DE10319334A1

DE10319334A1 - Verfahren und Vorrichtung zur korrelativen Schätzung eines Mobilfunkkanals

Info

Publication number: DE10319334A1
Application number: DE10319334A
Authority: DE
Inventors: Martin Krüger; Ralf Heddergott; Claudiu Krakowski
Original assignee: Infineon Technologies AG
Current assignee: Intel Deutschland GmbH
Priority date: 2003-04-29
Filing date: 2003-04-29
Publication date: 2004-11-25
Anticipated expiration: 2023-04-30
Also published as: CN1282375C; DE10319334B4; US7310395B2; CN1543237A; US20040218703A1

Abstract

Bei einem Verfahren zur korrelativen Schätzung eines Mobilfunkkanals auf der Basis einer über den Mobilfunkkanal übertragenen Trainingssequenz (TS) wird eine Folge von P empfangenen Symbolen mit einer Teilfolge der Länge P der Trainingssequenz zur Berechnung eines ersten geschätzten Kanalkoeffizienten DOLLAR I1 korreliert. Ferner wird dieselbe Folge von P empfangenen Symbolen mit zumindestens einigen der um +- 1, +- 2, ..., +- (Lt - 1) Symbolpositionen verschobenen Teilfolgen der Trainingssequenz (TS) zur Berechnung weiterer geschätzter Kanalkoeffizienten DOLLAR I2 korreliert.

Description

Verfahren und Vorrichtung zur korrelativen Schätzung eines Mobilfunkkanals Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur korrelativen Schätzung eines Mobilfunkkanals.

Mobil- und Basisstationen eines Mobilfunksystems senden und empfangen digital modulierte Hochfrequenzsignale. Durch Reflexion, Streuung und Beugung der Hochfrequenzsignale an Hindernissen wie z.B. Gebäuden oder dergleichen sind die über den Mobilfunkkanal übertragenen, empfangenen Signale linear verzerrt. Die Verzerrung kann durch die Kanalimpulsantwort beschrieben werden. Um eine Entzerrung des empfangenen Signals zu ermöglichen, muss der Empfänger die Kanalimpulsantwort des Mobilfunkkanals kennen. Da sich die Kanalcharakteristik ständig ändert, führt der Empfänger in schneller Wiederholung Kanalschätzungen zur Ermittlung und Aktualisierung der Kanalimpulsantwort durch. Zu diesem Zweck strahlt der Sender in jedem Burst eine Trainingssequenz aus, die dem Empfänger bekannt ist. Der Empfänger vergleicht die empfangene Trainingssequenz mit der (bekannten) ausgesendeten Trainingssequenz und ermittelt aus diesem Vergleich die Kanalimpulsantwort.

Der Mobilfunkstandard GSM (Global System for Mobile Communication) und dessen Weiterentwicklung EDGE (Enhanced Data Rates for GSM Evolution) sind TMDA-Verfahren (Time Division Multiple Access). Beide Verfahren verwenden eine burstweise Signalübertragung. Die Struktur eines GSM-Bursts ist identisch mit der Struktur eines EDGE-Bursts und in 1 dargestellt. Der Burst umfasst 148 Symbole s₀, s₁,..., s₁₄₇. Die ersten drei Symbole s₀, s₁, s₂ im Abschnitt LTS (Left Tail Symbols) sind Anfangssymbole. Der folgende Burstabschnitt LDS (Left Data Symbols) enthält erste Datensymbole s₃, ..., s₆₀. Die Trainingssequenz TS wird durch die Symbole s₆₁, ..., s₈₆ gebildet. Der Burstabschnitt RDS (Right Data Symbols) enthält Datensymbole s₈₇, ..., s₁₄₄. Der Abschnitt RTS (Right Tail Symbols) am Ende des Bursts enthält weitere drei Symbole s₁₄₅, s₁₄₆, s₁₄₇.

