Bei diesen Verfahren werden Übertragungsraten ge­ wählt, die an der Grenze der maximal möglichen Übertragungs­ rate liegen. Verbessern sich die Übertragungseigenschaften der Übertragungsstrecke oder verschlechtern sich die Übertra­ gungseigenschaften der Übertragungsstrecke, so ist eine schnelle Anpassung der Übertragungsrate erforderlich. Um bei der neuen Übertragungsrate ein schnelles Einschwingen des Entzerrers zu ermöglichen, ist die explizite Ermittlung der Übertragungseigenschaften hilfreich.

Bei einer anderen Weiterbildung sind die Filterkoeffizienten (w) einer Entzerrereinheit die Zieleinstellparameter. Außer­ dem wird aus den Filterkoeffizienten (w) ein Zieleinstellpa­ rameter für einen automatischen Verstärker gewonnen, vorzugs­ weise für einen automatischen Regelverstärker. Ausgehend von den Filterkoeffizienten werden diese so gewichtet, dass sich für die Summe der Filterkoeffizienten ein vorgegebener Wert ergibt. Der Wichtungsfaktor wird dann zur Bestimmung des Verstärkungswertes für die Zielübertragungsrate eingesetzt. Gegebenenfalls wird auch der Verstärkungswert bei der Ur­ sprungsübertragungsrate für das Festlegen des Verstärkungs­ wertes für die Zielübertragungsrate eingesetzt.

Die Erfindung betrifft außerdem eine Einheit, insbesondere eine Kanal-Entzerrereinheit bzw. eine Echo-Entzerrereinheit, die so aufgebaut ist, dass bei ihrem Betrieb ein erfindungs­ gemäßes Verfahren bzw. eine seiner Weiterbildungen ausgeführt wird. Damit gelten die oben genannten technischen Wirkungen auch für diese Einheit.

Weiterhin betrifft die Erfindung ein Programm mit einer Be­ fehlsfolge, bei deren Ausführung durch einen Prozessor die Verfahrensschritte eines der erfindungsgemäßen Verfahren bzw. einer der Weiterbildungen ausgeführt werden. Die oben genann­ ten technischen Wirkungen gelten auch hier.

Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung an Hand der beiliegenden Zeichnungen erläutert. Darin zeigen:

Fig. 1 Verfahrensschritte, die beim Wechseln der Übertra­ gungsrate ausgeführt werden,

Fig. 2 ein SDSL-System,

Fig. 3 eine Filtereinheit einer Sende-Empfangs-Einheit des SDSL-Systems,

Fig. 4A eine Übertragungsfunktion bei einer Ursprungsüber­ tragungsrate, die größer als eine Zielübertragungs­ rate ist,

Fig. 4B eine Zielimpulsantwort bei der Zielübertragungsra­ te, die kleiner als die Ursprungsübertragungsrate ist,

Fig. 5A eine Ursprungsübertragungsfunktion bei einer Ur­ sprungsübertragungsrate, die kleiner als eine Ziel­ übertragungsrate ist,

Fig. 5B eine Ursprungsimpulsantwort bei der Ursprungsüber­ tragungsrate, die kleiner als die Zielübertragungs­ rate ist,

Fig. 6A eine Zielübertragungsfunktion,

Fig. 6B das Ermitteln von Filterkoeffizienten eines Zero- Forcing-Filters aus der Zielübertragungsfunktion, und

Fig. 7 ein Diagramm mit dem Signal-Stör-Abstand für zwei Adaptionsverfahren abhängig von der Länge der Trai­ ningsdatenfolge.

Fig. 1 zeigt fünf Verfahrensschritte, die beim Wechseln der Übertragungsrate von einer Ursprungsübertragungsrate A auf eine kleinere Zielübertragungsrate B bzw. auf eine größere Zielübertragungsrate C in einem Empfangsteil 10 ausgeführt werden:

1. Adaption auf die Ursprungsübertragungsrate A

Das Empfangsteil 10 enthält einen Kanalentzerrer 124, dessen Aufbau unten an Hand der Fig. 3 näher erläutert wird. Der Kanalentzerrer 124 wirkt Verzerrungen entgegen, die bei der Übertragung von Daten über eine Übertragungsstrecke 116 ent­ stehen. Mit Hilfe eines bekannten Verfahrens wird der Entzer­ rer 124 an die Übertragungseigenschaften der Übertragungs­ strecke 116 angepasst. Zum Anpassen wird eine Trainingsdaten­ folge eingesetzt. Das Anpassen dauert beispielsweise etwa 30 Sekunden für ein SDSL-System, das bei einer Bitrate von 1 Mbit/s betrieben wird, siehe Diagramm 12, in welchem der Signal-Stör-Abstand abhängig von der Zeit t während des Adap­ tionsvorganges dargestellt ist. Beim Anpassen wird auch der Verstärkungswert eines automatischen Regelverstärkers AGC (Automatic Gain Control) in dem Empfangsteil 10 eingestellt. Nach dem Adaptieren werden Nutzdaten über die Übertragungs­ strecke 116 übertragen, im Kanalentzerrer 124 entzerrt und anschließend vom Empfangsteil 10 zur weiteren Bearbeitung an nachfolgende Bearbeitungseinheiten ausgegeben, siehe Pfeil 14.

2. Bestimmung der Übertragungseigenschaften der Übertragungs­ strecke

Die Filterkoeffizienten der Entzerrereinheit 124 werden gele­ sen und bilden einen Parametersatz PA, aus dem die Kanalimpulsantwort hA(t) bei der Ursprungsübertragungsrate A ermit­ telt wird, siehe Kurvenverlauf 16. Der Verfahrensschritt 2 wird unten an Hand der Fig. 2 und 3 näher erläutert.

3. Bestimmung der Kanalimpulsantwort hB(t) bzw. hC(t) und/oder der Übertragungsfunktion HB(f) bzw. HC(f) bei der Zielübertragungsrate B bzw. C

Ausgehend von der Kanalimpulsantwort hA(t) wird die Kanalim­ pulsantwort hB(t) bei Verringerung der Übertragungsrate, siehe Kurvenverlauf 18, bzw. hC(t) bei einer Erhöhung der Übertragungsrate ermittelt. Dabei wird eine Interpolation oder eine Extrapolation ausgeführt. Zusätzlich werden ver­ schiedene Filterschritte ausgeführt. Der Verfahrensschritt wird unten an Hand der Fig. 4A bis 5B näher erläutert. Zusätzlich oder alternativ wird gegebenenfalls die Übertra­ gungsfunktion HB(f) für die geringere Übertragungsrate bzw. HC(f) für die höhere Übertragungsrate ermittelt.

