DE102013109276A1 - Apparatus and method for identifying a modulation method used for a symbol transmitted over a selected subcarrier - Google Patents
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Abstract
Ausführungsbeispiele beziehen sich auf eine Vorrichtung (100) zum Identifizieren eines für ein über einen ausgewählten Subträger übertragenes Symbol (92) verwendeten Modulationsverfahrens, basierend auf einem eine Mehrzahl von Subträgern (90; 94a–94c) umfassenden empfangenen OFDM-Signal (96). Die Vorrichtung umfasst einen Klassifizierer (110), der ausgebildet ist, zumindest eines eine Mehrzahl von Subträgern (90; 94a–94c) charakterisierenden Empfangsparameters zu bestimmen; sowie einen Bewerter (120), der ausgebildet ist, um für jedes Modulationsverfahren einer Mehrzahl von möglichen Modulationsverfahren eine Verwendungswahrscheinlichkeit unter Verwendung des Empfangsparameters zu bestimmen. Ein Identifizierer (130) ist ausgebildet, das verwendeten Modulationsverfahrens als dasjenige Modulationsverfahren der Mehrzahl von möglichen Modulationsverfahren zu identifizieren, das zu der höchsten Verwendungswahrscheinlichkeit korrespondiert.Embodiments relate to a device (100) for identifying a modulation method used for a symbol (92) transmitted over a selected subcarrier, based on a received OFDM signal (96) comprising a plurality of subcarriers (90; 94a-94c). The apparatus comprises a classifier (110) configured to determine at least one reception parameter characterizing a plurality of subcarriers (90; 94a-94c); and an evaluator (120) configured to determine, for each modulation method of a plurality of possible modulation methods, a usage probability using the reception parameter. An identifier (130) is arranged to identify the modulation method used as the modulation method of the plurality of possible modulation methods that corresponds to the highest probability of use.
Description
Ausführungsbeispiele befassen sich mit einem Verfahren und einer Vorrichtung zum Identifizieren eines Modulationsverfahrens, das senderseitig verwendet wurde, um ein über einen ausgewählten Subträger übertragenes Symbol zu modulieren.Embodiments are concerned with a method and apparatus for identifying a modulation method used on the transmitter side to modulate a symbol transmitted over a selected subcarrier.
Anwendungen, in denen die Modulationsverfahren zum Erzeugen übertragener Symbole abhängig von der momentanen Qualität eines Übertragungskanales zwischen einem Sender und einem Empfänger variiert werden, sind vielfältig. Dies adaptive Modulation ist ein Verfahren, um die Kanalkapazität eines zeitlich veränderlichen Mehrwege-Übertragungskanals effizient auszunutzen, beispielsweise in einem OFDM-Übertragungssystem (Orthogonal Frequency Domain Multiplexing). Dazu werden die Modulationsverfahren an den aktuellen Zustand des Übertragungskanals angepasst. Ziel ist es, spektral effizientere Modulationsverfahren auf denjenigen Subträgern eines aus mehreren Subträgern bestehenden OFDM-Signals zu verwenden, die eine höhere Übertragungs- bzw. Kanalqualität aufweisen, während einfachere, robustere Modulationsverfahren auf Subträgern mit schlechterer Qualität verwendet werden. Dies kann zu einer Verbesserung der Leistungsfähigkeit bzw. der Effizienz des Gesamtsystems führen, die beispielsweise bei einer Bitfehlerwahrscheinlichkeit von 10–3 und gleichbleibender Datenrate eine Verringerung der Sendeleistung zwischen 5 und 15 dB verglichen mit einem System mit fester Modulation ermöglichen kann. Um dem Empfänger das korrekte Demodulieren des Signals zu ermöglichen, wird herkömmlich die Information über die verwendeten Modulationsverfahren von dem Sender zu dem Empfänger übertragen, d. h. dem Empfänger wird mitgeteilt, auf welchem Subträger bzw. für welches Symbol welches Modulationsverfahren verwendet wurde, um diesen in die Lage zu versetzen, den Inhalt des Symbols korrekt zu detektieren. Üblicherweise wird diese Information durch Steuerungsbits bzw. Steuerungsinformationen explizit signalisiert, was zu einer teilweisen erheblichen Reduktion der Bandbreiteneffizienz, also der pro Bandbreite übertragbaren Nutzlast führen kann. Ein Ansatz, dies zu verhindern, ist, den Empfänger in die Lage zu versetzen, das verwendete Modulationsverfahren selbst mittels einer automatischen Modulationsklassifikation selbstständig zu identifizieren.Applications in which the modulation methods for generating transmitted symbols are varied depending on the instantaneous quality of a transmission channel between a transmitter and a receiver are diverse. This adaptive modulation is a method to efficiently utilize the channel capacity of a time-varying multipath transmission channel, for example, in an Orthogonal Frequency Domain Multiplexing (OFDM) transmission system. For this purpose, the modulation methods are adapted to the current state of the transmission channel. The aim is to use more spectrally efficient modulation techniques on those subcarriers of a multi-subcarrier OFDM signal having higher channel quality while using simpler, more robust modulation schemes on lower quality subcarriers. This can lead to an improvement in the performance or the efficiency of the overall system, which, for example, with a bit error probability of 10 -3 and constant data rate, can allow a reduction of the transmission power between 5 and 15 dB compared to a system with fixed modulation. In order to enable the receiver to correctly demodulate the signal, the information about the modulation methods used is conventionally transmitted from the transmitter to the receiver, ie the receiver is informed on which subcarrier or for which symbol which modulation method was used in order to demodulate it Able to correctly detect the contents of the symbol. Usually, this information is explicitly signaled by control bits or control information, which can lead to a partial considerable reduction in the bandwidth efficiency, ie the payload transmissible per bandwidth. One approach to prevent this is to enable the receiver to independently identify the modulation method itself by means of an automatic modulation classification.
Eine Möglichkeit, auf die in einem Subträger für das momentan empfangene Symbol verwendete Modulation zu schließen, besteht beispielsweise darin, die Wahrscheinlichkeitsfunktion (Likelihood-Funktion) zu maximieren, dass für einen tatsächlich empfangenen Punkt im Konstellationsdiagramm ursprünglich eine bestimmte Modulation verwendet wurde. Diese Wahrscheinlichkeit basiert auf einer Summe von Exponentialfunktionen, wobei die Summe eine Anzahl von Summanden hat, die der Anzahl der Konstellationspunkte des Modulationsverfahrens entspricht. Die Exponenten weisen jeweils einen Term auf, der zu dem Abstand des empfangenen Symbols von einem der möglichen Konstellationspunkte korrespondiert. Daher sind bei diesem Ansatz für jeden Modulationstyp, abhängig von dessen Ordnung bzw. möglichen Punkten im Konstellationsdiagramm, eine Mehrzahl von teilweise komplexen Berechnungen durchzuführen. Das kann dazu führen, dass das Verfahren in Systemen, die näherungsweise in Echtzeit kommunizieren nicht anwendbar ist. Gründe können dafür sein, dass die notwendigen Berechnungen zu lange dauern bzw. dass auf dem empfangenden Gerät, beispielsweise einem Mobiltelefon bzw. einem beliebigen drahtlosen Kommunikationsgerät die zur Verfolgung dieses Ansatzes notwendige Rechenkapazität nicht zur Verfügung steht.One way to conclude the modulation used in a subcarrier for the currently received symbol, for example, is to maximize the likelihood function that a specific modulation was originally used for an actually received point in the constellation diagram. This probability is based on a sum of exponential functions, the sum having a number of summands corresponding to the number of constellation points of the modulation method. The exponents each have a term that corresponds to the distance of the received symbol from one of the possible constellation points. Therefore, in this approach, for each modulation type, depending on its order or possible points in the constellation diagram, a plurality of partially complex calculations are performed. This can cause the method to be inapplicable in systems that communicate approximately in real time. Reasons can be that the necessary calculations take too long or that on the receiving device, such as a mobile phone or any wireless communication device necessary for pursuing this approach computing capacity is not available.