Die Symbole der Trainingssequenz TS sind immer +1 oder –1. Im GSM-Fall gilt dies auch für die anderen Symbole, da GSM ein 2-wertiges Modulationsalphabet (GMSK-Modulation) verwendet. Im EDGE-Standard ist eine 8-PSK-Modulation (Phase Shift Keying) definiert, deren Symbolalphabet acht unterschiedliche komplexe Symbole umfasst. 8-PSK-Symbole werden inkrementell um den Winkel φ = e^j3π/8 rotiert, während GMSK-Symbole inkrementell um den Winkel φ = e^jπ/2 rotiert werden. Dabei bezeichnet j die imaginäre Einheit. Die Entzerrung von 8-PSK-Symbolen ist somit wesentlich anfälliger gegenüber Kanalschätzfehlern als die Entzerrung von GMSK-Symbolen.

Wie allgemein bekannt, kann der Mobilfunkkanal zwischen einem Sender S und einem Empfänger E als ein Übertragungsfilter H mit Kanalkoeffizienten h_k modelliert werden. Dies ist in 2 dargestellt. Der Sender S speist Sendesymbole s_k in den Übertragungskanal, d.h. das Übertragungsfilter H, ein. Durch einen Modellsummierer SU wird ein additiver Rauschbeitrag n_k berücksichtigt, welcher den mit h_k gefilterten Sendesymbolen s_k am Ausgang des Übertragungsfilters H hinzuaddiert wird.

Der Index k bezeichnet die diskrete Zeit in Zeiteinheiten des Symboltaktes. Die durch das Übertragungsfilter H gefilterten und mit Rauschen überlagerten Sendesignale s_k werden als Empfangssignal x_k durch den Empfänger E empfangen. Das Empfangssignal x_k ergibt sich durch Faltung der Folge der ausgesendeten Symbole mit der Kanalimpulsantwort plus dem Rauschbeitrag:

wobei L die Ordnung des durch das Filter H modellierten Übertragungskanals darstellt.

3 zeigt ein Kanalmodell-Filter H der Ordnung L. Das Filter H umfasst ein Schieberegister bestehend aus L Speicherzellen Z. Vor und hinter jeder Speicherzelle Z befinden sich jeweils Abgriffe (insgesamt L+1 Stück), die zu Multiplizierern führen, welche die Werte der über einen Eingang IN im Symboltakt T^–1 in das Schieberegister eingeschobenen Symbole s_k, s_k–1, ..., s_k–L mit den entsprechenden L+1 Kanalkoeffizienten h₀, h₁, ...,h_L multiplizieren. L+1 wird auch als die Länge der Kanalimpulsantwort bezeichnet. Eine Ausgabestufe AD des Filters H addiert die Ausgänge der L+1 Multiplizierer auf, es ergibt sich somit ein Ausgangssignal OUT gemäß Gleichung 1.

Für die Kanalschätzung wird nun angenommen, dass der Empfänger zumindest so genau mit den Burstgrenzen synchronisiert ist, dass L+1 Elemente des Trägers

die Kanalimpulsantwort repräsentieren. D.h., die tatsächliche Kanalimpulsantwort wird durch L+1 Elemente dieses Trägers gebildet, die übrigen Elemente des Trägers sind 0. Bei einer perfekten Synchronisation mit den Burstgrenzen sind die ersten L Kanalkoeffizienten h_–L, ..., h_–1 = 0 und h₀, h₁, ..., h_L des Trägers sind die in Gleichung 1 angegebenen Kanalkoeffizienten. Zur Vermeidung einer zu aufwändigen mathematischen Darstellung wird auf eine unterschiedlich Notation der in Gleichung (1) auftretenden Kanalkoeffizienten und der in Gleichung (2) angegebenen Elemente h_–L, ..., h_L des Trägers h verzichtet.

Werden als übertragene Symbole die Symbole der Trainingssequenz TS betrachtet, ergibt sich aus Gleichung (1) in Verbindung mit Gleichung (2) die Beziehung

Die empfangenen Symbole im Zeitintervall [k₁, k₂] folgen aus

Im Folgenden wird für die Trainingssymbole die Abkürzung [s₆₁ ... s₈₆] = [t₀ ... t₂₅] verwendet. Die Trainingssequenz TS kann durch den Vektor

dargestellt werden. Das hochgestellt T (transponiert) besagt, dass es sich bei t um einen Spaltenvektor handelt. Die Trainingssequenz TS weist somit eine Periodizität bezüglich einer Teilsequenz der Länge P auf. Für GSM/EDGE gilt P = 16.