4. Bestimmung der Entzerrerkoeffizienten für die Zielübertra­ gungsrate B

Der Verfahrensschritt 4 ist eine Umkehrung des Verfahrens­ schrittes 2, jedoch nun bezogen auf die Zielübertragungsrate B bzw. C. Die Entzerrerkoeffizienten werden aus der Zielim­ pulsantwort hB(t) bzw. hC(t) oder aus der Übertragungsfunkti­ on HB(f) bzw. HC(f) bestimmt. Es ergibt sich für einen Para­ metersatz PB der Filterkoeffizienten ein Kurvenverlauf 20. An Hand der Fig. 6A und 6B wird der Verfahrensschritt 4 für ein Zero-Forcing-Filter näher erläutert, wobei die Kanalüber­ tragungsfunktion HB(f) eingesetzt wird. Am Ende des Verfah­ rensschrittes 4 liegt ein Parametersatz PB für die Filterko­ effizienten des Kanalentzerrers 124 vor.

5. Adaption an die Zielübertragungsrate

Der Parametersatz PB bzw. PC wird zum Belegen der Filterkoef­ fizienten der Entzerrereinheit 124 mit Startwerten genutzt. Über die Übertragungsstrecke 116 wird eine Trainingsdatenfol­ ge 22 mit der Zielübertragungsrate B bzw. C gesendet. Der Kanalentzerrer 124 wird mit einem bekannten Verfahren an die Übertragungseigenschaften der Übertragungsstrecke bei der Zielübertragungsrate B bzw. C adaptiert. Der Adaptionsverlauf ist in einem Diagramm 24 dargestellt. Aufgrund der günstigen Startwerte wird die Adaption in einem sehr kurzen Zeitinter­ vall ausgeführt, z. B. innerhalb von ein bis zwei Sekunden. Nach der Trainingsphase wird mit der Übertragung von Nutzda­ ten über die Übertragungsstrecke 116 bei der Zielübertra­ gungsrate B bzw. C begonnen. Die Nutzdaten werden im Kana­ lentzerrer 124 entzerrt und dann an weitere Bearbeitungsein­ heiten 26 weitergeleitet. Eine genauere Darstellung des Dia­ gramms 24 wird unten an Hand der Fig. 7 näher erläutert.

Fig. 2 zeigt ein SDSL-System (Symmetrical Digital Subscriber Line) 110, das zwei Sende-Empfangs-Einheiten 112 und 114 enthält, die durch eine Übertragungsstrecke 116 verbunden sind. Die Übertragungsstrecke 116 wird durch zwei Kupferlei­ tungen gebildet, die jeweils eine Länge von etwa zwei Kilome­ tern haben. Die Sende-Empfangs-Einheiten 112 und 114 sind gleich aufgebaut, so dass im Folgenden nur der Aufbau der Sende-Empfangs-Einheit 112 näher erläutert wird. Die Sende- Empfangs-Einheit 112 hat den Verbindungsaufbau zur Sende- Empfangs-Einheit 114 veranlasst und wird deshalb als A- seitige Sende-Empfangs-Einheit bezeichnet. Die Sende- Empfangs-Einheit 114 wird auch als B-seitige Sende-Empfangs- Einheit 114 bezeichnet. Beide Sende-Empfangs-Einheiten 112 und 114 sind zur Übertragung von Daten nach dem SDSL- Verfahren geeignet.

Die Sende-Empfangs-Einheit 112, deren Empfangskomponenten dem Empfangsteil 10 entsprechen, enthält eine Modulatoreinheit 118, eine Demodulatoreinheit 120, einen Echoentzerrer 122, einen Kanalentzerrer 124, und zwei Berechnungseinheiten 126 und 128. Aus einer nicht dargestellten Bitsequenz werden Sendesymbole xA erzeugt, die eine Sendesymbolfolge xA(k) bilden, wobei k eine Laufvariable für den Verarbeitungs­ schritt ist. Im SDSL-System 110 werden jeweils zwei Bits der zu sendenden Bitsequenz zusammengefasst. Gemäß der standardi­ sierten 2B1Q-Codierung wird jeweils zwei Bitstellen der Bit­ sequenz ein Symbol zugeordnet, welches bestimmt, wie die Modulatoreinheit 118 die Modulation ausführen soll. Ausgangs­ seitig ist die Modulatoreinheit 118 mit einer nicht darge­ stellten Richtungstrennungseinheit verbunden, die zur Über­ tragungsstrecke 116 führt, siehe Pfeil 130.

Über die Übertragungsstrecke 116 empfangene Signale werden der Demodulatoreinheit 120 zugeführt. In der Demodulatorein­ heit 120 wird ein Partnerverfahren zu dem in der Modulator­ einheit 118 ausgeführten Verfahren durchgeführt. Das bedeu­ tet, dass den Signalwerten eine Folge aus Eingangssignalwer­ ten y(k) zugeführt wird, die verzerrte Symbole repräsentie­ ren. Im Kanalentzerrer 124 wird aus den Eingangssignalwerten y(k) eine Folge aus entzerrten Sendesymbolwerten x⁺(k) er­ zeugt. Die Filterkoeffizienten des Kanalentzerrers 124 sind mit Hilfe der bekannten Verfahren so eingestellt, dass Ver­ zerrungen aufgrund der Datenübertragung in einem Datenüber­ tragungskanal 132 verringert werden. Der Datenübertragungska­ nal 132 enthält neben der Übertragungsstrecke 116 auch die Demodulatoreinheit 120 und eine Modulatoreinheit 134, die sich in der Sende-Empfangs-Einheit 114 befindet. Zu den Ver­ zerrungen im Datenübertragungskanal 132 kommt es aufgrund der linearen bzw. nicht linearen Übertragungseigenschaften der Übertragungsstrecke 116. Der Kanalentzerrer 124 reduziert auch Störungen aufgrund von Rauschen, aufgrund von Netzein­ streuungen und aufgrund anderer Ursachen.

Die Sendesymbole xA(k) werden außerdem dem Echoentzerrer 122 zugeführt. Der Echoentzerrer 122 stellt seine Filterkoeffi­ zienten so ein, dass ein Ausgangssignal erzeugt wird, welches ein Echosignal kompensiert. Dieses Echosignal entsteht aufgrund der von der Modulatoreinheit 118 ausgesendeten Signale, die über die nicht dargestellte Richtungstrennungseinheit oder eine Richtungstrennungseinheit in der Sende-Empfangs- Einheit 114 zur Demodulatoreinheit 120 gelangen. Das Aus­ gangssignal des Echoentzerrers 122 wird den Eingangssignal­ werten y(k) subtraktiv überlagert. Der Echoentzerrer 122 beseitigt die Einflüsse eines Echokanals 136, der die Modula­ toreinheit 118, die Demodulatoreinheit 120 und eine Echostre­ cke 138 enthält. Die Echostrecke 138 ist ein Modell für den Übertragungsweg des Echos.

