DE102005008792B4

DE102005008792B4 - Verfahren zur Entzerrung eines Datensignals unter Berücksichtigung eines Störkanals

Info

Publication number: DE102005008792B4
Application number: DE102005008792A
Authority: DE
Inventors: Burkhard Becker
Original assignee: Infineon Technologies AG
Current assignee: Intel Deutschland GmbH
Priority date: 2005-02-25
Filing date: 2005-02-25
Publication date: 2010-09-02
Anticipated expiration: 2025-02-26
Also published as: US7627062B2; US20060193377A1; DE102005008792A1

Abstract

Verfahren zum Entzerren eines über einen Nutzkanal übertragenen Signals nach dem Decision Feedback (DF)-Verfahren unter Berücksichtigung wenigstens eines Störkanals, wobei pro Zeiteinheit
(a) ein Trellis-Diagramm des Nutzkanals prozessiert wird (P0);
(b) ein Trellis-Diagramm des Störkanals prozessiert wird (P1), wobei ein beim Prozessieren des Trellis-Diagramms des Störkanals verwendeter DF-Beitrag (1.2) in Schritt (a) ermittelte Informationen des Nutzkanals enthält;
(c) nochmal das Trellis-Diagramm des Nutzkanals prozessiert wird (P2), wobei ein beim nochmaligen Prozessieren des Trellis-Diagramms des Nutzkanals verwendeter DF-Beitrag (2.2) in Schritt (b) ermittelte Informationen des Störkanals enthält; und
wobei beim Prozessieren des Trellis-Diagramms des Nutzkanals in Schritt (a) auf Eingabe-Informationen zugegriffen wird, die in der vorhergehenden Zeiteinheit bei der nochmaligen Prozessierung des Trellis-Diagramms des Nutzkanals in Schritt (c) ermittelt wurden.

Description

Die Erfindung betrifft Verfahren zum Entzerren eines über einen Nutzkanal übertragenen Signals nach dem DF-(Decision Feedback-)Verfahren unter Berücksichtigung zumindest eines Störkanals.
Bei der Übertragung von Funksignalen zwischen einem Sender und einem Empfänger treten verschiedene Störeinflüsse auf, die bei der empfängerseitigen Signaldetektion zu berücksichtigen sind. Zum einen erleidet das Signal eine Verzerrung, die dadurch verursacht wird, dass es in der Regel mehrere mögliche Signalausbreitungswege gibt. Aufgrund Reflexion, Streuung und Beugung von Signalwellen an Hindernissen, wie z. B. Gebäuden, Bergen und dergleichen, setzt sich die Empfangsfeldstärke am Empfänger aus mehreren im Allgemeinen unterschiedlich starken und unterschiedlich verzögerten Signalkomponenten zusammen. Dieses als Mehrwegeausbreitung bezeichnete Phänomen verursacht die als Intersymbol-Interferenz (ISI) bekannte Verzerrung des übertragenen Datensignals.
Andere aktive Teilnehmer stellen eine weitere Ursache für Störungen dar. Die von diesen Teilnehmern verursachten Störungen werden als Vielfachzugriffs-Interferenz (Multi Access Interference: MAI) bezeichnet. Häufig tritt ein Szenarium auf, in dem gerade ein dominanter Störer bzw. Störkanal die Signaldetektion im Nutzkanal gravierend beeinträchtigt.
Zunächst wird nur ein Kanal betrachtet, d. h. MAI vernachlässigt. Dieser Mehrwege-Übertragungskanal zwischen dem Sender S und dem Empfänger E kann als ein Übertragungsfilter H mit Kanalkoeffizienten h_k modelliert werden, wie dies in 1 dargestellt ist. Der Sender S speist Sendesymbole s_k in den Übertragungskanal, d. h. das Kanalmodell-Übertragungsfilter H, ein. Durch einen Modellsummierer SU kann ein additiver Rauschbeitrag n_k berücksichtigt werden, welcher den mit h_k gefilterten Sendesymbolen s_k am Ausgang des Kanalmodell-Übertragungsfilters H hinzuaddiert wird.
Der Index k bezeichnet die diskrete Zeit in Zeiteinheiten des Symboltaktes. Die durch das Übertragungsfilter H gefilterten und mit Rauschen überlagerten Sendesignale s_k werden als Empfangssignal x_k durch den Empfänger E empfangen. Es gilt:
wobei L die Ordnung des durch das Filter H modellierten Übertragungskanals darstellt. Wie aus Gleichung (1) erkennbar, liegt ISI vor, da x_k nicht nur von s_k, sondern auch von s_k-1, ..., s_k-L abhängt.
2 zeigt das Kanalmodell-Übertragungsfilter H. Das Filter H umfasst ein Schieberegister bestehend aus L Speicherzellen Z. Vor und hinter jeder Speicherzelle Z befinden sich jeweils Abgriffe (insgesamt L + 1 Stück), die zu Multiplizierern führen, welche die Werte der über einen Eingang IN im Symboltakt T^–1 in das Schieberegister eingeschobenen Symbole s_k, s_k-1, ..., s_k-L mit den entsprechenden Kanalimpulsantworten h₀, h₁, ..., h_L multiplizieren. Eine Ausgabestufe AD des Filters H addiert die Ausgänge der L + 1 Multiplizierer auf. Es ergibt sich somit ein Ausgangssignal OUT gemäß Gleichung 1.
Durch den Speicherinhalt des Kanalmodell-Schieberegisters wird der Zustand des Kanals beschrieben. Der Speicherinhalt der eingangsseitig ersten Speicherzelle enthält in der Zeiteinheit k das Symbol s_k-1 (welches mit h₁ multipliziert wird), die weiteren Speicherzellen Z sind mit den Symbolen s_k-2, s_k-3, ..., s_k-L belegt. Der Zustand des Kanals in der Zeiteinheit k ist damit eindeutig durch die Angabe der Speicher inhalte, das heisst durch das L-Tupel (S_k-L, S_k-L+1, ..., s_k-1), bestimmt.
Im Empfänger E sind die empfangenen Signalwerte x_k als Abtastwerte bekannt und die Kanalimpulsantworten h₀, h₁, ..., h_L des Kanals werden in regelmäßigen Zeitabständen geschätzt. Die Entzerrungsaufgabe besteht darin, aus diesen Informationen die Sendesymbole s_k zu berechnen. Im folgenden wird die Entzerrung mittels eines Viterbi-Entzerrers betrachtet.
Die Viterbi-Entzerrung beruht auf dem Auffinden eines kürzesten Wegs durch ein Zustandsdiagramm des Kanals, welches als Trellis-Diagramm bekannt ist. In dem Trellis-Diagramm sind die Kanalzustände über der diskreten Zeit k aufgetragen. Gemäß dem Viterbi-Algorithmus (VA) wird für jeden möglichen Übergang zwischen zwei Zuständen (Vorgänger-Zustand zur Zeiteinheit k → Ziel-Zustand zur Zeiteinheit k + 1) eine Übergangsmetrik (branch metric) berechnet, welche ein Maß für die Wahrscheinlichkeit des Übergangs darstellt. Anschließend werden die Übergangsmetriken den jeweiligen Zustandsmetriken (in der Literatur häufig auch als Pfadmetriken (path metrics) bezeichnet) der Vorgänger-Zustände hinzuaddiert (ADD). Bei Übergängen in denselben Ziel-Zustand werden die auf diese Weise erhaltenen Summen verglichen (COMPARE). Derjenige Übergang in den betrachteten Ziel-Zustand, dessen Summe aus Übergangsmetrik und Zustandsmetrik des Vorgänger-Zustands minimal ist, wird ausgewählt (SELECT) und bildet die Verlängerung des in diesen Vorgänger-Zustand führenden Pfads in den Ziel-Zustand. Diese drei grundlegenden Operationen des VA sind als ACS-(ADD-COMPARE-SELECT-)Operationen bekannt.
Während sich aus kombinatorischer Sicht die Anzahl der Pfade durch das Trellis-Diagramm mit wachsendem k (d. h. mit Zeitablauf) exponentiell erhöht, bleibt sie beim VA konstant. Ursache hierfür ist der Auswahlschritt (SELECT). Nur der ausgewählte Pfad („survivor”) überlebt und kann weitergeführt werden. Die anderen möglichen Pfade werden verworfen. Die rekur sive Pfadverwerfung ist das Kernkonzept des VA und unabdingbare Voraussetzung für die rechentechnische Bewältigung des Problems der Suche nach dem kürzesten Pfad (auch als ”Bester Pfad” bezeichnet) durch das Trellis-Diagramm.
Die Anzahl der Kanalzustände (d. h. die Anzahl der Belegungsmöglichkeiten des Schieberegisters H) im Trellis-Diagramm, welche identisch ist mit der Anzahl der durch das Trellis-Diagramm verfolgten Pfade, beträgt p^L. Dabei bezeichnet p die Wertigkeit der betrachteten Datensymbole. Der Rechenaufwand des VA erhöht sich demnach exponentiell mit L. Da L der Länge des Kanalgedächtnisses des physikalischen Ausbreitungskanals entsprechen sollte, wächst der Aufwand für die Prozessierung des Trellis-Diagrams mit zunehmendem Kanalgedächtnis des physikalischen Ausbreitungskanals.