Ferner besitzt die Trainingssequenz TS die Eigenschaft, dass jeder Teilvektor der Länge 16 (allgemein: der Länge P)

orthogonal gegenüber nicht-trivialer zyklischer Positionsverschiebungen τ im Intervall τ∊[1,6] ist, d.h.

Im Stand der Technik sind zwei Ansätze zur Schätzung der Kanalimpulsantwort bekannt. Im ersten Ansatz wird die Kanalimpulsantwort nach dem Verfahren der kleinsten Quadrate (Least Square Estimation: LSE) auf der Basis der Gleichung (4) geschätzt. Die Gleichung (4) lässt sich durch das Verfahren der kleinsten Quadrate lösen, da sämtliche Elemente der Matrix bekannte Symbole aus der Trainingssequenz TS sind. Um eine Überbestimmung des Gleichungssystems (4) zu vermeiden, muss die Anzahl der unbekannten Kanalkoeffizienten [h_–L ... h_L] des Trägers auf L+1 (die Länge der Kanalimpulsantwort) reduziert werden. Dies erfordert eine genauere Synchronisation, welche zusätzlichen Aufwand erforderlich macht (es ist zu beachten, dass vor dieser Synchronisation nicht, bekannt ist, welche L+1 Elemente des Kanalimpulsantwort-Trägers h die Kanalkoeffizienten [h₀ ... h_L] repräsentiert).

Ein weiteres im Stand der Technik bekanntes Verfahren zum Schätzen der Kanalimpulsantwort besteht in der Korrelation des Kernels t₁₆ (5, 0) = [t₅ ... t₂₀] der Trainingssequenz mit den empfangenen Symbolen. Die fünf linken und die fünf rechten Elemente der gesamten Trainingssequenz stellen Wiederholungen des Kernels der Trainingssequenz dar. Der Korrelationsalgorithmus lautet:

wobei ĥ₁ die 2L+1 Schätzwerte für die Parameter des Kanalimpulsantwort-Trägers h nach Gleichung (2) sind. Die größten benachbarten L+1 Schätzwerte der 2L+1 Korrelationswerte ĥ₁ stellen die L+1 geschätzten Kanalkoeffizienten gemäß Gleichung (1) dar. Die korrelative Ermittlung der Kanalkoeffizienten ermöglicht also gleichzeitig die Synchronisation des Empfängers.

Gemäß Gleichung (8) läuft das Korrelationsfenster über die empfangenen Symbole, d.h. die verzerrte Trainingssequenz. 4 verdeutlicht den herkömmlichen Korrelationsprozess für L = 6. Der empfangene Burst ergibt sich aus der Überlagerung der 13 (allgemein: 2L+1) empfangenen Burst-Komponenten B_–6, ..., B₀, ..., B₆, die sich gemäß Gleichung (3) wiederum aus dem gesendeten Burst durch eine jeweilige Verschiebung um eine Symbolzeitdauer und einer Gewichtung mit den Kanalkoeffi zienten ergeben. Der Kasten mit der Diagonallinie repräsentiert den jeweiligen Kernel der empfangenen Trainingssequenz. Für die empfangene Burst-Komponente B_–6 ist dieser Kernel mit dem Bezugszeichen K bezeichnet. Zu beiden Seiten des Kernels K liegen jeweils die fünf Datensymbole, die Wiederholungen eines Teils des Kernels K sind. Das Bezugszeichen TS bezeichnet hier die Trainingssequenz der empfangenen Burst-Komponente B_–6,.

Der Kernel der unverzerrten Trainingssequenz ist im unteren Teil der 4 für drei verschiedene Zeitlagen (l = –6, 0, +6) dargestellt. Durch die Korrelation des gesamten empfangenen Bursts mit der unverzerrten Trainingssequenz zum Zeitpunkt 1 = 0 werden sämtliche über den Kanal übertragene Bursts-Komponenten bis auf die mit dem Kanalkoeffizient h₀ gewichtete Burst-Komponente B₀ unterdrückt. Das Korrelationsergebnis beträgt daher 16h₀ (da der Kernel 16 Symbole umfasst). Durch die Verschiebung des Zeitfensters nach links oder nach rechts werden die anderen Kanalkoeffizienten erhalten.