Die Berechnungseinheit 126 dient zur Ermittlung der Impuls­ antwort des Echokanals 136. Zum Ermitteln benötigt die Be­ rechnungseinheit 126 die Filterkoeffizienten des Echoentzer­ rers 122, siehe Pfeil 140. Die Filterkoeffizienten geben die Impulsantwort direkt an. Es gilt h⁺(k)(j) = w(k)(j), wobei w der jeweilige Filterkoeffizient, k der Filterschritt bzw. der Lesezeitpunkt der Filterkoeffizienten und j eine Laufvariable zur Bezeichnung der Komponenten von h⁺ bzw. des Filterkoeffi­ zienten sind.

Die Berechnungseinheit 128 ermittelt aus Vorwärtsfilterkoef­ fizienten (FFE - Feed Forward Equalizer) und aus Rückwärts­ filterkoeffizienten (DFE - Decision Feedback Equalizer) des Entzerrers 124 die Impulsantwort des Übertragungskanals 132, siehe Pfeile 142 und 144. Einzelheiten der in der Berech­ nungseinheit 128 ausgeführten Berechnungen werden unten an Hand der Fig. 3 näher erläutert.

Optional werden bei den Berechnungen in den Berechnungsein­ heiten 126 und 128 a-priori Angaben als Vorwissen über den Echokanal 136 bzw. den Übertragungskanal 132, über Rauschsig­ nale oder über das Sendesignal eingesetzt. Die optionale Berücksichtigung dieser Angaben ist durch Pfeile 146 bis 150 verdeutlicht.

Fig. 3 zeigt eine Filtereinheit 160, die im Kanalentzerrer 124 enthalten ist. Die Filtereinheit 160 ist als Programm ausgeführt, dessen Befehle durch einen nicht dargestellten Signalprozessor bearbeitet werden. Bei einem anderen Ausfüh­ rungsbeispiel wird die Filtereinheit durch eine Schaltung realisiert, die keinen Prozessor enthält. Die Filtereinheit 160 enthält für einen Vorwärtszweig 162 Verzögerungsfunktio­ nen 164 bis 168, die eine Verzögerungskette bilden. Der ers­ ten Verzögerungsfunktion 164 werden die Eingangssignalwerte y(k) zugeführt, die als Ergebnis einer Faltung der Impulsant­ wort h(k) mit tatsächlich gesendeten Signalwerten x(k) und Addition eines Rauschsignals beschrieben werden können. Der Ausgang der Verzögerungsfunktion 164 ist mit dem Eingang der nächsten Verzögerungsfunktion 166 verbunden, usw. Von den Ausgängen der Verzögerungsfunktionen 164 bis 168 wird jeweils ein aktueller Signalwert zu Multiplizierfunktionen 170 bis 172 geführt. Der Eingangssignalwert wird in jedem Arbeitstakt der Filtereinheit 160 zu einer Multiplizierfunktion 174 ge­ führt. In den Multiplizierfunktionen 174, 170 bis 172 werden die jeweils zugeführten Signalwerte mit einem Filterkoeffi­ zienten wf0(k) bis wfN(k) bzw. wf0(kT) bis wfN(kT) multipli­ ziert, die von einer nicht dargestellten Vorgabeeinheit vor­ gegeben werden. Dabei ist T die Abtastperiode. Die Ergebnisse der Multiplikation werden mit Hilfe einer Addier- und Subtra­ hierfunktion 176 addiert. Im Vorwärtszweig 162 werden bei­ spielsweise sieben Verzögerungsfunktionen 164 bis 168 und acht Multiplizierfunktionen 174 bis 172 eingesetzt, siehe Platzhalterzeichen 178.

Die Filtereinheit 160 enthält außerdem einen Rückwärtszweig 180, der Verzögerungsfunktionen 182 bis 186 enthält, die eine Verzögerungskette bilden. Die Signalwerte werden innerhalb der Verzögerungskette jeweils um einen Arbeitstakt der Fil­ tereinheit 160 verzögert. Die Ausgänge der Verzögerungsfunk­ tionen 182 bis 186 sind jeweils zu Multiplizierfunktionen 192 bis 196 geführt. In den Multiplizierfunktionen wird der zuge­ führte Signalwert mit einem Filterkoeffizienten wb1(k) bis wbM(k) multipliziert. Die Ergebnisse der Multiplikation wer­ den mit Hilfe der Addier- und Subtrahiereinheit 176 von den Multiplikationsergebnissen des Vorwärtszweiges 162 abgezogen. Das Ergebnis der Addier- und Subtrahierfunktion 176 wird als Eingangssignal xE(k) einem Quantisierer 200 zugeführt. Der Quantisierer 200 ermittelt die geschätzten Sendesymbole x⁺(k). Sendesymbolwerte x⁺(k) werden der ersten Verzögerungs­ funktion 182 des Rückwärtszweiges 180 zugeführt. Beispiels­ weise werden im Rückwärtszweig 180 vierundsechzig Verzöge­ rungsfunktionen 182 bis 186 und vierundsechzig Multiplizier­ funktionen 192 bis 196 eingesetzt, siehe Platzhalterzeichen 202.

In der Berechnungseinheit 128, siehe Fig. 2, wird die Im­ pulsantwort des Übertragungskanals 132 nach der folgenden Formel bestimmt:

w_B = W_f.h + n_S (1),

wobei gilt:

In den Formeln bezeichnen Großbuchstaben Matrizen, Kleinbuch­ staben bezeichnen Skalare und Vektoren. Die Filterkoeffizien­ ten wf0 bis wfN und wb1 bis wbM haben die oben an Hand der Fig. 3 erläuterten Bedeutungen. Die Impulsantwort wird durch den Vektor h angegeben. Die Berechnung des Rauschvektors n_S wird weiter unten erläutert, siehe Formel (22).

Die Herleitung der Formel (1) erfolgt ausgehend von Fig. 3. Es lässt sich folgende Gleichung aufstellen:

y_k = (h_k ⊗ x_k) + n_k (5),

wobei y(k) ein Eingangssignalwert, h(k) Werte der Impulsant­ wort des Übertragungskanals 132, x(k) tatsächlich gesendete Symbole, n(k) Rauschsignalwerte, k ein Index zur Bezeichnung des Filterschrittes und ⊗ die Faltungsoperation bezeichnen.

Aus Fig. 3 lässt sich außerdem die folgende Formel entneh­ men:

x⁺ _k = (y_k ⊗ w_f,k) - (x⁺ _k ⊗ w_b,k) + Δx_k (6),

wobei x⁺(k) ein geschätztes Sendesymbol im Filtertakt k bzw. zum Abtastzeitpunkt k.T, wobei 1/T die Abtastrate ist, und Δx(k) die Abweichung des geschätzten Symbolwertes x⁺(k) und des Eingangssignals xE(k) des Quantisierers 200 im Filtertakt k bzw. zum Abtastzeitpunkt k.T sind.

Einsetzen der Formel (5) in die Formel (6) ergibt:

x⁺ _k = h_k ⊗ x_k ⊗ w_f,k + n_k ⊗ w_f,k - x⁺ _k ⊗ w_b,k + Δx_k (7).