Eine simple Methode zur Verringerung des Rechenaufwands besteht darin, der Trellis-Prozessierung ein kurzes Kanalgedächtnis L zugrunde zu legen. Dadurch wird die Performance des Entzerrers jedoch stark beeinträchtigt. Eine wesentlich sinnvollere Maßnahme zur Begrenzung des Rechenaufwands, die die Qualität des Entzerrers nicht gravierend beeinflußt, ist die Methode der Entscheidungsrückkopplung (DF: Decision-Feedback). Beim DF-Verfahren wird dem VA ein reduziertes Trellis-Diagramm zugrunde gelegt, das heisst ein Trellis-Diagramm, in welchem nicht alle, sondern nur ein Teil der p^L Kanalzustände berücksichtigt ist. Bei einer Reduzierung des Trellis-Diagramms auf
Trellis-Zustände (L_DF < L) werden die verbleibenden L – L_DF Kanalkoeffizienten (die nicht für die Definition von Trellis-Zuständen verwendet werden) weiterhin berücksichtigt, indem sie für die Berechnung der Übergangsmetriken im reduzierten Trellis-Diagramm eingesetzt werden.
Sowohl beim Prozessieren des vollständigen Trellis-Diagrams als auch bei Prozessieren des reduzierten Trellis-Diagramms (DF-Fall) muss für jeden in Frage kommenden Übergang zwischen zwei Zuständen eine Übergangsmetrik berechnet werden. Die Übergangsmetrik ist der euklidsche Abstand zwischen dem gemessenen Signalwert bzw. Abtastwert X_k und einem rekonstruierten ”hypothetischen” Signalwert, welcher bezüglich des Ziel-Zustandes, des Übergangs vom Vorgänger-Zustand in den Ziel-Zustand und der Pfadgeschichte („path history”) unter Berücksichtigung der Kanalkenntnis im Empfänger berechnet und „getestet” wird.
Zur Erläuterung wird exemplarisch p = 2 (binäres Datensignal) angenommen, d. h. es existieren 2^L (DF-Fall:
Trellis-Zustände (0, 0, ..., 0), (1, 0, ..., 0) bis (1, 1, ..., 1) bestehend aus L-Tupeln (DF: L_DF-Tupeln). Ein bestimmter hypothetischer Vorgänger-Zustand sei durch die Schieberegister-Belegung (a_L, a_L-1, ..., a₁) definiert (im DF-Fall werden für die Zustandsdefinition nur die L_DF rechten Bit
..., a₁) der Schieberegisterbelegung verwendet). Mit a₀ wird das hypothetisch gesendete Symbol (Bit) 0 oder 1 bezeichnet, welches den Vorgänger-Zustand (a_L, a_L-1, ..., a₁) in der Zeiteinheit k in den Ziel-Zustand (a_L-1, a_L-2, ..., a₀) in der Zeiteinheit k + 1 (DF: Vorgänger-Zustand
..., a₁) in den Ziel-Zustand
..., a₀)) überführt . Die Übergangsmetrik BM_k lautet mit oder ohne DF:
Der geschätzte Signalwert (im Folgenden auch als geschätztes Symbol bezeichnet) ist eine Summe von Produkten aus einem Kanalkoeffizient und einem Symbol. Für den DF-Fall kann der Term
noch in einen Trellis-Beitrag und einen DF-Beitrag aufgespalten werden:
D. h., das geschätzte Symbol besteht aus zwei (DF-Fall: drei) Beiträgen: einem Beitrag, der durch das hypothetisch gesendeten Symbol a₀ für den Übergang von der Zeiteinheit k in die Zeiteinheit k + 1 bestimmt ist, dem Trellis-Beitrag, der durch den Vorgänger-Zustand zur Zeiteinheit k im Trellis-Diagramm gegeben ist, und im DF-Fall kommt aufgrund der reduzierten Trellis-Zustände noch der DF-Beitrag hinzu.
Die Übergangsmetrik BM_k ist mit oder ohne DF immer die gleiche. Die Rechenersparnis beim VA mit DF ergibt sich, wie bereits erwähnt, aus der kleineren Anzahl
der bei der Prozessierung des Trellis-Diagramms zu berücksichtigenden Trellis-Zustände, d. h. aus der Reduzierung des Trellis-Diagramms.
Wenn bei der Entzerrung eines Datensignals ferner ein Störkanal (d. h. ein zweiter Mehrwege-Übertragungskanal) berücksichtigt werden soll, muss eine gemeinsame VA-Entzerrung beider Kanäle (Nutzkanal und Störkanal) durchgeführt werden. Zu diesem Zweck wird ein Gesamt-Trellis-Diagramm aufgebaut, welches die Zustände beider Kanäle umfasst: Ein Beispiel: Ist p = 2 (binäres Datensignal) und L = 4 für beide Kanäle, umfasst das Trellis-Diagramm des Nutzkanals 16 Zustände und das Trellis-Diagramm des Störkanals ebenfalls 16 Zustände. Das der gemeinsamen VA-Entzerrung beider Signale zugrunde liegende ”kombinatorische” Gesamt-Trellis-Diagramm umfasst dann 16 × 16 = 256 Zustände. Wird jeweils ein zusätzliches DF-Bit berücksichtigt (d. h. L = 5, L_DF = 4), umfasst das Gesamt-Trellis-Diagramm weiterhin 256 Zustände, bei der Berechnung der Übergangsmetriken kommen als DF-Beitrag jedoch noch zwei DF-Bits (pro Kanal jeweils eines) hinzu.
Der Aufwand für die Prozessierung des Gesamt-Trellis-Diagramms ist gegenüber dem Aufwand für die Prozessierung des Trellis-Diagramms für den Nutzkanal alleine um den Faktor 16 erhöht. Bei einer Prozessierung des Trellis-Diagramms mittels Steuerung durch einen DSP (digitaler Signalprozessor) führt eine solche Lösung zu einer sehr hohen MIPS-Belastung (MIPS: million instructions per second) des DSP, so dass andere Anwendungen auf dem DSP nicht oder nicht mehr in akzeptabler Zeit ablaufen können. Für ein nach dem EDGE-(Enhanced Data Rates for GSM Evolution-)Standard (mit p = 8) übertragenes Nutzsignal ist eine Entzerrung mit Berücksichtigung eines Störers bei Verwendung des Gesamt-Trellis-Diagramms aufgrund einer zu hohen DSP-Belastung in der Mobilfunkpraxis nicht mehr möglich.
Kommt ein weiterer (d. h. zweiter) Störer hinzu, umfasst das Gesamt-Trellis-Diagramm bereits 16 × 16 × 16 = 4096 Zustände (es wird für den zweiten Störer ebenfalls p = 2 und L = 4 angenommen). Auch in diesem Fall ist der Rechenaufwand für eine herkömmliche VA-Entzerrung auf der Basis eines solchen Gesamt-Trellis-Diagramms nicht mehr zu bewältigen.
Aus der Schrift DE 103 23 407 A1 ist es bereits bekannt, zum Entzerren eines über einen Nutzkanal übertragenen Signals ein Störsignal in der Weise zu berücksichtigen, dass pro Zeiteinheit ein Trellis-Diagramm des Störkanals und ein Trellis-Diagramm des Nutzkanals prozessiert werden. Die Nutzkanal-Entzerrung wird unter Verwendung eines DF-Verfahrens durchgeführt. Dabei wird der Einfluss des Störkanals bei der Nutzkanal-Entzerrung durch einen DF-Beitrag berücksichtigt, der auf dem bei der Entzerrung des Störkanals ermittelten besten Pfad beruht.
Die in der Schrift DE 103 23 407 A1 beschriebene Vorgehensweise zur Nutzkanal-Entzerrung unter Beteiligung eines Störkanals wird anhand 3 erläutert. Dargestellt sind die in der Zeiteinheit k durchzuführenden Prozesse P0 und P1. Im Prozess P0 erfolgt eine Entzerrung des Störkanals für die Zeiteinheit k. Es wird ein Trellis-Diagramm verwendet, welches ausschließlich Zustände des Störkanals beinhaltet. Die Entzerrung kann mit oder ohne DF erfolgen. Als Ergebnis der Störkanal-Entzerrung (Prozess P0) ergibt sich der beste Pfad des Störkanals für die Zeiteinheit k. Dieser beste Pfad des Störkanals wird nun als zusätzlicher DF-Beitrag bei der Entzerrung des Nutzkanals (Prozess P1) eingesetzt. Die Übergangsmetrikwerte BMU_k(v(k) → v'(k + 1)) des Nutzkanals berechnen sich dann nach der folgenden Gleichung:
Dabei bezeichnen h_Ui, i = 0, 1, ..., L^U, die Kanalkoeffizienten für den Nutzkanal, h_Ii, i = 0, 1, ..., L^I, die Kanalkoeffizienten für den Störkanal, a_Ui die Bits des Nutzkanals, a_Ii die Bits des besten Pfads des Störkanals, L^U die Ordnung des Modell-Filters für den Nutzkanal, L^I die Ordnung des Modell-Filters für den Störkanal und LUDF die Anzahl der Trellis-Bits für den Nutzkanal. Im Vergleich zur Gleichung (3) wird deutlich, dass die Übergangsmetrikwerte einen weiteren DF-Beitrag (”DF-Beitrag-Störer”) enthalten, welcher sich aus dem in dem Prozess P0 ermittelten besten Pfad des Störers ergibt.
In jeder Zeiteinheit k werden die alternierenden Prozesse P0 und P1 ausgeführt. Es wird darauf hingewiesen, dass der beste Pfad im Störkanal (im Prozess P0) jeweils für dieselbe Zeiteinheit k berechnet wird wie die Übergangsmetrikwerte im Nutzkanal (Prozess P1). Dadurch wird gewährleistet, dass auch der Beitrag des aktuellen (Zeiteinheit k) Symbols im Störkanal bei der Entzerrung des Nutzkanals in der Zeiteinheit k berücksichtigt wird. Der wesentliche Unterschied im Vergleich zum Szenario ohne Störer besteht also in der Hinzufügung des besten Störkanalpfads zu dem jeweiligen Nutzkanalpfad in Form von DF-Bits (d. h. Bits, die nur bei der Berechnung der Übergangsmetrikwerte und nicht zur Zustandsdefinition in dem Nutzkanal-Trellis-Diagramm benutzt werden). Die Prozessierung des Störkanal-Trellis-Diagramms (Prozess P0) wird hingegen ohne Berücksichtigung eines DF-Beitrags von der Nutzkanal-Trellis-Prozessierung durchgeführt.
