DE102010038015A1

DE102010038015A1 - Funkempfänger und Verfahren zur Kanalschätzung

Info

Publication number: DE102010038015A1
Application number: DE102010038015A
Authority: DE
Inventors: Joachim 82024 Wehinger
Original assignee: Infineon Technologies AG
Current assignee: Intel Deutschland GmbH
Priority date: 2010-01-13
Filing date: 2010-10-06
Publication date: 2011-07-14
Also published as: US8656243B2; US20110173508A1; CN102130865A; CN102130865B

Abstract

Ein Funkempfänger (100) enthält einen Eingangsanschluss (102) zum Empfangen eines ersten Funksignals (104), einen Entzerrer (106) zum Entzerren des ersten Funksignals (104) und zum Ausgeben eines entzerrten Signals (108) und einen ersten Kanalschätzer (110) zum Schätzen erster Kanalparameter (112) durch Verwenden des ersten Funksignals (104) und eines aus dem entzerrten Signal (108) abgeleiteten Signals (114).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Funkempfänger und ein Verfahren zum Schätzen von Kanalparametern eines Funkkanals.
Funkempfänger sind elektronische Schaltungen, die Funksignale empfangen und elektronische Filterung nutzen, um störende Einwirkungen des Funkkanals auf die Übertragung des Funksignals zu kompensieren. Zum Kompensieren der auf dem Funkkanal beruhenden Verzerrung kann der Funkempfänger Kanalparameter des Funkkanals zum Entzerren der empfangenen Funksignale durch Anwenden der inversen Kanalparameter auf die empfangenen Funksignale schätzen.
Die Schätzung der Kanalparameter kann von dem Signal-Rausch-Verhältnis der empfangenen Funksignale abhängig sein. Erhöhen der Übertragungsleistung der Funksignale oder Verringern des Rauschens des übertragenden Kanals verbessert die Kanalschätzungsgüte.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Funkempfänger sowie ein Verfahren zur Kanalschätzung bereitzustellen, der bzw. das auf effiziente Weise die Kanalparameter eines Funkkanals schätzt. Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabenstellung wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Die beiliegenden Zeichnungen sind zum Bereitstellen eines weiteren Verständnisses von Ausführungsformen beigefügt und sind in der vorliegenden Patentschrift aufgenommen und stellen einen Teil derselben dar. Die Zeichnungen stellen Ausführungsformen dar und dienen zusammen mit der Beschreibung zur Erläuterung von Grundsätzen von Ausführungsformen. Weitere Ausführungsformen und viele der beabsichtigten Vorteile von Ausführungsformen sind leichter verständlich, wenn sie im Lichte der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung betrachtet werden. Die Elemente der Zeichnungen sind nicht unbedingt maßstabsgerecht zueinander. Gleiche Bezugsziffern bezeichnen entsprechende gleichartige Teile.
1 zeigt schematisch einen Funkempfänger gemäß einer Ausführungsform.
2 zeigt schematisch einen Funkempfänger gemäß einer Ausführungsform.
3 zeigt schematisch einen Funkempfänger gemäß einer Ausführungsform.
4a zeigt schematisch ein Schema einer Redundanzversion eines Funksignals eines HSDPA-Schemas gemäß einer Ausführungsform.
4b zeigt schematisch ein Schema einer Redundanzversion eines Funksignals eines LTE-Schemas gemäß einer Ausführungsform.
5 zeigt ein Diagramm, das schematisch Datendurchsatz über Signal-Rausch-Verhältnis eines Funkempfängers gemäß einer Ausführungsform darstellt.
6 zeigt ein Blockschaltbild, das schematisch eine Struktur eines Turbo-Decodierers gemäß einer Ausführungsform darstellt.
7 zeigt ein Blockschaltbild, das schematisch eine Übertragungsfolge von Datenworten eines ersten Funksignals gemäß einer Ausführungsform darstellt.
In der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung wird auf die beiliegenden Zeichnungen Bezug genommen, die einen Teil derselben darstellen und in denen für Erläuterungszwecke bestimmte Ausführungsformen gezeigt sind, in denen die Erfindung angewendet werden kann. In dieser Hinsicht werden Richtungsbegriffe wie beispielsweise „oben”, „unten”, „vorne”, „hinten”, „vorlaufend”, „nachlaufend” usw. in Bezug auf die Orientierung der beschriebenen Figur(en) benutzt. Da Komponenten von Ausführungsformen in einer Anzahl von unterschiedlichen Orientierungen positioniert werden können, werden die Richtungsbegriffe für Erläuterungszwecke benutzt und sind auf keine Weise begrenzend. Es versteht sich, dass andere Ausführungsformen benutzt werden können und strukturmäßige oder logische Änderungen durchgeführt werden können, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen. Die nachfolgende ausführliche Beschreibung soll daher nicht in einem begrenzenden Sinne aufgefasst werden und das Konzept der vorliegenden Erfindung wird durch die beiliegenden Ansprüche umrissen.
Es versteht sich, dass, sofern nicht anderweitig bemerkt, die Merkmale der verschiedenen, hier beschriebenen beispielhaften Ausführungsformen miteinander kombiniert werden können.
Wie sie in der vorliegenden Patentschrift eingesetzt werden, sollen die Begriffe „gekoppelt” und/oder „elektrisch gekoppelt” nicht bedeuten, dass die Elemente direkt zusammengekoppelt sein sollen; es können Zwischenelemente zwischen den „gekoppelten” oder „elektrisch gekoppelten” Elementen vorgesehen sein.
Es sind unten Entzerrer und Kanalschätzer enthaltende Funkempfänger zum Empfangen von Funksignalen beschrieben. Die Funkempfänger können zum Umsetzen des UMTS-Standards (englisch: „Universal Mobile Telecommunications System”), z. B. eine der Versionen Release 99, 4, 5, 6, 7, 8 und 9 des UMTS-Standards ausgelegt sein. Die Funkempfänger können ein HSPA-Mobiltelefonieprotokoll (englisch: „High Speed Packet Access”) wie beispielsweise HSDPA (englisch: „High Speed Downlink Packet Access”) und HSUPA (englisch: „High Speed Uplink Packet Access”) umsetzen. Die Funkempfänger können den HSPA+-Standard (englisch: „Evolved HSPA”) umsetzen. Die Funkempfänger können zum Umsetzen des WCDMA-Standards (englisch: „Wideband Code Division Multiple Access”) ausgelegt sein. Die Funkempfänger können zum Umsetzen des LTE-Mobilkommunikationsstandards (englisch: „Long Term Evolution”), des E-UTRAN-Standards (englisch: „Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network”), des HSOPA-Standards (englisch: „High Speed Orthogonal Frequency Division Multiplex Packet Access”) oder des durch 3GPP (englisch: „Third Generation Partnership Project”) Standardisierungsorganisation definierten Super-3G-Standards ausgelegt sein. Weiterhin können die Funkempfänger zum Umsetzen des WiMAX-Standards (englisch: „Worldwide Interoperability for Microwave Access”) oder des IEEE-Standards 802.16 (englisch: „Institute of Electrical and Electronics Engineers”) ausgelegt sein. Die im Folgenden beschriebenen Funkempfänger können auch zum Umsetzen anderer Standards ausgelegt sein und alle derartigen Variationen werden als in den Rahmen der vorliegenden Erfindung fallend erachtet.
Die Funkempfänger können integrierte Schaltungen oder passive Elemente enthalten. Die integrierten Schaltungen können durch unterschiedliche Technologien hergestellt sein und können beispielsweise als logische integrierte Schaltungen, analoge integrierte Schaltungen, integrierte Mischsignalschaltungen, Speicherschaltungen oder integrierte passive Elemente ausgelegt sein.
Funksignale sind Hochfrequenzsignale, die durch einen Funksender (Sender) mit einer Hochfrequenz (HF) im Bereich von rund 3 Hz bis 300 GHz ausgestrahlt werden. Dieser Bereich entspricht der Frequenz von zum Erzeugen und Erkennen von Funkwellen benutzten elektrischen Wechselstromsignalen. HF bezieht sich gewöhnlich auf Schwingungen in elektrischen Schaltungen.
Entzerrer sind Vorrichtungen, die zur Änderung der Frequenzgangeigenschaften eines Systems fungieren. Sie können passive oder aktive elektronische Bauteile oder digitale Algorithmen zum Beeinflussen der Frequenzeigenschaften des Systems benutzen. Funkkanäle in Mobilfunksystemen sind gewöhnlich Mehrwege-Schwundkanäle, die Intersymbol-Interferenz (ISI) in dem empfangenen Signal verursachen. Zum Beseitigen von ISI aus dem Signal können unterschiedliche Arten von Entzerrern benutzt werden. Auf Trellis-Suche basierende Erkennungsalgorithmen, z. B. MLSE (Maximum-Likelihood Sequence Estimation) oder MAP (Maximum A-posteriori Probability) bieten eine gute Empfängerleistung, weisen aber einen hohen Rechenaufwand auf. Es werden daher Annäherungsalgorithmen, die eine angemessene Rechenkomplexität aufweisen wie beispielsweise Rake, G-Rake, LMMSE (englisch: „Linear Minimum Mean Squared Error”), Dekorrelator/Null-Erzwinger (englisch: „zero-forcer”), SIC/PIC (englisch: „Successive Interference Cancellation/Parallel Interference Cancellation”), Sphärendecodierer oder Listendecodierer benutzt. Diese Detektoren erfordern jedoch Kenntnis der Kanalimpulsantwort oder der Kanalparameter, die durch einen Kanalschätzer bereitgestellt werden kann.
Ein Kanalschätzer ist eine Vorrichtung zum Schätzen von Kanalparametern eines Übertragungskanals. Gewöhnlich basiert die Kanalschätzung auf einer bekannten Folge von Bit, die auch als eine Folge von Pilotsymbolen angegeben wird, die für einen gewissen Sender einmalig ist und die in jedem Übertragungsburst wiederholt wird. So kann der Kanalschätzer die Kanalimpulsantwort für jeden Burst getrennt durch Ausnutzen der bekannten übertragenen Bit und der entsprechenden empfangenen Proben schätzen. Einige der unten beschriebenen Kanalschätzer können die Kanalimpulsantwort durch Verwenden des empfangenen Funksignals und eines aus einer Ausgabe des Entzerrers abgeleiteten Signals schätzen.
Ein Eingangsanschluss einer elektrischen Schaltung kann ein Punkt sein, an dem ein Verbinder von einem elektrischen Bauteil, einer Vorrichtung oder einem Netz sein Ende erreicht und einen Verbindungspunkt zu der elektrischen Schaltung bereitstellt. Der Eingangsanschluss kann einfach das Ende eines Drahts sein oder er kann mit einem Verbinder oder Befestigungselement ausgestattet sein. Bei der Netzanalyse gibt ein Eingangsanschluss einen Punkt an, an dem in der Theorie Verbindungen zu einem Netz hergestellt werden können und bezieht sich nicht unbedingt auf irgendein echtes physikalisches Objekt.
1 zeigt schematisch einen Funkempfänger 100 gemäß einer Ausführungsform. Der Funkempfänger 100 enthält einen Eingangsanschluss 102, einen Entzerrer 106 und einen ersten Kanalschätzer 110. Der Eingangsanschluss 102 ist zum Empfangen eines ersten Funksignals 104 ausgeführt und ist mit einem ersten Eingang 106a des Entzerrers 106 und mit einem ersten Eingang 110a des ersten Kanalschätzers 110 verbunden.
Das am ersten Eingang 106a des Entzerrers 106 empfangene Signal ist das zu entzerrende Signal, d. h. dessen Frequenzgang zu ändern ist. Der Entzerrer 106 weist einen zweiten Eingang 106b auf, der mit einem Ausgang 110c des ersten Kanalschätzers 110 verbunden ist, der erste Kanalparameter 112 bereitstellt. Die ersten Kanalparameter 112 werden zum Ändern der Frequenzeigenschaften des am ersten Eingang 106a des Entzerrers 106 empfangenen Signals benutzt. Der Entzerrer 106 weist weiterhin einen Ausgang 106c zum Bereitstellen eines entzerrten Signals 108 auf. Das entzerrte Signal 108 kann durch Durchführen einer Entzerrungsoperation, z. B. einer Faltung mit der umgekehrten Impulsantwort durch Verwenden der ersten Kanalparameter 112 in einer Ausführungsform aus dem ersten Funksignal 104 verarbeitet werden. Die Entzerrungsoperation kann durch einen MLSE- oder MAP-Algorithmus oder durch einen beliebigen sonstigen geeigneten Algorithmus durchgeführt werden, der die Rechenkomplexität des MLSE- oder MAP-Algorithmus auf einen angemessenen Rechenaufwand verringern kann, wie beispielsweise z. B. Algorithmen wie Rake, G-Rake, LMMSE, Dekorrelatoren, Null-Erzwinger, SIC/PIC, Sphärendecodierer oder Listendecodierer.