4 macht deutlich, dass bei der Berechnung von h₀ die Korrelationen mit den Burst-Komponenten B_–6 und B₆ jeweils eine Multiplikation mit einem unbekannten Datensymbol (s₈₇ bzw. s₆₀) enthalten. Die anderen Korrelationsergebnisse enthalten eine Vielzahl von Multiplikationen von unverzerrten Symbolen der Trainingssequenz mit unbekannten Datensymbolen. Dies wird besonders deutlich für die bei der Berechnung der Kanalkoeffizienten h_–6 und h₆ verwendeten Korrelationsfenster F_–6 und F₆. Als Folge davon ergeben sich signifikante Korrelationsfehler.

In der deutschen Offenlegungsschrift DE 100 43 742 A1 ist ein Verfahren zur korrelativen Schätzung der Kanalimpulsantwort beschrieben, bei welchen das Korrelationsfenster über die empfangenen Datensymbole läuft.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, mittels welchem eine möglichst genaue Schätzung der Kanalimpulsantwort möglich ist. Ferner zielt die Erfindung darauf ab, eine Vorrichtung zur Schätzung der Kanalimpulsantwort mit möglichst hoher Genauigkeit zu schaffen.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabenstellung wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst.

Die Erfindung geht davon aus, dass die über den Mobilfunkkanal übertragene Trainingssequenz die Eigenschaft aufweist, dass eine Teilfolge einer vorgegebenen Länge P der Trainingssequenz gegenüber den um bis zu Lt Folgegliedern verschobenen Teilfolgen orthogonal ist. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird eine Folge von P empfangenen Symbolen mit einer Teilfolge der Länge P der Trainingssequenz zur Berechnung eines ersten geschätzten Kanalkoeffizienten korreliert. Anschließend wird dieselbe Folge von P empfangenen Symbolen mit zumindest einigen der um ±1, ±2, ..., ±(Lt–1) Symbolpositionen verschobenen Teilfolgen der Trainingssequenz zur Berechnung weiterer geschätzter Kanalkoeffizienten korreliert.

Das erfindungsgemäße Verfahren unterscheidet sich somit von den bekannten Verfahren dadurch, dass das Korrelationsfenster nicht über die empfangenen Symbole läuft (sämtliche Korrelationen verwenden dieselbe empfangene Folge von Symbolen), sondern der Kernel der Trainingssequenz positionsweise verschoben wird. Dies ermöglicht eine wesentlich fehlerärmere korrelative Berechnung der Kanalimpulsantwort als im Stand der Technik.

Eine vorteilhafte Variante der Erfindung besteht darin, dass für die Berechnung des Lt-ten Kanalkoeffizienten eine ein Symbol früher als die Folge von P empfangenen Symbolen empfangene erste Folge von P empfangenen Symbolen (d.h. anschaulich die um eine Symbolzeitdauer nach links verschobene empfangene Symbolfolge) mit der um Lt–1 Symbolpositionen in Richtung zunehmender Indizes verschobenen Teilfolge der Länge P der Trainingssequenz korreliert wird. Auf diese Weise wird der Korrelationsfehler für die Berechnung des Lt-ten Korrelationskoeffizienten klein gehalten. In entsprechender Weise können auch weitere (Lt+1, Lt+2, ...) Kanalkoeffizienten berechnet werden.

In analoger Weise kennzeichnet sich eine vorteilhafte Verfahrensvariante dadurch, dass eine ein Symbol später als die Folge von P empfangenen Symbolen empfangene zweite Folge von P empfangenen Symbolen (d.h. anschaulich die um eine Symbolzeitdauer nach rechts verschobene Symbolfolge) mit der um Lt–1 Symbolpositionen in Richtung abnehmender Indizes verschobenen Teilfolge der Länge P der Trainingssequenz zur Berechnung des -Lt-ten Kanalkoeffizienten korreliert wird. In entsprechender Weise können auch weitere (-Lt–1, -Lt–2, ...) Kanalkoeffizienten berechnet werden.