Eine weitere Möglichkeit, auf die verwendete Modulation zu schließen, sind Merkmal-basierte Methoden bzw. Ansätze. Bei diesen Merkmal-basierten Methoden wird eine Gruppe von Merkmalen aus dem Signal extrahiert, die charakteristisch für die zum Erzeugen des empfangenen Signals verwendete Modulation sein können. Basierend auf den extrahierten Merkmalen erfolgt dann die Zuordnung zu der geschätzten verwendeten Modulation. Wenngleich diese Methode möglicherweise recheneffizienter implementiert werden kann, als der wahrscheinlichkeitsbasierte Ansatz, ist die Zuverlässigkeit, mit der die tatsächlich verwendete Modulation bestimmt wird, aufgrund der Tatsache, dass merkmalsbasierte Methoden nur einen Teil der zur Verfügung stehenden Informationen verwenden, typischerweise noch geringer als bei dem wahrscheinlichkeitsbasierten Ansatz. Ferner haben merkmalsbasierende Verfahren den Nachteil, dass diese bei Modulationsverfahren der gleichen Klasse aufgrund der dann ähnlichen Merkmale nur eingeschränkt funktionieren. Beide der Methoden verwenden zur Klassifikation ausschließlich das empfangene Signal eines Subträgers, um auf dem betreffenden Subträger die Modulation zu schätzen. Dies erfordert, dass das Signal möglicherweise lange bzw. für mehrere aufeinanderfolgende Frames eines OFDM-Signals beobachtet werden muss, um trotz erheblicher Rechenkapazität eine vergleichsweise zuverlässige Aussage über das verwendete Modulationsverfahren zu erhalten.Another way to deduce the modulation used is feature-based methods or approaches. In these feature-based methods, a set of features is extracted from the signal that may be characteristic of the modulation used to generate the received signal. Based on the extracted features, the assignment then takes place to the estimated modulation used. Although this method may possibly be implemented more computationally efficient than the probabilistic approach, the reliability with which the modulation actually used is determined is typically even less than that due to the fact that feature-based methods use only a portion of the information available probabilistic approach. Furthermore, feature-based methods have the disadvantage that they function only to a limited extent in modulation methods of the same class because of the then similar features. Both of the methods use only the received signal of a subcarrier for the classification in order to estimate the modulation on the relevant subcarrier. This requires that the signal may have to be monitored for a long time or for several successive frames of an OFDM signal in order to obtain a comparatively reliable statement about the modulation method used, despite considerable computing capacity.
Dies wiederum verringert die Anwendbarkeit in Echtzeitanwendungen, in denen geringe Latenzen erforderlich sind. Bei OFDM-Systemen wird beispielsweise die Länge eines OFDM-Frames zusätzlich durch mögliche Synchronisationsfehler und Fehler der Kanalschätzung aufgrund der zeitlich veränderlichen Kanäle begrenzt, sodass sich eine kurze Framelänge bzw. Beobachtungszeit ergeben kann. Beispiele für solche Anwendungen sind WLAN-Netzwerke, insbesondere ein WLAN-Client, ein Laptop, ein Mobiltelefon, ein Messwertaufzeichner oder dergleichen, sowie sämtliche möglichen uni- oder bidirektionalen Kommunikationssysteme, die zu übertragende Inhalte Symbolen unterschiedlicher Modulationsstufen zuordnen können, um die Effizienz der Übertragung zu erhöhen.This in turn reduces applicability in real-time applications where low latencies are required. In the case of OFDM systems, for example, the length of an OFDM frame additionally becomes possible due to possible synchronization errors and channel estimation errors due to the temporally variable ones Channels limited so that a short frame length or observation time can result. Examples of such applications are WLAN networks, in particular a WLAN client, a laptop, a mobile telephone, a measured value recorder or the like, as well as all possible unidirectional or bidirectional communication systems, which can assign contents to be transmitted to symbols of different modulation levels, the efficiency of the transmission to increase.
Spezielle Implementierungen der Likelihood-basierten Modulationsklassifikation sind beispielsweise in der chinesischen Patentanmeldung
Beispiele für Implementierungen der Merkmal-basierten Modulationsklassifikation finden sich unter anderem in der koreanischen Patentanmeldung
In Anbetracht der bislang vorgeschlagenen Verfahren bzw. Vorrichtungen zum Identifizieren eines für ein über einen ausgewählten Subträger übertragenes Symbol verwendeten Modulationsverfahrens besteht somit das Erfordernis, die Zeit, die es benötigt, eine verwendete Modulation mit einer bestimmten Fehlerwahrscheinlichkeit zu identifizieren, zu verringern, um beispielsweise die Möglichkeit zu eröffnen, automatische Modulationsklassifikation in Echtzeitkommunikationssystemen zu verwenden.Thus, in view of the hitherto proposed methods of identifying a modulation method used for a symbol transmitted over a selected subcarrier, there is a need to reduce the time it takes to identify a used modulation with a certain probability of error, e.g. Possibility to use automatic modulation classification in real-time communication systems.
Ausführungsbeispiele ermöglichen dies, indem bei einem Verfahren zum Identifizieren eines für ein über einen ausgewählten Subträger übertragenes Symbol verwendeten Modulationsverfahrens, das auf einem eine Mehrzahl von Subträgern umfassenden empfangenen OFDM-Signal basiert, ein Empfangsparameter bestimmt wird, der zumindest eine Mehrzahl von Subträgern gemeinsam charakterisiert. Unter Verwendung des Empfangsparameters kann dann für jedes Modulationsverfahren einer Mehrzahl von möglichen Modulationsverfahren eine Verwendungswahrscheinlichkeit bestimmt werden. Basierend auf den Verwendungswahrscheinlichkeiten für die einzelnen Modulationsverfahren wird dasjenige Modulationsverfahren als wahrscheinlich Verwendetes identifiziert, das zu der höchsten Verwendungswahrscheinlichkeit führt bzw. das zu der höchsten Verwendungswahrscheinlichkeit korrespondiert.Embodiments make this possible by determining, in a method for identifying a modulation method used for a symbol transmitted over a selected subcarrier, which is based on a received OFDM signal comprising a plurality of subcarriers, a reception parameter jointly characterizing at least a plurality of subcarriers. Using the reception parameter, a usage probability can then be determined for each modulation method of a plurality of possible modulation methods. Based on the usage probabilities for the individual modulation methods, the modulation method is identified as probably used, which leads to the highest probability of use or corresponds to the highest probability of use.