Der erste Eingang 110a des ersten Kanalschätzers 110 ist zum Empfangen des ersten Funksignals 104 ausgeführt. Der erste Kanalschätzer 110 enthält einen zweiten Eingang 110b zum Empfangen eines aus dem entzerrten Signal 108 abgeleiteten Signals 114. Das Signal 114 kann durch Verarbeiten des entzerrten Signals 108, z. B. durch Filtern, Verstärken, Verzögern oder Durchführen einer beliebigen sonstigen mathematischen Operation erhalten werden. Auch kann das Signal 114 eine Kombination des entzerrten Signals 108 oder des verarbeiteten entzerrten Signals 108 mit einem anderen Signal sein. Die Verarbeitung des entzerrten Signals 108 ist in der 1 durch eine Verarbeitungseinheit 109 mit gestricheltem Block dargestellt. Der erste Kanalschätzer 110 ist zum Schätzen der ersten Kanalparameter 112 durch Verwenden des ersten, am ersten Eingang 110a empfangenen Funksignals 104 und durch Verwenden des aus dem am zweiten Eingang 110b empfangenen entzerrten Signals 108 abgeleiteten Signals 114 und zum Bereitstellen der ersten Kanalparameter am Ausgang 110c ausgeführt. Die Kanalschätzung beruht auf dem ersten Funksignal 104, das durch den Entzerrer 106 zu entzerren ist, und dem aus dem entzerrten Signal 108 abgeleiteten Signal 114. In einer Ausführungsform kann das Signal 114 eine Rekonstruktion eines durch einen Funksender über einen Funkkanal gesendeten ursprünglichen ersten Funksignals sein. Der erste Kanalschätzer 110 kann zum Bestimmen eines Verhältnisses zwischen dem ersten Funksignal 104 und dem z. B. durch eine Faltungs- oder Filterungsoperation aus dem entzerrten Signal 108 abgeleiteten Signal 114 zum Bereitstellen der ersten Kanalparameter 112 ausgeführt sein.
Das ursprüngliche erste Funksignal, d. h. das durch den Funksender übertragene Signal, kann eine gewisse Signalstruktur aufweisen, die dem Funkempfänger 100 bekannt ist. Die Information über die Struktur kann durch den Funkempfänger 100 zum Ableiten des Signals 114 so ausgenutzt werden, dass das Signal 114 annähernd die Signalstruktur des ursprünglichen ersten Funksignals bestimmt. Der erste Kanalschätzer 110 kann eine mathematische Operation zum Abbilden der Struktur des ersten Eingangssignals 104, dessen Struktur durch den Funkkanal verzerrt ist, auf das aus dem entzerrten Signal 108 abgeleitete Signal 114 durchführen, woraus sich die ersten Kanalparameter 112 ergeben.
Das ursprüngliche erste Funksignal kann beispielsweise eine Folge von Nutzdatenworten enthalten, wobei ein erstes Nutzdatenwort und ein nachfolgendes zweites Nutzdatenwort die gleichen Nutzdaten enthalten. Dem Funkempfänger 100 sind möglicherweise nur die Informationen bekannt, dass zwei aufeinanderfolgende, die gleichen Nutzdaten enthaltende Nutzdatenworte von dem Funksender übertragen werden. Der Funkempfänger 100 hat möglicherweise keine Kenntnis der Nutzdaten. Das ursprüngliche erste Funksignal wird von dem Funksender über den Funkkanal zum Funkempfänger 100 übertragen.
In einem ersten Schritt empfängt der Funkempfänger 100 das erste Nutzdatenwort des ersten Funksignals 104. Vom Funkempfänger 100 wird die Nutzlast (englisch: „payload”) des ersten Nutzdatenworts aus dem entzerrten Signal 108 entnommen und das aus dem entzerrten Signal 108 abgeleitete Signal 114 rekonstruiert.
In einem zweiten Schritt benutzt der erste Kanalschätzer 110 das Signal 114 als eine Rekonstruktion des ersten Nutzdatenworts des ursprünglichen ersten Funksignals. Vom ersten Kanalschätzer 110 wird das Signal 114 zusammen mit dem zweiten Nutzdatenwort des ersten Funksignals 104 zum Schätzen der Impulsantwort zwischen dem rekonstruierten ursprünglichen ersten Funksignal und dem ersten Funksignal 104 benutzt. Die geschätzte Impulsantwort entspricht den ersten Kanalparametern 112, die zum Entzerrer 106 übermittelt werden.
Stattdessen, dass die ersten und zweiten Nutzdatenworte die gleiche Nutzlast aufweisen, kann ein unterschiedliches Verhältnis zwischen den ersten und zweiten Nutzdatenworten ausgenutzt werden, beispielsweise können beide Datenworte redundante Versionen der Nutzlast enthalten. Weiterhin können gemäß einer alternativen Ausführungsform anstatt die ersten und zweiten Nutzdatenworte direkt nacheinander zu übertragen, andere Nutzdatenworte zwischen der Übertragung des ersten Nutzdatenworts und der Übertragung des zweiten Nutzdatenworts übertragen werden.
Der Funkempfänger 100 erfordert keine bekannten Muster, z. B. Präambeln, Mittambeln oder Pilotdatensymbole in den Nutzdatenworten. Das erste Funksignal 104 kann ein (auch als Nutzdatensignal bekanntes) Benutzer-Datensignal sein. Das entzerrte Signal 108 beruht auf dem ersten Funksignal 104. Dem Entzerrer 106 können weitere Verarbeitungsblöcke zum Entnehmen von Nutzdatensymbolen aus dem entzerrten Signal 108 folgen.
2 zeigt schematisch einen Funkempfänger 200 gemäß einer Ausführungsform. Der Funkempfänger 200 enthält einen Eingangsanschluss 102, einen Entzerrer 106, einen ersten Kanalschätzer 110 und einen zweiten Kanalschätzer 210. Der Eingangsanschluss 102 ist zum Empfangen eines ersten Funksignals 104 und eines zweiten Funksignals 204 von einer Antenne ausgeführt und ist mit einem ersten Eingang 106a des Entzerrers 106, einem ersten Eingang 110a des ersten Kanalschätzers 110 und einem ersten Eingang 210a des zweiten Kanalschätzers 210 verbunden.
Der erste Eingang 106a des Entzerrers 106 ist der Eingang, der das zu entzerrende Signal empfängt, d. h. das Signal, dessen Frequenzgang zu ändern ist. Dieser erste Eingang 106a ist zum Empfangen des ersten Funksignals 104 ausgeführt. Der Entzerrer 106 weist einen zweiten Eingang 106b auf, der mit einem Ausgang 110c des ersten Kanalschätzers 110 verbunden ist, der erste Kanalparameter 112 bereitstellt. Der Entzerrer 106 weist einen dritten Eingang 106d auf, der mit einem Ausgang 210c des zweiten Kanalschätzers 210 verbunden ist, der zweite Kanalparameter 212 bereitstellt. Die Kanalimpulsantwort oder die am zweiten Eingang 106b oder am dritten Eingang 106d empfangenen Kanalparameter werden zum Ändern der Frequenzeigenschaften des am ersten Eingang 106a bereitgestellten Signals, d. h. des ersten Funksignals 104, benutzt.
Der Entzerrer 106 enthält weiterhin einen Ausgang 106c zum Bereitstellen eines entzerrten Signals 108. Das entzerrte Signal 108 wird durch Durchführung einer Entzerrungsoperation des ersten Funksignals 104 erzeugt. Die Entzerrungsoperation kann beispielsweise eine Faltung des ersten Funksignals 104 mit der inversen Impulsantwort durch Verwenden der ersten Kanalparameter 112 oder der zweiten Kanalparameter 212 umfassen. Die Entzerrungsoperation kann durch einen MLSE- oder MAP-Algorithmus oder durch einen beliebigen sonstigen geeigneten Algorithmus ausgeführt werden, der die Rechenkomplexität des MLSE- oder MAP-Algorithmus auf einen angemessenen Rechenaufwand verringern kann, wie beispielsweise Algorithmen wie Rake, G-Rake, LMSE, Dekorrelatoren, Null-Erzwinger, SIC/PIC-, Sphärendecodierer oder Listendecodierer.
Der erste Kanalschätzer 110 des Funkempfängers 200 ist in einer Ausführungsform mit dem ersten Kanalschätzer 110 des in 1 dargestellten Funkempfängers 100 identisch. Der erste Eingang 110a des ersten Kanalschätzers 110 ist zum Empfangen des ersten Funksignals 104 ausgeführt.
Der erste Eingang 210a des zweiten Kanalschätzers 210 ist zum Empfangen des zweiten Funksignals 104 ausgeführt. Der zweite Kanalschätzer 210 ist zum Schätzen der zweiten Kanalparameter 212 durch Verwenden des am ersten Eingang 210a empfangenen zweiten Funksignals 204 ausgeführt. Das zweite Funksignal 204 kann eine Folge von bekannten Datenmustern enthalten, z. B. Pilotsymbole oder Präambeln, die zur Schätzung der zweiten Kanalparameter 212 benutzt werden, die am Ausgang 210c des zweiten Kanalschätzers 210 bereitgestellt werden.
Der Funkempfänger 200 enthält weiterhin einen Demodulator 244, einen Fehlerdetektor 216, eine Steuerung 220, einen Likelihood-Generator 222, einen Decodierer 230, einen Puffer 234, eine Rekonstruktionseinheit 236 und einen Ausgangsanschluss 240.
Der das entzerrte Signal 108 bereitstellende Ausgang 106c des Entzerrers 106 ist mit einem ersten Eingang 244a des Demodulators 244 verbunden, der das entzerrte Signal 108 demoduliert und demodulierte Datensymbole 246 an einem Ausgang 244b des Demodulators 244 bereitstellt.
Der Demodulator 244 eines Funkempfängers 200 gemäß einer Ausführungsform einer HSDPA-Anordnung enthält weiterhin einen Entspreizer, wobei der Demodulator 244 das entzerrte Signal 108 durch Verwenden eines bekannten Spreizcodes zum Bereitstellen der demodulierten Datensymbole 246 demoduliert und entspreizt. Das Modul 244 wird bei LTE nicht benötigt.
Der Ausgang 244b des Demodulators 244 ist mit einem Eingang 222a des Likelihood-Generators 222 verbunden. Ein Ausgang 222b des Likelihood-Generators 222, der auf den demodulierten Datensymbolen 246 basierende Likelihood-Informationen 224 bereitstellt, ist mit einem ersten Eingang 234a des Puffers 234 verbunden.
Der Puffer 234 weist einen zweiten Eingang 234b zum Empfangen von Decodierer-erzeugten Likelihood-Informationen 225 vom Decodierer 230 auf. Die durch den Likelihood-Generator 222 erzeugten Likelihood-Informationen 224 und die Decodierererzeugten, vom Decodierer 230 empfangenen Likelihood-Informationen 225 können direkt addiert und im Puffer 234 gespeichert werden. Als Alternative können die Likelihood-Informationen 224 und die Decodierer-erzeugten Likelihood-Informationen 225 auf andere Weise, zum Beispiel durch eine gewichtete Addition kombiniert und im Puffer 234 gespeichert werden. Der Puffer 234 weist einen ersten Ausgang 234c zum Bereitstellen eines ersten Inhalts 252 des Puffers 234 für den Decodierer 230 und einen zweiten Ausgang 234d zum Bereitstellen eines zweiten Inhalts 254 des Puffers 234 für die Rekonstruktionseinheit 236 auf.
Der erste Eingang 230a des Decodierers 230 ist der das zu decodierende Signal empfangende Decodierungseingang, das dem ersten Inhalt 252 des Puffers 234 entspricht. In Abhängigkeit von dem ersten Inhalt 252 des Puffers 234 decodiert der Decodierer 230 die demodulierten Datensymbole 246, die durch die als erster Inhalt 252 im Puffer 234 gespeicherten Likelihood-Informationen beschrieben werden, in decodierte Datensymbole 232, die an einem ersten Ausgang 230b des Decodierers 230 bereitgestellt werden. Der erste Ausgang 230b ist mit einem Eingang 216a des Fehlerdetektors 216 verbunden. Ein zweiter Ausgang 230c des Decodierers 230 ist mit dem zweiten Eingang 234b des Puffers 234 verbunden und stellt die Decodierererzeugten Likelihood-Informationen 225, z. B. nichtzugehörige LLR-Werte (Logarithmic Likelihood Ratio – logarithmisches Likelihood-Verhältnis) oder APP-LLR-Werte (A Posteriori Probability Logarithmic Likelihood Ratio – a-posteriori-Wahrscheinlichkeits-logarithmisches Likelihood-Verhältnis) für den Puffer 234 bereit.
Vom Fehlerdetektor 216 wird ein Fehler in den decodierten Datensymbolen 232 durch Überprüfen der decodierten Datensymbole 232 erkannt und ein Erkennungssignal 218 an einem Ausgang 216b des Fehlerdetektors 216 bereitgestellt, wenn ein Fehler erkannt wird. Der Ausgang 216b des Fehlerdetektors 216 ist mit einem Eingang 220a einer Steuerung 220 verbunden.
Die Steuerung 220 weist einen Ausgang 220b auf, der mit einem Ausgangsanschluss 240 des Funkempfängers 200 zum Übertragen eines Wiederholungsanforderungssignals 238 verbunden ist. Die Steuerung 220 ist zum Erzeugen des Wiederholungsanforderungssignals 238 als Reaktion auf den Empfang des Erkennungssignals 218 ausgeführt, das einen Fehler in den decodierten Datensymbolen 232 anzeigt.
Der zweite Ausgang 234d des Puffers 234 ist mit einem Eingang 236a der Rekonstruktionseinheit 236 zum Bereitstellen des zweiten Inhalts 254 des Puffers 234 für die Rekonstruktionseinheit 236 verbunden. Ein Ausgang 236b der Rekonstruktionseinheit 236 ist mit dem zweiten Eingang 110b des ersten Kanalschätzers 110 verbunden. Der zweite Eingang 110b empfängt das aus dem entzerrten Signal 108 abgeleitete Signal 114 über die Rekonstruktionseinheit 236.
