DE102008007113A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Schätzung von Kanalparametern - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Schätzung von Kanalparametern eines zur Übertragung von Nachrichten genutzten Funkkanals in einem Empfänger, in dem eine von einem Sender erhaltene Nachricht dekodiert und einer Schätzung unterzogen wird, wobei zur Bestimmung der geschätzten Nachricht ein Algorithmus eingesetzt wird, wobei die geschätzte Nachricht unter Verwendung von bei der Dekodierung der empfangenen Nachricht ermittelten Dekodierparameter berechnet wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Schätzung von Kanalparametern eines zur Übertragung von Nachrichten genutzten Funkkanals in einem Empfänger, in dem eine von einem Sender erhaltene Nachricht dekodiert und einer Schätzung unterzogen wird, wobei zur Bestimmung der geschätzten Nachricht ein Algorithmus eingesetzt wird.
  • Ferner betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Schätzung von Kanalparametern eines zur Übertragung von Nachrichten genutzten Funkkanals mit einer Dekodiereinrichtung zum Dekodieren der Nachricht, mit einer Schätzeinrichtung, mittels derer unter Verwendung eines Algorithmus' aus einer übertragenen Nachricht eine geschätzte Nachricht berechenbar ist.
  • Aus der DE 199 22 184 A1 ist ein Verfahren zur Schätzung von Kanalparametern eines zur Übertragung von Nachrichten genutzten Funkkanals bekannt, bei der in einem Empfänger eingegangene Nachrichten einem Kanalschätzer zugeführt, nachfolgend dekodiert und demoduliert werden. Die empfangenen Nachrichten werden in dem Kanalschätzer zur Schätzung der Kanalparameter einer zweifachen Korrelation unterzogen, wobei ein Algorithmus beispielsweise für die Gauß-Schätzung eingesetzt wird. In dem Kanalschätzer erfolgt die Berechnung einer Hypothese, wobei in die Berechnung früher geschätzte Kanalparameter mit einfließen. Die Erzeugung der Hypothese erfolgt durch einen iterativen Kanalschätz- und Datendetektionsprozess. Zwar ermöglicht das bekannte Verfahren die Schätzung von Kanalparametern aus dem Empfänger a priori unbekannten Datensymbolen der zu übertragenden Nachricht. Allerdings ist für den Schätzvorgang die Berücksichtigung von früher im Kanalschätzer geschätzten Kanalparametern erforderlich. Ferner wird das bekannte Verfahren lediglich auf teilnehmerspezifische Codes (so genannte CDMA Spreizcodes) angewendet, die zur Teilnehmeridentifikation bzw. Trennung in Breitbandsystemen eingesetzt werden.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Schätzung von Kanalparametern eines zur Übertragung von Nachrichten genutzten Funkkanals derart weiterzubilden, dass bei hoher Informationsrate auf einfache Weise der Grad von Übertragungsfehlern ermittelt werden kann.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Erfindung in Verbindung mit dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 dadurch gekennzeichnet, dass die geschätzte Nachricht unter Verwendung von bei der Dekodierung der empfangenen Nachricht ermittelten Dekodierparametern berechnet wird.
  • Die Erfindung ermöglicht die Ermittlung der Übertragungsqualität bzw. des Übertragungsstatus' eines Funkkanals auf Basis von Daten, die dem Empfänger a priori unbekannt sind. Eine Aussage über die Übertragungsqualität kann ohne zusätzliche Redundanz erfolgen. Grundgedanke der Erfindung ist es, die Übertragungsqualität nur auf Basis der bereits zum Zweck der Vorwärts-Fehlerkorrekturkodierung (FEC) vorhandenen Redundanzinformation zu ermitteln. Erfindungsgemäß werden aus im Rahmen eines Dekodierprozesses ermittelbaren Dekodierparametern übertragungsqualitätsrelevante Werte ermittelt, die eine relativ präzise Vorwärts-Entscheidung zur Verringerung einer Bit-Fehlerrate der dekodierten Nachricht ermöglichen. Die Erfindung ermöglicht die Schätzung der Übertragungsqualität eines Kanals mit hoher Genauigkeit, ohne dass zusätzliche Redundanz benötigt wird. Basierend auf dieser Qualitätsschätzung kann somit eine effiziente Adaption von Übertragungsparametern erfolgen, die Kanalsfehler im Vorhinein vermeidet.