Bei einer vorteilhaften Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist die Trainingssequenz die im GSM- oder EDGE-Standard definierte Trainingssequenz, welche eine Kernel-Länge P = 16 aufweist.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert; in dieser zeigt:
1 die Struktur eines Datenbursts, welcher eine Trainingssequenz aufweist;
2 eine schematische Darstellung eines Modells des physikalischen Übertragungskanals;
3 den Aufbau eines Modell-Filters zur Modellierung des Übertragungskanals;
4 eine schematische Darstellung des Korrelationsprozesses zur Bestimmung der Kanalimpulsantwort nach dem Stand der Technik;
5 die Matrixgleichung zur Bestimmung der Fehlermatrix bei einer Korrelation nach dem Stand der Technik;
6 die nach der Gleichung in 5 berechnete Fehlermatrix;
7 eine schematische Darstellung des Korrelationsprozesses zur Bestimmung der Kanalimpulsantwort nach der Erfindung; und
8 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Kanalschätzers.
Zunächst wird erläutert, aus welchem Grund bei der im Stand der Technik bekannten korrelativen Schätzung der Kanalimpulsantwort gemäß 4 ein relativ großer Schätzfehler auftritt. Nach Gleichung (8) ergibt sich für die geschätzten Elemente des Trägers der Kanalimpulsantwort der folgende Ausdruck
dabei wird folgende Definition verwendet:
Die Korrelationsmatrix R^(L) wird durch den folgenden Ausdruck definiert:
mit
Die Korrelationsmatrix R^(L) weist die Dimension (2L+1) × (2L+1) auf. Mit Hilfe der Korrelationsmatrix R^(L) kann Gleichung (8) in Vektor-Schreibweise geschrieben werden:
dabei ist der Vektor z_n durch den Ausdruck z_n = [z_n,–L ... z_n,0 ... z_n,L]^T definiert.
Der letzte Term in Gleichung (12) stellt eine Definition des Fehlervektors z dar, welcher die Abweichung der tatsächlichen Kanalimpulsantwort h von der geschätzten Kanalimpulsantwort ĥ zum Ausdruck bringt.
Der Fehlervektor z ergibt sich aus zwei Beiträgen
Die durch Rauschen erzeugten Korrelationsfehler werden durch den Vektor z_n dargestellt, während der Vektor z_c den Korrelationsfehler repräsentiert, der durch die Korrelation von Trainingssymbolen mit unbekannten empfangenen Datensymbolen zurückgeht. Es ergibt sich
Der letzte Term der Gleichung (14) definiert die Korrelationsfehlermatrix C^(L). I ist die Identitätsmatrix.
Um die nicht verschwindenden (Wert ungleich 0) Elemente der Korrelationsfehlermatrix C^(L) zu finden, werden zunächst die Werte r_λ für λ = –12, ..., 0, ..., 12 bestimmt. Es ergibt sich der in 5 dargestellte Ausdruck.
Nach Subtrahieren der Identitätsmatrix I ergibt sich die in 6 dargestellte Korrelationsfehlermatrix C^(L) mit L = 0, 1, 2, ..., 6.
Da jede Zeile der Korrelationsfehlermatrix Elemente mit einem Wert ungleich 0 enthält, ist der auf die Korrelation zurückgehende Fehler bei L = 6 für die meisten Kanalimpulsantworten signifikant. Für L = 2 treten keine Korrelationsfehler auf. Für L = 3 treten lediglich kleine Korrelationsfehler auf, und auch nur dann, wenn h_–L oder h_L Werte ungleich 0 sind. Es ist zu beachten, dass selbst dann, wenn eine längere Trainingssequenz verwendet würde (d.h. empfangene Nutzdaten durch Trainingssequenz-Symbole ersetzt würden) Fehler durch die Seitenbereiche der Autokorrelationsfunktion für Zeitverzögerungen größer als fünf auftreten würden.
Im Stand der Technik müssen die auf Rauschen und Korrelation zurückgehenden Fehler durch einen zweiten Schätzschritt entfernt werden. Der zweite Schätzschritt basiert immer auf einer LSE-Berechnung und erfordert die Auswahl von L+1 Kanalparametern [ĥ_–L+i ... ĥ_i] aus den Schätzwerten des Trägers der geschätzten Kanalimpulsantwort. Die durch die Korrelation erzeugten systematischen Fehler können zu einer falschen Auswahl der "richtigen" geschätzten Kanalparameter aus dem Träger führen. In diesem Fall kann die Kanalschätzung nicht mehr durch eine weitere Datenverarbeitung verbessert werden.
Erfindungsgemäß werden die Korrelationen zum Schätzen der Kanalparameter nach der folgenden Gleichung
vorgenommen. Das Korrelationsfenster bewegt sich nicht über die empfangenen Symbole sondern über die im Empfänger bekannte Trainingssequenz. Für l = –6 und l = 6 gerät der Korrelationsvektor [t_5-1 ... t_20-1] aus der Trainingssequenz heraus. Deswegen wird in diesen Fällen das Datenfenster jeweils um eine Position verschoben.
Mit einem jeweils um eine weitere Position nach links bzw. rechts verschobenen Datenfenster können in analoger Weise auch weitere geschätzte Kanalkoeffizienten
bzw.
berechnen werden.
Für den Träger der geschätzten Kanalparameter ergibt sich der folgende Ausdruck:

mit
Der durch die Korrelation erzeugte Fehler ist
Die Korrelationsfehlermatrix lautet:
Die Elemente mit einem Wert ungleich 0 der Korrelationsfehlermatrix sind im Folgenden aufgelistet:
Die Korrelationsfehlermatrix weist somit die folgenden Eigenschaften auf:

– Die für den Trägerabschnitt [h_–4 ... h₊₄] geschätzten Kanalparameterwerte weisen keinen korrelationsbedingten Fehler auf.
– Der Schätzwert für h_–5 weist nur dann einen korrelationsbedingten Fehler auf, wenn h₊₆ ungleich 0 ist. In diesem Fall beträgt der tatsächliche Wert von h_–5 den Wert 0 und liegt nicht innerhalb der sieben Kanalparameter umfassenden Kanalimpulsantwort.
– Gleiches gilt für den Schätzwert von h₅ im Hinblick auf h_–6.
– Gleiches gilt für h_–6 im Hinblick auf h₊₅ und h₊₆.
– Gleiches gilt für h₊₆ im Hinblick auf h_–5 und h_–6.

7 verdeutlicht das erfindungsgemäße Korrelationsverfahren zur Schätzung der Kanalimpulsantwort. Wie in 4 ist im oberen Bereich der 7 der aus den überlagerten Burst-Komponenten B_–6, ..., B₀, ..., B₆ bestehende empfangene Burst dargestellt. Die Korrelation für die Bestimmung des Kanalparameters h₀ erfolgt in gleicher Weise wie in 4, d.h. durch Multiplikation des Kernels T₀ der Form [t₅ ... t₂₀] mit dem überlagerten Burst, wobei sich als Korrelationsergebnis 16h₀ ergibt. Gleichzeitig wird der Burst gemäß Gleichung (14) auch mit den zyklisch verschobenen Kernels [t_5-1 ... t_20-1] korreliert, wobei l = –5, –4, –3, –2, –1, 1, 2, 3, 4, 5 ist. In 7 sind die zyklisch verschobenen Kernels T₁ der oben angegebenen Form für l = 1, 2, 3, 4, 5 dargestellt. Lediglich bei den Multiplikationen der Burst-Komponente B_–6 und der Burst-Komponente B₆ mit den zyklisch verschobenen Kernels T₁, l = –5, ..., 5, findet eine Multiplikation mit einem unbekannten verzerrten Datenwert s₈₇h_–6 bzw. s₆₀h₆ statt. Ansonsten werden ausschließlich bekannte Trainingssymbole mit durch Kanalparameter gewichteten Trainingssymbolen multipliziert.
Zur Berechnung des geschätzten Kanalparameters h₆ wird derselbe zyklisch verschobene Kernel T₅ der Trainingssequenz eingesetzt, der auch für die Berechnung des geschätzten Kanalparameters ĥ₅ verwendet wird. Die Korrelation wird jedoch um einen Zeitschritt später als die Korrelationen für l = –5, ..., 5 durchgeführt.
Die in 7 veranschaulichte korrelative Berechnung einer Kanalimpulsantwort lässt sich für Werte L > 6 erweitern, wobei dann jedoch größere korrelationsbedingte Fehler bei der Berechnung der weiteren Kanalkoeffizienten hingenommen werden müssen.
Nach der Ermittlung sämtlicher Kanalparameter
des Trägers der Kanalimpulsantwort gemäß den Gleichungen (15) und (16) können die tatsächlichen Kanalparameter (L+1 Stück) als diejenigen benachbarten L+1 geschätzten Parameter des Trägers der Kanalimpulsantwort identifiziert werden, die die größten Korrelationsergebnisse aufweisen.
8 zeigt eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen korrelativen Kanalschätzers CE. Dem Kanalschätzer CE werden die Abtastwerte x_k des empfangenen Bursts im Bereich der Trainingssequenz, siehe 7, zugeleitet. Die Trainingssequenz (Gleichung (5)) ist dem Kanalschätzer CE bekannt. Als Ergebnis der Kanalschätzung stellt der Kanalschätzer CE Schätzwerte ĥ₀, ..., ĥ₆ für die tatsächlichen Kanalparameter h₀, ..., h₆ zur Verfügung.
Der Kanalschätzer CE kann sowohl in Hardware als auch als Firmware-Lösung mittels eines DSP (Digital Signal Processor) realisiert werden. Aufgrund des komplexen Verarbeitungsablaufs und der Durchführung einer Vielzahl von Multiplikations- und Akkumulations-Operationen erscheint eine Implementierung in Firmware bevorzugt.