Das erste Funksignal 104 enthält Nutzdatensymbole und das zweite Funksignal 204 enthält Pilotsymbole. Pilotsymbole sind besondere Bezugssignale, beispielsweise einer einzelnen Frequenz, die durch einen Funksender über ein Kommunikationssystem, z. B. einen Funkkanal für Überwachungs-, Steuerungs-, Entzerrungs-, Kontinuitäts-, Synchronisations- und/oder Bezugszwecke übertragen werden. Pilotsymbole sind besondere, dem Empfänger bekannte Bezugssymbole bzw. Referenzsymbole, die in ein über ein Kommunikationssystem übertragenes Datensignal eingefügt werden oder die in ein zusammen mit einem Datensignal über ein Kommunikationssystem übertragenes Pilotsignal eingefügt werden. Ein das Datensignal einschließlich der Pilotsymbole oder das Pilotsignal empfangender Empfänger kann Kanalparameter des Kommunikationssystems zum Entzerren des Datensignals unter Verwendung der Pilotsymbole rekonstruieren. Im Zusammenhang mit UMTS Release 99 und HSDPA unterscheiden sich Pilotsymbole von Synchronisationssignalen, da beide Informationen über zwei getrennte parallele Kanäle gesendet werden. Im Zusammenhang mit UMTS-LTE sind Pilot- und Synchronisationssignale das Gleiche, z. B. Referenzsymbole werden auch für Frequenz und/oder Taktsynchronisation benutzt.
Der zweite Kanalschätzer 210 empfängt das zweite Funksignal 204, das die Pilotsymbole enthält. Auf Grundlage des bekannten Musters der Pilotsymbole wird vom zweiten Kanalschätzer 210 eine Kanalschätzung des Funkkanals durchgeführt, der der Kommunikationskanal zwischen dem das zweite Funksignal 204 übertragenden Funksender und dem das zweite Funksignal 204 empfangenden Funkempfänger 200 ist. Vom zweiten Kanalschätzer 210 können beispielsweise LS-(Least Squares – kleinste Quadrate), Wiener-Filterungs- oder interpolationsbasierende Kanalschätzungsverfahren zum Schätzen der Kanalparameter des Kommunikationskanals realisiert werden. Als Alternative können Fourier-transformationsbasierende Verfahren zum Schätzen der Kanalparameter des Kommunikationskanals im Frequenzbereich benutzt werden. Die sich ergebenden Kanalparameter werden durch den zweiten Kanalschätzer 210 als die zweiten Kanalparameter 212 am Ausgang 210c bereitgestellt.
Der zweite Kanalschätzer 210 kann einen Korrelator zum Korrelieren des zweiten Funksignals 204 und eines auf dem bekannten Muster der Pilotsymbole basierenden Signals zum Bestimmen der zweiten Kanalparamter 212 enthalten.
Vom ersten Kanalschätzer 110 wird das erste Funksignal 104 empfangen, das eine Folge von Datenworten enthält, und die Datenworte enthalten Nutzdatensymbole. Die Nutzdatensymbole tragen die Benutzerinformationen, die durch den Funkempfänger 200 erkannt werden und die von einem Benutzer des Kommunikationssystems angezeigt oder gelesen werden können. Die Nutzdatensymbole der Folge von Datenworten können gemäß einer besonderen Regel geordnet sein. Diese besondere Regel kann eine vordefinierte Redundanzanordnung oder Redundanzversion sein, die in 4a und 4b dargestellt ist.
Die Anwendung von Fehlersicherung zur Datenübertragung oder Vorwärtsfehlerkorrektur (FEC – Forward Error Correction) erlaubt dem Funkempfänger 200, Fehler innerhalb einer Grenze zu erkennen und zu korrigieren, ohne den Sender um zusätzliche Daten bitten zu müssen. Die Wiederholung von Daten kann oft vermieden werden, zu Kosten höherer Bandbreitenerfordernisse im Durchschnitt. FEC wird durch Zufügen von Redundanz zu den übertragenen Informationen unter Verwendung eines vorbestimmten Algorithmus erreicht. Jedes redundante Bit ist immer eine komplexe Funktion vieler ursprünglicher Informationsbits. Die ursprünglichen Informationen können in der codierten Ausgabe erscheinen oder nicht. Codes, die die unveränderte Eingabe in der Ausgabe enthalten, sind systematisch, während diejenigen, die es nicht tun, nicht systematisch sind.
4a und 4b zeigen schematisch eine Redundanzversionsanordnung eines Funksignals gemäß einer Ausführungsform. 4a zeigt die Redundanzversionsanordnung gemäß einer Ausführungsform einer HSDPA-Anordnung und 4b zeigt die Redundanzversionsanordnung gemäß einer Ausführungsform einer LTE-Anordnung. Das erste Funksignal 104 enthält eine Folge von Datenworten, wobei Nutzdatensymbole der Datenworte in Redundanzversionen geordnet sind. 4a und 4b zeigen vier, in verschiedenen Redundanzversionen geordnete Datenworte 401, 402, 403, 404. Die Ursprungsinformation SYS kann durch eine dem Funkempfänger 200 bekannte komplexe Funktion auf die erste Redundanzinformation R1 und zweite Redundanzinformation R2 abgebildet werden. Die erste Redundanzinformation R1 kann einen ersten Teil R1A, einen zweiten Teil R1B, einen dritten Teil R1C und einen vierten Teil R1D enthalten. Die zweite Redundanzinformation R2 kann einen ersten Teil R2A, einen zweiten Teil R2B, einen dritten Teil R2C und einen vierten Teil R2D enthalten. Die Ursprungsinformation SYS kann einen ersten Teil SYSA, einen zweiten Teil SYSB, einen dritten Teil SYSC und einen vierten Teil SYSD enthalten.
4a zeigt eine Ausführungsform der Redundanzversion gemäß einer HSDPA-Anordnung. Das erste, in einer ersten Redundanzversion 0 geordnete Datenwort 401 enthält die volle Ursprungsinformation SYS (SYSA, SYSB, SYSC und SYSD), den ersten Teil R1A der ersten Redundanzinformation R1 und den ersten Teil R2A der zweiten Redundanzinformation R2. Das in der ersten Redundanzversion 0 geordnete erste Datenwort 401 wird während einer ersten (ursprünglichen) Übertragung gebildet. Ein zweites, in einer zweiten Redundanzversion I geordnetes Datenwort 402 enthält den ersten Teil SYSA der Ursprungsinformation SYS, den zweiten Teil R1B der ersten Redundanzinformation R1 und den zweiten Teil R2B der zweiten Redundanzinformation R2. Das in der zweiten Redundanzversion I geordnete zweite Datenwort 402 wird während einer ersten Wiederholung gebildet. Ein in einer dritten Redundanzversion II geordnetes drittes Datenwort 403 enthält den zweiten Teil SYSB der Ursprungsinformation SYS, den dritten Teil R1C der ersten Redundanzinformation R1 und den dritten Teil R2C der zweiten Redundanzinformation R2. Das in der dritten Redundanzversion II geordnete dritte Datenwort 403 wird während einer zweiten Wiederholung gebildet. Ein in einer vierten Redundanzversion III geordnetes viertes Datenwort 404 enthält den dritten Teil SYSC der Ursprungsinformation SYS, den vierten Teil R1D der ersten Redundanzinformation R1 und den vierten Teil R2D der zweiten Redundanzinformation R2. Das in der vierten Redundanzversion III geordnete vierte Datenwort 404 wird während einer dritten Wiederholung gebildet.
Für jedes der Datenworte 401–404 weisen beide Teile (R1A und R2A, R1B und R2B, R1C und R2C, R1D und R2D) der ersten Redundanzinformation R1 und der zweiten Redundanzinformation R2 beinahe oder ungefähr die gleiche Länge auf. Beim Bilden der Datenworte 401–404 werden verfügbare Bits zuerst mit entsprechenden Teilen der Redundanzinformation R1, R2 angefüllt und danach werden freie Bits mit dem entsprechenden Teil der Ursprungsinformation SYS angefüllt. Davon abhängig, ob eine Wiederholung erfolgreich oder erfolglos ist, können weitere Wiederholungen notwendig sein, die durch Verwendung weiterer, in weiteren Redundanzversionen geordneter Datenworte durchgeführt werden. Die Anzahl von Redundanzversionen (RV) beträgt 8 bei HSDPA. Die Basisstation ist jedoch nicht in der Einleitung noch weiterer Wiederholungen begrenzt.
4b zeigt eine Ausführungsform der Redundanzversion gemäß einer LTE-Anordnung. Das erste, in einer ersten Redundanzversion 0 geordnete Datenwort 401 enthält den zweiten SYSB, dritten SYSC und vierten SYSD Teil der Ursprungsinformation SYS, den ersten Teil R1A der ersten Redundanzinformation R1 und den ersten Teil R2A der zweiten Redundanzinformation R2. Das erste, in der ersten Redundanzversion 0 geordnete Datenwort 401 wird während einer ersten (ursprünglichen) Übertragung gebildet. Ein zweites, in einer zweiten Redundanzversion I geordnetes Datenwort 402 enthält den ersten Teil SYSA der Ursprungsinformation SYS, den zweiten Teil R1B der ersten Redundanzinformation R1 und den zweiten Teil R2B der zweiten Redundanzinformation R2. Das zweite, in der zweiten Redundanzversion I geordnete Datenwort 402 wird während einer ersten Wiederholung gebildet. Ein drittes, in einer dritten Redundanzversion II geordnetes Datenwort 403 enthält den zweiten Teil SYSB der Ursprungsinformation SYS, den dritten Teil R1C der ersten Redundanzinformation R1 und den dritten Teil R2C der zweiten Redundanzinformation R2. Das dritte, in der dritten Redundanzversion II geordnete Datenwort 403 wird während einer zweiten Wiederholung gebildet. Ein viertes, in einer vierten Redundanzversion III geordnetes Datenwort 404 enthält den dritten Teil SYSC der Ursprungsinformation SYS, den vierten Teil R1D der ersten Redundanzinformation R1 und den vierten Teil R2D der zweiten Redundanzinformation R2. Das vierte, in der vierten Redundanzversion III geordnete Datenwort 404 wird während einer dritten Wiederholung gebildet. In Abhängigkeit davon, ob eine Wiederholung erfolgreich oder erfolglos ist, können weitere Wiederholungen notwendig sein, die durch Verwendung weiterer, in weiteren Redundanzversionen geordneter Datenworte durchgeführt werden. Die Anzahl von Redundanzversionen (RV) beträgt 4 bei LTE. Die Basisstation ist jedoch nicht bei der Einleitung noch weiterer Wiederholungen begrenzt.
Ein Gesamtcodewort CW total enthält die Ursprungsinformation SYS (oder den Systemteil SYS), die erste Redundanzinformation R1 (oder den ersten Paritätsteil R1), und die zweite Redundanzinformation R2 (oder den zweiten Paritätsteil R2). Der Systemteil SYS, der erste Paritätsteil R1 und der zweite Paritätsteil R2 können jeweils N Bit enthalten. Ein übertragenes Codewort CW trans, z. B. eines der Datenworte 401–404 kann x Bit der 3N Bit des Gesamtcodeworts CW total enthalten, wobei x im Bereich von N bis 3N liegt.
Vom Funkempfänger 200 kann eines der Verfahren „Chase Combining – Nachfolgekombination” oder „Incremental Combining – Inkrementelles Kombinieren bzw. Einzelkombination” umgesetzt werden. Bei Verwendung von „Chase Combining” ist das Gesamtcodewort CW total eines wiederholten Datenworts gleich dem Gesamtcodewort CW total des ursprünglich übertragenen Datenworts. Bei Verwendung des inkrementellen Kombinierens werden unterschiedliche Varianten 401–404 des Gesamtcodeworts CW total zur Wiederholung gewählt.
Die Datenworte 401–404 können durch Blockcodierung oder Faltungscodierung codiert sein. Blockcodes arbeiten mit Blöcken (Paketen) fester Größe von Bits oder Symbolen vorbestimmter Größe. Faltungscodes arbeiten mit Bit- oder Symbolströmen willkürlicher Länge. Blockcodierung kann beispielsweise Reed-Solomon-Codierung, Golay-, BCH-(Bose-Chaudhuri-Hocquenghem), mehrdimensionale Paritäts- oder Hamming-Codierung sein. Block- und Faltungscodes können in verketteten Codierungsweisen zum Codieren der Datenworte 401–404 kombiniert werden.
Weitere Ausführungsformen zum Codieren der Datenworte 401–404 können Paritätsprüfungs-(LDPC-)Codes geringer Dichte, Faltungscodes oder Turbo-Codes sein. LDPC-Codes sind eine Klasse linearer Blockcodes. Ihre Paritätsprüfmatrizen enthalten nur wenige Einsen im Vergleich mit der Anzahl von Nullen. Einer ihrer Vorteile ist, dass sie eine Leistung bereitstellen, die der Kapazität für eine Menge unterschiedlicher Kanäle sehr nahe liegt und lineare Zeitkomplexitätsalgorithmen zum Decodieren bereitstellen. Turbocodierung ist ein Verfahren, das zwei oder mehr relativ einfache Faltungscodes und einen Verschachteler zum Erzeugen eines Blockcodes kombiniert, der sich der Kanalkapazität (innerhalb eines Bruchteils eines Dezibels der Shannon-Grenze) eng nähern kann.