  • Nach einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird ein Codewort der empfangenen Nachricht mittels eines Dekodieralgorithmus' für einen Faltungs- oder Blockkodierer dekodiert, wobei aus unterschiedlichen Zuständen und/oder Zustandsänderungen des Codeworts Fehlergewichtungswerte herangezogen werden zur Schätzung der Übertragungsqualität. Vorteilhaft macht sich die Erfindung das Vorhandensein bzw. die einfache Bestimmung von Fehlergewichtungswerten im Rahmen eines Dekodierprozesses für die Schätzung des Übertragungsstatus' zunutze. Der Rechenaufwand ist somit relativ gering. Durch Nutzung der Redundanz des zur Dekodierung eingesetzten Fehlerschutzcodes kann der Übertragungsstatus präzise geschätzt werden. Vorteil haft kann ohne Verminderung der Informationsrate eine häufige Überprüfung der Kanalqualität erfolgen. Die für die Bestimmung der Kanalqualität erforderlichen Parameter werden durch Beobachtung der Fehlerschutzdekodierung der empfangenen Nachrichten ermittelt. Die Beobachtung bzw. Ermittlung der Kanalparameter kann vorzugsweise während der Dekodierung erfolgen.
  • Nach einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Codewort der empfangenen Nachricht mittels eines Viterbi-Algorithmus' dekodiert, wobei ein zur Bestimmung der geschätzten Nachricht vorgesehener Fehlergewichtungswert (MPD) berechnet wird. Dieser Fehlergewichtungswert MPD kann bei in binärer Form vorliegenden Codewörtern (Hard-bits) durch Ermittlung eines Hamming-Abstandes oder bei in reeller Form vorliegenden Codewörtern (Soft-bits) als ein euklidischer Abstand berechnet werden. Die Bestimmung des Fehlergewichtungswertes MPD kann auf einfache Weise während eines ohnehin vorgesehenen Rücklaufes in einem zweiten Teil des Dekodierprozesses bestimmt werden. Vorteilhaft kann somit die Kanalschätzung in den Dekodierprozess integriert sein, so dass mit Fertigstellung der Dekodierung zugleich eine Kanalschätzung bezüglich der dekodierten Nachricht vorliegt. In Abhängigkeit von Kanalschätzung kann dann entschieden werden, ob aus Übertragungsqualitätsgründen ein Kanalwechsel oder die Anpassung anderer Übertragungsparameter erforderlich ist.
  • Nach einer Weiterbildung des Verfahrens erfolgt eine Normierung des Fehlergewichtungswertes, so dass eine Weiterverarbeitung derselben vereinfacht wird.
  • Nach einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann die erfindungsgemäße Bestimmung der Fehlergewichtungswerte mit einer periodischen Redundanzprüfung (CRC) kombiniert werden. Dabei erfolgt nach einmaliger Redundanzprüfung pro Nachricht eine blockweise Überprüfung mehrmals pro Nachricht unter Bestimmung eines schwellwertbasierten Fehlergewichtswertes pro Nachrichtenblock. Eine Weiterleitung bzw. Weiterverarbeitung der empfangenen Nachrichtenblöcke erfolgt hierbei nur, wenn die schwellwertbasierte Fehlerüberprüfung positiv ausgefallen ist. Dadurch wird es möglich, korrekte Nachrichtenblöcke weiterzuverarbeiten, auch wenn andere Blöcke innerhalb einer Nachricht fehlerhaft sind und die Redundanzprüfung (CRC) die gesamte Nachricht daher als fehlerhaft ansieht. Mit diesem Verfahren stehen am Empfänger mehr korrekte Nachrichtenblöcke zur Verfügung, woraus sich korrekte Nachrichten mit geringerer Fehlerwahrscheinlichkeit kombinieren lassen (z. B. mit so genannten Maximum-Ratio Combining Techniken). Die resultierende Fehlerrate kann hierdurch wesentlich verringert werden.