4 zeigt eine weitere Möglichkeit zur Entzerrung eines Nutzkanals bei Vorhandensein eines Störers. Bei dem in 4 gezeigten Verfahren, welches in der nicht vorveröffentlichten Schrift DE 103 38 050 A1 beschrieben ist, findet eine zweimalige Prozessierung des Nutzkanal-Trellis-Diagramms und eine einmalige Prozessierung des Störkanal-Trellis-Diagramms pro Zeiteinheit k statt. Zu Beginn wird eine Entzerrung des Nutzkanals (für die Zeiteinheit k) durchgeführt (Prozess P0). Dabei wird kein DF-Beitrag eines anderen Kanals berücksichtigt. Bei der im Prozess P0 durchgeführten Nutzkanal-Entzerrung wird der beste Nutzkanal-Pfad für die Zeiteinheit k berechnet (der beste Pfad für die Zeiteinheit k ist gemäß der üblichen Definition derjenige Pfad, der bei der Prozessierung des Trellis-Diagramms in den Ziel-Zustand (Zeiteinheit k + 1) führt, welcher die kleinste Zustandsmetrik aufweist). Dieser im Prozess P0 ermittelte beste Nutzkanal-Pfad wird nun als ”Fremdkanal-DF-Beitrag” bei der DF-Entzerrung des Störkanals für dieselbe Zeiteinheit k eingesetzt. Auf diese Weise wird bei der Entzerrung des Störkanals der Einfluss des Nutzkanals berücksichtigt. Der bei der Entzerrung des Störkanals (Prozess P1) ermittelte beste Pfad des Störkanals wird anschließend – immer noch für die Zeiteinheit k – bei der nochmaligen Entzerrung des Nutzkanals eingesetzt (Prozess P2). Diese zweite Entzerrung des Nutzkanals für die Zeiteinheit k ist signifikant besser als die im Prozess P0 durchgeführte erste Entzerrung, da der Einfluss des Störkanals berücksichtigt wird. Die Qualität der Nutzkanal-Entzerrung im Prozess P2 (4) ist auch signifikant besser als die Nutzkanal-Entzerrung im Prozess P1 der 3, da der für die Zeiteinheit k ermittelte beste Pfad im Störkanal aufgrund der Berücksichtigung der Störung des Störkanals durch den Nutzkanal im Prozess P1 eine höhere Zuverlässigkeit aufweist.
Es wird darauf hingewiesen, dass sowohl das in 3 als auch das in 4 dargestellte Verfahren eine deutliche Rechenersparnis im Vergleich zu dem konventionellen Verfahren (Prozessierung eines Gesamt-Trellis-Diagramms, welches die kombinierten Störer-Nutzer-Zustände enthält) aufweist. Bei der in 3 dargestellten Prozessierung sind lediglich 2 (Anzahl der Trellis-Diagramme) × 16 (Anzahl der Zustände in einem Trellis-Diagramm) = 32 Zustände pro Zeiteinheit zu berücksichtigen. Bei der in 4 dargestellten Prozessierung erhöht sich der Aufwand auf 3 (Anzahl der Trellis-Diagramme) × 16 (Anzahl der Zustände in einem Trellis-Diagramm) = 48 Zustände, die bei den Trellis-Prozessierungen pro Zeiteinheit zu berücksichtigen sind. In beiden Fällen (3 und 4) werden also deutlich weniger Zustande betrachtet – und damit deutlich weniger Pfade und Zustandsmetriken berechnet – als bei dem erläuterten konventionellen Verfahren (Prozessierung des Gesamt-Trellis-Diagramms mit 256 Zuständen).
Das Lehrbuch „Friedrichs, B.: Kanalcodierung: Grundlagen und Anwendungen in modernen Kommunikationssystemen. Berlin [u. a.]: Springer, 1995, S. 279–283. ISBN: 3-540-58232-0” beschreibt Grundlagen und Anwendungen der Kanalcodierung in modernen Kommunikationssystemen und gibt auf den genannten Seiten einen Überblick über den Viterbi-Algorithmus für nicht-terminierte Codes.
Die Druckschrift „Arslan, H.; Molnar, K.: Iterative Co-Channel Interference Cancellation in Narrowband Mobile Radio Systems. In: IEEE Emerging Technologies Symposium: Broadband, Wireless Internet Access, 10–11 April 2000, S. 1–5” beschreibt Verfahren zur Interferenzunterdrückung mit subtraktiven Lösungsansätzen, insbesondere iterative Zweikanal- Interferenzunterdrückungsverfahren in Schmalband-Mobilfunksystemen.
Die Druckschrift „Ilango, A. S. [u. a.]: Near-Optimal Low Complexity Joint Estimation of Cochannel ISI Signals for Mobile Receivers. In: IEEE 49^th Vehicular Technology Conference, 16–20 May 1999, vol. 2, S. 1330–1334” beschreibt Verfahren zur gemeinsamen Schätzung von Zweikanal-Interferenz (CCI)- und Intersymbol-Interferenz (ISI)-Signalen in mobilen Empfängern mit geringer Komplexität und nahezu optimalem Verhalten.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, aufwandsgünstige und leistungsfähige Verfahren zum Entzerren eines über einen Nutzkanal übertragenen Signals nach dem DF-Verfahren unter Berücksichtigung zumindest eines Störkanals anzugeben.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabenstellung wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst.
Nach einem ersten Aspekt der Erfindung wird zur Entzerrung eines über einen Nutzkanal übertragenen Signals unter Berücksichtigung wenigstens eines Störkanals pro Zeiteinheit (a) ein Trellis-Diagramm des Nutzkanals prozessiert, (b) ein Trellis-Diagramm des Störkanals prozessiert, wobei ein beim Prozessieren des Trellis-Diagramms des Störkanals verwendeter DF-Beitrag in Schritt (a) ermittelte Informationen des Nutz kanals enthält, und (c) nochmal das Trellis-Diagramm des Nutzkanals prozessiert, wobei ein beim Prozessieren des Trellis-Diagramms des Nutzkanals verwendeter DF-Beitrag in Schritt (b) ermittelte Informationen des Störkanals enthält. Dabei wird beim Prozessieren des Trellis-Diagramms des Nutzkanals in Schritt (a) auf Eingabe-Informationen zugegriffen, die in der vorhergehenden Zeiteinheit bei der nochmaligen Prozessierung des Trellis-Diagramms des Nutzkanals in Schritt (c) ermittelt wurden. Dabei handelt es sich bei den Eingabe-Informationen vorzugsweise um Pfadinformationen und/oder Zustandsmetrikwerte.
Durch die Verwendung der in Schritt (c) ermittelten Eingabe-Informationen (insbesondere Pfadinformationen und/oder Zustandsmetrikwerte) für die Prozessierung des Trellis-Diagramms des Nutzkanals in Schritt (a) in der nächsten Zeiteinheit wird erreicht, dass der Schritt (a) Eingangsgrößen (nämlich die Eingabe-Informationen, also insbesondere Pfadinformationen und/oder Zustandsmetrikwerte) nutzt, in denen der Einfluss des Störkanals bereits berücksichtigt ist. Mit anderen Worten wird die in der Zeiteinheit k im Prozess P2 (siehe 7 und 8) erreichte Störungsunterdrückung in den Prozess P0 für die nächste Zeiteinheit k + 1 transferiert. Die beiden Prozesse P0 und P2 (Schritt (a) und Schritt (c) der Nutzkanal-Entzerrung) werden dadurch verkoppelt. Als Ergebnis dieser Verkoppelung wird eine Verbesserung der Performance der Entzerrung in Bezug auf die Bit-Fehlerrate und die Rahmen-Fehlerrate erzielt. Optimalerweise werden als Eingabe-Informationen sowohl die Pfadinformationen als auch die Zustandsmetrikwerte von dem Prozess P2 (Zeiteinheit k) in den Prozess P0 (Zeiteinheit k + 1) transferiert.
Eine besonders vorteilhafte Verfahrensvariante kennzeichnet sich dadurch, dass die beim Prozessieren des Trellis-Diagramms des Nutzkanals in Schritt (a) berechneten Pfadinformationen und/oder Zustandsmetrikwerte ohne Abspeicherung verworfen werden. Das Verwerfen dieser Größen ist möglich, da sie bei der weiteren Prozessierung in der nächsten Zeiteinheit im Schritt (a) (Prozess P0) nicht mehr benötigt werden. Darüber hinaus ermöglicht das Verwerfen dieser Größen die Einsparung eines Speicherbereichs (Speicherbereich S1_2 in 8).
Insbesondere kennzeichnet sich das erfindungsgemäße Verfahren dadurch, dass in Schritt (b) Zustandsmetrikwerte und/oder Pfadinformationen betreffend die Vorgänger-Zustände des Trellis-Diagramms des Störkanals aus einem ersten Störkanal-Speicherbereich gelesen werden, und dass berechnete Zustandsmetrikwerte und/oder Pfadinformationen betreffend die Zielzustände des Trellis-Diagramms des Störkanals in einen zweiten Störkanal-Speicherbereich geschrieben werden. In Schritt (c) werden die Zustandsmetrikwerte und/oder Pfadinformationen betreffend die Vorgänger-Zustände des Trellis-Diagramms des Nutzkanals aus einem ersten Nutzkanal-Speicherbereich gelesen und berechnete Zustandsmetrikwerte und/oder Pfadinformationen betreffend die Ziel-Zustände des Trellis-Diagramms des Nutzkanals in einen zweiten Nutzkanal-Speicherbereich geschrieben. Im Schritt (a) werden dann die Zustandsmetrikwerte und/oder Pfadinformationen betreffend die Vorgänger-Zustände des Trellis-Diagramms des Nutzkanals aus dem zweiten Nutzkanal-Speicherbereich gelesen. Da der im Schritt (c) (Prozess P2) verwendete Schreib-Speicherbereich identisch mit dem in Schritt (a) (Prozess P0) verwendeten Lese-Speicherbereich ist, wird im Vergleich zur herkömmlichen Lösung (siehe 7) Speicherfläche eingespart. Darüber hinaus ist, wie bereits erwähnt, keine Schreiboperationen in dem Prozess P0 (Schritt (a)) auszuführen.
