DE102006024910B4 - Verfahren und Anordnung zur Kanalschätzung - Google Patents

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Abstract

Verfahren zur Kanalschätzung eines Funkkanals mittels eines Pilotsignale und Nutzsignale enthaltenden Empfangssignals, wobei mit den empfangenen Pilotsignalen ein Signal-Stör-Verhältnis ermittelt wird, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Kanallängenhypothesen
Figure 00000002
mit verschiedenen Kanallängen L festgelegt werden, dass aus dem Empfangssignal für jede Kanallängenhypothese
Figure 00000003
eine zugehörige Kanalenergie E berechnet wird, dass mit dem Signal-Stör-Verhältnis für jede Kanallängenhypothese
Figure 00000004
eine Störenergie
Figure 00000005
berechnet wird und dass in Abhängigkeit von der Störenergie
Figure 00000006
und der Kanalenergie E diejenige Kanallängenhypothese
Figure 00000007
für den Empfang des Nutzsignals ausgewählt wird, die einen kleinstmöglichsten Kanalschätzfehler aufweist.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Kanalschätzung eines Funkkanals mittels eines Pilotsignale und Nutzsignale enthaltenden Empfangssignals, wobei mit den empfangenen Pilotsignalen ein Signal-Stör-Verhältnis ermittelt wird.
  • Die Erfindung betrifft auch eine Anordnung zur Umsetzung des Verfahrens zur Kanalschätzung.
  • Bei der Signalübertragung über Funkkanäle (z. B. beim digitalen Mobilfunk) kommt es durch Mehrwegeausbreitung im Funkkanal zur additiven Überlagerung mehrere Signalechos am Empfänger. Das heißt, ein und dasselbe Signal erreicht den Empfänger über Wege verschiedener Länge, somit zu leicht verschiedenen Zeiten und interferiert dann sozusagen mit sich selbst. Die Folge dieser Überlagerung ist ein Qualitätsverlust bei der Signalübertragung.
  • Unter einem Ausbreitungsprofil eines Funkkanals wird die Darstellung der empfangenen Peaks mit der zugehörigen Amplitude ihrer Empfangsleistung und ihrer zeitlichen Verzögerung auf der Zeitachse verstanden. Die zeitliche Ausdehnung zwischen einem ersten Peak, welcher meist nahe der Ordinate angeordnet ist, und einem n-ten Peak, welcher für das Ausbreitungsprofil noch betrachtet werden soll, wird als Kanallänge L bezeichnet.
  • Ist das Ausbreitungsprofil des Funkkanals bekannt, kann die Überlagerung durch ein Entzerrungsverfahren gemindert werden.
  • Die Messung dieses Ausbreitungsprofils am Empfänger wird als Kanalschätzung bezeichnet. Zur Messung des Ausbreitungsprofils werden beispielsweise vor der Übertragung einer Datensequenz bekannte Pilotsignale gesendet.
  • Präzise Kanalschätzverfahren zur mathematischen Beschreibung der auftretenden Signalechos bilden, speziell in Mehrantennensystemen, die Grundvoraussetzung für eine leistungsfähige Detektion der gesendeten Daten.
  • Die Kenntnis der zeitlichen Ausdehnung dieser Signalechos, also der Kanallänge, zusammen mit der Kenntnis der derzeitigen Signalqualität, kann dazu verwendet werden, die Kanalschätzung weiter zu präzisieren.
  • Hierdurch kann an einem Empfänger eine verbesserte Datenschätzung bei gleichzeitiger Minderung des Berechnungsaufwands für die Kanalschätzung erreicht werden. Weiterhin kann beispielsweise in OFDM-Systemen (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) die Länge des Schutzintervalls (Guardintervall) an die derzeitige Kanallänge angepasst werden.
  • OFDM-Systeme verwenden zur Vermeidung von Inter-Symbol-Interferenz (ISI) und Inter-Kanal-Interferenz (ICI) ein Schutzintervall, welches zwischen den zu übertragenden OFDM-Symbolen eingefügt wird, mit einer zyklischen Wiederholung der Sendedaten. Diesen Zweck kann das Schutzintervall aber nur dann erfüllen wenn seine zeitliche Ausdehnung größer ist, als die Kanallänge.
  • OFDM ist ein Übertragungsverfahren, bei dem das verfügbare Frequenzband in mehrere orthogonale Unterträger aufgeteilt wird. Frequenzselektive Funkkanäle können so in mehrere nicht mehr frequenzselektive Funkkanäle (flache Kanäle) unterteilt werden. Eine Referenz zu OFDM findet sich in Kammeyer K. -D.: „Nachrichtenübertragung”, Teubner, 3. Auflage, 2004.
  • Mehrantennensysteme (MIMO ... Multiple Input Multiple Output) sind eine Technologie bei der mehrere Sende- bzw. Empfangsantennen in einem Funksystemen gemeinsam genutzt werden. Eine detaillierte Beschreibung dieser Systeme findet man in Stuber G.; Barry J.; Mclaughlin S.; Li G. Y.; Ingram M.; Prat T.: „Brodband MIMO OFDM Wireless Communications”, Proceedings of the IEEE, Vol. 92, No. 2, Februar 2004 sowie in Paulraj J.; Gore A.; Nabar U.; Bölcsekei H.: ”An Overview of MIMO communications – A Key to Gigabit Wireless”, Proceedings of the IEEE, Vol. 92, No. 2, Februar 2004.
  • Im Stand der Technik wird bei der Kanalschätzung in OFDM- oder MIMO-OFDM-Systemen die Kanallänge entweder als bekannt vorausgesetzt oder aber durch die Länge des Schutzintervalls approximiert (siehe Auer G.; Dammann A.; Sand S.: ”Channel Estimation for OFDM Systems with Multiple Transmit Antennas by Exploiting the Properties of the Discrete Fourier Transform”. PIMRC, Beijing, China, September 2003).
  • Zur Kanalschätzung in MIMO-OFDM-Systemen werden beispielsweise orthogonale Pilotdaten verwendet. Dies ist ausfühlich in Shu C.; Hwang C.; Choi H.: „Comperative Study of Time-Domain and Frequency-Domain Channel Estimation in MIMO-OFDM Systems”, 14th IEEE 2003 International Symposium an Personal, Indoor and Mobile Radio Communication Preceedings dargestellt.
  • Die Übertragungsqualität von Mehrantennensystemen hängt sehr stark von der Genauigkeit der Funkkanalschätzung ab. Durch die Kenntnis der Kanallänge, ist es möglich die Präzision der Kanalschätzung zu maximieren und so die Detektion der Empfangsdaten zu verbessern.