  • Zur Lösung der Aufgabe ist die erfindungsgemäße Vorrichtung in Verbindung mit dem Oberbegriff des Patentanspruchs 8 dadurch gekennzeichnet, dass das eine blockweise Überprüfung der Nachricht (m) unter Bestimmung einer schwellwertbasierten Fehlerüberprüfung erfolgt, wobei bei Überschreiten eines vorgegebenen Fehlerschwellwertes die Nachricht (m) nicht weitergeleitet und bei Unterschreiten des Fehlerschwellwertes die Nachricht (m) weitergeleitet wird.
  • Der besondere Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht darin, dass eine verbesserte Schätzung der Übertragungsqualität bzw. Bestimmung der Fehlercharakteristik in drahtlosen Netzen ermöglicht wird. Vorteilhaft werden eine blockweise Überprüfung der Dekodiersicherheit und dann die Weiterverarbeitung korrekter Blöcke ermöglicht.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist bevorzugt in Mobilfunknetzen, Netzen für die Fahrzeugkommunikation bzw. Netzen mit hohen Datenraten wie z. B. WLAN, Metronetzen (WMAN) einsetzbar. Erfindungsgemäß wird eine erhöhte Messauflösung ohne zusätzliche Redundanz geschaffen. Hierdurch kann durch Anpassung von Übertragungsparametern eine Erhöhung der Übertragungsrate oder der Übertragungsqualität erreicht werden, wobei übertragene Daten oder Sprach/Videodatenströme die gleichen Kanalressourcen nutzen können. Vorteilhaft können bei gleicher Übertragungsqualität die benötigten Kanalressourcen verringert werden.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren kann in einem Programmprodukt integriert sein, das Bestandteil einer digitalen Schaltung ist. Diese digitale Schaltung ist vorzugsweise in einem Chip integriert.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert.
  • Es zeigen:
  • 1 ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,
  • 2 die Darstellung eines Trellis-Diagramms mit einem nach dem Viterbi-Algorithmus ermittelten hervorgehobenen Pfad sowie jeweils Kanten zugeordnete Fehlergewichtungswerte,
  • 3 die Darstellung der Bit-Fehleranzahl pro Nachricht für den Fall der Berechnung von durchschnittlichen MPD-Fehlergewichtungswerten im Vergleich zu einem Idealfall, bei dem das Signalrauschverhältnis (SNR) kontinuierlich über jedes Nachrichtensymbol gemessen wird, für einen realistischen Fall, bei dem das Signalrauschverhältnis nur bei den ersten vier Nachrichtensymbolen ermittelt worden ist, und
  • 4 ein Blockschaltbild eines zweistufigen Entscheidungsprozesses eines 2SDF-Protokolls zur Weiterleitung von Nachrichten in Netzen.
  • Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Schätzung von Kanalparametern eines zur Übertragung von Nachrichten genutzten Funkkanals ermöglicht eine verbesserte Schätzung der Übertragungsqualität bzw. Fehlercharakteristik in drahtlosen Netzen. Sie ermöglicht die Erhöhung der Leistung adaptiver Übertragungsverfahren durch erhöhte Messauflösung ohne zusätzliche Redundanz und durch präzisiere Adaption der Übertragungsverfahren/Parameter. Die erfindungsgemäße Vorrichtung bzw. das erfindungsgemäße Verfahren kann im Mobilfunk, bei der Fahrzeugkommunikation oder in Netzen mit hohen Datenraten wie z. B. WLAN, Metronetzen (WMAN) eingesetzt werden.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist nach einer ersten Ausführungsform der Erfindung (vgl. 1) eine Dekodiereinrichtung 1 auf, in der eine Schätzeinrichtung 2 zum Schätzen der Nachrichtenqualität oder Kanalqualität integriert angeordnet ist. Die Dekodiereinrichtung 1 ist in ei nem Empfänger angeordnet, der von einem ortsfern angeordneten Sender über einen Funkkanal übertragene Nachrichten m empfängt. Eingangsseitig ist die Dekodiereinrichtung 1 mit einer Demodulationseinrichtung 3 verbunden, in der die von einer Hochfrequenz-Empfangsstufe erhaltenen Nachrichten m demoduliert werden. Die am Eingang der Dekodiereinrichtung 1 sequentiell hergestellten Nachrichten m liegen als digitale Nachrichten bzw. Nachrichtensymbole vor. Beispielsweise können diese Nachrichten als binäre Hard-Bit-Folgen m oder als reelle Zahlen repräsentierende Soft-Bit-Folgen m vorliegen. Die Nachrichten m liegen der Dekodiereinrichtung 1 als Codewörter c ~ vor, die in einem Kodierer des Senders einer Faltungskodierung (Forward Error Correction FEC) unterworfen worden sind.