Auf Grundlage der besonderen Regel, in der die Nutzdatensymbole in der Folge von Datenworten des ersten Funksignals 104 geordnet sind und des aus dem entzerrten Signal 108 abgeleiteten Signals 114 wird vom ersten Kanalschätzer 110 eine Kanalschätzung durch Ausnutzen der besonderen Regel zum Ableiten der ersten Kanalparameter 112 durchgeführt. Vom ersten Kanalschätzer 110 können beispielsweise LS-Verfahren (Least Squares – kleinste Quadrate), Wiener-Filterungs- oder interpolationsbasierende Kanalschätzungsverfahren zum Schätzen der Kanalparameter des Kommunikationskanals umgesetzt werden. Als Alternative können Fourier-transformationsbasierende Verfahren zum Schätzen der Kanalparameter im Frequenzbereich benutzt werden. Die sich ergebenden Kanalparameter werden durch den ersten Kanalschätzer 110 als erste Kanalparameter 112 am Ausgang 110c des ersten Kanalschätzers 110 bereitgestellt.
Der erste Kanalschätzer 110 kann einen Korrelator zum Korrelieren des ersten Funksignals 104 und des aus dem entzerrten Signal 108 abgeleiteten Signals 114 zum Bestimmen der ersten Kanalparameter 112 enthalten.
Das als y bezeichnete empfangene Signal, das am Eingangsanschluss 102 empfangen wird, ergibt sich aus einer Überlagerung des ersten Funksignals 104 und des zweiten Funksignals 204. Das vom Funksender über den als h bezeichneten Funkkanal übertragene, als x bezeichnete Ursprungssignal wird am Eingangsanschluss 102 als das empfangene Signal y empfangen. Das Ursprungssignal x wird als zwei orthonormale Signalkomponenten s_p und s_d aufweisend angegeben, wobei s_p die die Pilotsymbole umfassende Signalkomponente ist und s_d die die Nutzdatensymbole umfassende Signalkomponente ist.
Das empfangene Signal y kann geschrieben werden als y = h·x + v, (1) wobei v die Kanalrauschkomponente beschreibt, die das empfangene Signal y beeinflusst. Durch Ersetzen des Ursprungssignals x als eine Summe der zwei orthonormalen Signalkomponenten s_p und s_d kann (1) neu geschrieben werden als y = h·s_p + h·s_d + v. (2)
Multiplizieren von (2) mit der komplexen Konjugierten der die Pilotsymbole enthaltenden Signalkomponente s_p ergibt ys_p* = h·s_ps_p* + h·s_ds_p* + vs_p* = h + vs_p*, (3) so dass die Funkkanalparameter h geschrieben werden können als h = (y – v)·s_p*. (4)
Als Alternative ergibt Multiplizieren von (2) mit der komplexen Konjugierten der die Nutzdatensymbole enthaltenden Signalkomponente s_d ys_d* = h·s_ps_d* + h·s_ds_d* + vs_d* = h + vs_d*, (5) so dass die Funkkanalparameter h alternativ geschrieben werden können als h = (y – v)·s_d*. (6)
Vom zweiten Kanalschätzer 210 können die zweiten Kanalparameter 212 gemäß der Gleichung (4) geschätzt werden, während vom ersten Kanalschätzer 110 die ersten Kanalparameter 112 gemäß der Gleichung (6) geschätzt werden können. Vom zweiten Kanalschätzer 210 wird eine pilotbasierende Kanalschätzung durchgeführt und vom ersten Kanalschätzer 110 wird eine datenbasierende Kanalschätzung durchgeführt.
Der erste Kanalschätzer 110 und der zweite Kanalschätzer 210 können als gemeinsamer Kanalschätzer 250 zum gemeinsamen Schätzen der ersten Kanalparameter 112 und der zweiten Kanalparameter 212 realisiert sein. Ein solcher gemeinsamer Kanalschätzer 250 kann ein einzelnes Funksignal einschließlich des ersten Funksignals 104 und des zweiten Funksignals 204 empfangen. Die ersten Kanalparameter können in Abhängigkeit von den zweiten Kanalparametern geschätzt werden und umgekehrt. Der gemeinsame Kanalschätzer 250 kann zum Schätzen entweder der ersten 112 oder der zweiten 212 Kanalparameter realisiert sein. Er kann in Abhängigkeit von einem vorbestimmten Kriterium wie beispielsweise einem Signal-Rausch-Verhältnis zwischen Schätzung der ersten 112 und der zweiten 212 Kanalparameter wechseln. Als Alternative kann der gemeinsame Schätzer die ersten 112 und die zweiten 212 Kanalparameter parallel schätzen um zum Durchführen von schnellem Umschalten zwischen beiden Kanalparametern in der Lage zu sein. Auch kann der gemeinsame Schätzer 250 beide Bezugsgrößen, d. h. das als das Datenbezugssignal dienende Signal 114 und das bekannte Pilotsignal zu einem gemeinsamen Bezugssignal vereinigen und das ankommende Signal mit dem gemeinsamen Bezugssignal korrelieren. Das ankommende Signal kann das erste Funksignal 104 und/oder das zweite Funksignal 204 sein. Vom gemeinsamen Schätzer können Informationen von dem pilotbasierenden Kanal und Informationen von dem datenbasierenden Kanal zum Erreichen einer optimierten Kanalschätzung kombiniert werden.
Vom Entzerrer 106 können die zweiten Kanalparameter 212 oder die ersten Kanalparameter 112 gezielt zum Entzerren des ersten Funksignals 104 benutzt werden. Eine Auswahl kann beispielsweise durch einen Schalter getroffen werden. Der Schalter kann Hardware- oder Software-realisiert sein. Vom Entzerrer 106 kann Entzerren des ersten Funksignals 104 durch Verwenden der zweiten (pilotbasierenden) Kanalparameter 212 und danach Umschalten zu den ersten (datenbasierenden) Kanalparametern 112 begonnen werden. Das Umschalten kann von einem bestimmten Kriterium, z. B. einem Signal-Rausch-Verhältnis oder einem Likelihood-Verhältnis abhängig sein.
In Abhängigkeit von einem zweiten Kriterium, z. B. einem Signal-Rausch-Verhältnis oder einem Likelihood-Verhältnis kann der Entzerrer 106 zu den zweiten (pilotbasierenden) Kanalparametern 112 zurückschalten. Dies könnte hilfreich sein, sollte ein Signal-Rausch-Verhältnis (SNR – Signal-to-Noise-Ratio) oder ein Signal-Interferenz-Verhältnis einschließlich Rauschen (SINR – Signal-to-Interference-plus-Noise-Ratio) unter einen kritischen Wert abfallen. In einem solchen Fall wäre es sinnvoll, den datenbasierenden Schätzer (den ersten Kanalschätzer 110) abzuschalten.
Auch könnte der Entzerrer 106 zum Verwenden beider ersten 112 und zweiten 212 Kanalparameter gleichzeitig oder abwechselnd zum Entzerren des ersten Funksignals 104 ausgeführt sein. Der Entzerrer 106 kann eine Kombination der ersten 112 und der zweiten 212 Kanalparameter, beispielsweise einen Durchschnittswert, zum Verbessern der Zuverlässigkeit der Kanalschätzung bestimmen.
Der Entzerrer 106 kann ein Kanalfilter einschließen, das zur Weiterfilterung der ersten 112 oder zweiten 212 Kanalparameter vor Entzerrung des ersten Funksignals 104 unter Verwendung der gefilterten ersten 112 oder zweiten 212 Kanalparameter benutzt wird. Das Kanalfilter kann zum Kompensieren bekannter Empfängereigenschaften, beispielsweise verursacht durch Filtern aufgrund von Analog-Digitalwandlung oder durch Demodulationsfilter auf dem Empfangsweg benutzt werden.
Der Entzerrer 106 kann einen Rake-Empfänger, einen G-Rake-Empfänger (Generalized Rake-verallgemeinerter Rake) oder einen Entzerrer zum Neutralisieren der Auswirkungen von Mehrwegeschwund enthalten. Dies kann durch Verwendung mehrerer Sub-Entzerrer oder „Finger”, das heißt mehrere jeweils einer anderen Mehrwegekomponente zugewiesene Korrelatoren erreicht werden. Von jedem Finger wird getrennt eine einzelne Mehrwegekomponente entzerrt und in einem späteren Stadium wird der Beitrag aller Finger dazu kombiniert, die unterschiedlichen Übertragungseigenschaften jedes Übertragungsweges am besten zu nutzen. Dies ergibt ein höheres Signal-Rausch-Verhältnis in einer Mehrwegeumgebung. Die Unterkanalparameter der Sub-Entzerrer können durch die ersten 110 oder zweiten 210 Kanalschätzer bereitgestellt werden.
Durch Verwendung des Rake-Empfängers, des G-Rake-Empfängers oder des Entzerrers können unterschiedliche Wege mit unterschiedlichen Laufzeiten effektiv zum Erhalten des Pfad-Diversitäts-Gewinns (englisch: „path diversity-gain”) kombiniert werden. Aufgrund der schmalen Übertragungsimpulse und einer großen Übertragungsbandbreite des Funkkanals kann die sich ergebende Intersymbol-Interferenz (ISI) und eine Streubreite langer Laufzeit in der Kennzeichnung des Funkkanals durch Verwendung eines Rake-Empfängers überwunden werden.
Der Entzerrer kann eine kombinierte adaptive Rake-/G-Rake- und Entzerrerstruktur enthalten, bezeichnet als ein MMSE-Algorithmus (Minimum Mean Square Error – minimaler mittlerer quadratischer Fehler) zum Verringern von Mehrwegezerstörung und ISI anstatt eines gewöhnlichen MRC-Rake-Empfängers (Maximum Ratio Combining – Kombinations-Rake-Empfänger mit Kombination im maximalen Verhältnis).
Der Demodulator 244 ist zum Demodulieren des entzerrten Signals 108 und Bereitstellen der demodulierten Datensymbole 246 an seinem Ausgang 244b ausgeführt. Der Demodulator 244 kann ein komplexwertiges entzerrtes Signal 108 demodulieren, d. h. zur Zurückgewinnung des Informationsgehalts aus dem modulierten entzerrten Signal 108. Der Demodulator 244 kann die Größen von gleichphasigen und Quadratur-Komponenten eines auf Basisband verschobenen entzerrten Signals 108 oder die Phase oder die Frequenz eines auf eine Zwischenfrequenz verschobenen entzerrten Signals 108 erkennen. Der Demodulator 244 kann weiterhin die quantisierten Amplituden, Phasen oder Frequenzen auf Codeworte oder demodulierte Datensymbole abbilden. Die Codeworte können in einen am Ausgang 244b des Demodulators 244 bereitgestellten Bitstrom parallel-serien-umgesetzt werden. Der Demodulator 244 kann beispielsweise eine 16 QAM-, 64 QAM- oder höhere Modulationsweise oder eine QPSK- oder beliebige PSK-Modulationsweise durchführen.
Der Likelihood-Generator 222 ist zum Erzeugen von Likelihood-Informationen auf Grundlage der demodulierten Datensymbole 246 ausgeführt. Die Likelihood-Informationen können so bitbasierend sein, dass für einzelne Bit b = {+1, –1} der demodulierten Datensymbole 246 Likelihood-Informationen entsprechend der folgenden Gleichung bestimmt werden können: λ = log(p[b = +1]/p[b = –1]) = log(p/(1 – p)), (7)) wobei p[b = +1] = p die Wahrscheinlichkeit der Deutung eines einzelnen Datenbits b als +1 und p[b = –1] = 1 – p die Wahrscheinlichkeit des Deutens eines einzelnen Datenbits b als –1 ist. Die Likelihood-Information λ ist als der Logarithmus des Likelihood-Verhältnisses (LLR) bezeichnet. Die Beträge der Likelihood-Information unterschiedlicher einzelner Bits eines erkannten Datensymbols können zum Bereitstellen einer Zuverlässigkeitsinformationssumme zusammenaddiert werden.
Der Deocodierer 230 ist zum Bereitstellen der decodierten Datensymbole 232 durch Decodieren der die im Puffer 234 gespeicherten demodulierten Datensymbole 246 beschreibenden Likelihood-Information ausgeführt. Der Decodierer 230 kann beispielsweise ein Turbo-Decodierer oder ein LDPC-Decodierer (low-density parity-check – Paritätsprüfung geringer Dichte) sein.
6 zeigt schematisch ein Blockschaltbild eines Turbodecodierers 600 nach einer Ausführungsform. Der Turbodecodierer 600 kann dem in 2 gezeigten Decodierer 230 entsprechen. Der Turbodecodierer 600 enthält einen ersten Faltungsdecodierer 602 und einen zweiten Faltungsdecodierer 604, die beide den gleichen Block von Informationsbits einschließlich der Systeminformation 606, ersten Paritäts-(Redundanz-)Information 608 und zweiten Paritäts-(Redundanz)Information 609 bearbeiten. Die erste Paritätsinformation 608 kann der in den 4a und 4b gezeigten ersten Redundanzinformation R1 entsprechen. Die zweite Paritätsinformation 609 kann der in den 4a und 4b gezeigten zweiten Redundanzinformation R2 entsprechen. Vom ersten Faltungsdecodierer 602 wird die Systeminformation 606 an einem ersten Eingang 602a, die erste Paritätsinformation 608 an einem zweiten Eingang 602b und erste extrinsische bzw. fremde LLR-Informationen (Logarithmic Likelihood Ratio – logarithmisches Wahrscheinlichkeitsverhältnis) 610 an einem dritten Eingang 602c empfangen. Vom ersten Faltungsdecodierer 602 werden erste APP-(A Posteriori Probability – a-posteriori-Wahrscheinlichkeits-)LLR-Informationen 612 an einem Ausgang 602d des ersten Faltungsdecodierers 602 bereitgestellt. Von einem ersten Addierer 614 werden die inverse Systeminformation 606, die inverse erste extrinsische LLR-Information 610 und die erste APP-LLR-Information 612 zum Bereitstellen erster addierter Informationen, die mit einem ersten Gewichtungsfaktor w₁ multipliziert werden, zum Erhalten zweiter extrinsischer LLR-Informationen 616, die an einem dritten Eingang 604c des zweiten Faltungsdecodierers 604 empfangen werden. Ein erster Eingang 604a des zweiten Faltungsdecodierers 604 empfängt die durch einen Verschachteler Π verschachtelte Systeminformation 606. Ein zweiter Eingang 604b des zweiten Faltungsdecodierers 604 empfängt die zweite Paritätsinformation 609. Vom zweiten Faltungsdecodierer 604 werden zweite APP-LLR-Informationen 618 an einem Ausgang 604d des zweiten Faltungsdecodierers 604 bereitgestellt. Ein zweiter Addierer 620 addiert die durch den Verschachteler Π verschachtelte Systeminformation 606, die inverse zweite extrinsische LLR-Information 616 und die zweite APP-LLR-Information 618 zum Bereitstellen zweiter addierter Informationen, die mit einem zweiten Gewichtungsfaktor w₂ multipliziert und durch einen Entschachtler Π^–1 entschachtelt werden, wodurch die ersten extrinsischen LLR-Informationen 610 erhalten werden, die am dritten Eingang 602c des ersten Faltungsdecodierers 602 empfangen werden.