Nach einem zweiten Aspekt der Erfindung wird zur Entzerrung eines über einen Nutzkanal übertragenen Signals nach dem DF-Verfahren unter Berücksichtigung wenigstens eines Störkanals pro Zeiteinheit (a) ein Trellis-Diagramm des Störkanals für eine betrachtete Zeiteinheit prozessiert. Ferner wird (b) ein Trellis-Diagramm des Nutzkanals für die gegenüber der be trachteten Zeiteinheit um eine erste vorgegebene Zeitverzögerung verzögerte Zeiteinheit prozessiert, wobei ein beim Prozessieren des Trellis-Diagramms des Nutzkanals verwendeter DF-Beitrag eine in Schritt (a) ermittelte und um mindestens die erste vorgegebene Zeitverzögerung zurückverfolgte Pfadinformation des Störkanals enthält.
Durch die Verwendung von um mindestens die erste vorgegebene Zeitverzögerung zurückverfolgter Pfadinformation des Störkanals im DF-Beitrag, der bei der Prozessierung des Trellis-Diagramms des Nutzkanals verwendet wird, wird ebenfalls eine Performance-Verbesserung bei der Entzerrung in Bezug auf die erreichbare Bit-Fehlerrate oder Rahmen-Fehlerrate erreicht. Der Grund hierfür besteht darin, dass die zurückverfolgte Pfadinformation eine höhere Zuverlässigkeit aufweist als eine Pfadinformation für dieselbe Zeiteinheit, die ohne eine Verzögerung zwischen der Prozessierung des Trellis-Diagramms des Störkanals und des Trellis-Diagramms des Nutzkanals gewonnen wird. Die Verbesserung der Entzerrungsleistung basiert auf dem Phänomen der Pfadvereinigung, d. h. auf dem gleichen Phänomen, das bei einer üblichen Viterbi-Entzerrung ausgenutzt wird. Dieses Phänomen besagt, dass sich sämtliche durch das Trellis-Diagramm verfolgten Pfade in der Vergangenheit (d. h. nach einer Rückverfolgung über die sogenannte Pfadvereinigungslänge) vereinigen. Länger zurückliegende Pfadabschnitte eines aktuellen Pfads haben damit eine höhere Zuverlässigkeit als der aktuelle Pfadkopf. Da durch die vorauseilende Prozessierung des Störkanals auf entsprechend zurückliegende Pfadinformation des Störkanals für den in Gleichung (4) als ”DF-Beitrag-Störer” bezeichneten DF-Beitrag bei der Prozessierung des Nutzkanals zugegriffen werden kann, bewirkt die höhere Genauigkeit dieses Terms die Verbesserung der in Gleichung (4) angegebenen Berechnung der Übergangsmetrikwerte.
Das Verfahren nach dem zweiten Aspekt der Erfindung lässt sich auch auf die Prozessierung von mehr als zwei Trellis-Diagrammen pro Zeiteinheit anwenden. Nach einer besonders be vorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird in einem Schritt (i) vor Schritt (a) entweder erstmalig das Trellis-Diagramm des Nutzkanals oder ein Trellis-Diagramm eines weiteren Störkanals für die gegenüber der betrachteten Zeiteinheit um eine zweite vorgegebene Zeitverzögerung voraneilende Zeiteinheit prozessiert. In diesem Fall enthält in Schritt (a) ein beim Prozessieren des Trellis-Diagramms des Störkanals verwendeter DF-Beitrag eine in Schritt (i) ermittelte und um mindestens die zweite vorgegebene Zeitverzögerung zurückverfolgte Pfadinformation des in Schritt (i) prozessierten Kanals (Nutzkanal oder weiterer Störkanal). Die Latenz bei der Entzerrung des Nutzkanals erhöht sich in diesem Fall auf die Summe der ersten und der zweiten vorgegebenen Zeitverzögerung. Dabei ist es selbstverständlich möglich, dass die erste und die zweite vorgegebene Zeitverzögerung identisch sind.
Vorzugsweise enthält der beim Prozessieren des Trellis-Diagramms des Nutzkanals verwendete DF-Beitrag die um genau die erste vorgegebene Zeitverzögerung zurückverfolgte Pfadinformation des Störkanals. In diesem Fall ist sichergestellt, dass bei der Nutzkanal-Entzerrung für die Zeiteinheit k das aktuelle (d. h. ebenfalls für die Zeiteinheit k) Symbol des Störkanals berücksichtigt wird.
Vorzugsweise beträgt die erste und/oder die zweite Zeitverzögerung zwischen ein und zehn Zeiteinheiten, insbesondere zwischen zwei und vier Zeiteinheiten. Empirische Werte der Zeitverzögerung im Bereich von zwei oder vier Zeiteinheiten sind bereits ausreichend, um eine signifikante Verbesserung der Entzerrungsleistung in Bezug auf die Bit-Fehlerrate oder die Rahmen-Fehlerrate zu erreichen.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert; in diesen zeigt:
1 eine schematische Darstellung eines Modells des physikalischen Übertragungskanals;
2 den Aufbau eines Modell-Filters zur Modellierung eines physikalischen Übertragungskanals;
3 eine Darstellung zur Erläuterung der Prozessierung von Störkanal- und Nutzkanal-Trellis-Diagrammen in der Zeiteinheit k im Stand der Technik;
4 eine Darstellung zur Erläuterung der Prozessierung von Nutzkanal-, Störkanal- und Nutzkanal-Trellis-Diagrammen in der Zeiteinheit k gemäß der nicht vorveröffentlichten Schrift DE 103 38 050 A1 ;
5 einen Ausschnitt aus einem Trellis-Diagramm zur Erläuterung der Prozessierung eines Trellis-Diagramms für p = 2, L = 5 und L_DF = 4;
6 eine schematische Darstellung eines bei der Prozessierung des in 5 gezeigten Trellis-Diagramms ermittelten, zu einem bestimmten Zustand in der Zeiteinheit k + 1 hinführenden Pfades sowie eine Angabe eines zugehörigen Zustandsvektors;
7 eine Darstellung von Prozessen P0, P1, P2 zur Prozessierung der Trellis-Diagramme des Nutzkanals, des Störkanals und nochmals des Nutzkanals sowie die in den Prozessen durchgeführten Zugriffe auf temporäre Speicherbereiche zum Schreiben/Lesen von Zustandsmetrikwerten und Zustandsvektoren für das in 4 dargestellte Verfahren;
8 eine Darstellung von Prozessen P0, P1, P2 zur Prozessierung der Trellis-Diagramme des Nutzkanals, des Störkanals und nochmals des Nutzkanals sowie die in den Prozessen durchgeführten Zugriffe auf temporäre Speicherbereiche zum Schreiben/Lesen von Zustandsmetrikwerten und Zustandsvektoren für ein Ausführungsbeispiel des Verfahrens gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung;
9 eine Darstellung von Prozessen P0, P1 zur Prozessierung des Trellis-Diagramms des Störkanals und zur zeitversetzten Prozessierung des Trellis-Diagramms des Nutzkanals für ein Ausführungsbeispiel gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung;
10 eine der 9 entsprechende Darstellung für den Fall der zeitversetzten Prozessierung von drei Trellis-Diagrammen;
11 zwei Diagramme zur Erläuterung der Prozessierung des Trellis-Diagramms eines ersten Störkanals, eines zweiten Störkanals und des Nutzkanals in der Zeiteinheit k;
12 eine Darstellung der Prozesse zur Prozessierung der in 11 gezeigten Trellis-Diagramme;
13 eine Darstellung einer Verfahrensvariante, welche sowohl die Verwendung identischer Speicherbereiche für die Prozessierung von zwei Nutzkanal-Trellis-Diagrammen gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung als auch eine zeitversetzte Prozessierung von Trellis-Diagrammen gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung pro Zeiteinheit umfasst; und
14 eine Darstellung einer vereinfachten Verfahrensdurchführung der in 13 gezeigten Verfahrensvariante.
Die 5 und 6 dienen der exemplarischen Erläuterung der Viterbi-Entzerrung mit DF-Verfahren. Es wird beispielhaft der Fall p = 2 betrachtet. Ein zweiwertiges Symbolalphabet wird im Mobilfunkstandard GSM (Global System for Mobile Communications) verwendet. Ferner wird ebenfalls in beispielhafter Weise der Entzerrung des betrachteten Kanals (Störkanal oder Nutzkanal) ein Kanalmodell-Filter H gemäß 2 zugrunde gelegt, das L = 5 Speicherzellen beinhaltet. Jeder Zustand im Trellis-Diagramm wird durch 4 Bits definiert (L_DF = 4). Infolgedessen weist das Trellis-Diagramm sowohl des Störkanals als auch des Nutzkanals jeweils 2⁴ = 16 Zustände auf.