  • In der Dekodiereinrichtung 1 ist ein Viterbi-Algorithmus 4 implementiert, mittels dessen die empfangenen Codewörter c ~ dekodiert werden und dann einer weiteren Funktionseinrichtung 5 zur Weiterverarbeitung ausgegeben werden.
  • Die Schätzeinrichtung 2 weist Mittel auf, so dass mittels einer herkömmlichen Dekodiereinrichtung 1 eine blockweise Überprüfung der Dekodiersicherheit ermöglicht wird.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren, das auf der Beobachtung der Fehlerschutzdekodierung von Nachrichten basiert, wird im Folgenden anhand der 2 und des unten dargestellten Programms (Algorithmus 1) näher beschrieben.
  • In 2 ist beispielhaft die Berechnung des Fehlergewichtungswertes MPD in einem Trellis-Diagramm dargestellt. Das empfangene Codewort c ~ ist zur vereinfachten Darstel lung als eine Folge von binären Triplets dargestellt und lautet c ~ = 101 110 101 100 110 111. Der Viterbi-Dekodier-Algorithmus 4 ermöglicht das Finden eines Pfades P in dem Trellis-Diagramm mit einer geringsten Fehlergewichtung (fett hervorgehoben). In 2 ist der Einfachheit halber ein Verfahren für eine Hard-Bit-Nachricht dargestellt. Auf der linken Seite ist der Zustand Null mit der Fehlergewichtung 0 zugeordnet, wobei die weiteren Zustände dieser Spalte den Wert ∞ aufweisen. Für jeden Zustand ist die Fehlergewichtung berechnet. Jeder Zustand ist mit dem vorhergehenden Zustand über eine Anzahl von Kanten verbunden. Für jede Kante ist eine Summe von Kantengewichtungen und angesammelten Gewichtungen von vorherigen Zuständen berechnet. Diese Beträge sind in den jeweils als Kreis dargestellten Zuständen dargstellt. Den Kanten ist jeweils ein Hammingabstand zugeordnet, der in Klammern über den Kanten dargestellt ist. In einem zweiten Schritt wird aus der Vielzahl von Teilpfaden ein einziger Pfad P bestimmt, der die wenigsten Fehlergewichtungen aufweist. Hierbei wird von einem Zustand am rechten Rand des Trellis-Diagramms aus begonnen, der die geringste Fehlerrate aufweist, und dann ein Teilpfad (fett hervorgehoben) im Wege eines Tracebacks von rechts nach links ermittelt, die sich zu dem restlichen Pfad P aneinanderreihen.
  • Wie aus 2 ersichtlich ist, wird zu jedem Trielet ein MPD-Wert ermittelt. Beispielsweise wurde für das dritte Trielet 101 von links ein MPD-Wert von 2 ermittelt. Das Trielet weist somit an zwei Stellen einen Fehler auf. Die Erfindung ermöglicht somit eine Aussage über die "Sicherheit" der Dekodiereinrichtung 1 bzw. über die Korrektheit einer Nachricht m. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel lautet demnach das korrekte Trielet 011, wobei der Fehler e = 110 ist. Das geschätzte Codewort c lautet demnach c = 100 110 011 100 110 111. Es kann dann in üblicher Weise die dekodiert Nachricht m bestimmt werden.
  • Der Fehlergewichtungswert MPD kann also ermittelt werden, sobald der gültige Pfad P gefunden worden ist. Die MPD-Ermittlung erfolgt während des zweiten Schrittes (Traceback) eines Standard-Dekodieralgorithmus, vorzugsweise des Viterbi-Algorithmus'.