Wahlweise wird von einem weichen Umsetzer 622 (englisch: „soft mapper”) eine weiche Abbildungsoperation an der zweiten APP-LLR-Information 618 zum Bereitstellen von weichcodierten Ausgangsinformationen 624 an einem Ausgang des Turbodecodierers 600 durchgeführt. Die Abbildung des weichen Umsetzers 622 kann von einer Redundanzversion (RV) abhängig sein, in der das die Systeminformation 606 und die Paritäts-(Redundanz-)Information 608, 609 enthaltende Codewort codiert ist. Als Alternative kann die zweite APP-LLR-Information 618 am Ausgang des Decodierers 600 als hartcodierte Ausgangsinformation bereitgestellt werden. Auch könnte die APP-Ausgabe von 612 anstatt 618 entnommen werden, um mögliche Lücken zu vermeiden.
Die Decodierung des Turbodecodierers 600 ist ein iterativer Vorgang mit dem Austausch von Zuverlässigkeitsinformationen. Bei jeder Iteration berechnet jeder Faltungsdecodierer 602, 604 für jedes empfangene Bit ein LLR (Logarithmic Likelihood Ratio – logarithmisches Wahrscheinlichkeitsverhältnis) als weiche Ausgabe (Zuverlässigkeitsinformation). Die weiche Ausgabe jedes Faltungsdecodierers 602, 604 wird abgeändert, um nur sein eigenes Vertrauen zu dem empfangenen Informationsbit widerzuspiegeln. Das Vorzeichen jedes LLR zeigt an, dass das empfangene Informationsbit entweder als „–1” oder „+1” gesendet wird, wobei die Beträge Vertrauensgrade an der jeweiligen –1/+1-Entscheidung darstellen. Die Faltungsdecodierer 602, 604 können MAP-Decodierer (Maximum A Posteriori) sein. Eine typische Ausführung des MAP-Faltungsdecodierers ist der BCJR-Decodierer.
Nach einer Ausführungsform befindet sich der Puffer 234 am Eingang des Decodierers 230. Die Likelihood-Information 224 kann durch den Likelihood-Generator 222 als LLR-Werte (Logarithmic Likelihood Ratio – logarithmisches Likelihood-Verhältnis) erzeugt werden, die direkt zu den LLR-Werten zugefügt werden können, die bereits in einem ersten Speicher (erster Inhalt 252) des Puffers 234 gespeichert sind, im Fall von Wiederholungen. Im Fall einer ersten Wiederholung wird der entsprechende erste Speicher (erster Inhalt 252) des Puffers 234 so auf null voreingestellt, dass die durch den Likelihood-Generator 222 bereitgestellten LLR-Werte direkt im ersten Speicher (erster Inhalt 252) des Puffers 234 gespeichert werden. Dann wird der erste Speicher (erster Inhalt 252) des Puffers 234 in den Decodierer 230 eingegeben. Der erste Inhalt 252 des Puffers 234 kann einen Speicher eines systematischen Teils, einen ersten Speicher eines Paritätsteils und einen zweiten Speicher eines Paritätsteils zum Speichern der LLR-Werte gemäß ihrer Lage in dem empfangenen Datenwort 401–404 wie in 4a und 4b gezeigt enthalten. Dem systematischen Teil SYS eines empfangenen Datenworts entsprechende LLR-Werte können in dem Speicher des systematischen Teils gespeichert werden, dem ersten Redundanzteil R1 und zweiten Redundanzteil R2 entsprechende LLR-Werte können im ersten bzw. zweiten Paritätsteil des ersten Inhalts 252 des Puffers 234 gespeichert sein.
Gemäß einer Ausführungsform kann die erste und zweite extrinsische LLR-Information 610, 616 durch den Decodierer 230 als erste und zweite extrinsische LLR-Werte (Logarithmic Likelihood Ratio – logarithmisches Likelihood-Verhältnis) erzeugt werden, die in einem zweiten Speicher (zweiter Inhalt 254) des Puffers 234 gespeichert sein können. Diese extrinsischen LLR-Werte werden im zweiten Inhalt 254 des Puffers 234 gesichert, nachdem eine Decodierung nicht erfolgreich war. Dieser zweite Inhalt 254 des Puffers 234 wird am Eingang der Rekonstruktionseinheit 236 empfangen, so dass das Codewort 114 aus den extrinsischen LLR-Werten 610, 616 rekonstruiert wird.
Gemäß einer Ausführungsform kann die erste und zweite APP-LLR-Information 612, 618 durch den Decodierer 230 als erste und zweite APP-LLR-Werte erzeugt werden, die in einem zweiten Speicher (zweiter Inhalt 254) des Puffers 234 gespeichert sein können. Diese APP-LLR-Werte werden im zweiten Inhalt 254 des Puffers 234 gesichert, nachdem eine Decodierung nicht erfolgreich war. Dieser zweite Inhalt 254 des Puffers 234 wird am Eingang der Rekonstruktionseinheit 236 empfangen, so dass das Codewort 114 aus den APP-LLR-Werten 612, 618 rekonstruiert wird.
Gemäß einer Ausführungsform wird die weichcodierte Ausgangsinformation 624 am Ausgang des Turbodecodiers 600 im zweiten Inhalt 254 des Puffers 234 gesichert, nachdem eine Decodierung nicht erfolgreich war. Dieser zweite Inhalt 254 des Puffers 234 wird am Eingang der Rekonstruktionseinheit 236 empfangen, so dass aus der weichcodierten Ausgangsinformation 624 das Codewort 114 rekonstruiert wird.
Gemäß einer Ausführungsform können die ersten und zweiten APP-LLR-Werte 612, 618 in einem zweiten Speicher (zweiter Inhalt 254) gespeichert werden und die ersten und zweiten extrinsischen LLR-Werte 610, 616 können in einem dritten Speicher des Puffers 234 gespeichert werden, nachdem eine Decodierung nicht erfolgreich war. Die Rekonstruktionseinheit 236 kann zum Empfangen der ersten und zweiten APP-LLR-Werte 612, 618 und der ersten und zweiten, im Puffer 234 gespeicherten extrinsischen LLR-Werte 610, 616 ausgeführt sein, zum Rekonstruieren des Codeworts 114 durch die kombinierte Information der APP-LLR-Werte 612, 618 und der extrinsischen LLR-Werte 610, 616.
Gemäß einer Ausführungsform werden die weichcodierten Ausgangsinformationen 624, die ersten und zweiten extrinsischen. LLR-Informationen 610, 616 und/oder die ersten und zweiten APP-LLR-Informationen 612, 618 direkt am Eingang der Rekonstruktionseinheit 236 empfangen, so dass die Rekonstruktionseinheit 236 das Codewort 114 ausweichcodierter Ausgangsinformation 624, erster und zweiter extrinsischer LLR-Information 610, 616, erster und zweiter APP-LLR-Information 612, 618 oder einer Kombination der genannten Informationen rekonstruiert.
Der Fehlerdetektor 216 ist zum Erkennen eines Fehlers in den decodierten Datensymbolen 232 und Bereitstellen des den Fehler anzeigenden Erkennungssignals 218 ausgeführt. Die Fehlererkennung kann beispielsweise durch Anwenden einer zyklischen Redundanzprüfung (CRC – Cyclic Redundancy Check) durchgeführt werden. Von der zyklischen Redundanzprüfung wird ein Datenblock als die Koeffizienten zu einem Polynom angesehen und dann die Koeffizienten durch ein festes vorbestimmtes Polynom geteilt. Die Koeffizienten des Ergebnisses der Teilung werden als die redundanten Bit, die CRC, angenommen. Vom Fehlerdetektor 216 auf der Empfangsseite kann die CRC aus den Nutzlastbits wiederberechnet und dies mit der empfangenen CRC verglichen werden. Eine Abweichung zeigt an, dass ein Fehler aufgetreten ist.
Als Alternative kann die Fehlererkennung durch Anwenden einer Prüfsummenberechnung, einer Paritätsbitberechnung, einer Hamming-Distanz-Berechnung oder durch Berechnen einer Hash-Funkion oder sonstige zutreffende Fehlererkennungsverfahren durchgeführt werden. Die Fehlererkennung kann horizontale, vertikale oder diagonale Redundanzprüfungen durchführen.
Die Steuerung 220 ist zum Anfordern von Wiederholung eines Datenworts aus der Folge von Datenworten des ersten Funksignals 104 ausgeführt, wenn das durch den Fehlerdetektor 216 bereitgestellte Erkennungssignal 218 einen Fehler in dem jeweiligen Datenwort anzeigt. Die Steuerung 220 kann zum Anfordern von Wiederholung eines ersten Datenworts 401 der Folge von Datenworten des ersten Funksignals 104, das in der ersten Redundanzversion I (siehe 4a und 4b) geordnet ist, als zweites Datenwort 402 der Folge von Datenworten des ersten Funksignals 104, das in der zweiten Redundanzversion II geordnet ist, ausgeführt sein. Die Steuerung 220 kann das Wiederholungsanforderungssignal 238 über den Ausgangsanschluss 240 des Funkempfängers 200 zum Funksender des Kommunikationssystems übertragen, der die Wiederholung einleiten kann.
Die Steuerung kann ein HARQ-Protokoll (Hybrid Automatic Repeat Request – hybride automatische Wiederholungsanforderung) oder ein standardmäßiges ARQ-Protokoll (Automatic Repeat Request – automatische Wiederholungsanforderung) ausführen. Bei der standardmäßigen ARQ werden den zu übertragenden Daten ED-Bits (Error-Detection Information – Fehlererkennungsinformationen) zugefügt (z. B. CRC – Cyclic Redundancy Check – zyklische Redundanzprüfung). Bei HARQ werden FEC-Bits (Forward Error Correction – Vorwärtsfehlerkorrektur) zusätzlich zu den ED-Bits (Error Detection – Fehlererkennung) zugefügt (z. B. Reed-Solomon-Code oder Turbo-Code). Im Ergebnis funktioniert HARQ besser als gewöhnliches ARQ unter schlechten Signalzuständen, aber in seiner einfachsten Form wird dies zu Kosten bedeutend niedrigeren Durchsatzes unter guten Signalzuständen erreicht.
Die einfachste Version von HARQ ist HARQ des Typs I, die vor der Übertragung sowohl ED- als auch FEC-Informationen zu jeder Nachricht hinzufügt. Wenn der codierte Datenblock empfangen wird, wird vom Funkempfänger zuerst der Fehlerkorrekturcode decodiert. Wenn die Kanalgüte gut genug ist, sollten alle Übertragungsfehler korrigierbar sein und der Funkempfänger kann den richtigen Datenblock erhalten. Wenn die Kanalgüte schlecht ist und nicht alle Übertragungsfehler korrigiert werden können, wird der Funkempfänger diese Lage unter Verwendung des Fehlererkennungscodes erkennen, der empfangene codierte Datenblock wird dann verworfen und vom Funkempfänger wird eine Wiederholung angefordert. Von der Steuerung 220 kann ein HARQ-Protokoll des Typs I ausgeführt werden.
HARQ des Typs II, eine ausgeklügeltere Form, überträgt nur ED-Bit oder nur FEC-Informationen und ED-Bit auf einer gegebenen Übertragung. Da Fehlererkennung (ED – Error Detection) gewöhnlich nur ein Paar Byte zu einer Nachricht hinzufügt, was nur eine schrittweise Verlängerung darstellt, kann FEC andererseits häufig die Nachrichtenlänge mit Fehlerkorrekturparitäten verdoppeln oder verdreifachen. Hinsichtlich des Durchsatzes erweitert standardmäßiges ARQ typischerweise einige Prozent von Kanalkapazität als zuverlässiger Schutz gegen Fehler während FEC gewöhnlich die Hälfte oder mehr der gesamten Kanalkapazität für die Kanalverbesserung aufwendet. HARQ des Typs II leidet nicht an Kapazitätsverlust im Zustand eines starken Signals, da FEC-Bits nur bei nachfolgenden Wiederholungen auf Bedarf übertragen werden. In Zuständen eines starken Signals funktioniert HARQ des Typs II mit gleich guter Kapazität wie standardmäßiges ARQ. In Zuständen schlechten Signals funktioniert HARQ des Typs II mit gleich guter Empfindlichkeit wie standardmäßiges FEC.