Außerdem wird im folgenden das sogenannte Kroneckersymbol verwendet:

wobei α die Verzögerung der gesendeten Symbolfolge x(k) und der Schätzung x⁺(k) angibt. Im Ausführungsbeispiel ist α = N - 1.

Es gilt:

x⁺ _k = x_k ⊗ δ_{k, α} (9).

Durch Einsetzen der Formel (9) in die Formel (7) erhält man:

x_k ⊗ δ_{k, α} = h_k ⊗ x_k ⊗ w_f,k + n_k ⊗ w_f,k - x_k ⊗ δ_{k, α} ⊗ w_b,k + Δx_k (10).

Addition mit dem zweiten Term von rechts und anschließendes Ausklammern ergibt:

x_k ⊗ δ_{k, α} ⊗ (δ_k,0 + w_b,k) = h_k ⊗ x_k ⊗ w_f,k + n_k ⊗ w_f,k + Δx_k (11),

wobei δ(k)(0) für k = 0 den Wert Eins hat.

Die Formel (11) lässt sich auch in Matrixschreibweise dar­ stellen:

X.Δ_α.(δ₀ + w_b) = X.W_f.h + W_f.n + Δx (12),

wobei gilt:

Die Werte x(k) sind die gesendeten Symbole. M ist die Anzahl der Multiplikationsfunktionen im Rückwärtszweig 180. N ist die Anzahl der Multiplizierfunktionen im Vorwärtszweig 162. L ist die Anzahl der Werte zur Angabe der Impulsantwort h.

Die Matrix X lässt sich im Allgemeinen nicht invertieren, weil sie unsymmetrisch ist. Durch Multiplikation der Formel (12) mit dem Term (x^*T.X)^-1.X^*T lässt sich die Matrix X dennoch auf der linken Seite der Formel (12) beseitigen:

Δ_α.(δ₀ + w_b) = W_f.h + (X^*TX)^-1X^*T.[W_f.n + Δx] (20).

Formel (20) entspricht der Formel (1), wenn folgende Erset­ zungen vorgenommen werden:

w_B = Δ_α.(δ₀ + w_b) (21), und

n_S = (X^*TX)^-1X^*T.[W_f.n + Δx] (22).

In Formel (1) sind der Vektor w_B und die Matrix W_f bekannt, weil die Filterkoeffizienten der Filtereinheit 160 durch die Berechnungseinheit 128 gelesen werden können. Der Vektor h ist gesucht. Da nur ein Teil der Komponenten des Vektors h vom Wert Null verschieden ist, ist das Gleichungssystem gemäß Formel (1) überbestimmt. Der Vektor n_S ist zunächst nicht bekannt und wird auch nicht gesucht. Aufgrund der Überbe­ stimmtheit des Gleichungssystems lässt sich der Einfluss des Vektors n_S jedoch gering halten. Zur Lösung des Gleichungs­ systems gemäß Formel (1) lassen sich unter anderem die in der folgenden Tabelle angegebenen Verfahren einsetzen, um eine Näherung h⁺ für die Kanalimpulsantwort h zu erhalten.

dabei gilt für Typ 4:

N^-1 = (Diag < W^*T _f.W_f <)^-1

und für Typ 5:

N^-1 = (Diag < W^*T _f.R^-1 _ns.W_f <)^-1

R_ns ist eine Auto-Korrelationsmatrix von Rauschwerten, für die gilt:

R_ns = L.L^*T.

L ist eine Dreiecksmatrix, die bei der Cholesky-Zerlegung der Matrix R_ns entsteht.

In der linken Spalte der Tabelle werden die angegebenen Lö­ sungsverfahren nummeriert. In der zweiten Spalte ist ein Name für das jeweilige Lösungsverfahren angegeben. Die nächste Spalte enthält Formeln zur Berechnung der Näherung h⁺ für die Impulsantwort des Übertragungskanals 132. In den rechten vier Spalten ist angegeben, welche Größen zur Berechnung benötigt werden. Den in der Tabelle angegebenen Verfahren ähnliche Verfahren sind aus der Literatur bekannt, siehe beispielswei­ se P. Jung, "Analyse und Entwurf digitaler Mobilfunksysteme", B. G. Teubner, Stuttgart, 1997, Seite 202. In der genannten Literaturstelle werden aber Matrizen verwendet, die eine andere Bedeutung als die in der Tabelle angegebenen Matrizen haben. Beispielsweise wird anstelle der Matrix W_f eine Matrix G verwendet, die aus den Trainingssequenzen berechnet wird, die innerhalb verschiedener Übertragungsblöcke, sogenannter Bursts, übertragen werden.

Fig. 4A zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel für die Durch­ führung des Verfahrensschrittes 3, siehe Fig. 1. Die Ziel­ übertragungsrate B ist halb so groß wie die Ursprungsübertra­ gungsrate A, z. B. beträgt A = 500 Kilobit/Sekunde und B = 250 Kilobit/Sekunde. Ein Kurvenverlauf 250 einer Übertragungs­ funktion gilt für die Datenübertragungsrate A. Eine Abs­ zissenachse 252 zeigt die Frequenz f. Ein Frequenzwert fA ist die größte bei der Übertragungsrate A übertragbare Frequenz. Eine Ordinatenachse 254 zeigt die Werte der Übertragungsfunk­ tion HA(f). Die Übertragungsfunktion HA(f) wurde mit Hilfe der Fourier-Transformation aus der Kanalimpulsantwort hA(t) berechnet. Die Kanalimpulsantwort hA(t) wurde beispielsweise so ermittelt, wie oben an Hand der Fig. 1, Verfahrensschritt 2, bzw. so wie an Hand der Fig. 2 und 3 erläutert.

Zunächst wird die Übertragungsfunktion HA(f) mit einer Fil­ terfunktion 256 multipliziert, die die Übertragungsfunktion eines Empfangsfilters angibt. Das Empfangsfilter hat eine Grenzfrequenz fB, die etwa die Hälfte der Grenzfrequenz fA beträgt. Nach der Multiplikation ergibt sich eine Übertra­ gungsfunktion H(f), deren Verlauf in etwa mit dem Kurvenverlauf 250 zwischen dem Frequenzwert Null und dem Frequenzwert fB übereinstimmt, siehe Abschnitt 258.

In einem nächsten Verfahrensschritt wird ein Wichtungsfaktor bestimmt, der die Sendeenergie berücksichtigt. Die Fläche unter der Übertragungsfunktion HA(f) bzw. unter der im Ab­ schnitt 258 liegenden multiplizierten Übertragungsfunktion H(f) gibt die Sendeenergie an. Der Wichtungsfaktor wird so berechnet, dass die mit dem Faktor gewichtete Fläche im Ab­ schnitt 258 gleich der Fläche ist, die ursprünglich unter der Übertragungsfunktion HA(f) im Bereich von 0 Hz bis zu der Grenzfrequenz fA lag, siehe Abschnitt 260.