  • Zur Dekodierung der empfangenen Nachricht m werden die als Hard-Bit-Folgen vorliegenden Codewörter c ~ mittels des für Faltungskodierer vorgesehenen Viterbi-Algorithmus' 4 (Dekodieralgorithmus) nach folgendem Ablaufplan (Algorithmus 1) dekodiert. In dem Dekodieralgorithmus ist die Ermittlung von Fehlergewichtungswerten MPD integriert, die eine Aussage über einen Fehler e des empfangenen Codewortes c ~ ermöglicht. Die Berechnung des Fehlergewichtungswerte MPD erfolgt in Zeile vier dieses Programms.
  • Figure 00110001
  • Der oben beschriebene Algorithmus 1 ermöglicht eine Viterbi-Dekodierung der Nachricht m, die mit einer Rate Rc = k/n kodiert worden ist mit n kodierten Bits pro k Nachrichtenbits. Die Nachricht besteht aus u = l/k Nachrichtensymbolen oder l (unkodierten) Nachrichtenbits und wird dekodiert von dem Codewort c, das aus u Codesymbolen oder l/Rc Codebits besteht. Die Dekodierung erfolgt in zwei Schritten. Im ersten Schritt erfolgt die Bestimmung des Trellispfades mit der minimalen angehäuften Fehlergewichtung (Funktion findPath()(in Zeile 1). In einem zweiten Schritt erfolgt für alle u Kanten dieses Pfades eine Rückverfolgung (sog. Traceback in Zeile 2 bis 5), wobei pro Kante ein k-Bit Nachrichtensymbol ausgegeben wird (Funktion messagesymbol() in Zeile 3). Daraus ergibt sich schließlich die über Pfad P dekodierte Nachricht m. Die Berechnung der Fehlergewichtungswerte MPD ist in dem zweiten Schritt der Standard-VITERBI-Dekodierung integriert. Die MPD-Berechnung kann während des oben beschriebenen zweiten Schrittes (Traceback) der „Standard Viterbi Dekodierung" (oder ähnlicher Trellis-basierter Dekodierverfahren) erfolgen, wie in Zeile 4 (Algorithmus 1) angegeben ist. Es ist kein zusätzlicher Traceback zum Zwecke der erfindungsgemäßen Kanalqualitätsschätzung erforderlich.
  • Im vorliegenden Beispiel einer Hard-Entscheidungsdekodierung wird der Fehlergewichtungswert MPD durch den Hamming-Abstand gebildet. Der Fehlergewichtungswert MPD bildet somit einen Pfaddifferenzwert. In 1 ist die Berechnung der Fehlergewichtungswerte MPD durch den Dekodierbeobachtungsblock 6 dargestellt.
  • Handelt es sich um eine Softentscheidungsdekodierung, symbolisieren die Codewörter reelle Zahlen, wie beispielsweise 1,3 oder 2,7. Für diesen Zweck ist eine Indexierung der ermittelten Fehlergewichtungswerte erforderlich. Dies erfolgt in einem dem Dekodierbeobachtungsblock 6 nachgeordneten Indexblock 7, siehe 1. Der Indexblock 7 ermöglicht eine Normierung der Softentscheidungsvariablen (Soft-bits) zwischen –1 und 1. Für die normalisierten Soft-bits kann beispielsweise der euklidische Abstand als Fehlergewichtungswert bestimmt werden nach
    Figure 00120001
    wobei aj für einen der n Soft-bits in Symbol a des empfangenen Codeworts steht und bj einen von n Soft-bits im Codesymbol b der jeweiligen Trelliskante repräsentiert (wie von Funktion codesymbol() in Zeile 4 des Algorithmus' 1 pro Trelliskante zurückgegeben).
  • Die normalisierten oder nicht normalisierten in den Dekodierbeobachtungsblock bzw. Indexblock 7 ermittelten Fehlergewichtungswerte MPD werden dann einem Adaptionsblock 8 zugeleitet, in dem eine Anpassung der ermittelten Werte an die nachfolgende Funktionseinrichtung 5 erfolgt. In dieser Funktionseinrichtung 5 kann dann in Abhängigkeit von dem Ergebnis der Fehler-Schätzung beispielsweise eine Änderung des Übertragungskanals eingestellt werden, so dass die Übertragungsqualität weiter aufrechterhalten oder verbessert werden kann.