  • Es gibt bisher im Wesentlichen nur ein bekanntes Verfahren zur Kanallängenschätzung in OFDM-Systemen. Diese Methode ist unter dem Namen NCLE – Noise and Channel Length Estimation bekannt: (Nguyen, V. D.; Kuchenbecker, H. -P.; Pätzold, M.: ”Estimation of the channel impulse response length and the noise variance for OFDM systems”; IEEE Vehicular Technology Conference VTC2005-Spring, Stockholm). NCLE ist allerdings nur in OFDM-Systemen ohne Frequenzmaske anwendbar. Weiterhin operiert NCLE mit einer unbestimmten aber sehr großen Anzahl von gemittelten Kanalschätzungen.
  • In Jianxuan D.; Y. Li: ”MIMO-OFDM Channel Estimation based an Subspace tracking”; IEEE, 2003; wird ein abgewandeltes Verfahren beschrieben, welches die Kanallänge mittels der Kanal-Autokorrelationsmatrix bestimmt. Ein Kanallängenschätzverfahren für OFDM-Systeme mit Frequenzmaske, welches außerdem ohne Kanalmittelung auskommt, ist derzeit nicht bekannt.
  • Eine Methode zur Bestimmung der derzeitigen Signalqualität im Form des SNR (Signal-Stör-Verhältnis), die auch als Double-Sliding-Window-Methode bekannt ist, findet man in: Heiskala J.; Terry J.: ”OFDM Wireless LANs, A Theoretical and Practical Guide”. Sams Publishing, Januar 2002.
  • Das NCLE-Verfahren zur Kanallängenschätzung ist in OFDM-Systemen mit Frequenzmaske, darunter fallen alle aktuell genutzten und geplanten WLAN-Systemem wie IEEE 802.11a, Hiper-LAN2, IEEE 802.11n u. ä., sowie in OFDM-Systemen mit Überabtastung nicht einsetzbar.
  • Ein weiterer Nachteil des Standes der Technik besteht darin, dass es auf der Mittelung einer sehr großen und unbestimmten Anzahl von Kanalschätzungen beruht, was im Hinblick auf paketorientierten Burst-Verkehr und schnell veränderliche Funkkanäle mobiler Nachrichtensysteme eine sehr unrealistische Arbeitsgrundlage darstellt.
  • Aus demselben Grund, sind auch die aus dem Stand der Technik bekannten Kanallängenschätzverfahren, welche auf einer Kanal-Autokorrelationsfunktion beruhen, unter praktischen Gesichtspunkten nicht einsetzbar. Außerdem nutzen diese Verfahren nicht die verfügbare A-priori-Information des derzeitigen SNR, um die Kanallänge im Hinblick auf einen minimalen Kanalschätzfehler zu bestimmen.
  • Aus der EP 1531 590 A1 ist ein Verfahren zur Kanalschätzung und zur Schätzung der Kanallänge bekannt. Darin erfolgt eine Nachbearbeitung der Empfangssignale anhand zweier Kriterien aus der Kanalschätzung, wie der Wert der Länge einer geschätzten Kanalimpulsantwort und des Signal-Rausch-Verhältnisses. Eine Auswahl von Kanallängenhypothesen in Abhängigkeit der Kanalenergie ist darin nicht vorgesehen.
  • Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine zugehörige Schaltungsanordnung zur Kanalschätzung eines Funkkanals mittels eines Pilotsignale und Nutzsignale enthaltenden Empfangssignals anzugeben, mittels derer die Parameter des Funkkanals mit einer verbesserten Genauigkeit geschätzt werden wobei der hierfür notwendige Rechenaufwand mini miert wird.
  • Gemäß der Erfindung wird die Aufgabe bei einem Verfahren zur Kanalschätzung eines Funkkanals der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass mehrere Kanallängenhypothesen L ^ mit verschiedenen Kanallängen L festgelegt werden, dass aus dem Empfangssignal für jede Kanallängenhypothese L ^ eine zugehörige Kanalenergie E berechnet wird, dass mit dem Signal-Stör-Verhältnis für jede Kanallängenhypothese L ^ eine Störenergie
    Figure 00060001
    berechnet wird und dass in Abhängigkeit von der Störenergie
    Figure 00060002
    und der Kanalenergie E diejenige Kanallängenhypothese L ^ für den Empfang des Nutzsignals ausgewählt wird, die einen kleinstmöglichsten Kanalschätzfehler aufweist.
  • Die Daten jeder Sendeantenne werden mittels OFDM übertragen. Dazu wird das verfügbare Frequenzband in NC orthogonale Kanäle unterteilt. Von den NC Trägern werden allerdings nur NUC tatsächlich mit Daten belegt. Die NC – NUC Töne an den Bandgrenzen, sowie der mittlere Träger bleiben unbelegt und bilden eine sog. Frequenzmaske. Das Sendesignal wird an jeder Empfangsantenne abgetastet und mit y bezeichnet. Dieser abgetastete Zeitbereichssignalvektor hat eine Dimension von NFFT × 1. Wenn gilt NFFT/NC > 1, so spricht man von Überabtastung des Empfangssignals. Dieses Empfangssignal y wird empfängerseitig, also an jeder Empfangsantenne, mittels FFT (Fast Fourier Transformation) in den Frequenzbereich transformiert. Es entsteht so zunächst der Vektor
    Figure 00060003
    mit £ als Element der komplexen Zahlen (£ entspricht
    Figure 00060004
    ), der nun auf den Vektor
    Figure 00060005
    der tatsächlich belegten Unterträger abgebildet wird.
  • Werden frequenzorthogonale Pilotendaten zu Kanalschätzung verwendet, so belegt jede Sendeantenne t eine disjunkte Untermenge von NPC Tönen aus allen NUC Unterträgern mit Pilotsymbolen, die durch die Diagonalmatrix
    Figure 00070001
    mit NPC ≤ NUC/NT dargestellt werden können. Der Kanalkoeffizientenvektor des Kanals von Sendeantenne t zur jeweiligen Empfangsantenne im Frequenzbereich H ^t kann mittels Xt, der Sendeleistung der Pilotsymbole σ2X , dem auf die NPC Pilottöne von t reduzierten Empfangsdatenvektor Yt, der Fouriermatrix
    Figure 00070002
    sowie der pseudoinver sen Matrix
    Figure 00070003
    der reduzierten Fouriermatrix
    Figure 00070004
    durch die Operation
    Figure 00070005
    ermittelt werden. Die unbekannte Kanallänge wird dabei durch die Größe L ^t approximiert. Diese Prozedur muss an jeder der NR Empfangsantennen, und dort für jeden der NT Kanäle wiederholt werden. Es steht nun eine endliche Menge von G Hypothesen der wahren Kanallänge L zur Auswahl. Die Kanalschätzung erfolgt nun mit jeder der G Hypothesen von L entsprechend der Gleichung (0.1). Aus jedem der G ermittelten Kanalkoeffizientenvektoren wird nun der Wert Eg mit g ∊ [1 ... G] gebildet. Eg ist dabei das Betragsquadrat von H ^g mit
    Figure 00070006
    Nun wird aus allen Eg mit g ∊ [1 ... G] die Differenzen ΔEg mittels ΔEg = Eg – Eg-1 und mit E0 = 0 gebildet. Aus dem bekannten SNR bzw. der somit auch bekannten Rauschleistung σ2N wird nun durch die Gleichung
    Figure 00080001
    der Wert Enoise(σ2N , L ^) für alle L ^ ∊ [L ^1 ... L ^G] gebildet. Danach werden die Differenzen Enoise,g = Enoise(σ2N , L ^g) – Enoise(σ2N , L ^g-1) mit Enoise,1 = Enoise(σ2N , L ^1) errechnet. Anschließend werden aus Enoise,g und ΔEg durch
    Figure 00080002
    die Quotienten κg gebildet. Alle G Quotienten werden nun einem Entscheider zugeführt. Dieser wertet alle Quotienten κg absteigend in g von G nach 1 aus. Der Wert κg mit dem höchsten Index unterhalb des Grenzwertes 0.5 wird mit κγ bezeichnet. Im Falle κg > 1/2 ∀g ∊ [1 ...G] gilt γ = 1. Die Kanallänge Lt wird nun mit dem Wert L ^t = L ^t γ abgeschätzt wobei auch H ^t = H ^t γ gilt.