In 5 ist ein Ausschnitt aus dem zugehörigen Trellis-Diagramm (das sowohl für den Nutzkanal als auch für den Störkanal gilt) mit 16 Zuständen dargestellt. Betrachtet wird die Prozessierung des Trellis-Diagramms in der Zeiteinheit k, welche Übergänge zwischen Vorgänger-Zuständen der Zeiteinheit k in Ziel-Zustände der Zeiteinheit k + 1 betrachtet. Zunächst wird allgemein die Prozessierung eines solchen Trellis-Diagramms erläutert, ohne auf die erfindungsgemäße Berücksichtigung des anderen Kanals einzugehen. Die Zustände sind mit dem Index v bezeichnet und durch die von 0 bis 15 durchnummerierten Kästchen über den Zeiteinheiten k und k + 1 dargestellt. In jeder Zeiteinheit können die ersten 4 Speicherzellen des Modell-Filters H somit einen von 16 möglichen Kanalzuständen einnehmen.
Die ACS-Operationen bezüglich der Zeiteinheit k seien bereits durchgeführt. Für jeden der 16 Zustände der Zeiteinheit k ist dann bereits eine Zustandsmetrik berechnet worden. Ferner steht der zu jedem dieser Zustände führende Pfad (Sequenz von Vorgänger-Zuständen) fest. Der für den Zustand v, v = 0, ..., 15, in der Zeiteinheit k berechnete ”alte” Zustandsmetrikwert wird mit oSM_v bezeichnet.
Die Aufgabe der ACS-Operation besteht darin, für jeden Ziel-Zustand v in der Zeiteinheit k + 1 einen neuen Zustandsmetrikwert zu berechnen. Die für die Ziel-Zustände in der Zeiteinheit k + 1 berechneten neuen Zustandsmetrikwerte werden mit nSM_v, v = 0, ..., 15, bezeichnet.
Die Berechnung der neuen Zustandsmetrikwerte für die Zielzustände wird gemäß dem bekannten VA folgendermaßen durchgeführt.
Betrachtet wird zunächst der Ziel-Zustand v = 0. Mit dem Wert des hypothetischen Bits a₀ = 0 wird der Ziel-Zustand v = 0 der Zeiteinheit k + 1 entweder von dem Zustand v = 0 oder von dem Zustand v = 1 der Zeiteinheit k erreicht. Um den wahrscheinlicheren dieser beiden Vorgänger-Zustände und damit den wahrscheinlicheren der beiden möglichen Übergänge zu entscheiden, werden die Summen oSM₀ + BM_k (0 → 0) und oSM₁ + BM_k (1 → 0) gebildet (ADD-Operation). Dabei bezeichnet BM_k (0 → 0) den zu dem Übergang von dem Vorgänger-Zustand v = 0 zu dem Ziel-Zustand v = 0 gehörenden Übergangsmetrikwert, und BM_k (1 → 0) bezeichnet den zu dem Übergang von dem Vorgänger-Zustand v = 1 zu dem Ziel-Zustand v = 0 gehörenden Übergangsmetrikwert.
Der kleinere der beiden Summenwerte wird ermittelt (COMPARE-Operation) und wird der neue Zustandsmetrikwert nSM₀ des Ziel-Zustands v = 0 der Zeiteinheit k + 1, d. h. nSM₀ = min(oSM₀ + BM_k (0 → 0); oSM₁ + BM_k (1 → 0)). Der zugehörige Übergang wird als der wahrscheinlichere der beiden möglichen Übergänge ausgewählt (SELECT-Operation). Auf diese Weise wird für jeden Ziel-Zustand v = 0, ..., 15 der Zeiteinheit k + 1 der wahrscheinlichere Übergang sowie der wahrscheinlichere Vorgänger-Zustand bestimmt. Pro Ziel-Zustand ist also eine ACS-Operation durchzuführen.
Die beiden anderen möglichen Übergänge aus den Vorgängerzuständen v = 0, 1 der Zeiteinheit k führen ebenfalls in denselben Ziel-Zustand, und zwar v = B. Die Übergänge 0 → 0, 1 → 0, 0 → 8, 1 → 8 werden (aufgrund ihrer Schmetterlingsähnlichen Gestalt) als Butterfly 1 bezeichnet. Ein zweiter Butterfly – Butterfly 2 – wird durch die Übergänge 2 → 1, 3 → 1 und 2 → 9, 3 → 9 definiert. Ein achter Butterfly ist noch in 3 eingezeichnet und durch die Übergänge 14 → 7, 14 → 15 und 15 → 7, 15 → 15 gegeben.
”Prozessieren des Trellis-Diagramms” bedeutet die Durchführung sämtlicher ACS-Operationen für eine bestimmte Zeiteinheit k. Die ACS-Operationen werden vorzugsweise Butterfly für Butterfly durchgeführt.
Die Zustände des Trellis-Diagramms v = 0, ..., 15 werden in Bit-invertierter Reihenfolge definiert:
Zustand v = 0: 0000
Zustand v = 1: 1000
Zustand v = 2: 0100
...
Zustand v = 14: 0111
Zustand v = 15: 1111.
Gemäß 5 setzen sich die Zustände aus den Hypothesen für die letzten 4 in das Kanalmodell-Filter H eingegebenen Bits a₄, a₃, a₂, a₁ zusammen. Ein zuvor in das Kanalmodell-Filter H (hypothetisch) eingegebenes Bit a₅ (oder auch mehrere solcher Bits) kann als DF-Bit des betrachteten Kanals (Nutzkanal oder Störkanal) verwendet werden. Es wird nicht für die Definition der Trellis-Zustände für diesen Kanal herangezogen.
Die anhand der 5 erläuterten ACS-Operationen werden Zeiteinheit für Zeiteinheit abgearbeitet, wodurch für jeden Zustand v = 0, ..., 15 ein Pfad durch das Trellis-Diagramm gezogen wird. 6 zeigt abstrahiert einen Pfad P(v = 4, k), welcher bei der Prozessierung des Trellis-Diagramms für die Zeiteinheit k in den Zustand v = 4 der Zeiteinheit k + 1 führt. Unterhalb des Trellis-Diagramms sind die jeweiligen hypothetischen Bits a₁₀, ..., a₅, a₄, a₃, a₂, a₁, a₀, der Übergänge, aus denen sich der spezielle Pfad P(v = 4, k) zusammensetzt, angegeben. Als Zustandsvektor werden die den Trellis-Zustand beschreibenden Bits sowie das oder die früheren DF-Bits bezeichnet, d. h. bezüglich eines Vorgänger-Zustands in der Zeiteinheit k lautet der Zustandsvektor bei Berücksichtigung eines einzigen DF-Bits a₅, a₄, a₃, a₂, a₁. Bezüglich der Prozessierung des Trellis-Diagramms für die k-te Zeiteinheit lautet der Zustandsvektor des Ziel-Zustands v = 4, a₄, a₃, a₂, a₁, a₀, wobei a₄ das DF-Bit darstellt. Da zu jedem Zustand v = 0, ..., 15 ein Pfad hinführt, existieren 16 Zustandsvektoren der oben angegebenen Form.
7 veranschaulicht das in 4 dargestellte Entzerrungsverfahren (linker Bildteil) und zeigt die hierfür erforderlichen Speicherzugriffe (rechter Bildteil). Wie bereits erläutert wird in jeder Zeiteinheit eine Entzerrung des Nutzkanals (Prozess P0), eine Entzerrung des Störkanals (Prozess P1) und nochmals eine Entzerrung des Nutzkanals (Prozess P2) durchgeführt. Die erste Nutzkanal-Entzerrung (P0) wird ohne jeglichen DF-Beitrag des Störkanals vorgenommen. Es wird in dem Prozess P0 für die aktuelle Zeiteinheit k der beste Pfad des Nutzkanal-Trellis-Diagramms berechnet. Der beste Pfad ist derjenige Pfad, der zu dem Ziel-Zustand mit der geringsten Zustandsmetrik (Pfadmetrik) führt. Als DF-Beitrag für die Prozessierung des Störkanal-Trellis-Diagramms im Prozess P1 wird ein führender Teil (Kopfabschnitt) des besten Pfades des Nutzkanal-Trellis-Diagramms verwendet. Im Prozess P1 wird das Störkanal-Trellis-Diagramm für die aktuelle Zeiteinheit k prozessiert und der beste Pfad im Störkanal-Trellis-Diagramm berechnet. Ein Kopfabschnitt dieses besten Pfads im Störkanal-Trellis-Diagramm (zur Zeiteinheit k) wird als DF-Beitrag für den Prozess P2 (zweite Prozessierung des Nutzkanal-Trellis-Diagramms) eingesetzt. Sowohl im Prozess P1 als auch im Prozess P2 werden Soft-Output-Werte und Hard-Output-Werte für jede Zeiteinheit berechnet.
In 7, linker Bildteil, sind die bei den Prozessen P1 und P2 verwendeten Fremdkanal-DF-Beiträge grafisch veranschaulicht. Im Prozess P1 (Störkanal-Entzerrung) tritt als Fremdkanal-DF-Beitrag der Kopfabschnitt 1.2 des besten Pfads 1 auf, welcher sich aus den Trellis-Bits des Ziel-Zustands und einem oder mehreren vorausgehender Bits zusammensetzt. Der Abschnitt 1.1 bezeichnet frühere Bits im besten Pfad 1 des Nutzkanals, die nicht bei der Entzerrung des Störkanals berücksichtigt werden. Im Prozess P2 (Nutzkanal-Entzerrung) tritt als Fremdkanal-DF-Beitrag der im Prozess P1 bestimmte Kopfabschnitt 2.2 des besten Pfads 2 des Störkanals auf. Der Abschnitt 2.1 bezeichnet wiederum frühere Bits im besten Pfad 2 des Störkanals, die nicht bei der Entzerrung des Nutzkanals berücksichtigt werden.
Die Länge des als Fremdkanal-DF-Beitrag verwendeten besten Kopfabschnitts 1.2 bzw. 2.2 kann entsprechend der gewünschten Genauigkeit und der zur Verfügung stehenden Rechenleistung gewählt werden. Da der beste Pfad des jeweiligen Fremdkanals in der aktuellen Zeiteinheit bestimmt wird, berücksichtigt er den besten Ziel-Zustand (d. h. den Ziel-Zustand mit minimaler Zustandsmetrik) im jeweiligen Fremdkanal.