  • In 3 ist die Bit-Fehlerrate in Abhängigkeit von einem realistischen Fall, bei dem das Signalrauschverhältnis SNR nur bei den ersten vier Nachrichtensymbolen ermittelt worden ist, einem Idealfall, bei dem das Signalrauschverhältnis SNR kontinuierlich über jedes Nachrichtensymbol gemessen worden ist, wodurch zwar eine ideale Qualitätseinschätzung des Kanals, aber keinerlei Datenübertragung möglich ist, und in Abhängigkeit von den Fehlergewichtungswerten MPD dargestellt. In den Graphen ist das Ergebnis von 4.200 übertragenen 500-Byte-Nachrichten dargestellt. Der Graph zu dem realistischen Fall zeigt eine relativ hohe Standardabweichung und kann daher keinen signifikanten Hinweis auf die Fehlerrate liefern. Er ist insofern nicht geeignet für die Ermittlung der Übertragungsqualität. Völlig anders ist der Zusammenhang bei Ermittlung der Fehlergewichtungswerte MPD. Der Verlauf des Graphen ist sehr ähnlich zu dem Graph des Idealfalles. Mit der Bestimmung eines MPD-Wertes pro Nachricht ergeben sich Punkte innerhalb eines relativ schmalen Bandes des Graphen, so dass eine relativ geringe Standardabweichung gegeben ist. Es ist somit gezeigt, dass die MPD-Wertbestimmung ein wirksames Maß für die Fehlerrate der Nachricht bzw. ein Maß für die Übertragungsqualität dargestellt.
  • In 4 ist als eine Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens ein zweistufiger Entscheidungsprozess (kanaladaptives Weiterleitungsverfahren) dargestellt, bei dem eine empfangene Nachricht m nach Demodulierung und Dekodierung im Block 9 einer periodischen Redundanzprüfung CRC (Block 10) unterworfen wird. Fällt die Redundanzprüfung positiv aus, wird die Nachricht m weitergeleitet. Fällt die Redundanzprüfung negativ aus, erfolgt eine blockweise Überprüfung der Nachricht m unter Bestimmung einer schwellwertbasierten Fehlerüberprüfung in Block 11. Hierbei wird der Fehlergewichtungswert MPD mit einem Fehlerschwellwert verglichen. Ist der Fehlergewichtungswert MPD größer als der Fehlerschwellwert, wird die Nachricht als schlecht bewertet, so dass eine Weiterleitung der Nachricht blockiert wird, siehe Block 12. Verbleibt der MPD-Wert unterhalb des Fehlerschwellwertes, wird die Nachricht m als gut bewertet und – wie im Fall der positiven Redundanzprüfung – zur weiteren Weiterverarbeitung weitergeleitet, siehe Block 13.