  • Eine Festlegung der Kanallängenhypothesen L ^ mit verschiedenen Kanallängen L kann verschieden erfolgen. Der Empfänger tastet das Empfangssignal periodisch in bestimmten, gleichen Zeitabständen ab. Eine erste Kanallänge könnte somit derart festgelegt werden, dass eine erste Anzahl von 5 Abtastwerten, welche einer Zeitdauer zuordenbar sind, zu einer ersten Kanallängenhypothese L ^ zugeordnet sind. Einer zweiten Kanallängenhypothesen L ^ wird dann eine Zeitdauer zugeordnet in welcher 10 Abtastwerte ermittelt werden, einer dritten Kanallängenhypothesen L ^ 15 Abtastwerte usw. sowie einer n-ten Kanallängenhypothesen L ^ mit n·5 Abtastwerte. Mittels dieser Zuordnungen ist es möglich, eine Anpassung an die erforderliche Genauigkeit des Verfahrens und an die verfügbare Rechenleistung vorzunehmen.
  • In einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass erste Differenzwerte von Kanalenergien ΔE von in ihrer Kanallänge L aufeinander folgender Kanallängenhypothesen L ^ gebildet werden, dass zweite Differenzwerte ΔEnoise von Störenergien
    Figure 00090001
    von zwei in ihrer Kanallänge L aufeinander folgender Kanallängenhypothesen L ^ gebildet werden, dass jeweils ein Quotient k aus ersten und zweiten Differenzwerten gebildet wird, dass die Quotienten k mit einem Grenzwert verglichen werden, dass derjenige Quotient, aller den Grenzwert unterschreitenden Quotienten, mit der größten Kanallängenhypothese L ^ ausgewählt wird, dass die Kanallänge L anhand dieser Kanallängenhypothese L ^ bestimmt wird und dass die Kanalschätzung anhand der Kanalschätzhypothese dieser Kanallängenhypothese L ^ ermittelt wird.
  • In dieser Ausgestaltungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden Differenzen ΔEg und
    Figure 00090002
    beispielsweise der ermittelten Kanalenergien E1 und E2 sowie der Störenergien Enoise(σ2N , L ^1) und Enoise(σ2N , L ^2) gebildet. Nachfolgend wird der Quotient kg aus
    Figure 00090003
    zu ΔEg gebildet und die so erzeugten Quotienten kg der Entscheidung über die Kanallängenhypothese L ^ mit dem kleinsten Kanalschätzfehler zugeführt. Mit dieser Realisierung ist sowohl eine parallele als auch eine serielle Abarbeitung der Verfahrensschritte, wie in den Anordnungsansprüchen aufgezeigt, möglich.
  • In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass unter Nutzung des Signal-Stör-Verhältnises für jede Kanallängenhypothese L ^ eine Störenergie Enoise(σ2N , L ^) gemäß der Gleichung
    Figure 00090004
    für alle L ^ ∊ [L ^1 ... L ^G] berechnet wird, dass erste Differenzwerte gemäß der Formel ΔEg = Eg-1 – Eg berechnet werden, dass zweite Differenzwerte gemäß der Formel Enoise,g = Enoise(σ2N , L ^g) – Enoise(σ2N , L ^g-1) berechnet werden, dass der Quotient κg gemäß
    Figure 00100001
    berechnet wird, dass alle berechneten Quo tienten κg in absteigender Reihenfolge von g mit dem Grenzwert von 0,5 verglichen werden, dass derjenige Wert als κγ ermittelt wird, welchen den höchsten Index aufweist und unterhalb des Grenzwertes liegt und dass die Kanallänge L mit dem Wert L ^t = L ^t γ ermittelt und abgespeichert wird wobei H ^t = H ^t γ gilt.
  • Diese Ausgestaltung präzisiert die Abarbeitung der ausgeführten Verfahrensschritte weiter bezüglich der zugrunde liegenden Berechnungsformeln.
  • In einer besonderen Ausführung der Erfindung ist vorgesehen, dass unter Nutzung des Signal-Stör-Verhältnises für jede Kanallängenhypothese L ^ eine Störenergie
    Figure 00100002
    gemäß der Gleichung
    Figure 00100003
    für alle L ^ ∊ [L ^1 ...L ^G] berechnet wird, dass der Wert MSE(L ^g) für alle L ^ ∊ [L ^1 ... L ^G] gemäß MSE(L ^g) = EG – Eg + 2MSEnoise(σ2N , L ^g) – MSEnoise(σ2N , L ^G) ermittelt wird, dass die Kanallänge L mit dem Wert L ^ = L ^g ermittelt und abgespei chert wird, wobei
    Figure 00100004
    H ^ = H ^g und L ^ = L ^g gilt.
  • Gemäß dieser Realisierung wird durch die Funktion
    Figure 00110001
    die Auswahl der Kanallängehypotese L ^ mit dem kleinsten Kanalschätzfehler realisiert wobei vor der Auswahl die verfahrensgemäß gebildeten Kanalenergien und die Störenergien gemäß der Gleichung MSE(L ^g) = EG – Eg + 2MSEnoise(σ2N , L ^g) – MSEnoise(σ2N , L ^g) zum Wert MSE(L ^g) verarbeitet werden. Die so erzeugten Werte MSE(L ^g) bilden die Eingangsgrößen für die Auswahl der Kanallängenhypothese L ^.