Durch das Verwenden des Empfangsparameters, der eine Mehrzahl von Subträgern gemeinsam charakterisiert, kann die Anzahl der zur Klassifikation verwendeten Symbole bzw. die Beobachtungszeit des empfangenen Signals reduziert werden, so dass mittels einiger Ausführungsbeispiele eine Klassifizierung mit einer geringen Fehlerwahrscheinlichkeit innerhalb eines kürzeren Zeitraums erzielt werden kann, was die Anwendung einiger Ausführungsbeispiele in realen, bidirektionalen Kommunikationssystemen ermöglicht.By using the reception parameter, which characterizes a plurality of subcarriers together, the number of symbols used for the classification and the observation time of the received signal can be reduced, so that by means of some embodiments a classification with a low probability of error can be achieved within a shorter period of time which allows the application of some embodiments in real bi-directional communication systems.
Gemäß einiger Ausführungsbeispiele ist der Empfangsparameter ein statistischer Parameter erster Ordnung, der eine Mehrzahl von geschätzten Kanalkoeffizienten charakterisiert, wobei jeder der Kanalkoeffizienten einen Subträger charakterisiert und ein geschätztes Übertragungsverhalten des zu dem jeweiligen Subträger korrespondierenden Übertragungskanals zwischen dem Sender und dem Empfänger angibt. Das heißt, eine Mehrzahl von Subträgern wird mittels lediglich eines Parameters charakterisiert, was bei einigen Ausführungsbeispielen die Klassifikationsfehlerwahrscheinlichkeit verringert ohne eine hohe zusätzliche Rechenlast hervorzurufen, so dass derartige Ausführungsbeispiele auch auf mobilen Endgeräten mit geringer Rechenkapazität bzw. limitierter Energieversorgung verwendet werden können.According to some embodiments, the receive parameter is a first order statistical parameter that characterizes a plurality of estimated channel coefficients, each of the channel coefficients characterizing a subcarrier and indicating an estimated transmission behavior of the transmission channel corresponding to the respective subcarrier between the sender and the receiver. That is, a plurality of subcarriers are characterized by only one parameter, which in some embodiments reduces the classification error probability without causing high additional computational load, so that such embodiments may also be used on mobile computing devices with limited computing power.
Das Verwenden des die Mehrzahl von Subträgern charakterisierenden Empfangsparameters kann beispielsweise der Tatsache Rechnung tragen, dass das senderseitig bei der Entscheidung, welches Modulationsverfahren für einen speziellen Subträger verwendet wird, auch die Qualität der Kanäle weiterer Subträger berücksichtigt wird. Dies wird nachfolgend anhand der speziellen Ausführungsbeispiele noch näher ausgeführt.The use of the reception parameter characterizing the plurality of subcarriers can, for example, take account of the fact that the transmitter also takes into account the quality of the channels of further subcarriers in deciding which modulation method is used for a specific subcarrier. This will be explained in more detail below with reference to the specific embodiments.
Gemäß einigen Ausführungsbeispielen kann als statischer Parameter erster Ordnung beispielsweise der Mittelwert der Betragsquadrate der geschätzten Kanalkoeffizienten verwendet werden.For example, according to some embodiments, the first-order static parameter may be the mean of the squares of the estimated channel coefficients.
Gemäß einigen weiteren Ausführungsbeispielen wird bei dem Bestimmen der Verwendungswahrscheinlichkeit ein weiterer statistischer Parameter zweiter Ordnung für die Mehrzahl von Kanalkoeffizienten verwendet. Dies kann bei einigen Ausführungsbeispielen bei nur moderater Erhöhung der Rechenlast dazu führen, dass die Klassifikation mit einer bestimmten Fehlerwahrscheinlichkeit noch schneller erfolgt, bzw. dass die erreichbare Fehlerwahrscheinlichkeit weiter verringert werden kann.In accordance with some further embodiments, in determining the usage probability, another second order statistical parameter is used for the plurality of channel coefficients. In some embodiments, with only a moderate increase in the computational load, this can lead to the classification with a certain error probability occurring even faster, or the achievable error probability can be further reduced.
Gemäß einigen Ausführungsbeispielen wird als weiterer Empfangsparameter die quadratische Abweichung der Betragsquadrate der geschätzten Kanalkoeffizienten von deren Mittelwert verwendet. According to some embodiments, the quadratic deviation of the squares of the estimated channel coefficients from their mean value is used as a further reception parameter.
Gemäß einigen Ausführungsbeispielen wird bei dem Bestimmen der Verwendungswahrscheinlichkeit auch eine Wahrscheinlichkeit berücksichtigt, bei dem aktuell bestimmten Empfangsparameter für den betrachteten Subträger den tatsächlich geschätzten Kanalkoeffizienten zu erhalten. Das heißt, es wird zusätzlich eine Information ausgewertet, die die Wahrscheinlichkeit angibt, bei der bestimmten Charakteristik der Mehrzahl von Subträgern für einen konkreten Subträger eine bestimmte Kanalcharakteristik zu erhalten. Diese bedingte Wahrscheinlichkeit kann bei einigen Ausführungsbeispielen die Klassifikationsgenauigkeit erhöhen.According to some embodiments, when determining the probability of use, a probability is taken into account to obtain the actually estimated channel coefficient for the subcarrier under consideration at the currently determined reception parameter. That is to say, information is additionally evaluated which indicates the probability of obtaining a specific channel characteristic for the specific characteristic of the plurality of subcarriers for a specific subcarrier. This conditional probability may increase the classification accuracy in some embodiments.
Gemäß einigen weiteren Ausführungsbeispielen wird aus ähnlichen Gründen eine zweite bedingte Wahrscheinlichkeit berücksichtigt, für den aktuell betrachteten Subträger ein spezielles Modulationsverfahren der Mehrzahl von möglichen Modulationsverfahren zu verwenden, wenn die Mehrzahl von Subträgern eine Charakteristik aufweisen, die dem bestimmten Empfangsparameter entspricht.According to some other embodiments, for similar reasons, a second conditional probability is taken into account to use a particular modulation method of the plurality of possible modulation methods for the subcarrier currently considered, if the plurality of subcarriers have a characteristic that corresponds to the particular reception parameter.
Gemäß weiterer Ausführungsbeispiele, wird bei der Bestimmung der Verwendungswahrscheinlichkeit ferner eine dritte Wahrscheinlichkeit berücksichtigt, die lediglich Information über den betrachteten Subträger enthält, und die angibt, wie hoch die Wahrscheinlichkeit ist, bei dem bestimmten Kanalkoeffizienten und bei einem angenommenen speziellen Modulationsverfahren ein empfangenes Symbol bzw. den im Konstellationsdiagramm empfangenen Konstellationspunkt zu erhalten.According to further embodiments, the determination of the probability of use further takes into account a third probability which contains only information about the considered subcarrier and which indicates the probability of having a received symbol or a particular modulation method at the particular channel coefficient. to get the constellation point received in the constellation diagram.
Gemäß einigen weiteren Ausführungsbeispielen wird diese dritte Wahrscheinlichkeit, die hinsichtlich ihres Charakters den Likelihood-Funktionen ähnlich ist, durch eine näherungsweise Berechnung des natürlichen Logarithmus der Likelihood-Funktion bestimmt, was gemäß einigen Ausführungsbeispielen zu einer erheblichen Verringerung der Rechenkapazität führen kann.According to some other embodiments, this third probability, which is similar in character to the likelihood functions, is determined by approximating the natural logarithm of the likelihood function, which according to some embodiments may result in a significant reduction in computational capacity.