Während es möglich ist, dass, unabhängig decodiert, zwei gegebene Übertragungen nicht zur fehlerfreien Decodierung in der Lage sind, kann es geschehen, dass die Kombination aller vorher fehlerhaft empfangenen Übertragungen genügend Informationen zur korrekten Decodierung ergeben. Es gibt zwei Alternativen zur Wiederkombination bei HARQ. Die erste Alternative ist „Nachfolgekombination (Chase Combining)”, wobei jede Wiederholung die gleichen Informationen von Daten und Paritätsbits enthält. Jede Wiederholung fügt zusätzliche Leistung zu der empfangenen Übertragung hinzu. Die zweite Alternative ist „Einzelredundanz (Incremental Redundancy)”, wobei jede Wiederholung andere Informationen als die vorhergehende enthält. Bei jeder Wiederholung gewinnt der Empfänger Kenntnis zusätzlicher Informationen. Die Steuerung 220 kann HARQ des Typs II mit „Nachfolgekombination” durchführen oder HARQ des Typs II mit „Einzelredundanz” durchführen.
Die Steuerung 220 kann HARQ im Stop-and-Wait-Modus (Anhalten und Warten) oder im gezielten Wiederholungsmodus ausführen. Stop-and-Wait ist einfacher, aber das Warten auf die Bestätigung des Empfängers verringert den Wirkungsgrad. So können mehrere Stop-and-Wait-HARQ-Verfahren parallel oder beinahe. parallel durch die Steuerung 220 ausgeführt werden. Wenn ein HARQ-Vorgang auf eine Bestätigung wartet, kann ein weiterer Vorgang den Kanal zum Senden einiger mehrerer Daten benutzen.
In der 7 zeigt ein Blockschaltbild schematisch eine Übertragungsfolge von Datenworten eines ersten Funksignals 104 gemäß einer Ausführungsform. Ein Funksender TX sendet eine Folge von Datenworten HARQ1, HARQ2, HARQ3, HARQ4, HARQ5, HARQ6, die durch einen (durch die gestrichelten Pfeile angezeigten) Funkkanal übertragen werden. Die in den Datenworten HARQ1, HARQ2, HARQ3, HARQ4, HARQ5, HARQ6 enthaltenen Daten sind in der ersten Redundanzversion I entsprechend dem in 4a und 4b gezeigten Redundanzversionsschema angeordnet.
Ein dem Funkempfänger 200 entsprechender Funkempfänger RX empfängt die Folge von Datenworten und erkennt Fehler in den Datenworten HARQ1 und HARQ3. Vom Empfänger RX wird Wiederholung der fehlerhaften Datenworte HARQ1 und HARQ3 durch Senden der Wiederholungsanforderungssignale 238 bei Erkennung der jeweiligen fehlerhaften Datenworte HARQ1 und HARQ3 angefordert. Der Funksender TX wiederholt die jeweiligen fehlerhaften Datenworte HARQ1 und HARQ3 nachdem fünf weitere jeweilige Datenworte übertragen wurden. Dies entspricht einer Anzahl von sechs unabhängigen HARQ-Vorgängen, die parallel laufen können. Die wiederholten Datenworte HARQ1 und HARQ3 sind in einer zweiten Redundanzversion II geordnet, während ein nichtfehlerhaftes Datenwort HARQ7 nach dem wiederholten Datenwort HARQ1 in der ersten Redundanzversion I geordnet ist. Datenworte nach dem (in 7 nicht gezeigten) wiederholten Datenwort HARQ3 werden in der ersten Redundanzversion I übertragen. Die Anzahl von HARQ-Vorgängen kann eine vorbestimmte Anzahl sein oder kann durch das HARQ-Protokoll verhandelt werden.
Das Redundanzversionsschema kann so im Funkempfänger 200 ausgeführt sein, dass das Wiederholungsanforderungssignal 238 eine angeforderte Redundanzversion eines wiederholten Datenworts enthält. In einer Ausführungsform kann das Redundanzversionsschema so im Funksender TX ausgeführt sein, dass das Wiederholungsanforderungssignal 238 nicht eine angeforderte Redundanzversionsinformation enthält, da diese vom Funksender TX entschieden wird. Der Funksender TX informiert entweder den Funkempfänger RX über die benutzte Redundanzversion oder der Funksender TX wählt die Redundanzversion entsprechend einem Redundanzschema, das dem Funkempfänger EX bekannt ist.
Die Steuerung 220 kann ein HARQ-Protokoll innerhalb eines HSDPA- oder HSUPA-Standards enthalten, der Hochgeschwindigkeitsdatenübertragung auf der Abwärts- bzw. Aufwärtsstrecke für Mobiltelefonnetze wie beispielsweise UMTS und den Standard IEEE 802.16e für mobilen drahtlosen Ereitbandzugang, auch als „Mobile Access WiMAX” (Mobilzugang-WiMAX) bereitstellt. Die Steuerung 220 kann auch ein HARQ-Protokoll in einem Netz mit festem Zugriff, zum Beispiel „Fixed Access Wi-MAX” (WiMAX mit festem Zugang) gemäß dem Standard IEEE 802.16d enthalten. Auch kann die Steuerung 220 ein HARQ-Protokoll in einem 3GPP Long Term Evolution(LTE-)Rahmen enthalten. Die Steuerung 220 kann in Hardware oder in Software ausgeführt sein.
Datenworte der Folge von Datenworten des ersten Funksignals 104, die durch einen HARQ-Vorgang verarbeitet werden, werden in dem Puffer 234 gespeichert. Wenn vom Fehlerdetektor 216 durch Senden des Erkennungssignals 218 zur Steuerung 220 ein Fehler angezeigt wird, wird das als fehlerhaft angezeigte empfangene Datenwort im Puffer 234 gespeichert.
Der Puffer 234 kann mehrere Puffereinheiten zum Speichern mehrerer fehlerhafter Datenworte einer Folge von Datenworten enthalten, um fortlaufende Übertragung von Datenworten, ohne auf eine Bestätigung des Empfängers nach Übertragung jedes Datenworts im Sender warten zu müssen, zuzulassen. Der Puffer 234 ist zum Ausführen der Übertragungsfolge von Datenworten wie in 7 gezeigt entsprechend dem in 4a und 4b gezeigten Redundanzversionsschema ausgeführt.
Weiterhin ist der Puffer 234 zum Speichern der durch den Likelihood-Generator 222 bereitgestellten Likelihood-Informationen 224 ausgeführt. Der Likelihood-Generator 222 ist zum Erzeugen erster Likelihood-Informationen 224 auf Grundlage von demodulierten Datensymbolen 246 eines ersten Datenworts 401 der Folge von Datenworten ausgeführt, welches erste Datenwort 401 in einer ersten Redundanzversion 0 geordnet ist. Weiterhin ist der Likelihood-Generator 222 zum Erzeugen zweiter Likelihood-Informationen 225 auf Grundlage von demodulierten Datensymbolen 246 eines zweiten Datenworts 402 der Folge von Datenworten ausgeführt, welches zweite Datenwort 402 in einer zweiten Redundanzversion I geordnet ist und welches zweite Datenwort 402 die gleichen Nutzlastinformationen wie das erste Datenwort 401 führt. Die gleichen Nutzlastinformationen führende, aber in unterschiedlichen Redundanzversionen geordnete Datenworte 401, 402, 403, 404 sind in den 4a und 4b dargestellt.
Der Puffer 234 kann eine kombinierte Likelihood-Information beschreibende Werte speichern durch Kombinieren einer der ersten im Puffer 234 gespeicherten Redundanzversion 0 zugeordneten ersten Likelihood-Information und einer der zweiten Redundanzversion I zugeordneten zweiten Likelihood-Information. Die Kombination ist derart, dass die Zuverlässigkeit der kombinierten Likelihood-Information höher als die Zuverlässigkeit der ersten Likelihood-Information und höher als die Zuverlässigkeit der zweiten Likelihood-Information ist.
Wenn das zweite Datenwort nach dem ersten Datenwort empfangen wird, kann die erste Likelihood-Information im Puffer 234 (als erster Inhalt 252) gespeichert werden, während die zweite Likelihood-Information durch den Likelihood-Generator 222 erzeugt wird. Die kombinierte Likelihood-Information als eine Kombination erster im Puffer 234 gespeicherter Likelihood-Informationen und durch den Likelihood-Generator 222 erzeugter zweiter Likelihood-Informationen kann durch Aktualisieren des ersten Inhalts 252 des Puffers 234 im Puffer 234 gespeichert werden. Die Kombination kann eine direkte Addition von durch den Likelihood-Generator 222 erzeugten Likelihood-Informationen 224 und bereits im Puffer 234 (als erster Inhalt 252) gespeicherten Likelihood-Informationen sein. Ein zweiter Inhalt 254 des Puffers 234 kann zum Speichern von Decodierer-erzeugten Likelihood-Informationen 225 benutzt werden, beispielsweise extrinsischen LLR-Werten 610, 616, APP-LLR-Werten 612, 618 oder weichcodierten Decodiererausgangswerten 624. Sollte eine Übertragung erfolglos sein, kann der zweite Inhalt 254 des Puffers 234 am Eingang der Rekonstruktionseinheit 236 zum Rekonstruieren des Codeworts 114 empfangen werden.
Die Rekonstruktionseinheit 236 ist zum Bereitstellen des aus dem entzerrten Signal 108 abgeleiteten Signals 114 ausgeführt. Die Rekonstruktionseinheit 236 führt eine Symbolrekonstruktion auf Grundlage der im Puffer 234 gespeicherten Likelihood-Information (zweiter Inhalt 254) durch. Wenn ein erstes Datenwort 401, das in einer ersten Redundanzversion 0 geordnet ist, fehlerhaft ist, wird die erste Likelihood-Information durch den Likelihood-Generator 222 erzeugt und im Puffer 234 gespeichert. Auf Grundlage dieser ersten Likelihood-Information 224 wird von der Rekonstruktionseinheit 236 das zweite Datenwort 402 rekonstruiert, das in einer zweiten Redundanzversion I geordnet ist und das zweite Datenwort 402 für den ersten Kanalschätzer 110 bereitstellt. Der erste Kanalschätzer 110 kann diese Information zum Durchführen einer (datenbasierenden) Kanalschätzung auf Grundlage des bereitgestellten zweiten Datenworts benutzen, das eine Schätzung des (ursprünglichen) zweiten Datenworts als vom Funksender durch den Funkkanal gesendet darstellt. Vom Funksender wird das zweite Datenwort 402 nach dem ersten Datenwort 401 gesendet. Diese Übertragungsregel, wie beispielhaft in den 4a und 4b angezeigt, ist dem Funkempfänger 200 bekannt. Sobald das zweite Datenwort 402 in der Folge von Datenworten des ersten Funksignals 104 am Funkempfänger 200 ankommt, kann der erste Kanalschätzer 110 das erste Funksignal 104 umfassend den eigentlichen Wert des zweiten Datenworts 402 benutzen und eine Kanalschätzung auf Grundlage eines (geschätzten) gewünschten Werts des durch die Rekonstruktionseinheit 236 bereitgestellten zweiten Datenworts 402 durchführen.
Wenn das zweite Datenwort 402, das in der zweiten Redundanzversion I angeordnet ist, fehlerhaft ist, wird die zweite Likelihood-Information 224 durch den Likelihood-Generator 222 erzeugt und es wird eine Kombination der zweiten Likelihood-Information 224 und der Likelihood-Information des ersten Datenworts 401, das bereits im ersten Inhalt 252 des Puffers 234 gespeichert ist, erzeugt. Der erste Inhalt 252 des Puffers 234 wird durch diese kombinierte Likelihood-Information aktualisiert. Auf Grundlage dieser kombinierten Likelihood-Information wird durch die Rekonstruktionseinheit 236 ein drittes Datenwort 403 rekonstruiert, das in einer dritten Redundanzversion II geordnet ist und das dritte Datenwort 403 für den ersten Kanalschätzer 110 bereitstellt. Vom ersten Kanalschätzer 110 kann diese Information zum Durchführen von (datenbasierender) Kanalschätzung auf Grundlage des bereitgestellten dritten Datenworts 403 benutzt werden, das eine Schätzung des (ursprünglichen) dritten Datenworts als durch den Funksender durch den Funkkanal gesendet darstellt. Vom Funksender wird das dritte Datenwort 403 nach dem zweiten Datenwort 402 gesendet. Sobald das dritte Datenwort 402 in der Folge von Datenworten des ersten Funksignals 104 am Funkempfänger 200 ankommt, kann der erste Kanalschätzer 110 das den Istwert des dritten Datenworts 403 enthaltende erste Funksignal 104 benutzen und eine Kanalschätzung auf Grundlage eines (geschätzten) gewünschten Wertes des durch die Rekonstruktionseinheit 236 bereitgestellten dritten Datenworts 403 durchführen.
Das erste, die Folge von Datenworten 401, 402, 403, 404 enthaltende Funksignal 104 kann durch den Funksender mit einer höheren Leistung als das zweite, die Pilotsymbole enthaltende Funksignal 204 gesendet werden. Das erste Funksignal 104 kann vom Funkempfänger 200 empfangen werden, wenn Datenübertragung aktiviert ist, während das zweite Funksignal 204 ein permanent aktives Signal sein kann, um den Kontakt zwischen Funksender und Funkempfänger 200 aufrechtzuerhalten. Das zweite Funksignal 204 kann daher unter Verwendung einer verringerten Leistung im Vergleich mit der Leistung des ersten Funksignals 104 übertragen werden. Die Leistungsverringerung kann im Bereich eines Faktors 10 liegen.