  • Gemäß der Erfindung wird die Aufgabe bei einer Anordnung zur Kanalschatzung eines Funkkanals der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass Anordnungen zur Kanalschatzung (4) jeweils mit einem Empfangssignaleingang Y verbunden sind, dass ein Ausgang jeder Anordnung zur Kanalschätzung (4) mit je einer nachgeordneten Anordnung zur Bildung der Kanalenergie E verbunden ist, dass die Ausgänge zweier benachbarter Anordnungen zur Bildung von Energiewerten E mit den Eingängen einer Anordnung zur Kanalenergie-Differenzbildung ΔE verbunden sind, dass Anordnungen zur Erwartungswertbildung der Rauschenergie Enoise(σ2N , L ^) eingangsseitig mit einem SNR-Eingang verbunden sind, dass die Ausgänge zweier benachbarter Anordnungen zur Erwartungswertbildung der Rauschenergie Enoise(σ2N , L ^) mit einer Anordnung zur Differenzbildung verbunden sind, dass die Ausgänge der Anordnungen zur Kanalenergie-Differenzbildung ΔE jeweils mit einem ersten Eingang einer zugehörigen Divisionsanordnung verbunden sind, dass die Ausgänge der Anordnungen zur Differenzbildung jeweils mit einem zweiten Eingang der zugehörigen Divisionsanordnung verbunden sind, dass der Ausgang der ersten Anordnung zur Bildung der Kanalenergie (6) E1 mit einem ersten und der Ausgang der ersten Anordnungen zur Erwartungswertbildung der Rauschenergie (8) Enoise(σ2N , L ^1) mit einem zweiten Eingang der ersten Divisionsanordnung verbunden ist, dass die Ausgänge der Divisionsanordnungen mit den Eingängen einer Entscheideranord nung (11) verbunden sind, dass der Ausgang der Entscheideranordnung (11) mit einem Speicher (12) verbunden ist und dass der Speicher einen Kanallängenhypothese-Ausgang L ^ aufweist.
  • Durch diese Anordnungsform wird das erfindungsgemäße Verfahren in einer parallelen Variante für frequenzorthogonale oder codeorthogonale Pilotsignale umgesetzt.
  • Die Ausgänge zweier benachbarter Anordnungen zur Bildung von Energiewerten E sind mit den Eingängen einer Anordnung zur Kanalenergie-Differenzbildung ΔE verbunden, mit der Ausnahme dass die ersten Anordnungen zur Bildung des Energiewertes 6 E1 direkt mit dem ersten Eingang der zugehörigen Divisionsanordnung verbunden ist. Gleiches gilt auch für die erste Anordnung zur Erwartungswertbildung der Rauschenergie (8) Enoise(σ2N , L ^1).
  • Diese beiden Sonderfälle entstehen durch eine Vereinfachung unter der Annahme das E0 und Enoise(σ 2 / N,
    Figure 00120001
    0) gleich Null ist. Somit ergibt sich in beiden Fällen eine Differenz zwischen E0 und E1 sowie Enoise(σ2N , L ^1) und Enoise(σ2N , L ^0) in deren Ergebnis mit ΔEg = Eg – Eg-1 also ΔE1 = E1 und mit ΔEnoise,g = Enoise(σ2N , L ^g) – Enoise(σ2N , L ^g-1) also ΔEnoise,1 = Enoise(σ2N , L ^1) ist.
  • In einer Ausführung der Erfindung ist vorgesehen, dass eine Anordnung zur Kanalschätzung (4) mit einem Empfangssignaleingang Y verbunden ist, dass ein Ausgang der Anordnung zur Kanalschätzung (4) mit einer nachgeordneten Anordnung zur Bildung der Kanalenergie E verbunden ist, dass ein erster Ausgang der Anordnung zur Bildung der Kanalenergie E mit einem ersten Eingang einer Anordnung zur Kanalenergie-Differenzbildung ΔE und ein zweiter Ausgang mit einem ersten Zwischenspeicher (15) verbunden ist, dass ein Ausgang des ersten Zwischenspeichers (15) mit einem zweiten Eingang der Anordnung zur Kanalenergie-Differenzbildung ΔE verbunden ist, dass ein Ausgang der Anordnung zur Kanalenergie-Differenzbildung ΔE mit einem ersten Eingang einer Divisionsanordnung verbunden ist, dass eine Anordnung zur Erwartungswertbildung der Rauschenergie eingangsseitig mit einem SNR-Eingang verbunden ist, dass eine Anordnung zur Speicherung der G Pilotdatenmatritzen (20) mit der Anordnung zur Kanalschätzung (4) und der Anordnung zur Erwartungswertbildung der Rauschenergie verbunden ist, dass ein Ausgang der Anordnung zur Erwartungswertbildung der Rauschenergie mit einem Eingang eines zweiten Zwischenspeichers (16) und mit einem ersten Eingang einer Anordnung zur Differenzbildung verbunden ist, dass ein Ausgang des zweiten Zwischenspeichers (16) mit einem zweiten Eingang der Anordnung zur Differenzbildung verbunden ist, dass ein Ausgang der Anordnung zur Differenzbildung mit einem zweiten Eingang der Divisionsanordnung verbunden ist, dass ein Ausgang der Divisionsanordnung mit einer Entscheideranordnung (11) verbunden ist, dass der Ausgang der Entscheideranordnung (11) mit einem Speicher (12) verbunden ist und dass der Speicher einen Kanallängenhypothese-Ausgang L ^ aufweist.
  • Durch diese Anordnungsform wird das erfindungsgemäße Verfahren in einer seriellen Variante für frequenzorthogonale oder codeorthogonale Pilotsignale umgesetzt.
  • In einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass eine Anzahl von G Anordnungen zur Kanalschatzung (4) jeweils mit einem Empfangssignaleingang Y verbunden sind, dass ein Ausgang jeder Anordnung zur Kanalschätzung (4) mit je einer nachgeordneten Anordnung zur Bildung der Kanalenergie E verbunden ist, dass eine Anzahl von G Anordnungen zur Erwartungswertbildung der Rauschenergie MSEnoise(σ2N , L ^) eingangsseitig mit einem SNR-Eingang verbunden sind, dass jede Anordnung zur Bildung der Kanalenergie E mit einem ersten Eingang einer zugehörigen Anordnung zur Berechnung von MSE(L ^) verbunden ist, dass die Anordnung zur Bildung der Kanalenergie E mit dem Index G jeweils mit einem zweiten Eingang der Anordnungen zur Berechnung von MSE(L ^) verbunden ist, dass jede Anordnung zur Erwartungswertbildung der Rauschenergie MSEnoise(σ2N , L ^) mit einem dritten Eingang einer zugehörigen Anordnung zur Berechnung von MSE(L ^) verbunden ist, dass die Anordnung zur Erwartungswertbildung der Rauschenergie MSEnoise(σ2N , L ^) mit dem Index G jeweils mit einem vierten Eingang der Anordnungen zur Berechnung von MSE(L ^) verbunden ist, dass jede Anordnung zur Berechnung von MSE(L ^) mit einer Anordnung zur Schätzung der Kanallänge L (19) verbunden ist, dass der Ausgang der Anordnung zur Schätzung der Kanallänge L (19) mit einem Speicher (12) verbunden ist und dass der Speicher (12) einen Kanallängenhypothese-Ausgang L ^ aufweist.
  • Durch diese Anordnungsform wird das erfindungsgemäße Verfahren in einer weiteren parallelen Variante für frequenzorthogonale oder codeorthogonale Pilotsignale umgesetzt.