Gemäß einigen Ausführungsbeispielen wird das Verfahren bzw. die Vorrichtung bei einem Time-Division-Duplex (TDD) OFDM-Signal verwendet, was es gemäß einigen Ausführungsbeispielen ermöglichen kann, die Kanalkoeffizienten zu approximieren, die auf Seiten des Senders dazu verwendet wurden, die automatische Zuteilung der Modulation vorzunehmen.According to some embodiments, the method or apparatus is used in a Time Division Duplex (TDD) OFDM signal, which, according to some embodiments, may allow to approximate the channel coefficients used on the sender side for automatic allocation to make the modulation.
Ausführungsbeispiele werden nachfolgend, bezugnehmend auf die beiliegenden Figuren, näher erläutert. Es zeigen:Exemplary embodiments are explained in more detail below with reference to the accompanying figures. Show it:
Verschiedene Ausführungsbeispiele werden nun ausführlicher unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, in denen einige Ausführungsbeispiele dargestellt sind. In den Figuren können die Dickenabmessungen von Linien, Schichten und/oder Regionen um der Deutlichkeit Willen übertrieben dargestellt sein.Various embodiments will now be described in more detail with reference to the accompanying drawings, in which some embodiments are illustrated. In the figures, the thickness dimensions of lines, layers and / or regions may be exaggerated for the sake of clarity.
Bei der nachfolgenden Beschreibung der beigefügten Figuren, die lediglich einige exemplarische Ausführungsbeispiele zeigen, können gleiche Bezugszeichen gleiche oder vergleichbare Komponenten bezeichnen. Ferner können zusammenfassende Bezugszeichen für Komponenten und Objekte verwendet werden, die mehrfach in einem Ausführungsbeispiel oder in einer Zeichnung auftreten, jedoch hinsichtlich eines oder mehrerer Merkmale gemeinsam beschrieben werden. Komponenten oder Objekte, die mit gleichen oder zusammenfassenden Bezugszeichen beschrieben werden, können hinsichtlich einzelner, mehrerer oder aller Merkmale, beispielsweise ihrer Dimensionierungen, gleich, jedoch gegebenenfalls auch unterschiedlich ausgeführt sein, sofern sich aus der Beschreibung nicht etwas anderes explizit oder implizit ergibt. In the following description of the attached figures, which show only some exemplary embodiments, like reference characters may designate the same or similar components. Further, summary reference numerals may be used for components and objects that occur multiple times in one embodiment or in a drawing but are described together in terms of one or more features. Components or objects which are described by the same or by the same reference numerals may be identical in terms of individual, several or all features, for example their dimensions, but may also be different if the description does not explicitly or implicitly make reference to the description.
Obwohl Ausführungsbeispiele auf verschiedene Weise modifiziert und abgeändert werden können, sind Ausführungsbeispiele in den Figuren als Beispiele dargestellt und werden hierin ausführlich beschrieben. Es sei jedoch klargestellt, dass nicht beabsichtigt ist, Ausführungsbeispiele auf die jeweils offenbarten Formen zu beschränken, sondern dass Ausführungsbeispiele vielmehr sämtliche funktionale und/oder strukturelle Modifikationen, Äquivalente und Alternativen, die im Bereich der Erfindung liegen, abdecken sollen. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen in der gesamten Figurenbeschreibung gleiche oder ähnliche Elemente.Although embodiments may be modified and changed in various ways, exemplary embodiments are illustrated in the figures as examples and will be described in detail herein. It should be understood, however, that it is not intended to limit embodiments to the particular forms disclosed, but that embodiments are intended to cover all functional and / or structural modifications, equivalents and alternatives that are within the scope of the invention. Like reference numerals designate like or similar elements throughout the description of the figures.
Man beachte, dass ein Element, das als mit einem anderen Element „verbunden” oder „verkoppelt” bezeichnet wird, mit dem anderen Element direkt verbunden oder verkoppelt sein kann oder dass dazwischenliegende Elemente vorhanden sein können. Wenn ein Element dagegen als „direkt verbunden” oder „direkt verkoppelt” mit einem anderen Element bezeichnet wird, sind keine dazwischenliegenden Elemente vorhanden. Andere Begriffe, die verwendet werden, um die Beziehung zwischen Elementen zu beschreiben, sollten auf ähnliche Weise interpretiert werden (z. B., „zwischen” gegenüber „direkt dazwischen”, „angrenzend” gegenüber „direkt angrenzend” usw.).Note that an element referred to as being "connected" or "coupled" to another element may be directly connected or coupled to the other element, or intervening elements may be present. Conversely, when an element is referred to as being "directly connected" or "directly coupled" to another element, there are no intervening elements. Other terms used to describe the relationship between elements should be interpreted in a similar manner (eg, "between" versus "directly in between," "adjacent" versus "directly adjacent," etc.).
Die Terminologie, die hierin verwendet wird, dient nur der Beschreibung bestimmter Ausführungsbeispiele und soll die Ausführungsbeispiele nicht beschränken. Wie hierin verwendet, sollen die Singularformen „ einer,” „ eine”, „eines ” und „der, die, das” auch die Pluralformen beinhalten, solange der Kontext nicht eindeutig etwas anderes angibt. Ferner sei klargestellt, dass die Ausdrücke wie z. B. „beinhaltet”, „beinhaltend”, aufweist” und/oder „aufweisend”, wie hierin verwendet, das Vorhandensein von genannten Merkmalen, ganzen Zahlen, Schritten, Arbeitsabläufen, Elementen und/oder Komponenten angeben, aber das Vorhandensein oder die Hinzufügung von einem bzw. einer oder mehreren Merkmalen, ganzen Zahlen, Schritten, Arbeitsabläufen, Elementen, Komponenten und/oder Gruppen davon nicht ausschließen.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to limit the embodiments. As used herein, the singular forms "a," "a," "an," and "the" are also meant to include the plural forms unless the context clearly indicates otherwise. It should also be made clear that the terms such. "Including," "including," "and / or having," as used herein, indicates the presence of said features, integers, steps, operations, elements, and / or components, but the presence or addition of one or more features, integers, steps, operations, elements, components and / or groups thereof.
Solange nichts anderes definiert ist, haben sämtliche hierin verwendeten Begriffe (einschließlich von technischen und wissenschaftlichen Begriffen) die gleiche Bedeutung, die ihnen ein Durchschnittsfachmann auf dem Gebiet, zu dem die Ausführungsbeispiele gehören, beimisst. Ferner sei klargestellt, dass Ausdrücke, z. B. diejenigen, die in allgemein verwendeten Wörterbüchern definiert sind, so zu interpretieren sind, als hätten sie die Bedeutung, die mit ihrer Bedeutung im Kontext der einschlägigen Technik konsistent ist, und nicht in einem idealisierten oder übermäßig formalen Sinn zu interpretieren sind, solange dies hierin nicht ausdrücklich definiert ist.Unless defined otherwise, all terms (including technical and scientific terms) used herein have the same meaning as commonly assigned to one of ordinary skill in the art to which the embodiments pertain. Furthermore, it should be clarified that expressions, e.g. For example, those defined in commonly used dictionaries are to be interpreted as having the meaning consistent with their meaning in the context of the relevant art and not to be interpreted in an idealized or overly formal sense, as long as this is so not expressly defined herein.