Claims

Verfahren zur korrelativen Schätzung eines Mobilfunkkanals auf der Basis einer über den Mobilfunkkanal übertragenen Trainingsequenz (TS), die die Eigenschaft aufweist, dass eine Teilfolge einer vorgegebenen Länge P der Trainingssequenz gegenüber den um bis zu Lt Folgengliedern verschobenen Teilfolgen orthogonal ist, mit den Schritten: (1) Korrelieren einer Folge von P empfangenen Symbolen mit der Teilfolge der Länge P der Trainingssequenz zur Berechnung eines ersten geschätzten Kanalkoeffizienten
(2) Korrelieren derselben Folge von P empfangenen Symbolen mit zumindest einigen der um ±1, ±2, ..., ±(Lt–1) Symbolpositionen verschobenen Teilfolgen der Trainingssequenz (TS) zur Berechnung einiger weiterer geschätzter Kanalkoeffizienten
Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch den Schritt – Korrelieren einer ein Symbol bzw. mehrere Symbole früher als die Folge von P empfangenen Symbolen empfangenen ersten Folge von P empfangenen Symbolen mit der um Lt–1 Symbolpositionen in Richtung zunehmender Indizes verschobenen Teilfolge der Länge P der Trainingssequenz (TS) zur Berechnung eines ersten zusätzlichen Kanalkoeffizienten
bzw. zur Berechnung mehrerer zweiter zusätzlicher Kanalkoeffizienten.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch den Schritt: – Korrelieren einer ein Symbol bzw. mehrere Symbole später als die Folge von P empfangenen Symbolen empfangenen zweiten Folge von P empfangenen Symbolen mit der um Lt–1 Symbolpositionen in Richtung abnehmender Indizes verschobenen Teilfolge der Länge P der Trainingssequenz (TS) zur Berechnung eines zweiten zusätzlichen Kanalkoeffizienten
bzw. zur Berechnung mehrerer zweiter zusätzlicher Kanalkoeffizienten.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Trainingssequenz die im GSM- oder EDGE-Standard definierte Trainingssequenz mit P = 16 ist.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass Lt = 6 ist.
Korrelator zur korrelativen Schätzung eines Mobilfunkkanals auf der Basis einer über den Mobilfunkkanal übertragenen Trainingsequenz (TS), die die Eigenschaft aufweist, dass eine Teilfolge einer vorgegebenen Länge P der Trainingssequenz gegenüber den um bis zu Lt Folgengliedern verschobenen Teilfolgen orthogonal ist, welcher ausgelegt ist, eine Folge von P empfangenen Symbolen mit einer Teilfolge der Länge P der Trainingssequenz zur Berechnung eines ersten geschätzten Kanalkoeffizienten
zu korrelieren, und dieselbe Folge von P empfangenen Symbolen mit wenigstens einigen der um ±1, ±2, ..., ±(Lt–1) Symbolpositionen verschobenen Teilfolgen der Trainingssequenz zur Berechnung weiterer geschätzter Kanalkoeffizienten
zu korrelieren.