  • Die Erfindung soll nachfolgend anhand von fünf Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. In den zugehörigen Zeichnungen zeigt
  • 1 ein Beispiel einer MIMO-Übertragungsstrecke mit den Einheiten zur Kanal- und Kanallängenschätzung,
  • 2 ein detailliertes Beispiel einer erfindungsgemäßen Einheit zur Schätzung des Funkkanals und der Kanallänge,
  • 3 ein detailliertes Beispiel der erfindungsgemäßen Einheit zur Schätzung des Funkkanals und der Kanallänge mit minimaler Anzahl an Baugruppen (serielle Variante),
  • 4 ein detailliertes Beispiel der erfindungsgemäßen Einheit zur Schätzung des Funkkanals und der Kanallänge und
  • 5 ein Ergebnisse einer Computersimulation des erfindungsgemäßen Verfahrens.
  • Zur Darstellung der Erfindung wird diese in einem ersten Beispiel in ein MIMO-OFDM Übertragungssystems eingebettet, das nachfolgend erläutert wird. Im Ausführungsbeispiel sind die Werte im Allgemeinen komplexwertig. Vektoren werden durch kleine fett gedruckte Formelzeichen hervorgehoben, Matrizen durch große fett gedruckte Formelzeichen. Durch ein hochgestelltes H wird die Hermitsche einer Matrix oder eines Vektors gekennzeichnet. £ bezeichnet die Menge der komplexen Zahlen.
  • Der Operator tr(M) bezeichnet die Summation aller Hauptdiagonalelemente der Matrix M. Die Beschreibung erfolgt im Basisband, also diskret.
  • Wie in 1 dargestellt ist, werden im betrachteten MIMO-System NT Sende- und NR Empfangsantennen 1 und 2 verwendet. Die Daten jeder Sendeantenne 1 werden mittels OFDM übertragen.
  • Dazu wird das verfügbare Frequenzband in NC orthogonale Kanäle (auch als Unterträger, Träger oder Töne bezeichnet) unterteilt.
  • Von den NC Trägern werden allerdings nur NUC tatsächlich mit Daten belegt. Die NC – NUC Töne an den Bandgrenzen, sowie der mittlere Träger bleiben unbelegt und bilden eine so genannte Frequenzmaske.
  • Das Sendesignal wird an jeder Empfangsantenne 2 abgetastet und als Empfangssignal y 3 bezeichnet. Dieser abgetastete Zeitbereichssignalvektor hat eine Dimension von NFFT × 1. Für den Fall, dass NFFT/NC > 1 gilt, so spricht man von einer Überabtastung des Empfangssignals 3.
  • Das Empfangssignal y 3 wird an jedem Empfänger mittels einer FFT (Fast Fourier Transformation) in den Frequenzbereich transformiert. Es entsteht so zunächst der Vektor
    Figure 00150001
    der nun auf den Vektor
    Figure 00160001
    der tatsächlich belegten Unterträger abgebildet wird.
  • Werden frequenzorthogonale Pilotendaten zur Kanalschätzung verwendet, so belegt jede Sendeantenne t 1 eine disjunkte Untermenge von NPC Tönen aus allen NUC Unterträgern mit Pilotsymbolen, welche durch die Diagonalmatrix
    Figure 00160002
    mit NPC ≤ NUC/NT dargestellt werden können.
  • Der Kanalkoeffizientenvektor des Kanals von Sendeantenne t 1 zur jeweiligen Empfangsantenne 2 im Frequenzbereich H ^t kann mittels Xt, der Sendeleistung der Pilotsymbole σ2X , dem auf die NPC Pilottöne von t reduzierten Empfangsdatenvektor Yt, der Fouriermatrix
    Figure 00160003
    sowie der pseudoinversen Matrix
    Figure 00160004
    der reduzierten Fouriermatrix
    Figure 00160005
    durch die Operation
    Figure 00160006
    ermittelt werden.
  • Die unbekannte Kanallänge wird dabei durch die Größe L ^t approximiert. Zur besseren Lesbarkeit wird im folgenden der Index t der Sendeantenne 1 weggelassen. Wie in 1 ersichtlich ist, muss die gerade beschriebenen Prozedur an jeder der NR Emp fangsantennen 2 und dort für jeden der NT Kanäle wiederholt werden.
  • Es steht nun eine endliche Menge von G Hypothesen der wahren Kanallänge L zur Auswahl. Die Kanalschätzung erfolgt nun wie in der 2 dargestellt in den Anordnungen zur Kanalschätzung 4, mit jeder der G Hypothesen von L entsprechend der Gleichung (0.1).
  • Aus jedem der G ermittelten Kanalkoeffizientenvektoren 5 wird nun der Wert Eg mit g ∊ [1 ... G] gebildet 6. Eg 6 ist dabei das Betragsquadrat von H ^g mit
    Figure 00170001
  • Nun wird aus allen Eg mit g ∊ [1 ... G] die Differenzen ΔEg 7 mittels ΔEg = Eg – Eg-1 und mit E0 = 0 gebildet. Aus dem bekannten SNR bzw. der somit auch bekannten Rauschleistung σ2N wird nun durch die Gleichung
    Figure 00170002
    der Wert Enoise(σ2N , L ^) für alle gebildet 8.
  • Danach werden die Differenzen Enoise,g = Enoise(σ2N , L ^g) – Enoise(σ2N , L ^g-1) mit Enoise,1 = Enoise(σ2N , L ^1) errechnet 9.
  • In einem nächsten Verfahrensschritt werden aus Enoise,g und ΔEg durch
    Figure 00170003
    die Quotienten κg 10 gebildet. Alle G Quotienten werden nun einem Entscheider 11 zugeführt. Dieser wertet alle Quotienten κg absteigend in g von G nach 1 aus. Der Wert κg mit dem höchsten Index unterhalb des Grenzwertes 0,5 wird mit κγ bezeichnet.
  • Im Falle κg > 1/2 ∀g ∊ [1 ...G] gilt γ = 1. Die Kanallänge Lt wird nun mit dem Wert L ^t = L ^t γ abgeschätzt und im Speicher 12 abgespeichert. Weiterhin gilt damit auch H ^t = H ^t γ. Die Kenntnis über die Kanallänge L mit dem kleinsten Kanalschätzfehler wird nun Empfängerseitig zur qualitativen Verbesserung der Dekodierung des Empfangssignals genutzt. Weiterhin besteht auch die Möglichkeit mittels dieser Kenntnis den Schutzintervall an den aktuellen Übertragungskanal anzupassen und somit durch eine Verkürzung des Schutzintervalls die Datenübertragungsrate zu erhöhen.