Die mit dem Wichtungsfaktor gewichtete Übertragungsfunktion H(f) wird mit Hilfe einer inversen Fourier-Transformation in einem nächsten Verfahrensschritt in den Zeitbereich transfor­ mieren. Es entsteht die Kanalimpulsantwort hB(t).

Fig. 4B zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel für die Durch­ führung des Verfahrensschrittes 3, siehe Fig. 1. Eine Ziel­ impulsantwort hB(t) gilt für die Zielübertragungsrate B, die halb so groß wie die Ursprungsübertragungsrate A ist. Die Zielimpulsantwort hB(t) wird durch einen Kurvenverlauf 280 dargestellt. Eine Abszissenachse 282 zeigt Zeitpunkte t, und eine Ordinatenachse 284 zeigt die Werte der Kanalimpulsant­ wort hB(t).

Die Kanalimpulsantwort hB(t) wird ausgehend von der Kanalim­ pulsantwort hA(t) bei der Ursprungsübertragungsrate A berech­ net. Die Kanalimpulsantwort hA(t) wird beispielsweise so wie an Hand der Fig. 1, Verfahrensschritt 2, bzw. so wie an Hand der Fig. 2 und 3 erläutert, berechnet.

Die Kanalimpulsantwort hA(t) wird anschließend mit einem Sendeimpuls gefaltet, der bei einer Halbierung der Übertra­ gungsrate doppelt so breit ist wie ein Sendeimpuls bei der Ursprungsübertragungsrate. Die so gefaltete Impulsantwort wird anschließend mit Hilfe eines Tiefpasses gefiltert, des­ sen Grenzfrequenz bei der Grenzfrequenz fB liegt. Es entsteht der in Fig. 4B dargestellte Kurvenverlauf 280. Der Kurven­ verlauf 280 ist durch Stützwerte MP vorgegeben, die in Fig. 4B durch Kreuze dargestellt sind.

In einem nächsten Verfahrensschritt werden die Stützwerte MP vereinzelt. Bei einer Halbierung der Übertragungsrate wird jeder zweite Messpunkt MP gestrichen, siehe Klammer 286. Die verbleibenden Werte MP bilden die Werte der Kanalimpulsant­ wort hB (t).

Fig. 5A zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel für die Durch­ führung des Verfahrensschrittes 3, siehe Fig. 1. Eine Ziel­ übertragungsrate C ist doppelt so hoch wie die Ursprungsüber­ tragungsrate A. In Fig. 5A ist eine Ursprungsübertragungs­ funktion HA(f) durch einen Kurvenverlauf 300 dargestellt. Der Kurvenverlauf 300 ist durch eine durchgezogene Linie darge­ stellt und gilt für die Ursprungsübertragungsrate A. Eine Abszissenachse 302 zeigt die Frequenz f. Ein Frequenzwert fA ist die Grenzfrequenz bei der Übertragungsrate A. Beim Wech­ seln zu einer höheren Übertragungsrate C wird eine Grenzfre­ quenz fC eingesetzt. Eine Ordinatenachse 304 zeigt die Werte für die Kanalübertragungsfunktion HA(f).

Die Kanalübertragungsfunktion HA(f) wird aus einer Kanalim­ pulsantwort hB(t) mit Hilfe einer Fourier-Transformation berechnet. Die Kanalimpulsantwort hB(t) wird soberechnet, wie oben an Hand der Fig. 1, Verfahrensschritt 2, bzw. so wie oben an Hand der Fig. 2 und 3 erläutert. Anschließend wird die Übertragungsfunktion HA(f) mit einer Filterfunktion des Empfangsfilters dividiert, um den Einfluss des bei der Über­ tragungsrate A genutzten Empfangsfilters zu beseitigen. Da­ nach wird der Kurvenverlauf 300 mit einer Extrapolation über die Grenzfrequenz fA hinaus fortgesetzt, vgl. gestrichelte Linie 306. Zur Extrapolation lässt sich beispielsweise eine Extrapolationsfunktion verwenden, z. B. eine quadratische Gleichung oder eine logarithmische Gleichung.

Anschließend wird die durch den Kurvenverlauf 300 und 306 vorgegebene Übertragungsfunktion mit einer Filterfunktion multipliziert, die zu dem Empfangsfilter bei der Übertra­ gungsrate C gehört, d. h. es wird die Grenzfrequenz fC ge­ nutzt.

In einem nächsten Verfahrensschritt wird ein Wichtungsfaktor berechnet, der die Sendeenergie berücksichtigt. Der Wich­ tungsfaktor wird so berechnet, dass die Fläche unter dem Kurvenverlauf 300, siehe Abschnitt 308, gleich der mit dem Wichtungsfaktor gewichteten Fläche unter dem Kurvenverlauf 300 und 306 bis zur Grenzfrequenz fC ist, siehe Abschnitt 310. Anschließend wird der bisher ermittelte Kurvenverlauf 300, 306 mit dem Wichtungsfaktor gewichtet. Es entsteht die Übertragungsfunktion HC(f) für die Übertragungsrate C. Aus dieser Funktion lassen sich beim Einsatz bestimmter Kanalent­ zerrer direkt die Filterkoeffizienten ermitteln. Jedoch lässt sich die Übertragungsfunktion HC(f) mit Hilfe einer inversen Fourier-Transformation in den Zeitbereich transformieren. Es entsteht die Kanalimpulsantwort hC(t).

Fig. 5B zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel für den Ver­ fahrensschritt 3 beim Übergang von einer Ursprungsübertra­ gungsrate A zu einer doppelt so hohen Zielübertragungsrate C. Zunächst wurde eine Kanalimpulsantwort hA(t) mit dem an Hand der Fig. 1, Verfahrensschritt 2, bzw. dem an Hand der Fig. 2 und 3 erläuterten Verfahren ermittelt. Die Kanalimpuls­ antwort hA(t) wurde anschließend mit einem Sendeimpuls gefal­ tet, der eine bei der höheren Übertragungsrate C eingesetzte Impulsbreite hat. Im Ausführungsbeispiel ist die Übertra­ gungsrate C doppelt so hoch wie die Ursprungsübertragungsrate A, so dass der Impuls eine auf die Hälfte reduzierte Breite im Vergleich zu dem bei der Übertragungsrate A eingesetzten Sendeimpuls hat. Die bei der Faltung entstehende Impulsantwort h*(t) ist durch einen Kurvenverlauf 320 in Fig. 5B dargestellt. Eine Abszissenachse 322 zeigt die Zeit t. Eine Ordinatenachse 324 zeigt die Funktionswerte der Impulsantwort h*(t). Stützwerte MP des Kurvenverlaufs 320 sind durch Plus­ zeichen in Fig. 5B dargestellt.