3 zeigt schematisch einen Funkempfänger 300 gemäß einer Ausführungsform. Der Funkempfänger 300 kann auf ein Kommunikationssystem mit hybrider automatischer Wiederholungsanforderung (HARQ) und Redundanzversion-(RV-)Kombination angewandt werden. Der Funkempfänger 300 enthält einen pilotbasierenden Schätzer 210 entsprechend dem zweiten Kanalschätzer 210 wie in 2 dargestellt. Der Funkempfänger 300 enthält weiterhin einen datenbasierenden Schätzer 110 entsprechend dem ersten Kanalschätzer 110, wie in 2 dargestellt. Ein Empfangssignal y enthält ein erstes Funksignal 104 und ein zweites Funksignal 204. Vom pilotbasierenden Schätzer 210 wird das zweite Funksignal 204 zum Schätzen einer pilotbasierenden Impulsantwort h_p entsprechend den zweiten Kanalparametern 212, wie in 2 dargestellt, benutzt. Vom datenbasierenden Schätzer 110 wird das erste Funksignal 104 zum Schätzen einer datenbasierenden Impulsantwort h_d entsprechend den ersten Kanalparametern 112, wie in 2 dargestellt, benutzt. Gewöhnlich wird der Kanal zuerst auf Grundlage von Referenz-Pilotsymbolen, d. h. durch den pilotbasierenden Schätzer 210 identifiziert. Im Fall eines Fehlers in der Datenübertragung fordert das HARQ-Protokoll Wiederholung eines fehlerhaften Datenworts an. Nach Auftreten einer Wiederholung wird der Kanal auf Grundlage von geschätzten, wiederholten Datensymbolen entsprechenden Datensymbolen identifiziert, d. h. durch den datenbasierenden Schätzer 110.
Ein Schalter 302 wird zum Anschalten der pilotbasierenden Impulsantwort h_p oder datenbasierenden Impulsantwort h_d an einen Eingang eines Kanalfilters 304 benutzt, das zum weiteren Filtern der jeweiligen Impulsantwort und Bereitstellen einer gefilterten Impulsantwort für einen Konfigurationseingang eines Entzerrers 106 ausgeführt ist. Der Entzerrer 106 besitzt einen Signaleingang zum Empfangen des ersten Funksignals 104, das durch Verwendung der gefilterten Impulsantwort entzerrt ist. Der Entzerrer 106 kann einen Rake-Empfänger, G-Rake-Empfänger oder einen Entzerrer zum Durchführen von Rake-Verarbeitung zum Einschließen von Mehrwegesignalen in die entzerrte Signalausgabe von dem Entzerrer 106 enthalten. Nach Symbolerkennung in einer Erkennungseinheit 306 werden die erkannten Symbole weiterhin zum Erzeugen von Log-Likelihood-Werten (LLR) für die einzelnen Bits der erkannten Symbole benutzt, welche Bits einem Kanaldecodierer 230 entsprechend dem Decodierer 230 wie in 2 dargestellt zugeführt werden.
Nach der Decodierung wird in einem Fehlerdetektor 216 entsprechend dem Fehlerdetektor 216 wie in 2 dargestellt eine Fehlererkennung durchgeführt. Die Fehlererkennung kann eine CRC (Cyclic Redundancy Check – zyklische Redundanzprüfung) sein. Sollte die CRC nicht erfolgreich sein, werden die verfügbaren LLR-Werte in dem sogenannten HARQ-Puffer 234a, 234b, 234c im Funkempfänger 300 gespeichert. Von einer Steuerung 220 entsprechend der in 2 dargestellten Steuerung 220 wird eine Wiederholung des gleichen Pakets mit dem Index x angefordert. In einem Fall, wenn dieses Paket vorgegeben ist, werden vom Kanalschätzer (d. h. dem datenbasierenden Kanalschätzer 110) die rekonstruierten Symbole anstatt der Pilotsymbole zur Kanalschätzung benutzt. Dies hat den Vorteil, dass der Datenkanal typischerweise eine viel höhere Leistung als der Pilotkanal aufweist. Solange wie der Hauptteil der LLR korrekt ist, kann die Kanalschätzung verfeinert werden. Sollte das SNR unter einen kritischen Wert abfallen, kann der datenbasierende Schätzer 110 ausgeschaltet werden. Die LLR im HARQ-Puffer können entweder alle Codebits abdecken oder nur diejenigen am Eingang des Kanaldecodierers. Im ersteren Fall ist eine Rekonstruktion der Datensymbole unkompliziert, im zweiten Fall können die fehlenden LLR mit Hilfe des bekannten RV-(Redundanzversions-)Musters erzeugt werden.
Vom Funkempfänger 300 werden Informationen ausgenutzt, die aus vorhergehenden HARQ/RV-Vorgängen stammen. Wenn ein Paket im Funkempfänger 300 nicht richtig decodiert werden konnte, dann sendet der Funkempfänger 300 ein Signal zum Anfordern des gleichen Pakets mit einer unterschiedlichen Redundanzversion (RV) zum Funksender zurück. Sobald dieses Paket empfangen wird, wird es mit den LLR-Werten der ersten Übertragung kombiniert, die im HARQ-Puffer gespeichert sind. Auf diese Weise wird die Decodierung wirkungsvoller gemacht. LLR-Werte im HARQ-Puffer werden als Bezugssymbole für die Kanalschätzung benutzt.
In einem Fall, wenn ein Paket zum zweiten Mal ankommt, wird die Kanalschätzung am Datenkanal anstatt dem Pilotkanal ausgeführt. Diese Lösung enthält einen natürlichen Regelungsmechanismus zur verbesserten Kanalschätzung, der durch die Erfolgsrate von Paketdecodierung ausgelöst wird. In dem hohen SNR-Gebiet gibt es keinen Bedarf an verbesserter Kanalschätzung, weshalb dieser Mechanismus niemals oder selten aktiviert wird. Die Referenzsymbole können in Abhängigkeit von dem System-SNR als harte oder weiche Symbole erhalten werden. HARQ-Pufferinformationen werden zur opportunistischen Kanalschätzung wiederverwendet.
Der Funkempfänger 300 kann in UMTS-R99 oder höheren Versionen des Standards, in dem HSPA-Standard, im LTE-Standard oder in jedem anderen zutreffenden Standard angewandt werden. In solchen Umgebungen basiert Kanalschätzung auf einem gemeinsamen Pilotkanal (CPICH – Common Pilot Channel). Um die auf diese Aufgabe aufgewandte Leistung niedrig zu halten, d. h. zum Minimieren des Aufwands beträgt die entsprechende Leistung gewöhnlich E_c,CPICH/I_or = 1/10 der insgesamt übertragenen Signalleistung I_or einer Basisstation.
Vom Funkempfänger 300 kann Kanalschätzung in einem mobilen Endgerät oder einer Benutzereinrichtung UE durch Ausnutzen des CPICH begonnen werden. Die Güte der Kanalschätzung beruht auf dem Signal-Rausch-Verhältnis I_or/I_oc. In Szenarios mit einem schlechten SNR wie dem Zellenrand ist die Güte der Kanalschätzung ziemlich schlecht. Dies bewirkt Güteminderungen in die pilotbasierende Kanalschätzung benutzender Kanalschätzung. Wenn solche Güteminderungen auftreten, schaltet der Funkempfänger 300 auf die datenbasierende Kanalschätzung um, die durch den datenbasierenden Kanalschätzer 110 durchgeführt wird, der einen Datenkanal, z. B. einen dedizierten physikalischen Datenkanal DPDCH mit einem höheren Signal-Rausch-Verhältnis als der gemeinsame Pilotkanal CPICH empfängt.
Auch kann der datenbasierende Kanalschätzer 110 einen Kontrollkanal, z. B. den dedizierten physikalischen Kontrollkanal DPCCH zur Kanalschätzung benutzen. Der DPCCH weist auch bei Empfang am Funkempfänger 300 ein höheres SNR als der CPICH auf. Daten können auch aus anderen Kanälen wie beispielsweise einem SCH (Synchronization Channel – Synchronisationskanal), einem HS-SCCH (Shared Control Channel – gemeinsamer Kontrollkanal), einem DPCH (Dedicated Physical Channel – dedizierten physikalischen Kanal), einem FACH (Forward Access Channel – Abwärts-Zugriffskanal) oder einem erweiterten FACH (Forward Access Channel – Abwärts-Zugriffskanal) wiedergewonnen werden. Wie der erweiterte FACH-Kanal bei HSDPA können auch andere zu benutzende Kanäle gewisse Parameter wie beispielsweise das RV-Schema, die Modulationsrate oder die Codierungsrate vordefinieren. Für den erweiterten FACH ist die Modulation QPSK, die Codierung ist Turbo-Codierung mit einer Codierungsrate von 1/3 und das Redundanzversions-(RV-)Schema ist vordefiniert.
Zum Überprüfen, ob der pilotbasierende Kanalschätzer 210 oder der datenbasierende Kanalschätzer 110 benutzt wird, kann die Leistung des CPICH in einem Sender, z. B. einem prüfenden Node-B, reduziert werden. Wenn der pilotbasierende Kanalschätzer 210 allein aktiv ist, dann wird die Erkennungsrate auf eine Rate im Bereich von 0 abnehmen. Wenn die Rate nicht in einem solchen Maß abnimmt, bedeutet dies, dass der datenbasierende Kanalschätzer 110 oder beide Kanalschätzer 110, 210 aktiv sind und Daten zur Kanalschätzung ausgenutzt werden.
Zur Übertragung der Redundanzversionen (0, I, II, III, ...) kann ein Kontrollkanal HS-SCCH bei HSDPA benutzt werden. Dieser Kontrollkanal kann auch zur Übertragung einer Konstellationsversion bzw. Modulationsabbildung benutzt werden, die durch die Erkennungseinheit 306 benötigt wird. Die Erkennungseinheit 306 kann 16 QAM, 64 QAM oder höhere Versionen von QAM umsetzen.
Von der Rekonstruktionseinheit 236 kann eine hartcodierte Symbolrekonstruktion basierend auf dem erkannten (quantisierten) Symbol am Ausgang der Erkennungseinheit 306 oder eine weichcodierte Symbolrekonstruktion unter Betrachtung sowohl des erkannten (quantisierten) Symbols am Ausgang der Erkennungseinheit 306 und der (Log)-Likelihood-Information LLR durchgeführt werden, die von der Erkennungseinheit 306 bereitgestellt werden kann.
Die Puffer 234a, 234b, 234c können zum Umsetzen eines in einem HSUPA-, WiMAX- oder LTE-Standard implementierten HARQ/RV-Protokoll benutzt werden, das die durch das HARQ-Protokoll benötigten fehlerhaften Datenworte und/oder Likelihood-Informationen speichert. Vom HARQ/RV-Protokoll kann „Chase Combining-” (Nachfolgekombination) oder „Incremental Combining (Einzelkombination) benutzt werden.
Auch kann der Funkempfänger 300 mehrere Antennen zum Empfangen des ersten Funksignals 104 und/oder des zweiten Funksignals 204 enthalten. Der Funkempfänger 300 kann eine Mehrzahl von Kanaldecodierern 230 zur Verwendung in einer MIMO-Umgebung (Multiple Input/Multiple Output – mehrfacher Eingang/mehrfacher Ausgang) enthalten. Bei der Implementierung von zwei unabhängigen Codeworten kann beispielsweise der erste Kanaldecodierer das erste Codewort decodieren, während der zweite Kanaldecodierer das zweite Codewort unabhängig decodiert. Als Alternative enthält der Funkempfänger einen einzelnen Decodierer zum Decodieren beider Codeworte, z. B. sequentiell oder parallel.
Der Funkempfänger kann in der Abwärtsrichtung wie auch in der Aufwärtsrichtung realisiert sein, beispielsweise in einer Benutzereinrichtung zum Empfangen von Funksignalen von einer Mobilstation oder/und in einer Mobilstation zum Empfangen von Funksignalen von einer Benutzereinrichtung realisiert sein.
5 zeigt schematisch ein Diagramm, das Datendurchsatz über Signal-Rausch-Verhältnis der Funkempfänger 100, 200 und 300 darstellt. Das Diagramm zeigt den Durchsatz TP von korrekt empfangenen Datensymbolen über Signal-Rausch-Verhältnis I_OR/I_OC. Ein erster Graph 501 zeigt einen optimalen Durchsatz für einen bestimmten Funkkanal in Abhängigkeit von dem Signal-Rausch-Verhältnis I_OR/I_OC. Ein zweiter Graph 502 zeigt einen gewöhnlichen Durchsatz eines herkömmlichen HARQ-Protokolls mit an den bestimmten Funkkanal angewandter pilotbasierender Kanalschätzung. Ein dritter Graph 503 zeigt einen erhöhten Durchsatz bei Verwendung eines HARQ/RV-Protokolls mit auf den bestimmten Funkkanal angewandter datenbasierender Kanalschätzung.
Bei Verwendung datenbasierender Kanalschätzung wird der Durchsatz im Vergleich zu pilotbasierender Kanalschätzung am Arbeitspunkt I_OR0/I_OC0 des gleichen Signal-Rausch-Verhältnisses um ΔTP erhöht. Bei Verwendung von datenbasierender Kanalschätzung wird das Signal-Rausch-Verhältnis am Arbeitspunkt I_OR/I_Oc gleichen Durchsatzes um ΔI_OR0/I_OC0 verringert.
Ein Verfahren zur Kanalschätzung umfasst Empfangen eines ersten Funksignals, Entzerren des ersten Funksignals zur Bereitstellung eines entzerrten Signals und Schätzen von ersten Kanalparametern durch Verwendung des ersten Funksignals und eines aus dem entzerrten Signal abgeleiteten Signals.