Anhand der nachfolgenden Figuren wird exemplarisch, für ein Time-Division-Duplex-basiertes OFDM-System mit N-Subträgern, über die Daten übertragen werden, eine mögliche Implementierung einer Vorrichtung bzw. eines Verfahrens zum Identifizieren eines für ein über einen ausgewählten Subträger übertragenes Symbol rn verwendeten Modulationsverfahrens beschrieben. Dazu wird davon ausgegangen, dass die Klassifikation bzw. das Ausführungsbeispiel auf einem Empfänger beispielsweise auf einem mobilen Gerät implementiert ist, wobei es sich versteht, dass weitere Ausführungsbeispielen auch auf Seiten einer Basisstation verwendet werden können. In dem exemplarisch betrachteten System sind insgesamt fünf Modulationsverfahren als Mehrzahl von möglichen Modulationsverfahren verwendbar, deren Konstellationsdiagramme der Vollständigkeit halber in
Die Ausführungsbeispiele verwenden zum Identifizieren einer verwendeten Modulation einen Empfangsparameter, der eine Mehrzahl von Subträgern charakterisiert und tragen dabei der Tatsache Rechnung, dass auch senderseitig eine Mehrzahl von Subträgern berücksichtigt wird, um die Entscheidung zu treffen, welche Modulation auf einem konkreten Subträger verwendet wird. Beispielsweise kann bei dem Sender die Entscheidung basierend auf zwei Informationen getroffen werden, nämlich auf einem geschätzten Kanalvektor der letzten Aufwärtsrichtung HU der Basisstation und auf der momentan verwendeten Datenrate, aus der sich eine Anzahl von Bits B ergibt, die in einem OFDM-Symbol zu übertragen sind. Die Datenrate kann dabei beispielsweise extern vorgegeben werden oder kanaladaptiv variiert werden, wie dies beispielsweise in schnurlosen Netzwerksystemen (Wireless LAN, WLAN) der Fall ist.The embodiments use a receive parameter characterizing a plurality of subcarriers to identify a modulation used, taking into account the fact that a plurality of subcarriers are also considered at the transmitter end in order to decide which modulation is used on a specific subcarrier. For example, at the transmitter, the decision may be made based on two pieces of information, namely on an estimated channel vector the last uplink direction H U of the base station and at the currently used data rate, resulting in a number of bits B to be transmitted in an OFDM symbol. The data rate can be specified externally, for example, or varied channel-adaptively, as is the case for example in cordless network systems (wireless LAN, WLAN).
Bei gegebener Datenrate entspricht das Adaptieren des Modulationsverfahrens für jeden Subträger einem adaptiven Bit-Laden, das von einem Sender durchgeführt wird. Auf jeden der Mehrzahl von Subträgern wird pro OFDM-Symbol eine vorbestimmte Anzahl von Bits transportiert bzw. geladen, die aus der Menge M = {0, 1, 2, 4, 6} stammt. Ein Bit-Loading-Vektor für alle N Subträger wird nachfolgend als b bezeichnet. Jedes einzelne Element von b stammt aus der Menge M. Die Summe aller Elemente ist die Anzahl von Bits B. Eine Möglichkeit der adaptiven Verteilung der Modulationsverfahren auf die jeweiligen Subträger besteht in der Berücksichtigung der beiden Bedingungen:
- – Eine bestimmte Anzahl von bits B muss in einem OFDM-Symbol geladen werden.
- – Die Bitfehlerwahrscheinlichkeit ist stets zu minimieren.
- - A certain number of bits B must be loaded in an OFDM symbol.
- - The bit error probability should always be minimized.
Um diese zwei Bedingungen zu erfüllen, wird der Bit-Lade-Algorithmus iterativ durchgeführt. Man geht von einer Anfangsfehlerwahrscheinlichkeit aus, die klein genug ist. Bei jedem Laden von zusätzlichen Bits auf einem beliebigen Subträger erhöht sich die Fehlerwahrscheinlichkeit, aber das Bit-Laden wird so gestaltet, dass die Fehlerwahrscheinlichkeit stets minimal ist. Dies kann einen iterativen Scanning-Prozess erfordern. In jeder Iteration werden nur auf jenem Subträger so viele Bits geladen, dass eine minimale Erhöhung der Fehlerwahrscheinlichkeit gewährleistet ist. Dieser Prozess wird so lange wiederholt, bis die vorgesehene Anzahl von bits B geladen ist. Diese bedeutet eine subträgerübergreifende Allokation von Bits. Die Anzahl von Bits, die auf einem Subträger geladen wird hängt also nicht nur von dem eigenen Kanalzustand ab, sondern auch von den Kanalzuständen aller anderen Subträger. Der Kanalzustand ist ein Synonym für das Übertragungsverhalten des zu dem betrachteten Subträger korrespondierenden bzw. von diesem verwendeten physischen Übertragungskanals. So ist eine globale Minimierung der Fehlerwahrscheinlichkeit bei der konstanten Anzahl von zu ladenden Bits möglich.To satisfy these two conditions, the bit load algorithm is iteratively performed. One starts from an initial error probability that is small enough. Each time additional bits are loaded on any subcarrier, the probability of error increases, but the bit loading is designed so that the probability of error is always minimal. This may require an iterative scanning process. In each iteration, only on that subcarrier are so many bits loaded that a minimal increase in the error probability is ensured. This process is repeated until the intended number of bits B is loaded. This means a sub-carrier allocation of bits. The number of bits loaded on a subcarrier thus depends not only on its own channel state, but also on the channel states of all other subcarriers. The channel state is a synonym for the transmission behavior of the physical transmission channel corresponding to the subcarrier considered or used by it. Thus, global minimization of the error probability is possible with the constant number of bits to be loaded.
Einige Ausführungsbeispiele können, beispielsweise in einer Mobilstation, den Bit-Loading-Vektor b blind detektieren. Dazu verwenden Sie einen eine Mehrzahl von Subträgern charakterisierenden Empfangsparameter, d. h. zusätzliche der Mobilstation zur Verfügung stehenden Information. Die Klassifizierung kann den empfangenen Signalvektor rn, die Datenrate bzw. die Anzahl von bits B und auch der geschätzte Aufwärtskanalvektor der Basisstation verwenden. Die Datenrate kann beispielsweise über einen Steuerungskanal der Mobilstation zur Verfügung gestellt werden, so dass manche Ausführungsbeispiele diese Information in den Klassifikationsalgorithmus integrieren können. Für langsam zeitveränderliche Kanäle kann der geschätzte Aufwärtskanalvektor der Basisstation durch den geschätzten Abwärtskanalvektor der Mobilstation HD approximiert werden. Dies gilt beispielsweise für ein TDD System, in dem die Basisstation und die Mobilstation auf dem gleichen Frequenzband operieren. Somit können einige Ausführungsbeispiele auf Mobilstationen auch den geschätzten Abwärtskanalvektor HD in den Klassifikationsalgorithmus integrieren.Some embodiments may, for example in a mobile station, blindly detect the bit-loading vector b. For this purpose you use a receive parameter characterizing a plurality of subcarriers, ie additional information available to the mobile station. The classification may use the received signal vector r n , the data rate or the number of bits B as well as the estimated uplink channel vector of the base station. The data rate can be made available for example via a control channel of the mobile station, so that some embodiments can integrate this information into the classification algorithm. For slow time varying channels, the estimated uplink channel vector of the base station may be approximated by the estimated downlink vector of the mobile station H D. This applies, for example, to a TDD system in which the base station and the mobile station operate on the same frequency band. Thus, some embodiments on mobile stations may also incorporate the estimated downlink vector H D into the classification algorithm.