In einem nächsten Verfahrensschritt werden für Zeitpunkte, die zwischen den zu den Stützwerten MP gehörenden Zeitpunkten liegen, ebenfalls Stützwerte SW vorgegeben, die in Fig. 5B durch Kreuze mit diagonal verlaufenden Linien dargestellt sind. Die Stützwerte SW erhalten zunächst den Wert Null.

Im folgenden Verfahrensschritt wird die aus den Stützwerten MP und SW bestehende Funktion in einer Tiefpassfiltereinheit gefiltert, deren Grenzfrequenz den Wert fC hat. Dadurch wer­ den die Werte für die Stützwerte SW angehoben und haben Werte ungleich Null.

Nach dem Filtern steht die Kanalimpulsantwort hC(t) zur Ver­ fügung.

Die Fig. 6A und 6B zeigen ein erstes Ausführungsbeispiel für den Verfahrensschritt 4, siehe Fig. 1. Fig. 6A zeigt einen Kurvenverlauf 330 einer Zielübertragungsfunktion HB(t), die beispielsweise mit Hilfe des an Hand der Fig. 4A erläu­ terten Verfahrens ermittelt worden ist. Auf einer Ordinaten­ achse 332 ist die Frequenz f abgetragen. Außerdem ist die Grenzfrequenz fB dargestellt. Eine Ordinatenachse 334 zeigt die Funktionswerte der Übertragungsfunktion HB(f). Der Funk­ tionswert Eins wird durch eine durchgezogene Linie 336 darge­ stellt.

Es sei angenommen, dass als Kanalentzerrer 134 ein sogenann­ ter "Zero-Forcing"-Entzerrer eingesetzt wird, der eine Über­ tragungsfunktion haben muss, die zu der Übertragungsfunktion HB(f) der Übertragungsstrecke invers ist. Die inverse Über­ tragungsfunktion wird mit H^-1(f) bezeichnet und ist in Fig. 6B dargestellt, siehe Kurvenverlauf 340. Eine Ordinatenachse 342 zeigt die Frequenz f und die Grenzfrequenz fB. Eine Ordi­ natenachse 344 zeigt Funktionswerte der inversen Übertra­ gungsfunktion H^-1B(f), die durch punktweise Invertierung der Übertragungsfunktion HB(f) gebildet wird, wobei jeweils der Differenzbetrag der Übertragungsfunktion HB(f) zum Wert Eins als neuer Funktionswert für die inverse Übertragungsfunktion H^-1B(f) eingesetzt wird.

In einem nächsten Verfahrensschritt wird die inverse Übertra­ gungsfunktion H^-1B(f) mit Hilfe der inversen Fourier- Transformation 350 in den Zeitbereich transformiert. Es ent­ steht eine Zielimpulsantwort hB(t) des Zero-Forcing- Kanalentzerrers, siehe Pfeil 352.

In einem nächsten Verfahrensschritt 354 werden aus der Im­ pulsantwort 352 die Filterkoeffizienten des Parametersatzes PB abgelesen, indem an äquidistanten Zeitpunkten die Funkti­ onswerte gelesen werden.

Bei einem anderen Ausführungsbeispiel des Verfahrensschrittes 2, siehe Fig. 1, werden die an Hand der Fig. 6A und 6B erläuterten Schritte in umgekehrter Reihenfolge für die Über­ tragungsrate A ausgeführt, wenn anstelle des Kanalentzerrers 124 ein Zero-Forcing-Entzerrer eingesetzt wird. Von der so ermittelten Übertragungsfunktion HA(f) wird bei einer Verrin­ gerung der Übertragungsrate so, wie oben an Hand der Fig. 4A erläutert, auf die Übertragungsfunktion HB(f) interpoliert. Wird dagegen die Übertragungsrate erhöht, so wird von der Übertragungsfunktion HA(f) so, wie oben an Hand der Fig. 5A erläutert, auf die Übertragungsfunktion HC(f) extrapoliert.

Bei einem nächsten Ausführungsbeispiel für den Verfahrens­ schritt 4, siehe Fig. 1, werden ausgehend von der Kanalim­ pulsantwort hB(t) Startwerte für die Koeffizienten des in Fig. 3 dargestellten Kanalentzerrers 124 nach dem folgenden Verfahren ermittelt. Wie aus Fig. 3 ersichtlich gilt die Gleichung:

xE(k) = w ^H.x ^*(k) (23)

wobei H die Transposition und die Konjugation bezeichnet, und wobei gilt:

HW bezeichnet einen Hauptwert, von dem ausgehend es Vorläu­ ferwerte y und Nachläuferwerte y im Vorwärtszweig 162 gibt. Ein Unterstrich bezeichnet im Folgenden Vektoren.

Wie aus Fig. 3 ersichtlich, gilt weiterhin:

ΔxE(k) = x⁺(k) - xE(k) = x⁺(k) - w ^H.x ^*(k) (26)

Für den mittleren quadratischen Quantisierungsfehler MQF gilt:

MQF = E{ΔxE(k).ΔxE^H(k)} = E{(x⁺(k) - w ^H.x ^*(k)).(x^+H(k) - x ^*H(k).w} (27),

wobei E den Erwartungswert bezeichnet.

Es soll eine Folge d gesendet worden sein, die eine Eins gefolgt von Nullen enthält. Die Varianz dieser Folge und damit auch die Varianz des Vektors x⁺ ist deshalb gleich Eins. Es gilt:

MQF = 1 + w ^HRw - w ^H p - p ^H w (28),

wobei gilt:

R = E{x ^*(k).x ^*H(k)} (29), und

p = E{x ^*(k).x ^+H(k)} (30).

Durch Umformen der Formel (28) ergibt sich:

MQF = MMQF + (w - R^-1 p)^HR(w - R^-1 p) (31),

wobei gilt:

MMQF = 1 - p ^HR^-1 p (32).

MMQF bezeichnet den minimalen mittleren quadratischen Fehler. Der mittlere quadratische Fehler MQF stimmt, wie aus Glei­ chung (31) unmittelbar ablesbar, mit dem minimalen quadrati­ schen Fehler MMQF dann überein, wenn gilt:

w(MMQF) = R^-1 p (33).

Dies ist die bekannte Wiener-Hopf-Gleichung.

Zum Bestimmen der Koeffizienten w aus der Impulsantwort h, z. B. aus der Impulsantwort hB(t) wird davon ausgegangen, dass eine Folge d gesendet wird, die einen Impuls enthält, z. B. eine Folge aus einer Eins gefolgt von vielen Nullen. In die­ sem Fall wird die empfangene Folge y per Definition gerade die Impulsantwort des Kanals sein. Deshalb können die Kompo­ nenten y mit den Komponenten h der Impulsantwort gleichge­ setzt werden. Es gilt:

p = E{(dh(k))^H. d ^H} (34).

Es ergibt sich die Formel:

p = d²E{h ^H(k)} (35),

wenn berücksichtigt wird, dass die Varianz von d bekannt ist. Die Varianz hat den Wert Eins.