Während zusätzlich ein bestimmtes Merkmal oder ein Aspekt einer Ausführungsform der Erfindung möglicherweise hinsichtlich nur einer von mehreren Ausführungen offenbart worden ist, kann ein solches Merkmal oder ein solcher Aspekt mit einem oder mehreren anderen Merkmalen oder Aspekten der anderen Ausführungen kombiniert werden, so wie es für eine beliebige gegebene oder bestimmte Anwendung wünschenswert oder vorteilhaft sein kann. Weiterhin sollen in dem Ausmaß, dass die Begriffe „einschließen”, „aufweisen”, „mit” und andere Varianten derselben in entweder der ausführlichen Beschreibung oder den Ansprüchen benutzt werden, diese Begriffe auf eine ähnliche Weise wie der Begriff „umfassen” inklusive sein. Weiterhin versteht es sich, dass Ausführungsformen der Erfindung in diskreten Schaltungen, teilweise integrierten Schaltungen oder voll integrierten Schaltungen oder Programmierungsmitteln realisiert sein können. Auch sind die Begriffe „beispielhaft”, „zum Beispiel” und „z. B.” nur als Beispiel gemeint, anstatt das Beste oder optimal. Auch soll anerkannt werden, dass hier gezeigte Merkmale und/oder Elemente mit bestimmten Abmessungen zueinander zum Zweck der Einfachheit und Leichtigkeit des Verständnisses dargestellt sind und dass eigentliche Abmessungen sich bedeutend von den hier dargestellten unterscheiden können.
Obwohl bestimmte Ausführungsformen hier dargestellt und beschrieben worden sind, werden gewöhnliche Fachleute erkennen, dass eine Vielzahl alternativer und/oder gleichwertiger Ausführungen ohne aus dem Rahmen der vorliegenden Erfindung zu weichen für die spezifischen Ausführungsformen ausgetauscht werden können. Die vorliegende Patentschrift soll alle Anpassungen oder Variationen der hier beschriebenen spezifischen Ausführungsformen abdecken.
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 Nicht-Patentliteratur

IEEE-Standards 802.16 [0017]
IEEE 802.16e [0097]
IEEE 802.16d [0097]

Claims

Funkempfänger (100), umfassend: einen Eingangsanschluss (102) zum Empfangen eines ersten Funksignals (104); einen an den Eingangsanschluss (102) angekoppelten Entzerrer (106) zum Entzerren des ersten Funksignals (104) und zum Ausgeben eines entzerrten Signals (108); und einen ersten, an den Eingangsanschluss (102) und den Entzerrer (106) angekoppelten Kanalschätzer (110) zum Schätzen erster Kanalparameter (112) durch Verwendung des ersten Funksignals (104) und eines aus dem entzerrten Signal (108) abgeleiteten Signals (114).
Funkempfänger (100) nach Anspruch 1, wobei der Entzerrer (106) zum Entzerren des ersten Funksignals (104) durch Verwendung der ersten Kanalparameter (112) ausgeführt ist.
Funkempfänger (100) nach Anspruch 1 oder 2, wobei das erste Funksignal (104) Nutzdatensymbole umfasst.
Funkempfänger (200) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, weiterhin umfassend: einen zweiten, an den Eingangsanschluss (102) angekoppelten Kanalschätzer (210) zum Schätzen zweiter Kanalparameter (212) durch Verwendung eines zweiten am Eingangsanschluss (102) empfangenen Funksignals (204).
Funkempfänger (200) nach Anspruch 4, wobei der erste Kanalschätzer (110) und der zweite Kanalschätzer (210) zusammen einen gemeinsamen Kanalschätzer (250) zum gemeinsamen Schätzen der ersten (112) und der zweiten (212) Kanalparameter umfassen.
Funkempfänger (200) nach Anspruch 4 oder 5, wobei das zweite Funksignal (204) Pilotsymbole umfasst.
Funkempfänger (200) nach einem der Ansprüche 4 bis 6, wobei der Entzerrer (106) zum gezielten Verwenden der ersten Kanalparameter (112) oder der zweiten Kanalparameter (212) zum Entzerren des ersten Funksignals (104) ausgeführt ist.
Funkempfänger (100, 200, 300) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das erste Funksignal (104) eine Folge von Datenworten (401, 402, 403) umfasst und wobei Nutzdatensymbole eines ersten Datenworts (401) der Folge von Datenworten (401, 402, 403) in einer ersten Redundanzversion (0) geordnet sind.
Funkempfänger (200, 300) nach Anspruch 8, weiterhin umfassend: einen an den Entzerrer (106) angekoppelten Fehlerdetektor (216) zum Erkennen eines Fehlers im entzerrten Signal (108) und zum Bereitstellen eines den Fehler anzeigenden Erkennungssignals (218); und eine an den Fehlerdetektor (216) angekoppelte Steuerung (220) zum Anfordern einer Wiederholung des ersten Datenworts (401) als ein zweites Datenwort (402) der Folge von Datenworten (401, 402, 403), wenn das Erkennungssignal (218) einen Fehler im ersten Datenwort (401) anzeigt, wobei Nutzdatensymbole des zweiten Datenworts (402) in einer zweiten Redundanzversion (I) angeordnet sind.
Funkempfänger (200) nach Anspruch 9, weiterhin umfassend: einen an den Entzerrer (106) angekoppelten Likelihood-Generator (222) zum Erzeugen erster Likelihood-Informationen auf Grundlage der Nutzdatensymbole des ersten Datenworts (401) nach Entzerrung durch den Entzerrer (106).
Funkempfänger (200) nach Anspruch 10, wobei der Likelihood-Generator (222) zum Erzeugen zweiter Likelihood-Informationen auf Grundlage der Nutzdatensymbole des zweiten Datenworts (402) nach Entzerrung durch den Entzerrer (106) ausgeführt ist.
Funkempfänger (200) nach Anspruch 11, wobei der Funkempfänger (200) zum Bereitstellen von kombinierten Likelihood-Informationen durch Kombinieren der ersten Likelihood-Information und der zweiten Likelihood-Information ausgeführt ist.
Funkempfänger (200) nach einem der Ansprüche 10 bis 12, weiterhin umfassend: eine zwischen den Entzerrer (106) und den ersten Kanalschätzer (110) eingekoppelte Rekonstruktionseinheit (236) zum Bereitstellen einer Schätzung des zweiten Datenworts (402) auf Grundlage der ersten Likelihood-Information.
Funkempfänger (200) nach Anspruch 13, wobei die Rekonstruktionseinheit (236) zum Bereitstellen einer Schätzung eines dritten Datenworts (403) ausgeführt ist, wobei das dritte Datenwort (403) eine Wiederholung des zweiten Datenworts (402) bei Anzeigen eines Fehlers im zweiten Datenwort (402) durch das Erkennungssignal (218) ist, wobei Nutzdatensymbole des dritten Datenworts (403) in einer dritten Redundanzversion (II) geordnet sind und die Schätzung des dritten Datenworts (403) auf den kombinierten Likelihood-Informationen beruht.
Funkempfänger (300) nach einem der Ansprüche 9 bis 14, weiterhin umfassend: eine an den Entzerrer (106) angekoppelte Erkennungseinheit (306) zum Erkennen des ersten Datenworts (401) auf Grundlage des entzerrten Signals (108); und eine zwischen den Entzerrer (106) und den ersten Kanalschätzer (110) eingekoppelte Rekonstruktionseinheit (236) zum Bereitstellen einer Schätzung (114) des zweiten Datenworts (402) auf Grundlage des durch die Erkennungseinheit (306) erkannten ersten Datenworts (401).
Funkempfänger (300) nach Anspruch 15, wobei die Erkennungseinheit (306) zum Erkennen des zweiten Datenworts (402) auf Grundlage des entzerrten Signals (108) ausgeführt ist und die Rekonstruktionseinheit (236) zum Bereitstellen einer Schätzung (114) eines dritten Datenworts (403) ausgeführt ist, wobei das dritte Datenwort (403) eine Wiederholung des zweiten Datenworts (402) bei Anzeigen eines Fehlers durch das Erkennungssignal (218) ist, wobei Nutzdatensymbole des dritten Datenworts (403) in einer dritten Redundanzversion (II) geordnet sind und die Schätzung des dritten Datenworts (403) auf dem durch die Erkennungseinheit (306) erkannten zweiten Datenwort (402) beruht.
Funkempfänger (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das erste Funksignal (104) durch einen UMTS-Datenkanal oder einen UMTS-Kontrollkanal, insbesondere einen SCH-Kanal, einen HS-SCCH-Kanal, einen DPCH-Kanal, einen DPDCH-Kanal oder einen FACH-Kanal, übertragen wird.
Verfahren zur Kanalschätzung umfassend: Empfangen eines ersten Funksignals (104); Bereitstellen eines entzerrten Signals (108) durch Entzerren des ersten Funksignals (104); und Schätzen erster Kanalparameter (112) durch Verwendung des ersten Funksignals (104) und des entzerrten Signals (108).
Verfahren nach Anspruch 18, wobei das erste Funksignal (104) eine Folge von Datenworten (401, 402, 403) umfasst und wobei Datensymbole eines ersten Datenworts (401) der Folge von Datenworten (401, 402, 403) in einer ersten Redundanzversion (0) geordnet sind.
Verfahren nach Anspruch 19, weiterhin umfassend: Erkennen eines Fehlers im entzerrten Signal (108); und Anfordern von Wiederholung des ersten Datenworts (401) als ein zweites Datenwort (402) der Folge von Datenworten (401, 402, 403), wobei Nutzdatensymbole des zweiten Datenworts (402) in einer zweiten Redundanzversion (I) geordnet sind.
Verfahren nach Anspruch 20, weiterhin umfassend: Ableiten erster Likelihood-Information aus den Nutzdatensymbolen des ersten Datenworts (401) nach Entzerren des ersten Funksignals (104); und Rekonstruieren einer Schätzung des zweiten Datenworts (402) auf Grundlage der ersten Likelihood-Information.
Funkempfänger (200) umfassend: einen Eingangsanschluss (102) zum Empfangen eines ersten Funksignals (104) umfassend eine Folge von Datenworten (401, 402, 403), wobei ein erstes Datenwort (401) der Folge von Datenworten (401, 402, 403) in einer ersten Redundanzversion (0) geordnet ist; einen an den Eingangsanschluss (102) angekoppelten Entzerrer (106) zum Entzerren des ersten Funksignals (104) durch Verwenden erster Kanalparameter (112) und zum Ausgeben eines entzerrten Signals (108); einen an den Eingangsanschluss (102) und den Entzerrer (106) angekoppelten ersten Kanalschätzer (110) zum Schätzen der ersten Kanalparameter (112) durch Verwenden des ersten Funksignals (104) und eines aus dem entzerrten Signal (108) abgeleiteten Signals (114); einen an den Entzerrer (106) angekoppelten Fehlerdetektor (216) zum Erkennen eines Fehlers in dem ersten Datenwort (401) und zum Bereitstellen eines den Fehler anzeigenden Erkennungssignals (218); eine an den Fehlerdetektor (216) angekoppelte Steuerung (220) zum Anfordern von Wiederholung des ersten Datenworts (401) als ein zweites Datenwort (402) der Folge von Datenworten (401, 402, 403), wenn das Erkennungssignal (218) einen Fehler anzeigt, wobei Nutzdatensymbole des zweiten Datenworts (402) in einer zweiten Redundanzversion (I) geordnet sind; und eine zwischen den Entzerrer (106) und den ersten Kanalschätzer (110) eingekoppelte Rekonstruktionseinheit (236) zum Bereitstellen des aus dem entzerrten Signal (108) abgeleiteten Signals (114) als eine Schätzung des zweiten Datenworts (402) auf Grundlage des ersten Datenworts (401).
Funkempfänger (200) nach Anspruch 22, weiterhin umfassend: einen an den Entzerrer (106) angekoppelten Likelihood-Generator (222) zum Erzeugen von Likelihood-Informationen auf Grundlage des das erste Datenwort (401) umfassenden entzerrten Signals (108); und einen an den Likelihood-Generator (222) angekoppelten Puffer (234) zum Speichern der Likelihood-Informationen oder von aus den Likelihood-Informationen abgeleiteten Informationen oder von beiden, wobei die Rekonstruktionseinheit (236) zum Verwenden eines Inhalts des Puffers (234) zum Bereitstellen des aus dem entzerrten Signal (108) abgeleiteten Signals (114) ausgeführt ist.
Funkempfänger (200) nach Anspruch 23, wobei die Steuerung (220) zum Verwenden eines HARQ-Protokolls zur Wiederholung ausgeführt ist; und wobei der Puffer (234) einen HARQ-Puffer umfasst.
Funkempfänger (200) umfassend: einen Eingangsanschluss (102) zum Empfangen eines Nutzdatensymbole umfassenden ersten Funksignals (104) und eines Pilotsymbole umfassenden zweiten Funksignals (204); einen an den Eingangsanschluss (102) angekoppelten Entzerrer (106) zum Entzerren des ersten Funksignals (104) und zum Ausgeben eines entzerrten Signals (108); einen an den Eingangsanschluss (102) und den Entzerrer (106) angekoppelten ersten Kanalschätzer (110) zum Schätzen erster Kanalparameter (112) durch Verwenden des ersten Funksignals (104) und eines aus dem entzerrten Signal (108) abgeleiteten Signals (114); und einen an den Eingangsanschluss (102) und den Entzerrer (106) angekoppelten zweiten Kanalschätzer (210) zum Schätzen zweiter Kanalparameter (212) durch Verwenden des zweiten Funksignals (204) und vorbestimmter Pilotsymbole, wobei der Entzerrer (106) zum gezielten Verwenden der ersten Kanalparameter (112) oder der zweiten Kanalparameter (212) zum Entzerren des ersten Funksignals (104) ausgeführt ist.