Allgemein lässt sich die Modulationsklassifikation, also das Identifizieren eines für ein über einen ausgewählten Subträger übertragenes Symbol rn verwendeten Modulationsverfahrens, mathematisch wie folgt darstellen:
Der Identifizierer
An die Präambel schließt sich eine Mehrzahl von aufeinanderfolgenden Symbolen innerhalb eines jeden Subträgers an, deren Modulation nicht a priori feststeht, sondern deren Modulation senderseitig variiert wird, um beispielsweise bei gegebener Sendeleistung und Datenrate eine geringere Fehlerwahrscheinlichkeit während der Übertragung zu erzielen als bei fester Modulation. Dabei wird allgemein die Mehrzahl der innerhalb einer Symbolzeit
Wenngleich gemäß den nachfolgend detaillierter beschriebenen Implementierungen alle N Subträger des OFDM-Signals verwendet werden, um den Empfangsparameter zu bestimmen, kann gemäß weiteren Ausführungsbeispielen lediglich ein Subset, also zumindest eine Mehrzahl aller Subträger verwendet werden, um den Empfangsparameter zur Klassifikation zu bestimmen.Although, according to the implementations described in more detail below, all N subcarriers of the OFDM signal are used to determine the receive parameter, according to further embodiments only one subset, ie at least a plurality of all subcarriers, may be used to determine the receive parameter for classification.
Vor der Betrachtung einer konkreten Implementierung eines Ausführungsbeispiels, bei der zwei Parameter verwendet werden, um die Kanalzustände sämtlicher Subträger näherungsweise zu beschreiben, sei erneut darauf hingewiesen, dass weitere Ausführungsbeispiele lediglich einen Empfangsparameter verwenden können, der beispielsweise einer der nachfolgenden beiden Parameter sein kann oder aber auch ein anders bestimmter.Before considering a concrete implementation of an embodiment in which two parameters are used to approximately describe the channel states of all subcarriers, it should again be pointed out that further embodiments may only use one reception parameter, which may be one of the following two parameters, for example also a different one.
Der Kanalvektor HD wird dabei nachfolgend als bereits geschätzt vorausgesetzt und hat die Komponenten H
Der erste Empfangsparameter ist gegeben durch
Der zweite Empfangsparameter ist gegeben durch
Soll nun das Modulationsverfahren auf dem Subträger n klassifiziert werden, lassen sich Ausführungsbeispiele unter Verwendung der oben genannten Dimensionsreduktion wie folgt darstellen: wobei b
Wenngleich gemäß dem soeben beschriebenen Ausführungsbeispiel die Klassifizierung bzw. das Identifizieren des für einen ausgewählten Subträger verwendeten Modulationsverfahrens basierend auf einem einzigen OFDM-Symbol möglich ist, kann gemäß weiteren Ausführungsbeispielen, in denen innerhalb eines OFDM-Frames, der aus K-Symbolen besteht, die Klassifizierung auch in Kenntnis aller empfangenen Symbole rk,n eines OFDM-Frames vorgenommen werden. Das heißt, der Identifizierer identifiziert dasjenige Modulationsverfahren b
Dies kann insbesondere möglich oder sogar vorteilhaft sein, wenn innerhalb eines OFDM-Frames für jeden Subträger lediglich eine Modulation verwendet wird. Gemäß alternativen Ausführungsformen, in denen auch innerhalb eines Subträgers innerhalb eines OFDM-Frames mehrere Modulationsverfahren verwendet werden, kann die Klassifikation auch für jedes einzelne empfange Symbol getrennt vorgenommen werden.This can be particularly possible or even advantageous if only one modulation is used within an OFDM frame for each subcarrier. According to alternative embodiments, in which a plurality of modulation methods are also used within a subcarrier within an OFDM frame, the classification can also be made separately for each individual received symbol.
Beim Verwenden aller empfangenen Symbole eines Frames ändert sich lediglich der letzte der drei Terme bzw. Wahrscheinlichkeiten, die zur Klassifikation gemäß der vorhergehend beschriebenen Vorgehensweise verwendet werden, nämlich derjenige, der von dem tatsächlich empfangenen Punkt im Konstellationsdiagramm rk,n abhängt. Die beiden übrigen Terme, die gemäß den Ausführungsbeispielen den Einfluss bzw. die Information der übrigen Subträger berücksichtigen, werden dadurch nicht verändert. Insbesondere verwenden die Ausführungsbeispiele bei beiden hier diskutierten Implementierungen eine erste bedingte Wahrscheinlichkeit, bei den bestimmten Empfangsparametern für den betrachteten Subträger n den Kanalkoeffizienten H
Ferner verwenden beide Implementierungen eine zweite bedingte Wahrscheinlichkeit, bei den beiden bestimmten Empfangsparametern für den betrachteten Subträger n das Modulationsverfahren bi der Mehrzahl von I möglichen Modulationsverfahren zu verwenden:
Gemäß einigen Ausführungsbeispielen wird ferner dritte Wahrscheinlichkeit, die Likelihood-Funktion
Um diese Likelihood-Funktion exakt auszuwerten, wäre ein Auswertung von exponentiellen Funktionen erforderlich, z. B. bei 16-QAM 24 = 16 exponentielle Funktionen. Bei 64-QAM wären 64 exponentielle Funktionen zu berechnen. Um die Berechnung von exponentiellen Funktionen zu vermeiden, wird gemäß einigen Ausführungsbeispielen eine Approximation eingeführt. Das Prinzip wird anhand des Beispiels von 4-QAM und von
Zunächst wird der Logarithmus der Likelihood-Funktion gebildet. Dies ist erlaubt, weil die logarithmische Funktion eine monoton steigende Funktion ist und der Logarithmus somit keine negativen Auswirkungen für das Bewertungskriterium hat.To evaluate this likelihood function exactly, an evaluation of exponential functions required, eg. For example, 16-
First, the logarithm of the likelihood function is formed. This is allowed because the logarithmic function is a monotone increasing function and therefore the logarithm has no negative impact on the evaluation criterion.
Zusätzlich wird die Symmetrieeigenschaft der quadratisch angeordneten Konstellationspunkte der 4-QAM ausgenutzt:
Ergänzend kann die folgende Approximation ausgenutzt werden: In addition, the following approximation can be exploited:
Dadurch lässt sich die ursprüngliche Likelihood-Funktion durch die folgende Gleichung approximieren:
Wie in dieser Gleichung zu sehen ist, sind die exponentiellen Funktionen eliminiert. Es sind nur noch Additionen und Multiplikationen durchzuführen.As can be seen in this equation, the exponential functions are eliminated. There are only additions and multiplications to perform.