Ähnlich gilt für:

R = E{(dh(k))^H.dh(k)} (36),

R = d²E{h ^H(k).h(k)} (37).

Damit lässt sich die Matrix R darstellen als:

Der Vektor p lässt sich darstellen als:

Dabei gelten für die Komponenten der Matrix R die Formeln:

Für die Komponenten von p gilt:

In den Formeln (40) bis (42) wird direkt auf die Impulsant­ wort Bezug genommen. Sind die Komponenten des Vektors p und der Matrix R ermittelt, so lassen sich mit Formel (33) die Filterkoeffizienten ermitteln. Anschließend wird der Kana­ lentzerrer 124 ausgehend von diesen Koeffizienten adaptiert.

Fig. 7 zeigt ein Diagramm mit dem auf einer Ordinatenachse 360 abgetragenen Signal-Stör-Abstand in dB für zwei Adapti­ onsverfahren abhängig von der auf einer Abszissenachse 362 dargestellten Länge der Trainingsdatenfolge. Ein Kurvenver­ lauf 364 dient zum Vergleich mit einem herkömmlichen Verfah­ ren, bei dem die Adaption an die neue Übertragungsrate ohne Berücksichtigung von Vorkenntnissen über die Übertragungsei­ genschaften der Strecke ausgeführt wird. Mit dem herkömmli­ chen Verfahren sind etwa 8000 Iterationsschritte erforder­ lich, d. h. die Länge der Trainingssequenz beträgt 8000 Symbo­ le, bis ein Signal-Stör-Abstand von etwa 27 dB erreicht wird. Wird dagegen ein an Hand der Fig. 1 bis 6B erläutertes Verfahren eingesetzt, so wird der Signal-Stör-Abstand von etwa 27 dB schon bei etwa 500 Iterationen erreicht. Die Adap­ tionsphase wird also durch den Einsatz des erfindungsgemäßen Verfahrens erheblich verkürzt, siehe Kurvenverlauf 366.

Bei der Simulation wurde von einem DFE-Kanalentzerrer (Deci­ sion Feedback Equalizer) ausgegangen, der an eine aus Kupfer­ doppeladern bestehende PAM-Übertragungsstrecke (Puls Amplitu­ de Modulation) angeschlossen ist. Als Ursprungübertragungsra­ te A wurden 382 Kilobaud/Sekunde und als Zielübertragungsrate B 122 Kilobaud/Sekunde gewählt. Die Übertragungsstrecke soll­ te eine Länge von 2 Kilometern und einen Durchmesser von 0,4 mm haben.

Claims (20)

1. Verfahren zum Ermitteln von Einstellparametern (wf, AGC) einer Empfangseinheit,
bei dem für die Übertragung von Daten mit einer Ursprungs­ übertragungsrate (A) Ursprungseinstellparameter (wf) einer Empfangseinheit (10) zum Empfangen der Daten oder Ursprungs­ übertragungseigenschaften (hA(t)) einer Übertragungsstrecke (116) zum Übertragen der Daten oder einer bei der Datenüber­ tragung auftretenden Echostrecke (138) ermittelt werden,
und bei dem die Ursprungseinstellparameter (wf) und/oder die Ursprungsübertragungseigenschaften (hA(t)) zur Ermittlung von Zieleinstellparametern (wf, AGC) herangezogen werden, die bei einer von der Ursprungsübertragungsrate (A) abweichenden Zielübertragungsrate (B, C) in der Empfangseinheit (10) ein­ gesetzt werden,
oder bei dem die Ursprungseinstellparameter (wf, AGC) und/oder die Ursprungsübertragungseigenschaften (hA(t)) für das Ermitteln der Übertragungseigenschaften (hB(t)) bei der Zielübertragungsrate herangezogen werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die Ursprungsübertragungseigenschaften der Übertragungsstrecke (116) bei der Übertragung von Daten mit der Ursprungsübertragungsrate (A) über die Übertragungs­ strecke (116) ermittelt werden, und dass die Ursprungsübertragungseigenschaften der Übertra­ gungsstrecke (116) für die Ermittlung von Filterkoeffizienten (wf) einer Kanal-Entzerrereinheit (124) eingesetzt werden, die über die Übertragungsstrecke (116) übertragene Signale bei einer von der Ursprungsübertragungsrate (A) abweichenden Zielübertragungsrate (B, C) entzerrt.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die Ursprungsübertragungseigenschaften einer Echostrecke (138) ermittelt werden, über die die Daten zu einer Sendeeinheit rückgekoppelt werden,
und dass die Ursprungs-Übertragungseigenschaften der Echo­ strecke (138) für die Ermittlung von Filterkoeffizienten einer Echo-Entzerrereinheit (122) eingesetzt werden, die die Rückkopplung der Daten bei einer von der Ursprungsübertra­ gungsrate (A) abweichenden Zielübertragungsrate (B, C) aus­ gleicht.

4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch ge­ kennzeichnet, dass die Entzerrereinheit (122, 124) bei der Ursprungsübertragungsrate (A) adaptiert wird, und dass aus Filterkoeffizienten (wf) der Entzerrereinheit (122, 124) in der adaptierten Betriebsweise die Übertragungseigen­ schaften ermittelt werden.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, dass zum Ermitteln der Ursprungsimpulsantwort (hA(t)) der Echostrecke (138) die Werte von Filterkoeffizien­ ten der Echo-Entzerrereinheit (122) in der adaptierten Be­ triebsweise der Echo-Entzerrereinheit (122) gelesen werden, und dass die Filterkoeffizienten als Komponenten der Ur­ sprungsimpulsantwort (HA(t)) eingesetzt werden.

6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, dass zum Ermitteln der Ursprungsimpulsantwort (hA(t)) der Übertragungsstrecke (116) die Werte von Filterko­ effizienten (wf) der Kanal-Entzerrereinheit (124) in der adaptierten Betriebsweise gelesen werden,
und dass die Ursprungsimpulsantwort (hA(t)) der Übertragungs­ strecke (116) ausgehend von einem Gleichungssystem berechnet wird, das vorzugsweise überbestimmt ist, und das den Zusammenhang von Filterkoeffizienten (wf) und Impulsantwort (hA(t)) angibt.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, dass die Zielübertra­ gungsrate (B) kleiner als die Ursprungsübertragungsrate (A) ist.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die Ursprungsimpulsantwort (hA(t)) bei der Ursprungsübertragungsrate (A) ermittelt wird,
dass vorzugsweise die Ursprungsimpulsantwort (hA(t)) mit einem Sendeimpuls gefaltet wird, dessen Breite von der Ziel­ übertragungsrate (B) abhängt,
dass die Ursprungsimpulsantwort (hA(t)) oder die gefaltete Ursprungsimpulsantwort mit einem Tiefpassfilter gefiltert wird, dessen Grenzfrequenz von der Zielübertragungsrate (B) abhängt,
dass aus der gefilterten Impulsantwort (hB(t)) ausgewählte Werte (MP) als Werte der Impulsantwort (hB(t)) bei der Ziel­ übertragungsrate (B) übernommen werden und/oder dass durch Approximation zwischen den Werten der gefilterten Impulsant­ wort liegende Werte als Werte der Impulsantwort (hB(t)) bei der Zielübertragungsrate (B) übernommen werden.

9. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die Ursprungsimpulsantwort (hA (t)) bei der Ursprungsübertragungsrate ermittelt wird,
dass aus der Ursprungsimpulsantwort (hA(t)) durch eine Trans­ formation die Ursprungsübertragungsfunktion (HA(f)) bei der Ursprungsübertragungsrate (A) ermittelt wird,
dass vorzugsweise die Ursprungsübertragungsfunktion (HA(t)) mit einer Filterfunktion (256) multipliziert wird, deren Grenzfrequenz von der Zielübertragungsrate (B) abhängt, vor­ zugsweise mit einer Tiefpassfilterfunktion, deren Grenzfre­ quenz mit der Zielübertragungsrate (B) übereinstimmt,
dass die multiplizierte Übertragungsfunktion mit einem Faktor gewichtet wird, der vorzugsweise von der Sendeenergie bei der Ursprungsübertragungsrate (A) abhängt,
dass aus der gewichteten Übertragungsfunktion durch eine Rücktransformation die Zielimpulsantwort (hB(t)) bei der Zielübertragungsrate (B) ermittelt wird, oder dass die ge­ wichtete Übertragungsfunktion zur Berechnung der Filterkoef­ fizienten (wf) herangezogen wird.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Zielübertragungsrate (C) größer als die Ursprungsübertragungsrate (A) ist.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die Ursprungsimpulsantwort (hA(t)) bei der Ursprungsübertragungsrate (A) ermittelt wird,
dass vorzugsweise die Ursprungsimpulsantwort (hA(t)) mit einem Sendeimpuls gefaltet wird, dessen Breite von der Ziel­ übertragungsrate (C) abhängt,
dass Zwischenwerte (SW) für Zeitpunkte festgelegt werden, die zwischen den Zeitpunkten für die Ursprungsimpulsantwort (hA(t)) oder für die gefaltete Impulsantwort (h*(t)) liegen und/oder dass Zwischenwerte durch Interpolation aus Ur­ sprungsimpulsantwort (hA(t)) der gefalteten Impulsantwort (h*(t)) ermittelt werden,
dass die so festgelegte Impulsantwort mit einer Filtereinheit gefiltert wird, deren Grenzfrequenz von der Zielübertragungs­ rate (C) abhängt,
und dass die gefilterte Impulsantwort als Impulsantwort (hC(t)) für die Zielübertragungsrate (C) eingesetzt wird.

12. Ver fahren nach Anspruch 10, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die Ursprungsimpulsantwort (hA(t)) bei der Ursprungsübertragungsrate (A) ermittelt wird,
dass aus der Ursprungsimpulsantwort (hA(t)) durch eine Trans­ formation die Ursprungsübertragungsfunktion (HA(f)) bei der Ursprungsübertragungsrate (A) ermittelt wird,
dass vorzugsweise die Ursprungsübertragungsfunktion (HA(f)) mit einer Filterfunktion multipliziert wird, deren Grenzfre­ quenz von der Ursprungsübertragungsrate (A) abhängt,
dass ausgehend von der Ursprungsübertragungsfunktion (HA(f)) oder der gefilterten Ursprungsübertragungsfunktion die Über­ tragungsfunktion für die Zielübertragungsrate (C) extrapo­ liert wird,
dass vorzugsweise die extrapolierte Übertragungsfunktion (306) mit einer Filterübertragungsfunktion multipliziert wird, deren Grenzfrequenz von der Zielübertragungsrate (C) abhängt,
dass die extrapolierte Übertragungsfunktion oder die multi­ plizierte Übertragungsfunktion mit einem Wichtungsfaktor gewichtet wird, der vorzugsweise von der Sendeenergie bei der Ursprungsübertragungsrate (A) abhängt,
dass aus der gewichteten Übertragungsfunktion durch Rück­ transformation die Zielimpulsantwort (hC(t)) bei der Ziel­ übertragungsrate (C) ermittelt wird,
oder dass die gewichtete Übertragungsfunktion zur Berechnung der Filterkoeffizienten (wf) herangezogen wird.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekenn­ zeichnet, dass zur Extrapolation ein mathematisches Modell der Übertragungsstrecke (116) eingesetzt wird.

14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, dass die Werte der Ziel­ impulsantwort (hB(t)) bei einer Echo-Entzerrereinheit (122) als Werte für die Filterkoeffizienten (w) eingesetzt werden.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Kanal-Entzerrer­ einheit (124) aus den Werten der Zielimpulsantwort (hB(t)) oder den Werten der Zielübertragungsfunktion (HB(f)) die Werte der Filterkoeffizienten (wf, wb) nach einem Verfahren ermittelt werden, bei dem für die Entzerrereinheit (124) geltende formelmäßige Zusammenhänge ausgenutzt werden,
vorzugsweise nach einem Verfahren, das eine Umkehr des Ver­ fahrens zum Bestimmen der Ursprungsimpulsantwort (hA(t)) aus den Filterkoeffizienten (wf) ist,
oder vorzugsweise nach einem Verfahren, bei dem von der Ar­ beitsweise der Entzerrereinheit bei der Übertragung eines Impulses ausgegangen wird.

16. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, dass nach dem Ermitteln der Filterkoeffizienten (wf) eine Trainingsphase der Entzer­ rereinheit (122) mit einer Trainingsdatenfolge zur Adaption ausgeführt wird, und dass erst nach der Trainingsphase Nutzdaten über die Übertragungsstrecke (116) übertragen werden.

17. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, dass die Übertragungs­ strecke (116) elektrisch leitfähige Leitungen enthält, vor­ zugsweise Doppeladern aus einem gut leitfähigen Material, und/oder dass die Daten gemäß einem xDSL-Verfahren mit Über­ tragungsraten größer 150 Kilobit pro Sekunde übertragen wer­ den.

18. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, dass die Filterkoeffi­ zienten (w) einer Entzerrereinheit Zieleinstellparameter sind, und dass aus den Filterkoeffizienten (w) ein Zieleinstellpa­ rameter für einen automatischen Verstärker gewonnen wird, vorzugsweise für einen automatischen Regelverstärker.

19. Einheit (112), dadurch gekennzeichnet, dass die Einheit (112) so aufgebaut ist, dass bei ihrem Be­ trieb ein Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche ausgeführt wird.

20. Programm mit einer Befehlsfolge, bei deren Ausführung durch einen Prozessor die Verfahrensschritte nach einem der Ansprüche 1 bis 18 ausgeführt werden.