  • Wie auch bei den frequenzorthogonalen Pilotdaten der Sendeantennen, wird beim Einsatz von codeorthogonalen Trainingsdaten, in einem zweiten Beispiel, der Zeitbereichsempfangsvektor y jeder Empfangsantenne 2 mittels FFT in den Frequenzbereichsvektor der belegten Unterträger Y transformiert. Die Kanalschätzung erfolgt mit der Formel
    Figure 00180001
  • Der Vektor
    Figure 00180002
    ist der Spaltenvektor der geschätzten Kanalkoeffizienten von Sendeantenne t 1 zur jeweiligen Empfangsantenne 2.
  • Figure 00180003
    ist die L ^-spaltige Teilmatrix der pseudoinversen Matrix von
    Figure 00180004
    Die
    Figure 00180005
    Matrix wird gebildet mit
    Figure 00180006
  • Die Matrix
    Figure 00180007
    ist die Fouriermatrix zur Transformation von NFFT Zeitbereichssamples in NUC Frequenzbereichskoeffizienten.
  • Die Matrix
    Figure 00180008
    ist eine Blockmatrix aller NT zirkularen Faltungsmatrizen der Zeitbereichstrainingsdaten der Sendeantennen. Es steht nun wiederum eine endliche Menge von G Hypothesen der wahren Kanallänge L zur Auswahl.
  • Die Kanalschätzung erfolgt jetzt jedoch wie in 2 zu sehen ist, mit jeder der G Hypothesen von L entsprechend der Gleichung (0.3). Aus jedem der G ermittelten Kanalkoeffizientenvektoren wird nun der Wert Eg gebildet 6. Eg ist dabei das Betragsquadrat von H ^g mit
    Figure 00190001
  • Nun wird aus allen Eg mit g ∊ [1 ... G] die Differenzen ΔEg mittels ΔEg = Eg – Eg-1 und mit E0 = 0, g ∊ [1 ... G] gebildet 7. Aus dem bekannten SNR bzw. der somit auch bekannten Rauschleistung σ2N wird nun bei codeorthogonalen Sequenzen durch die Gleichung
    Figure 00190002
    der Wert Enoise(σ2N , L ^) für alle gebildet 8. Das Verfahren läuft dann äquivalent zur oben beschriebenen Prozedur weiter.
  • Ein drittes Ausführungsbeispiel zeigt in einer weiteren aufwandsreduzierten Variante des Verfahrens, dass alle G Kanalschätzungen entsprechend 3 nacheinander ausgeführt werden. Die Kanalschätzung 13 und die Berechnung der Größe Enoise(σ2N , L ^g) 14 wird dabei wie oben beschrieben durchgeführt.
  • Dabei ist zu beachten, dass im ersten Iterationsschritt bei g = G noch keine Zwischenergebnisse in den Zwischenspeichern 15 und 16 vorliegen und sich somit sofort der nächste Iterationsschritt mit g = G – 1 anzuschließen hat. Es werden wiederum die Größen
    Figure 00200001
    6, ΔEg = Eg – Eg-1 7, Enoise,g 9 berechnet und daraus der Koeffizient κg = Enoise,g/ΔEg 10 gebildet.
  • Dieser wird dem Entscheider 11 zugeführt. Wenn gilt κg ≤ 1/2 so bricht das Verfahren ab und der derzeitige Wert g wird dem Wert γ zugeordnet. Im Falle κ1 > 1/2 gilt γ = 1. Es wird damit der schätzwert mit L ^t = L ^t γ mit γ ∊ [1 ... G] gebildet. Für den geschätzten Kanalvektor gilt damit H ^t = H ^t γ.
  • Der ermittelte Schätzwert für die Kanallänge wird im Speicher 12 abgespeichert.
  • In einer weiteren Variante, dem vierten Ausführungsbeispiel, für frequenzorthogonale Pilotdaten erfolgt für alle G Hypothesen die Kanalschätzung gemäß Gleichung (0.1) in der Anordnung zur Kanalschätzung 4 der 4. Aus dem bekannten SNR bzw. der somit auch bekannten Rauschleistung σ2N wird nun durch die Gleichung
    Figure 00200002
    der Wert MSEnoise(σ2N , L ^) für alle gebildet 17. Aus jedem der G ermittelten Kanalkoeffizientenvektoren wird nun der Wert Eg gebildet 6. Eg ist dabei das Betragsquadrat von H ^g mit
    Figure 00200003
    Anschließend wird der Wert MSE(L ^) 18 für alle L ^ ∊ [L ^1 ... L ^G] wie folgt gebildet: MSE(L ^g) = EG – Eg + 2MSEnoise(σ2N , L ^g) – MSEnoise(σ2N , L ^G) (0.8)
  • Die Kanallänge L wird nun mit dem Wert L ^ = L ^g abgeschätzt (4.5), wobei gilt:
    Figure 00210001
  • Weiterhin gilt damit auch H ^ = H ^g mit L ^ = L ^g.
  • Der ermittelte Schätzwert für die Kanallänge wird im Speicher 12 abgespeichert.
  • In einem fünften Beispiel für das erfindungsgemäße Verfahren sowie die zugehörige Anordnung für codeorthogonale Pilotdaten erfolgt für alle G Hypothesen die Kanalschätzung gemäß Gleichung (0.3) in der Anordnung zur Kanalschätzung 4 der 4. Aus dem bekannten SNR bzw. der somit auch bekannten Rauschleistung σ2N wird nun bei codeorthogonalen Sequenzen durch die Gleichung
    Figure 00210002
    der Wert MSEnoise(σ2N , L ^) für alle gebildet 17. Aus jedem der G ermittelten Kanalkoeffizientenvektoren wird nun der Wert Eg gebildet 6. Eg ist dabei das Betragsquadrat von H ^g mit
    Figure 00210003
    Anschließend wird der Wert MSE(L ^) 18 für alle L ^ ∊ [L ^1 ... L ^G] wie folgt gebildet: MSE(L ^g) = EG – Eg + 2MSEnoise(σ2N , L ^g) – MSEnoise(σ2N , L ^G) (0.11)
  • Die Kanallänge L wird nun mit dem Wert L ^ = L ^g abgeschätzt 19, wobei gilt:
    Figure 00220001
  • Weiterhin gilt damit auch H ^ = H ^g mit L ^ = L ^g.
  • Der ermittelte Schätzwert für die Kanallänge wird im Speicher 12 abgespeichert.
  • In der 5 ist ein Ergebnis einer Computersimulation des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt. Im Diagramm ist der mittlere quadratische Kanalschätzfehler über dem SNR abgetragen. Es zeigt den Vergleich zwischen der erfindungsgemäßen Kanalschätzung mit Kanallängenschätzung und der konventionellen Kanalschätzung in einem WIGWAM 100 MHz 2 × 2 MIMO-OFDM-System unter Nutzung frequenzorthogonaler Pilotdaten.