Dieses Prinzip lässt sich auf alle symmetrisch und quadratisch angeordneten Konstellationsdiagramme auch anderer Modulationsverfahren übertragen. Dabei muss für die 4-Punkt Approximation ggf. eine zusätzliche Koordinatentransformation durchgeführt werden, wie für die 16-QAM Modulation anhand von
Es gelte folgendes: The following applies:
Mit diesen Definitionen lässt sich die Näherungsweise Berechnung der hier berücksichtigten fünf unterschiedlichen Modulationsverfahren bi wie folgt angeben: With these definitions, the approximate calculation of the five different modulation methods b i considered here can be stated as follows:
Zusammengefasst verwenden einige Ausführungsbeispiele als eine dritte berücksichtigte Wahrscheinlichkeit eine Näherung des natürlichen Logarithmus der Likelihood Funktion
Zusätzlich zu der oben beschriebenen Vereinfachung der Berechnung kann die Verwendung der soeben beschriebenen 4-Punkt Approximation bei einigen Ausführungsbeispielen dazu führen, dass die nachfolgende Demodulation selbst mit verringerter Rechenleistung erfolgen kann, wenn bei dieser anstelle von allen Konstellationspunkten lediglich 4 benachbarte mögliche Konstellationspunkte berücksichtigt werden müssen.In addition to the simplification of the calculation described above, the use of the 4-point approximation just described may, in some embodiments, result in subsequent demodulation itself with reduced computational power, if instead of all constellation points only 4 adjacent possible constellation points need to be considered ,
Insbesondere in einem TDD-System, wie es in
Der Vollständigkeit halber zeigt
Das Verfahren umfasst ein Bestimmen
Das Verfahren umfasst ferner Identifizieren
Zusammengefasst verwenden Ausführungsbeispiele Information über eine Charakteristik einer Mehrzahl von Subträgern, um eine Identifikation des verwendeten Modulationsverfahrens für einen ausgewählten Subträger zu ermöglichen.In summary, embodiments use information about a characteristic of a plurality of subcarriers to enable identification of the modulation method used for a selected subcarrier.
Dies kann gemäß einigen Ausführungsbeispielen das Ergebnis verbessern, beispielsweise im Vergleich zu anderen Verfahren, die auf einer heuristischen Basis arbeiten, bei denen es also keine analytischen Methoden für die Parametereinstellung gibt und eine umfangreiche Suche erforderlich ist, um eine sinnvolle Parametereinstellung zu finden.This may improve the result, for example, as compared to other methods that operate on a heuristic basis, in which there are no analytical methods for parameter setting, and an extensive search is required to find a meaningful parameter setting, in accordance with some embodiments.
Dies kann gemäß einigen Ausführungsbeispielen das Ergebnis ferner verbessern, beispielsweise im Vergleich zu anderen Verfahren, die die für die Modulationsklassifikation verfügbare Zusatzinformation unvollständig und in einer stark vereinfachten Form nutzen. Insbesondere wenn die Tatsache der subträgerübergreifenden Optimierung bei der adaptiven Modulation auf der Sendeseite nicht berücksichtigt wird.This may further improve the result according to some embodiments, for example, as compared to other methods that use the additional information available for the modulation classification incompletely and in a greatly simplified form. In particular, when the fact of sub-carrier optimization in the adaptive modulation on the transmitting side is not taken into account.
Ferner können einige Ausführungsbeispiele auch dann verwendet werden, wenn der Sender und der Empfänger nicht dasselbe adaptive Modulationsverfahren verwenden. Dies trifft bei den meisten praktischen Systemen zu, da nicht jedes System beidseitige adaptive Modulation verwendet. Beispielsweise kann manchmal eine Mobilstation aufgrund der limitierten Rechenleistung die adaptive Modulation möglicherweise nicht durchführen. Auch wenn die adaptive Modulation auf beiden Seiten verwendet wird, wird meistens nicht dasselbe adaptive Modulationsverfahren verwendet. Die beiden Seiten können unterschiedliche Systemanforderungen haben, z. B. kann die Basisstation andere Anforderungen zu erfüllen haben wie die Mobilstation, so dass die oben genannte Voraussetzung nicht zu erfüllen ist.Further, some embodiments may be used even if the transmitter and the receiver do not use the same adaptive modulation technique. This is the case with most practical ones Because not every system uses bilateral adaptive modulation. For example, sometimes a mobile station may not be able to perform the adaptive modulation due to the limited computational power. Even if adaptive modulation is used on both sides, the same adaptive modulation method is usually not used. The two sides may have different system requirements, e.g. For example, the base station may have other requirements to meet than the mobile station, so that the above requirement is not met.
Auch wenn die vorhergehenden Ausführungsbeispiele die Modulationsverfahren für jeweils einen Subträger separat identifizieren, ist es gemäß weiterer Ausführungsbeispiele auch möglich, das für mehrere Subträger gemeinsam verwendete Modulationsverfahren zu identifizieren, sofern beispielsweise aufgrund des geringen Frequenzabstandes bei der Entscheidung für das verwendete Modulationsverfahren senderseitig mehrere Subträger gemeinsam betrachtet oder im Hinblick auf diese Entscheidung zu einem Subband zusammengefasst werden.Although the preceding embodiments separately identify the modulation methods for each subcarrier, according to further embodiments it is also possible to identify the modulation method used in common for several subcarriers, if, for example, several subcarriers are considered together at the transmitter side on the transmitter side due to the small frequency spacing in the decision for the modulation method used or combined into a subband in view of this decision.
Die in der vorstehenden Beschreibung, den nachfolgenden Ansprüchen und den beigefügten Figuren offenbarten Merkmale können sowohl einzeln wie auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung eines Ausführungsbeispiels in ihren verschiedenen Ausgestaltungen von Bedeutung sein und implementiert werden.The features disclosed in the foregoing description, the appended claims and the appended figures may be taken to be and effect both individually and in any combination for the realization of an embodiment in its various forms.
Obwohl manche Aspekte im Zusammenhang mit einer Vorrichtung beschrieben wurden, versteht es sich, dass diese Aspekte auch eine Beschreibung des entsprechenden Verfahrens darstellen, sodass ein Block oder ein Bauelement einer Vorrichtung auch als ein entsprechender Verfahrensschritt oder als ein Merkmal eines Verfahrensschrittes zu verstehen ist. Analog dazu stellen Aspekte, die im Zusammenhang mit einem oder als ein Verfahrensschritt beschrieben wurden, auch eine Beschreibung eines entsprechenden Blocks oder Details oder Merkmals einer entsprechenden Vorrichtung dar.Although some aspects have been described in the context of a device, it will be understood that these aspects also constitute a description of the corresponding method, so that a block or a component of a device is also to be understood as a corresponding method step or as a feature of a method step. Similarly, aspects described in connection with or as a method step also represent a description of a corresponding block or detail or feature of a corresponding device.