Für die anhand 7, linker Bildteil, erläuterten Trellis-Prozessierungen werden in jeder Zeiteinheit k die folgenden Speicherzugriffe benötigt:

Prozess P0: Es werden die alten Zustandsmetrikwerte (U0_OLD_MET) und die alten Zustandsvektoren (U0_OLD_VEC) aus einem ersten temporären Speicherbereich S1_1 aufgerufen und die neu berechneten Zustandsmetrikwerte (U0_NEW_MET) und Zustandsvektoren (U0_NEW_VEC) in einen zweiten Speicherbereich S1_2 abgelegt.
Prozess P1: Es werden die alten Zustandsmetrikwerte (I_OLD_MET) und die alten Zustandsvektoren (I_OLD_VEC) aus einem ersten temporären Speicherbereich S2_1 aufgerufen und die neu berechneten Zustandsmetrikwerte (I_NEW_MET) und Zustandsvektoren (I_NEW_VEC) in einen zweiten Speicherbereich S2_2 abgelegt.
Prozess P2: Es werden die alten Zustandsmetrikwerte (U1_OLD_MET) und die alten Zustandsvektoren (U1_OLD_VEC) aus einem ersten temporären Speicherbereich S3_1 aufgerufen und die neu berechneten Zustandsmetrikwerte (U1_NEW_MET) und Zustandsvektoren (U1_NEW_VEC) in einen zweiten Speicherbereich S3_2 abgelegt.

Dabei bezeichnet der Begriff ”alte” Zustandsmetrikwerte bzw. ”alte” Zustandsvektoren die Zustandsmetrikwerte der Vorgänger-Zustände in der Zeiteinheit k bzw. die Zustandsvektoren, die zu den Vorgänger-Zuständen in der Zeiteinheit k führen. Der Begriff ”neue” Zustandsmetrikwerte bzw. ”neue” Zustandsvektoren bezeichnet die (bei der Trellis-Prozessierung in der Zeiteinheit k berechneten) Zustandsmetrikwerte der Zielzustände (die zur Zeiteinheit k + 1 gehören) bzw. die Angabe der den Ziel-Zuständen zugeordneten Zustandsvektoren.
Es wird deutlich, dass für die Prozessierung der drei Trellis-Diagramme sechs Speicherbereiche S1_1, S1_2; S2_1, S2_2; S3_1, S3_2 benötigt werden. Für die Abarbeitung der jeweiligen Trellis-Diagramme in der nächsten Zeiteinheit k + 1 werden die Speicherbereiche einfach vertauscht, d. h. die Speicherbereiche S1_2, S2_2 und S3_2 treten an die Stelle der Speicherbereiche S1_1, S2_1 bzw. S3_1 und liefern nunmehr die alten Zustandsmetrikwerte und Zustandsvektoren, während die Speicherbereiche S1_1, S2_1, S3_1 gelöscht werden und zum Abspeichern der in der Zeiteinheit k + 1 berechneten neuen Zustandsmetrikwerte und Zustandsvektoren (zu den Trellis-Zuständen der Zeiteinheit k + 2) verwendet werden.
Das in 8 dargestellte erfindungsgemäße Vorgehen zur Entzerrung des Nutzkanals unterscheidet sich von dem anhand 7 erläuterten Vorgehen durch ein modifiziertes Speicher-Management. Dem Prozess P0 wird kein separater, eigener Speicherbereich zugewiesen, sondern er wird aus den im Speicherbereich S3_2 abgespeicherten Werten U1_NEW_MET bzw. U1_NEW_VEC versorgt. Dies bedeutet, dass die temporären Spei cherbereiche S1_1 und S1_2 für den Prozess P0 entfallen, und die in dem temporären Speicherbereich S3_2 abgespeicherten Werte U1_NEW_MET und U1_NEW_VEC bei der nächsten Ausführung des Prozesses P0 (die für die nächste Zeiteinheit erfolgt) als neue Ausgangsdaten U1_OLD_MET bzw. U1_OLD_VEC zur Verfügung stehen. Darüber hinaus müssen die bei dem Prozess P0 ermittelten Zustandsmetrikwerte U0_NEW_MET und Zustandsvektoren U0_NEW_VEC nicht abgespeichert werden.
Neben einer Einsparung an Speicherplatz wird durch die anhand 8 erläuterte Vorgehensweise eine Verbesserung der Entzerrungsleistung erreicht: Die für den Prozess P0 verwendeten Zustandsmetrikwerte U1_OLD_MET und Zustandsvektoren U1_OLD_VEC enthalten in einem gewissen Maße bereits eine Kompensation des Störkanal-Einflusses infolge des Prozesses P1. Die Verwendung dieser Werte U1_OLD_MET und/oder U1_OLD_VEC gewährleistet dann auch im Prozess P0 eine Reduzierung des Störkanal-Einflusses. Dies wiederum bewirkt, dass der in dem Prozess P0 berechnete beste Pfad 1 eine höhere Zuverlässigkeit als der in 7 im Prozess PC berechnete beste Pfad 1 aufweist, sodass auch der bei der Störkanal-Entzerrung im Prozess P1 verwendete DF-Beitrag 1.2 des Nutzkanals zur Kompensierung des Nutzkanal-Einflusses bei der Prozessierung des Störkanals (Prozess P1) eine erhöhte Zuverlässigkeit zeigt.
Mit anderen Worten bewirkt die Verwendung gemeinsamer temporarer Speicherbereiche S3_1 und S3_2 für die beiden Nutzkanal-Entzerrungsprozesse P0 und P2 eine Übertragung der in dem Nutzkanal-Prozess P2 erreichten Störkanal-Unterdrückung in den Nutzkanal-Prozess P0, was wiederum zu einer verbesserten Berechnung des besten Pfads 1 im Nutzkanal und – aufgrund der Berücksichtigung des besten Pfads 1 des Nutzkanals im Prozess P1 – zu einer verbesserten Entzerrung des Störkanals beiträgt.
Es wird darauf hingewiesen, dass die Anzahl der Zustände des Nutzkanal-Trellis-Diagramms und des Störkanal-Trellis-Dia gramms nicht identisch sein müssen. Wenn die Gedächtnislängen des Störkanals und des Nutzkanals stark unterschiedlich sind, empfiehlt es sich, die Anzahl der Zustände in den jeweiligen Trellis-Diagrammen ebenfalls unterschiedlich zu wählen. Z. B. kann für den Störkanal eine Gedächtnislänge von 4 Zeiteinheiten gewählt werden (das Trellis-Diagramm des Störkanals weist dann 8 Zustände auf) und für den Nutzkanal kann eine Gedächtnislänge von 5 Zeiteinheiten (das Trellis-Diagramm des Nutzkanals weist dann 16 Zustände auf) gewählt werden.
Die 9 und 10 veranschaulichen die Prozessierung von Nutzkanal- und Störkanal-Trellis-Diagrammen gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung.
Auch hier werden in jeder Zeiteinheit mehrere Kanäle (9: Nutzkanal und Störkanal; 10: Nutzkanal, Störkanal, Nutzkanal) alternierend prozessiert und dabei Pfadinformationen, die beim Prozessieren des Trellis-Diagramms eines anderen Kanals gewonnen werden, in Form eines DF-Beitrags beim Prozessieren des betrachteten Kanals genutzt. Die diesbezüglichen Ausführungen zum erfindungsgemäßen Verfahren nach dem ersten Aspekt der Erfindung gelten auch für das Verfahren nach dem zweiten Aspekt der Erfindung. Der wesentliche Unterschied zwischen dem Verfahren nach dem ersten Aspekt der Erfindung und dem Verfahren nach dem zweiten Aspekt der Erfindung besteht darin, dass bei letzterem die Prozessierung der mehreren Trellis-Diagramme innerhalb einer Zeiteinheit mit einem Zeitversatz del durchgeführt wird. 9 erläutert die Vorgehensweise einer Nutzkanal-Entzerrung, bei welcher pro Zeiteinheit zwei Trellis-Diagramme prozessiert werden (vergleiche 3). Zunächst wird das Trellis-Diagramm des Störkanals ohne einen Fremdkanal-DF-Beitrag prozessiert (Prozess I_P0). Nach einer Dauer von del Symbolen beginnt die Prozessierung des Nutzkanals im Prozess U_P1. D. h., dass die Prozessierung des Nutzkanal-Trellis-Diagramms für die Zeiteinheit k gleichzeitig (d. h. während derselben Zeiteinheit) mit der Prozessierung des Störkanal-Trellis-Diagramms für die Zeiteinheit k + del stattfindet. Bei der Prozessierung des Nutzkanal-Trellis-Diagramms (Prozess U_P1) wird ein Abschnitt 10.2 des besten Pfads 10 im Störkanal-Trellis-Diagramm als Fremdkanal-DF-Beitrag verwendet. Der beste Pfad 10 wird im Prozess I_P0 ermittelt. Um die verzögerte Prozessierung des Nutzkanal-Trellis-Diagramm im Prozess U_P1 zu berücksichtigen, muss der Abschnitt 10.2 mit derselben Verzögerung del aus dem besten Pfad 10 gewonnen werden. Dies bedeutet, dass der Abschnitt 10.2 um del Bits relativ zu dem LSB (least significant bit) des besten Pfads 10 (d. h. dem Pfadkopf) nach links verschoben ist (für den allgemeinen Fall p > 2: Der Abschnitt 10.2 wird um del Symbole relativ zum niederwertigsten Symbol verschoben.). Der beste Pfad 10 enthält ferner frühere Bits (Symbole) 10.1, die nicht in den Abschnitt 10.2 eingehen.