  • Somit ergeben sich folgende Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens sowie der zugehörigen Anordnung:
    • – sowohl in tragbaren bzw. mobilen Endgeräten, als auch in Basisstationen einsetzbar
    • – in OFDM- oder Mehrträger-Systemen mit und ohne Frequenzmaske einsetzbar
    • – in OFDM- oder Mehrträger-Systemen mit und ohne Überabtastung einsetzbar
    • – einsetzbar in Systemen mit einer oder mehreren Sende- und Empfangsantennen
    • – Kanalschätzung mit beliebigen Pilotdatenanordnungen durchführbar
    • – Kanalschatzung erfolgt mit dem kleinstmöglichen Kanalschätzfehler
    • – Anpassung des Schutzintervalls an eine veränderte Kanallänge möglich
    • – Kanalschätzung folgender OFDM-Blöcke mit minimalen Berechnungsaufwand
    • – Rechenaufwand und damit die Schätzgenauigkeit kann frei skaliert werden
    • 1
    Sendeantenne
    2
    Empfangsantenne
    3
    Empfangssignal y
    4
    Kanalschätzungsanordnungen
    5
    Kanalkoeffizientenvektoren
    6
    Wert Eg
    7
    Differenzbildung ΔEg
    8
    Wert Enoise(σ 2 / N, L ^)
    9
    Differenzen Enoise,g
    10
    Quotienten κg
    11
    Entscheideranordnung
    12
    Speicher für den ermittelten Schätzwert für die Kanallänge
    13
    Kanalschätzung
    14
    Berechnung der Größe Enoise(σ 2 / N, L ^g)
    15
    Zwischenspeichern für die Größe Eg
    16
    Zwischenspeichern für die Größe Enoise
    17
    Wert MSEnoise(σ 2 / N, L ^)
    18
    Wert MSE(L ^)
    19
    Anordnung zur Schätzung der Kanallänge L ^
    20
    Anordnung zur Speicherung der G Pilotdatenmatritzen
  • Formelzeichenliste
    • Figure 00250001
      Blockmatrix aller NT zirkularen Faltungsmatrizen der Zeitbereichstrainigsdaten der Sendeantennen
    • Figure 00250002
      Bereich der komplexen Zahlen
    • Eg Energie des geschätzten Kanalausbreitungsprofils der Länge L ^g
    • E(σ2N , L ^g) Störenergie innerhalb des Kanalausbreitungsprofils mit der g-ten Kanallängenhypothese
    • Figure 00250003
      Differenz aus E(σ2N , L ^g) und E(σ2N , L ^g-1)
    • ΔEg Differenz aus Eg und Eg-1
    • Figure 00250004
      Fouriermatrix zur zur diskreten Fouriertransformation des Kanalausbreitungsprofils mit der Länge L ^
    • F Fouriermatrix
    • G Anzahl der Kanallängenhypothesen
    • H ^tg geschätzter Kanalkoeffizientenvektor das Kanals von Sendeantenne t zur jeweiligen Empfangsantenne im Frequenzbereich unter Verwendung der g-ten Kanallängenhypothese
    • κg Quotient aus
      Figure 00250005
      und ΔEg
    • L Kanallänge
    • L ^ Kanallängenhypothese
    • Figure 00250006
      Fehler der Kanalschätzung unter Verwendung der g-ten Kanallängenhypothese
    • NR Anzahl der Empfangsantennen
    • NT Anzahl der Sendeantennen
    • NC Anzahl der Unterträger des OFDM Systems
    • NUC Anzahl der mit Daten belegbaren OFDM Unterträger
    • NPC Anzahl der mit Pilotdaten belegten OFDM Unterträger in einem OFDM Symbol zur Kanalschätzung
    • SNR Signal-to-Noise Ratio, Signal-Stör-Verhältnis
    • Figure 00260001
      Pseudoinverse der Fouriermatrix
      Figure 00260002
      durch Nutzung der Pilotträger von Sendeantenne t
    • X Diagonalmatrix der Sendesymbole im Frequenzbereich
    • y Vektor der Empfangsdaten im Zeitbereich
    • Y Vektor der Empfangsdaten im Frequenzbereich
    • Figure 00260003
      L ^-spaltige Teilmatrix der pseudoinversen Matrix von
      Figure 00260004

Claims (7)

  1. Verfahren zur Kanalschätzung eines Funkkanals mittels eines Pilotsignale und Nutzsignale enthaltenden Empfangssignals, wobei mit den empfangenen Pilotsignalen ein Signal-Stör-Verhältnis ermittelt wird, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Kanallängenhypothesen
    Figure 00270001
    mit verschiedenen Kanallängen L festgelegt werden, dass aus dem Empfangssignal für jede Kanallängenhypothese
    Figure 00270002
    eine zugehörige Kanalenergie E berechnet wird, dass mit dem Signal-Stör-Verhältnis für jede Kanallängenhypothese
    Figure 00270003
    eine Störenergie
    Figure 00270004
    berechnet wird und dass in Abhängigkeit von der Störenergie
    Figure 00270005
    und der Kanalenergie E diejenige Kanallängenhypothese
    Figure 00270006
    für den Empfang des Nutzsignals ausgewählt wird, die einen kleinstmöglichsten Kanalschätzfehler aufweist.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, dass erste Differenzwerte von Kanalenergien ΔE von in ihrer Kanallänge L aufeinander folgender Kanallängenhypothesen L ^ gebildet werden, dass zweite Differenzwerte ΔEnoise von Störenergien
    Figure 00280001
    von zwei in ihrer Kanallänge L aufeinander folgenden Kanallängenhypothesen L ^ gebildet werden, dass jeweils ein Quotient k aus ersten und zweiten Differenzwerten gebildet wird, dass die Quotienten k mit einem Grenzwert verglichen werden, dass derjenige Quotient, aller den Grenzwert unterschreitenden Quotienten, mit der größten Kanallängenhypothese L ^ ausgewählt wird, dass die Kanallänge L anhand dieser Kanallängenhypothese L ^ bestimmt wird und dass die Kanalschätzung anhand der Kanalschätzhypothese dieser Kanallängenhypothese L ^ ermittelt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass unter Nutzung des Signal-Stör-Verhältnises für jede Kanallängenhypothese L ^ eine Störenergie Enoise(σ2N , L ^) gemäß der Gleichung
    Figure 00280002
    für alle L ^ ∊ [L ^1 ... L ^G] berechnet wird, dass erste Differenzwerte gemäß der Formel ΔEg = Eg – Eg-1 berechnet werden, dass zweite Differenzwerte gemäß der Formel Enoise,g = Enoise(σ2N , L ^g) – Enoise(σ2N , L ^g-1) berechnet werden, dass der Quotient κg gemäß
    Figure 00280003
    berechnet wird, dass alle berechneten Quotienten κg in ab steigender Reihenfolge von g mit dem Grenzwert von 0,5 verglichen werden, dass derjenige Wert als κγ ermittelt wird, welcher den höchsten Index aufweist und unterhalb des Grenzwertes liegt und dass die Kanallänge L mit dem Wert L ^t = L ^t γ ermittelt und abgespeichert wird wobei H ^t = H ^t γ gilt.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass unter Nutzung des Signal-Stör-Verhältnises für jede Kanallängenhypothese L ^ eine Störenergie
    Figure 00290001
    gemäß der Gleichung
    Figure 00290002
    für alle L ^ ∊ [L ^1 ... L ^G] berechnet wird, dass der Wert MSE(L ^g) für alle L ^ ∊ [L ^1 ... L ^G] gemäß MSE(L ^g) = EG – Eg + 2MSEnoise(σ2N , L ^g) – MSEnoise(σ2N , L ^G) ermittelt wird, dass die Kanallänge L mit dem Wert L ^ = L ^g ermittelt und abgespeichert wird, wobei
    Figure 00290003
    H ^ = H ^g und L ^ = L ^g gilt.