Je nach bestimmten Implementierungsanforderungen können Ausführungsbeispiele der Erfindung in Hardware oder in Software implementiert sein. Die Implementierung kann unter Verwendung eines digitalen Speichermediums, beispielsweise einer Floppy-Disk, einer DVD, einer Blu-Ray Disc, einer CD, eines ROM, eines PROM, eines EPROM, eines EEPROM oder eines FLASH-Speichers, einer Festplatte oder eines anderen magnetischen oder optischen Speichers durchgeführt werden, auf dem elektronisch lesbare Steuersignale gespeichert sind, die mit einer programmierbaren Hardwarekomponente derart zusammenwirken können oder zusammenwirken, dass das jeweilige Verfahren durchgeführt wird.Depending on particular implementation requirements, embodiments of the invention may be implemented in hardware or in software. The implementation may be performed using a digital storage medium, such as a floppy disk, a DVD, a Blu-Ray Disc, a CD, a ROM, a PROM, an EPROM, an EEPROM or FLASH memory, a hard disk, or other magnetic disk or optical memory are stored on the electronically readable control signals, which can cooperate with a programmable hardware component or cooperate such that the respective method is performed.
Eine programmierbare Hardwarekomponente kann durch einen Prozessor, einen Computerprozessor (CPU = Central Processing Unit), einen Grafikprozessor (GPU = Graphics Processing Unit), einen Computer, ein Computersystem, einen anwendungsspezifischen integrierten Schaltkreis (ASIC = Application-Specific Integrated Circuit), einen integrierten Schaltkreis (IC = Integrated Circuit), ein Ein-Chip-System (SOC = System an Chip), ein programmierbares Logikelement oder ein feldprogrammierbares Gatterarray mit einem Mikroprozessor (FPGA = Field Programmable Gate Array) gebildet sein.A programmable hardware component may be integrated by a processor, a central processing unit (CPU), a graphics processing unit (GPU), a computer, a computer system, an application-specific integrated circuit (ASIC) Circuit (IC), a system on chip (SOC), a programmable logic element or a field programmable gate array with a microprocessor (FPGA = Field Programmable Gate Array) may be formed.
Das digitale Speichermedium kann daher maschinen- oder computerlesbar sein. Manche Ausführungsbeispiele umfassen also einen Datenträger, der elektronisch lesbare Steuersignale aufweist, die in der Lage sind, mit einem programmierbaren Computersystem oder einer programmierbare Hardwarekomponente derart zusammenzuwirken, dass eines der hierin beschriebenen Verfahren durchgeführt wird. Ein Ausführungsbeispiel ist somit ein Datenträger (oder ein digitales Speichermedium oder ein computerlesbares Medium), auf dem das Programm zum Durchführen eines der hierin beschriebenen Verfahren aufgezeichnet ist.The digital storage medium may therefore be machine or computer readable. Thus, some embodiments include a data carrier having electronically readable control signals capable of interacting with a programmable computer system or programmable hardware component such that one of the methods described herein is performed. One embodiment is thus a data carrier (or a digital storage medium or a computer readable medium) on which the program is recorded for performing any of the methods described herein.
Allgemein können Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung als Programm, Firmware, Computerprogramm oder Computerprogrammprodukt mit einem Programmcode oder als Daten implementiert sein, wobei der Programmcode oder die Daten dahin gehend wirksam ist bzw. sind, eines der Verfahren durchzuführen, wenn das Programm auf einem Prozessor oder einer programmierbaren Hardwarekomponente abläuft. Der Programmcode oder die Daten kann bzw. können beispielsweise auch auf einem maschinenlesbaren Träger oder Datenträger gespeichert sein. Der Programmcode oder die Daten können unter anderem als Quellcode, Maschinencode oder Bytecode sowie als anderer Zwischencode vorliegen.In general, embodiments of the present invention may be implemented as a program, firmware, computer program, or computer program product having program code or data, the program code or data operative to perform one of the methods when the program resides on a processor or a computer programmable hardware component expires. The program code or the data can also be stored, for example, on a machine-readable carrier or data carrier. The program code or the data may be present, inter alia, as source code, machine code or bytecode as well as other intermediate code.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel ist ferner ein Datenstrom, eine Signalfolge oder eine Sequenz von Signalen, der bzw. die das Programm zum Durchführen eines der hierin beschriebenen Verfahren darstellt bzw. darstellen. Der Datenstrom, die Signalfolge oder die Sequenz von Signalen kann bzw. können beispielsweise dahin gehend konfiguriert sein, um über eine Datenkommunikationsverbindung, beispielsweise über das Internet oder ein anderes Netzwerk, transferiert zu werden. Ausführungsbeispiele sind so auch Daten repräsentierende Signalfolgen, die für eine Übersendung über ein Netzwerk oder eine Datenkommunikationsverbindung geeignet sind, wobei die Daten das Programm darstellen.Another embodiment is further a data stream, a signal sequence, or a sequence of signals that represents the program for performing any of the methods described herein. The data stream, the signal sequence or the sequence of signals can be configured, for example, to be transferred via a data communication connection, for example via the Internet or another network. Embodiments are also data representative signal sequences suitable for transmission over a network or data communication link, the data representing the program.
Ein Programm gemäß einem Ausführungsbeispiel kann eines der Verfahren während seiner Durchführung beispielsweise dadurch umsetzen, dass dieses Speicherstellen ausliest oder in diese ein Datum oder mehrere Daten hinein schreibt, wodurch gegebenenfalls Schaltvorgänge oder andere Vorgänge in Transistorstrukturen, in Verstärkerstrukturen oder in anderen elektrischen, optischen, magnetischen oder nach einem anderen Funktionsprinzip arbeitenden Bauteile hervorgerufen werden. Entsprechend können durch ein Auslesen einer Speicherstelle Daten, Werte, Sensorwerte oder andere Informationen von einem Programm erfasst, bestimmt oder gemessen werden. Ein Programm kann daher durch ein Auslesen von einer oder mehreren Speicherstellen Größen, Werte, Messgrößen und andere Informationen erfassen, bestimmen oder messen, sowie durch ein Schreiben in eine oder mehrere Speicherstellen eine Aktion bewirken, veranlassen oder durchführen sowie andere Geräte, Maschinen und Komponenten ansteuern.For example, a program according to one embodiment may implement one of the methods during its execution by, for example, reading or writing one or more data into memory locations, optionally switching operations or other operations in transistor structures, amplifier structures, or other electrical, optical, magnetic or caused by another operating principle working components. Accordingly, by reading a memory location, data, values, sensor values or other information can be detected, determined or measured by a program. A program can therefore acquire, determine or measure quantities, values, measured variables and other information by reading from one or more storage locations, as well as effect, initiate or execute an action by writing to one or more storage locations and control other devices, machines and components ,
Die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele stellen lediglich eine Veranschaulichung der Prinzipien der vorliegenden Erfindung dar. Es versteht sich, dass Modifikationen und Variationen der hierin beschriebenen Anordnungen und Einzelheiten anderen Fachleuten einleuchten werden. Deshalb ist beabsichtigt, dass die Erfindung lediglich durch den Schutzumfang der nachstehenden Patentansprüche und nicht durch die spezifischen Einzelheiten, die anhand der Beschreibung und der Erläuterung der Ausführungsbeispiele hierin präsentiert wurden, beschränkt sei.The embodiments described above are merely illustrative of the principles of the present invention. It will be understood that modifications and variations of the arrangements and details described herein will be apparent to others of ordinary skill in the art. Therefore, it is intended that the invention be limited only by the scope of the appended claims and not by the specific details presented in the description and explanation of the embodiments herein.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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