Durch die Zeitverzögerung del zwischen der Prozessierung der beiden Trellis-Diagramme wird eine zuverlässigere Ermittlung des besten Pfads 10 in dem Trellis-Diagramm des Störkanals (d. h. im Prozess I_P0) ermöglicht. Der Grad der Zuverlässigkeitserhöhung bei der Berechnung des besten Pfads 10 hängt von der Pfadvereinigungslänge bei der Trellis-Prozessierung ab, die wiederum von dem Kanalgedächtnis des physikalischen Übertragungskanals abhängig ist.
Durch die um del Zeiteinheiten verzögerte Prozessierung des Trellis-Diagramms des Nutzkanals wird ein Traceback für die Ermittlung des besten Pfades 10 durchgeführt, der vergleichbar mit dem im VA bekannten Traceback-Schritt zur Ermittlung des besten Pfads ist. Hier wird dieser Traceback allerdings für die Gewinnung des Abschnitts 10.2 eingesetzt, der als Fremdkanal-DF-Beitrag bei der Nutzkanal-Trellis-Prozessierung im Prozess U_P1 verwendet wird.
Die Verschiebung des Abschnitt-Fensters um del Bits (allgemein: Symbole) gewährleistet, dass bei der Nutzkanal-Entzerrung für die Zeiteinheit k sämtliche im Prozess I_P0 gewonnene Pfadinformation bis (einschließlich) der Zeiteinheit k berücksichtigt wird.
10 zeigt ein Ausführungsbeispiel des Verfahrens nach dem zweiten Aspekt der Erfindung, in welchem pro Zeiteinheit drei Trellis-Diagramme prozessiert werden (vergleiche 4). Zunächst wird im Prozess U_P0 das Trellis-Diagramm des Nutzkanals in üblicher Weise prozessiert. Nach einer Zeitverzögerung del wird das Störkanal-Trellis-Diagramm im Prozess I_P1 prozessiert, wobei in der bereits beschriebenen Weise ein Nutzkanal-DF-Beitrag 20.2 verwendet wird, welcher sich aus dem um del Bits (Symbole) verschobenen Abschnitt des im Prozess U_P0 ermittelten besten Pfads 20 ergibt. Die nochmalige Prozessierung des Nutzkanal-Trellis-Diagramms im Prozess U_P1 wird in der in 9 bereits erläuterten Weise durchgeführt.
Es wird darauf hingewiesen, dass die Prozessierungsverzögerungen del zwischen den Prozessen U_P0 und I_P0 bzw. I_P0 und U_P1 nicht notwendigerweise identisch sein müssen, wie dies in 10 in vereinfachender Weise gezeigt ist. Werden unterschiedliche Prozessierungsverzögerungen verwendet, muss dies bei der Berechnung der DF-Beiträge 10.2, 20.2 entsprechend berücksichtigt werden.
Beispielsweise können für die Verzögerung del Werte im Bereich zwischen 1 und 10 Zeiteinheiten verwendet werden (für GSM entspricht ein Bit einer Zeiteinheit, für EDGE entspricht ein Symbol, welches durch drei Bits codiert wird, einer Zeiteinheit). In vielen Fällen wird mit del = 2 oder del = 4 bereits eine deutliche Verbesserung der Entzerrungs-Performance erreicht.
Ferner wird darauf hingewiesen, dass mit dem anhand 10 erläuterten Verfahren zur Prozessierung von 3 Trellis-Diagrammen in einer Zeiteinheit auch eine Berücksichtigung von zwei Störkanälen möglich ist. Gemäß 11 wird in einer Zeiteinheit k eine Prozessierung eines ersten Störkanal-Trel lis-Diagramms, eine Prozessierung eines zweiten Störkanal-Trellis-Diagramms und eine Prozessierung des Nutzkanal-Trellis-Diagramms durchgeführt. Entweder wird zuerst das Trellis-Diagramm des ersten Störers prozessiert, der beste Pfad ermittelt, das Trellis-Diagramm des zweiten Störers unter Verwendung einer aus dem besten Pfad extrahierten Pfadinformation prozessiert (siehe den oberen Teil der 11), oder es wird andersherum (siehe den unteren Teil der 11) vorgegangen. In beiden Fällen kann der bei der zweiten Prozessierung eines Störkanals ermittelte beste Pfad dann entweder so, wie in 10 dargestellt, bei der Prozessierung des Nutzkanal-Trellis-Diagramms im Prozess U_P1 eingesetzt werden (in 11 nicht dargestellt), oder es kann wie in 11 dargestellt vorgesehen sein, bei der Nutzkanal-Trellis-Prozessierung U_P1 zwei Fremdkanal-DF-Beiträge zu nutzen, wobei der eine Fremdkanal-DF-Beitrag ein Abschnitt aus dem besten Pfad des Trellis-Diagramms des ersten Störkanals ist und der zweite Fremdkanal-DF-Beitrag ein Abschnitt aus dem besten Pfad des Trellis-Diagramms des zweiten Störkanals ist.
12 veranschaulicht die Lage der Abschnitt-Fenster zur Gewinnung der beiden Fremdkanal-DF-Beiträge aus den jeweiligen besten Pfaden für den in 11 im oberen Bildteil dargestellten Fall. Der im Prozess I1_P0 ermittelte beste Pfad 30 des ersten Störkanals wird für zwei Berechnungen genutzt: Bei der Ermittlung des für den Prozess I2_P0 vorgesehenen DF-Beitrags 30.2 aus dem besten Pfad 30 wird wie bereits erläutert die zwischen den beiden Prozessen vorhandene Prozessierungsverzögerung von del berücksichtigt. Bei der Ermittlung des für den Prozess U_P1 vorgesehenen DF-Beitrags 30.2' aus dem besten Pfad 30 muss die zwischen den beiden Prozessen vorhandene Prozessierungsverzögerung von 2·del berücksichtigt werden. Ansonsten gelten die Ausführungen zu den 9 und 10 in analoger Weise.
Für die in der 10 dargestellte Nutzkanal-, Störkanal-, Nutzkanal-Entzerrung kann das Verfahren gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung (d. h. die Verwendung eines gemeinsamen temporären Speicherbereichs für die Prozesse U_P0 und U_P1) aufgrund der Prozessierungsverzögerung zwischen den Prozessen U_P0 und U_P1 nicht eingesetzt werden. Im Folgenden wird anhand der 13 und 14 ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben, welches den ersten Aspekt der Erfindung mit dem zweiten Aspekt der Erfindung kombiniert.
Bei der in 13 gezeigten Verfahrensvariante werden pro Zeiteinheit sechs Trellis-Diagramme prozessiert. Dabei werden mittels einer Finite-State-Machine 1 (FSM1) die in 10 gezeigten Prozesse ein erstes Mal durchgeführt und mittels einer Finite-State-Machine 2 (FSM2) dieselben Prozesse nochmals durchgeführt. Es ergibt sich der folgende zeitliche Ablauf für die Zeiteinheit k:
Prozess U_P0: Nutzkanal-Trellis-Prozessierung für den in der Zeiteinheit k + 4·del empfangenen Abtastwert
Prozess I_P0: Störkanal-Trellis-Prozessierung für den in der Zeiteinheit k + 3·del empfangenen Abtastwert
Prozess U_P1: Nutzkanal-Trellis-Prozessierung für den in der Zeiteinheit k + 2·del empfangenen Abtastwert
Prozess U_P2: Nutzkanal-Trellis-Prozessierung für den in der Zeiteinheit k + 2·del empfangenen Abtastwert
Prozess I_P1: Störkanal-Trellis-Prozessierung für den in der Zeiteinheit k + del empfangenen Abtastwert
Prozess U_P3: Nutzkanal-Trellis-Prozessierung für den in der Zeiteinheit k empfangenen Abtastwert
Da die Nutzkanal-Trellis-Prozessierungen U_P1 und U_P2 dieselbe Zeitlage aufweisen, können diese beiden Prozesse gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung denselben temporären Speicherbereich gemeinsam nutzen. Dies ist in 13 durch die Umrandung 100 veranschaulicht. Darüber hinaus ist in dem Prozess U_P2 keine Schreiboperation erforderlich, da dieser – genauso wie der Prozess U_P1 – in der bereits beschriebenen Weise auf die von dem Prozess U_P1 berechneten Metrikwerte U1_OLD_MET und Zustandsvektoren U1_OLD_VEC für die Prozessierung des Trellis-Diagramms in der nächsten Zeiteinheit zurückgreift. Der Zweck der Finite-State-Machine 2 besteht also darin, die korrigierten Zustandsmetrikwerte U1_OLD_MET und Zustandsvektoren U1_OLD_VEC für die zweite Iteration der Nutzkanal- und Störkanal-Prozessierungen U_P2, I_P1 und U_P3 zu nutzen.
Durch die in 13 dargestellte Verfahrensvariante wird erstens eine Übertragung der Störkanal-Unterdrückung von dem Prozess U_P1 in den Prozess U_P2 – d. h. zwischen der Finite-State-Machine 1 und der Finite-State-Machine 2 – gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung erreicht, und es wird zweitens gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung für jede Finite-State-Machine die Erhöhung der Zuverlässigkeit bei der Berechnung der Fremdkanal-DF-Beiträge infolge des Zeitversatzes del und der dadurch erforderlichen Traceback-Operation zur Ermittlung des für den nächsten Prozess gültigen und dort als Fremdkanal-DF-Beitrag verwendeten Abschnitts des besten Pfads erzielt.