  • Das erfindungsgemäße Dekodierverfahren bzw. die Fehlerschätzung kann in einem Programmprodukt, das als Software und/oder Hardware ausgebildet ist, integriert sein. Beispielsweise kann es in einer digitalen Schaltung (Chip) implementiert sein, die als Zwischenprodukt in Dekodiervorrichtungen integriert wird.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann vorteilhaft in weit verbreitete Soft- und Hard-Decision Viterbi Dekodieralgorithmen integriert werden. Erfindungsgemäß kann eine Kanalschätzung bereits während der Dekodierung erfolgen. Vorteilhaft kann hierdurch der Rechenaufwand bzw. die Schaltungskomplexität erheblich verringert werden. Die Er findung betrifft vorzugsweise eine Klasse von Codes (so genannte FEC Codes), die lediglich zur Korrektur von Kanalfehlern verwendet werden. Sie ist damit unabhängig vom CDMA Verfahren zur Teilnehmertrennung einsetzbar, z. B. in so genannten TDMA Systemen, in denen Benutzer über Zeitschlitze getrennt werden (z. B. WLANs nach IEEE 802.11a/g Standard), in so genannten FDMA Systemen, in denen Benutzer über Frequenzbänder getrennt werden (z. B. WMANs nach IEEE 802.16 Standard). Zusätzlich ist die Erfindung bei der CDMA Methode in zellulären Mobilfunksystemen einsetzbar und in weiteren Verfahren zur Benutzertrennung. Darüber hinaus ist die Erfindung auch in Schmalbandsystemen einsetzbar, da FEC Codes auch bei geringer Bandbreite effizient sein können.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - DE 19922184 A1 [0003]

Claims (10)

  1. Verfahren zur Schätzung von Kanalparametern eines zur Übertragung von Nachrichten genutzten Funkkanals in einem Empfänger, in dem eine von einem Sender erhaltene Nachricht dekodiert und einer Schätzung unterzogen wird, wobei zur Bestimmung der geschätzten Nachricht ein Algorithmus eingesetzt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die geschätzte Nachricht (c) unter Verwendung von bei der Dekodierung der empfangenen Nachricht (c ~) ermittelten Dekodierparametern (MPD) berechnet wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Codewort (c ~) der empfangenen Nachricht mittels eines Dekodieralgorithmus' für einen Faltungs- oder Blockkodierer dekodiert wird, wobei unterschiedlichen Zuständen des Codewortes und/oder Zustandsänderungen derselben Fehlergewichtungswerte (MPD) zugeordnet werden.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Codewort (c ~) der empfangenen Nachricht (m) mittels eines Viterbi-Algorithmus' dekodiert wird, wobei ein zur Bestimmung der geschätzten Nachricht (m) erforderlicher Fehlergewichtungswert (MPD) während eines zweiten Schrittes des Dekodiervorganges als ein minimaler Pfaddifferenzwert (MPD) berechnet wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bestimmung des minimalen Pfaddifferenzwertes (MPD) bei zur Dekodierung als binäre Daten vorliegende Codewörter (c ~) ein Hamming-Abstand berechnet wird.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bestimmung des minimalen Pfaddifferenzwertes bei zur Dekodierung als reelle Daten vorliegenden Codewörtern ein euklidischer Abstand berechnet wird.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die minimalen Pfaddifferenzwerte (MPD) normalisiert werden.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass nach der Demodulierung und nach der Dekodierung der empfangenen Nachricht (m) in einem ersten Schritt eine periodische Redundanzprüfung (CRC) durchgeführt wird und dass in einem zweiten Schritt eine blockweise Überprüfung der Nachricht (m) unter Bestimmung einer schwellwertbasierten Fehlerüberprüfung erfolgt, wobei bei Überschreiten eines vorgegebenen Fehlerschwellwertes die Nachricht (m) nicht weitergeleitet und bei Unterschreiten des Fehlerschwellwertes die Nachricht (m) weitergeleitet wird.
  8. Vorrichtung zur Schätzung von Kanalparametern eines zur Übertragung von Nachrichten genutzten Funkkanals mit einer Dekodiereinrichtung zum Dekodieren der Nachricht, mit einer Schätzeinrichtung, mittels derer unter Verwendung eines Algorithmus' aus einer über tragenen Nachricht eine geschätzte Nachricht berechenbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Schätzeinrichtung (2) Mittel aufweist, derart, dass das eine blockweise Überprüfung der Nachricht (m) unter Bestimmung einer schwellwertbasierten Fehlerüberprüfung erfolgt, wobei bei Überschreiten eines vorgegebenen Fehlerschwellwertes die Nachricht (m) nicht weitergeleitet und bei Unterschreiten des Fehlerschwellwertes die Nachricht (m) weitergeleitet wird.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Schätzeinrichtung (2) in der Dekodiereinrichtung (1) integriert ist, wobei in der Dekodiereinrichtung (1) ermittelte Fehlergewichtungswerte (MPD) zur Bestimmung einer Fehlerrate des mittels der Dekodiereinrichtung (1) ermittelten Codewörter (c) berücksichtigt werden.
  10. Programmprodukt, das in einer digitalen Schaltung implementiert ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Programmprodukt Programmabschnitte aufweist, mit dem das Verfahren nach einem der vorstehenden Verfahrensansprüche 1 bis 7 ausgeführt wird.
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