  5. Anordnung zur Umsetzung des Verfahrens nach Anspruch 1 zur Kanalschätzung eines Funkkanals mittels eines Pilotsignale enthaltenden Empfangssignals, dadurch gekennzeichnet, dass Anordnungen zur Kanalschätzung (4) jeweils mit einem Empfangssignaleingang Y verbunden sind, dass ein Ausgang jeder Anordnung zur Kanalschätzung (4) mit je einer nachgeordneten Anordnung zur Bildung der Ka nalenergie E verbunden ist, dass die Ausgänge zweier benachbarter Anordnungen zur Bildung von Energiewerten E mit den Eingängen einer Anordnung zur Kanalenergie-Differenzbildung ΔE verbunden sind, dass Anordnungen zur Erwartungswertbildung der Rauschenergie Enoise(σ2N , L ^) eingangsseitig mit einem SNR-Eingang verbunden sind, dass die Ausgänge zweier benachbarter Anordnungen zur Erwartungswertbildung der Rauschenergie Enoise(σ2N , L ^) mit einer Anordnung zur Differenzbildung verbunden sind, dass die Ausgänge der Anordnungen zur Kanalenergie-Differenzbildung ΔE jeweils mit einem ersten Eingang einer zugehörigen Divisionsanordnung verbunden sind, dass die Ausgänge der Anordnungen zur Differenzbildung jeweils mit einem zweiten Eingang der zugehörigen Divisionsanordnung verbunden sind, dass der Ausgang der ersten Anordnung zur Bildung der Kanalenergie (6) E1 mit einem ersten und der Ausgang der ersten Anordnung zur Erwartungswertbildung der Rauschenergie Enoise(σ2N , L ^1) mit einem zweiten Eingang der ersten Divisionsanordnung verbunden ist, dass die Ausgänge der Divisionsanordnungen mit den Eingängen einer Entscheideranordnung (11) verbunden sind, dass der Ausgang der Entscheideranordnung (11) mit einem Speicher (12) verbunden ist und dass der Speicher einen Kanallängenhypothese-Ausgang L aufweist.
  6. Anordnung zur Umsetzung des Verfahrens nach Anspruch 1 zur Kanalschätzung eines Funkkanals mittels eines Pilotsignale enthaltenden Empfangssignals, dadurch gekennzeichnet, dass eine Anordnung zur Kanalschätzung (4) mit einem Empfangssignaleingang Y verbunden ist, dass ein Ausgang der Anordnung zur Kanalschätzung (4) mit einer nachgeordneten Anordnung zur Bildung der Kanalenergie E verbunden ist, dass ein erster Ausgang der Anordnung zur Bildung der Kanalenergie E mit einem ersten Eingang einer Anordnung zur Kanalenergie-Differenzbildung ΔE und ein zweiter Ausgang mit einem ersten Zwischenspeicher (15) verbunden ist, dass ein Ausgang des ersten Zwischenspeichers (15) mit einem zweiten Eingang der Anordnung zur Kanalenergie-Differenzbildung ΔE verbunden ist, dass ein Ausgang der Anordnung zur Kanalenergie-Differenzbildung ΔE mit einem ersten Eingang einer Divisionsanordnung verbunden ist, dass eine Anordnung zur Erwartungswertbildung der Rauschenergie eingangsseitig mit einem SNR-Eingang verbunden ist, dass eine Anordnung zur Speicherung der G Pilotdatenmatritzen (20) mit der Anordnung zur Kanalschätzung (4) und der Anordnung zur Erwartungswertbildung der Rauschenergie verbunden ist, dass ein Ausgang der Anordnung zur Erwartungswertbildung der Rauschenergie mit einem Eingang eines zweiten Zwischenspeichers (16) und mit einem ersten Eingang einer Anordnung zur Differenzbildung verbunden ist, dass ein Ausgang des zweiten Zwischenspeichers (16) mit einem zweiten Eingang der Anordnung zur Differenzbildung verbunden ist, dass ein Ausgang der Anordnung zur Differenzbildung mit einem zweiten Eingang der Divisionsanordnung verbunden ist, dass ein Ausgang der Divisionsanordnung mit einer Entscheideranordnung (11) verbunden ist, dass der Ausgang der Entscheideranordnung (11) mit einem Speicher (12) verbunden ist und dass der Speicher einen Kanallängenhypothese-Ausgang L ^ aufweist.
  7. Anordnung zur Umsetzung des Verfahrens nach Anspruch 1 zur Kanalschätzung eines Funkkanals mittels eines Pilotsignale enthaltenden Empfangssignals, dadurch gekennzeichnet, dass eine Anzahl von G Anordnungen zur Kanalschätzung (4) jeweils mit einem Empfangssignaleingang Y verbunden sind, dass ein Ausgang jeder Anordnung zur Kanalschätzung (4) mit je einer nachgeordneten Anordnung zur Bildung der Kanalenergie E verbunden ist, dass eine Anzahl von G Anordnungen zur Erwartungswertbildung der Rauschenergie MSEnoise(σ2N , L ^) eingangsseitig mit einem SNR-Eingang verbunden sind, dass jede Anordnung zur Bildung der Kanalenergie E mit einem ersten Eingang einer zugehörigen Anordnung zur Berechnung von MSE(L ^) verbunden ist, dass die Anordnung zur Bildung der Kanalenergie E mit dem Index G jeweils mit einem zweiten Eingang der Anordnungen zur Berechnung von MSE(L ^) verbunden ist, dass jede Anordnung zur Erwartungswertbildung der Rauschenergie MSEnoise(σ2N , L ^) mit einem dritten Eingang einer zugehörigen Anordnung zur Berechnung von MSE(L ^) verbunden ist, dass die Anordnung zur Erwartungswertbildung der Rauschenergie MSEnoise(σ2N , L ^) mit dem Index G jeweils mit einem vierten Eingang der Anordnungen zur Berechnung von MSE(L ^) verbunden ist, dass jede Anordnung zur Berechnung von MSE(L ^) mit einer Anordnung zur Schätzung der Kanallänge L (19) verbunden ist, dass der Ausgang der Anordnung zur Schätzung der Kanallänge L (19) mit einem Speicher (12) verbunden ist und dass der Speicher (12) einen Kanallängen hypothese-Ausgang L ^ aufweist.
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