Die in 13 dargestellte Verfahrensvariante lässt sich gemäß der Darstellung in 14 vereinfachen. In 14 umfasst die Finite-State-Machine 2 lediglich die Trellis-Prozessierung des Störkanals (Prozess I_P1) und die Trellis-Prozessierung des Nutzkanals U_P2 (die dem Prozess U_P1 der 9 entspricht). Der Prozess U_P1 der Finite-State-Machine 1 generiert hier direkt den Fremkanal-DF-Beitrag für die Störkanal-Trellis-Prozessierung im Prozess I_P1.
Gemäß 14 müssen pro Zeiteinheit fünf Trellis-Diagramme prozessiert werden. Verglichen mit dem Faktor 16, welcher bei der Prozessierung des Gesamt-Trellis-Diagramms auftritt, wird immer noch eine signifikante Aufwandsverminderung bei einem Trellis-Diagramm bestehend aus 16 Zuständen erzielt. Sobald Trellis-Diagramme mit einer höheren Anzahl an Zuständen (z. B. 32 oder 64) betrachtet werden, vergrößert sich das Einspa rungspotential entsprechend (vergleiche den Faktor 5 mit den Faktoren 32 bzw. 64). Ferner wird darauf hingewiesen, dass nur eine sehr geringfügige und für die praktische Implementierung unerhebliche Vergrößerung der Speicherfläche benötigt wird. Für ein Trellis-Diagramm mit 16 Zuständen muss ein Speicherbereich von 5 (Anzahl der zu prozessierenden Trellis-Diagramme) × 2 (Zustandsmetrikwerte und Zustandsvektoren) × 16 (Zustände) × 16 (Wortbreite) = 2560 Bit bereitgestellt werden. Insbesondere im Fall der Verwendung von Dual-Port RAMs für diesen Zweck ist die Zunahme an benötigter Speicher-Chipfläche sehr gering.
Die beschriebenen Abläufe können in bekannten Systemen zur Prozessierung von Trellis-Diagrammen (d. h. in bekannten Viterbi-Entzerrern) implementiert werden. Dabei können sowohl Software-basierte Systeme genutzt werden, in denen die Berechnung der Übergangsmetrikwerte bei den vorstehend beschriebenen Trellis-Prozessierungen von einer CPU durchgeführt wird, als auch Hardware-basierte Systeme, bei denen die ACS-Operationen durch festverdrahtet im Prozessor vorhandene Module bzw. Datenpfade durchgeführt werden.

Claims

Verfahren zum Entzerren eines über einen Nutzkanal übertragenen Signals nach dem Decision Feedback (DF)-Verfahren unter Berücksichtigung wenigstens eines Störkanals, wobei pro Zeiteinheit (a) ein Trellis-Diagramm des Nutzkanals prozessiert wird (P0); (b) ein Trellis-Diagramm des Störkanals prozessiert wird (P1), wobei ein beim Prozessieren des Trellis-Diagramms des Störkanals verwendeter DF-Beitrag (1.2) in Schritt (a) ermittelte Informationen des Nutzkanals enthält; (c) nochmal das Trellis-Diagramm des Nutzkanals prozessiert wird (P2), wobei ein beim nochmaligen Prozessieren des Trellis-Diagramms des Nutzkanals verwendeter DF-Beitrag (2.2) in Schritt (b) ermittelte Informationen des Störkanals enthält; und wobei beim Prozessieren des Trellis-Diagramms des Nutzkanals in Schritt (a) auf Eingabe-Informationen zugegriffen wird, die in der vorhergehenden Zeiteinheit bei der nochmaligen Prozessierung des Trellis-Diagramms des Nutzkanals in Schritt (c) ermittelt wurden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den Eingabe-Informationen um Pfadinformationen und/oder Zustandsmetrikwerte handelt.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass beim Prozessieren (P0) des Trellis-Diagramms des Nutzkanals in Schritt (a) berechnete Eingabe-Informationen ohne Abspeicherung verworfen werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 2 oder 3, gekennzeichnet durch die in einer Zeiteinheit k durchgeführten Schritte: – in Schritt (b) Lesen von Zustandsmetrikwerten und/oder Pfadinformationen betreffend die Vorgänger-Zustände des Trellis-Diagramms des Störkanals aus einem ersten Störkanal-Speicherbereich (S2_1) und Schreiben von berechneten Zustandsmetrikwerten und/oder Pfadinformationen betreffend die Ziel-Zustände des Trellis-Diagramms des Störkanals in einen zweiten Störkanal-Speicherbereich (S2_2); – in Schritt (c) Lesen von Zustandsmetrikwerten und/oder Pfadinformationen betreffend die Vorgänger-Zustände des Trellis-Diagramms des Nutzkanals aus einem ersten Nutzkanal-Speicherbereich (S3_1) und Schreiben von berechneten Zustandsmetrikwerten und/oder Pfadinformationen betreffend die Ziel-Zustände des Trellis-Diagramms des Nutzkanals in einen zweiten Nutzkanal-Speicherbereich (S3_2); und den in der nächsten Zeiteinheit k + 1 durchgeführten Schritt: – in Schritt (a) Lesen von Zustandsmetrikwerten und/oder Pfadinformationen betreffend die Vorgänger-Zustände des Trellis-Diagramms des Nutzkanals aus dem zweiten Nutzkanal-Speicherbereich (S3_2).
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die in Schritt (a) ermittelten Informationen des Nutzkanals der beste Pfad des Nutzkanal-Trellis-Diagramms für diejenige Zeiteinheit ist, für die in Schritt (b) das Trellis-Diagramm des Störkanals prozessiert wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die in Schritt (b) ermittelten Informationen des Störkanals der beste Pfad des Störkanal-Trellis-Diagramms für diejenige Zeiteinheit ist, für die in Schritt (c) das Trellis-Diagramm des Nutzkanals prozessiert wird.
Verfahren zum Entzerren eines über einen Nutzkanal übertragenen Signals nach dem DF-Verfahren unter Berücksichtigung wenigstens eines Störkanals, wobei pro Zeiteinheit (a) ein Trellis-Diagramm des Störkanals für eine betrachtete Zeiteinheit (k + del) prozessiert wird (I_P0); (b) ein Trellis-Diagramm des Nutzkanals für die gegenüber der betrachteten Zeiteinheit (k + del) um eine erste vorgegebene Zeitverzögerung (del) verzögerte Zeiteinheit (k) prozessiert wird (U_P1), wobei ein beim Prozessieren des Trellis-Diagramms des Nutzkanals verwendeter DF-Beitrag (10.2) eine in Schritt (a) ermittelte und um mindestens die erste vorgegebene Zeitverzögerung (del) zurückverfolgte Pfadinformationen des Störkanals enthält.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass – in einem Schritt (i) vor Schritt (a) entweder erstmalig das Trellis-Diagramm des Nutzkanals oder ein Trellis-Diagramm eines weiteren Störkanals für die gegenüber der betrachteten Zeiteinheit (k + del) um eine zweite vorgegebene Zeitverzögerung (del) voraneilende Zeiteinheit (k + 2del) prozessiert wird (U_P0); und – in Schritt (a) ein beim Prozessieren des Trellis-Diagramms des Störkanals verwendeter DF-Beitrag (20.2) eine in Schritt (i) ermittelte und um mindestens die zweite vorgegebene Zeitverzögerung (del) zurückverfolgte Pfadinformationen des in Schritt (i) prozessierten Kanals (Nutzkanal oder weiterer Störkanal) enthält.
Verfahren nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der beim Prozessieren des Trellis-Diagramms des Nutzkanals verwendete DF-Beitrag (10.2) die um exakt die erste vorgegebene Zeitverzögerung (del) zurückverfolgte Pfadinformationen des Störkanals enthält.
Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und/oder die zweite Zeitverzögerung zwischen 1 und 10 Zeiteinheiten, insbesondere zwischen 2 und 4 Zeiteinheiten beträgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass pro Zeiteinheit vor Ausführung der Schritte (a) und (b) ferner: (a0) ein Trellis-Diagramm des Störkanals für eine andere betrachtete Zeiteinheit (k + 3del), die später als die betrachtete Zeiteinheit liegt, prozessiert wird (I_P0); (b0) ein Trellis-Diagramm des Nutzkanals für die gegenüber der anderen betrachteten Zeiteinheit um eine dritte vorgegebene Zeitverzögerung (del) verzögerte Zeiteinheit (k + 2del) prozessiert wird (U_P1), wobei ein beim Prozessieren des Trellis-Diagramms des Nutzkanals verwendeter DF-Beitrag (10.2) eine in Schritt (a0) ermittelte und um mindestens die dritte vorgegebene Zeitverzögerung (del) zurückverfolgte Pfadinformationen des Störkanals enthält, dass die Prozessierung des Trellis-Diagramms des Nutzkanals in Schritt (b0) der Prozessierung des Trellis-Diagramms des Störkanals in Schritt (a) um eine vierte Zeitverzögerung (del) voraneilt, und dass ein beim Prozessieren des Trellis-Diagramms des Störkanals für die betrachtete Zeiteinheit (k + del) in Schritt (a) verwendeter DF-Beitrag (20.2) eine in Schritt (b0) ermittelte und um mindestens die vierte vorgegebene Zeitverzögerung (del) zurückverfolgte Pfadinformationen des Störkanals enthält.
Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass vor Ausführung des Schrittes (a0) das Trellis-Diagramm des Nutzkanals für eine Zeiteinheit, die später als die in Schritt (a0) betrachtete Zeiteinheit liegt, prozessiert wird (U_P0), wobei ein beim Prozessieren des Trellis-Diagramms des Störkanals in Schritt (a0) verwendeter DF-Beitrag (20.2) eine bei dieser Prozessierung des Trellis-Diagramms des Nutzkanals ermittelte und um mindestens eine vierte vorgegebene Zeitverzögerung (del) zurückverfolgte Pfadinformation des Nutzkanals enthält.
Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten, zweiten, dritten und vierten Zeitverzögerungen identisch sind.