DE10320325B4 - Verfahren zur Übertragung von Kommunikatioanssignalen über ein System mit mehreren Sende- und Empfangselementen - Google Patents

Verfahren zur Übertragung von Kommunikatioanssignalen über ein System mit mehreren Sende- und Empfangselementen Download PDF

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Abstract

Verfahren zur Übertragung von Kommunikationssignalen über ein System mit mehreren Sende- und Empfangselementen, bei dem ein zu übertragender Gesamtdatenstrom in unabhängige Datenströme geteilt wird, daraus ein Sendesignal erzeugt und nach einer Modulation über mehrere Sendeelemente ausgestrahlt und von einem Empfänger über mehrere Empfangselemente als Empfangssignal empfangen wird, wonach das Empfangssignal einer Interferenzunterdrückung unterzogen wird und danach daraus Datenströme detektiert werden, dadurch gekennzeichnet,
– dass der Gesamtdatenstrom in M unabhängige Datenströme mit 1 ≤ M ≤ MTx geteilt wird,
– dass der Sendesignalvektor s durch eine erste Orthogonaltransformation für jeden m-ten Datenstrom, mittels der das Signal über alle Sendeelemente gespreizt wird und durch eine zweite Orthogonaltransformation, die die mit der ersten Orthogonaltransformation transformierten Datenströme für die einzelnen Sendeelemente zusammenfasst, aus einem komplexwertigen Datensymbolvektor xm erzeugt wird und über alle MTx Sendeelemente ausgestrahlt wird,
– dass das Empfangssignal als Empfangsvektor r(n) vor einer Detektion der M empfängerseitigen Datenströme aus...

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Übertragung von Kommunikationssignalen über ein System mit mehreren Sende- und Empfangselementen, bei dem ein zu übertragender Gesamtdatenstrom in unabhängige Datenströme geteilt wird, daraus ein Sendesignal erzeugt, nach einer Modulation über mehrere Sendeelemente ausgestrahlt und von einem Empfänger über mehrere Empfangselemente als Empfangssignal empfangen wird, wonach das Empfangssignal einer Interferenzunterdrückung unterzogen wird und danach daraus Datenströme detektiert werden.
  • Eine wichtige Aufgabe zukünftiger Mobilfunksysteme ist die Bereitstellung von Diensten mit hohen Datenraten. Um diese Anforderungen zu erfüllen, ist eine bessere Auslastung der begrenzten Funkressourcen notwendig, als es in gegenwärtigen Mobilfunknetzen der Fall ist. Systeme mit mehreren Antennen sowohl am Sender als auch am Empfänger bieten die Möglichkeit einer Steigerung der spektralen Effizienz durch die Nutzung räumlicher Kanaleigenschaften. Daher wird gegenwärtig der Einsatz solcher sogenannten MIMO-Systeme (MIMO = Multiple-Input-Multiple-Output) in den Funknetzen der dritten Generation und in künftigen WLAN-Standards (WLAN = wireless local area network = drahtloses lokales Netz) diskutiert.
  • Ein wichtiges Verfahren zur Verbesserung der Empfangsbedingun gen und somit einer möglichen Steigerung der Datenrate einer Kommunikationsverbindung stellen Space-Time-Codes (STC) dar. Ziel dieses Verfahrens ist die Verbesserung der Kanaleigenschaften durch die gezielte Ausnutzung von räumlicher Diversität durch den Einsatz mehrerer Sendeantennen. Beim STC handelt es sich um ein Verfahren mit nur einem gleichzeitig übertragenen Datenstrom (Lager). Wirtschaftlich interessant ist der Einsatz von Space-Time-Codes z. B. im Downlink (Senden von der Basisstation zum mobilen Nutzer) eines Mobilfunksystems, da sich ein erhöhter Implementierungs-Aufwand nur auf die Basisstationen erstreckt und damit eine höhere Kapazität für den Downlink des zellularen Netzes erreicht werden kann.
  • In der Familie der Space-Time-Codes werden zwei Ansätze unterschieden: Space-Time-Block-Codes (STBC) und Space-Time-Trellis-Codes (STTC).
  • Space-Time-Block-Codes werden in Alamouti, S. M.: A simple transmit diversity technique for wireless communications, IEEE Journal an Selected Areas in Communication, 16(8): 1451–1458, 1998 beschrieben. Sie sind lineare Signalisierungsverfahren, welche gleichzeitig unterschiedliche Signale von mehreren Sendeantennen aussenden. Die dadurch entstehende Interferenz kann durch Hinzufügen von Redundanz, d. h. wiederholtes Aussenden der gleichen Signale nach einem bestimmten 'Codierschema', und einer entsprechenden Decodierung am Empfänger vollständig unterdrückt werden. Durch STBC wird ausschließlich ein Diversitätsgewinn basierend auf der im Kanal ggf. vorhandenen räumlichen Senderdiversität erreicht.
  • Space-Time-Trellis-Codes (STTC), wie sie bei Tarokh, V., H. Jafarkhani, A. R. Calderbank: Space-time block codes from orthogonal designs, IEEE Transactions an Information Theory, 45(5), 1456–1467, 1999 beschrieben sind, stellen eine räumliche Erweiterung von Trellis-Codes dar, welche vorhandene räumliche Senderdiversität mittels Trelliscodierung erschließen. Durch STTC wird zusätzlich zu dem räumlichen Diversitätsgewinn ein Codiergewinn durch die Eigenschaften der Trelliscodierung erzielt.
  • Aufgrund der festen Verknüpfung von Codier- und Diversitätsgewinn haben sich Space-Time-Trellis-Codes derzeit noch nicht überzeugend durchsetzen können. Alternativ wird häufig eine Verknüpfung eines beliebigen Codierverfahrens und anschließender Space-Time-Blockcodierung (STBC) angewandt, z. B. mit Turbo-Codes, wie dies bei Bauch, G.: Turbo Entzerrung und Sendeantennen-Diversity mit Space-Time-Codes im Mobilfunk, Fortschritts-Berichte, VDI, Reihe 10 Nr. 660 2001 beschrieben ist.
  • Ein STBC für 2 Sendeantennen wurde 1998 erstmals bei Alamouti (s. o.) vorgestellt. Diese einfache Form der Signalisierung ist allerdings auf 2 Sendeantennen beschränkt. Diese Idee wurde von Tarokh (s. o.) aufgegriffen und auf eine beliebige Anzahl von Sendeantennen erweitert. Gleichzeitig stellte sich allerdings heraus, dass für eine beliebige Anzahl (MTx > 2) von Sendeantennen ein Ratenverlust auftritt. D. h., zum vollständigen Unterdrücken der durch gleichzeitiges Senden verschiedener Sendesymbole entstehenden Interferenz zwischen den einzelnen Sendesignalen sind Ns > MTx Signalisierungszeitpunkte erforderlich.
  • Das erste bekannte MIMO-Verfahren, bei dem eine parallele Übertragung mehrerer Datenströme erfolgt, wurde bei Foschini, G. J.: Layered space-time architecture for wireless communication in a fading environment when using multi-element antennas, Bell Labs Technical Journal, 1996 beschrieben. Die Nutzung mehrerer parallel abgestrahlter Datenströme ergibt eine erheblich größere Datenrate verglichen mit dem Einsatz von STC. Aus diesem Ansatz wurde eine ganze Familie ähnlicher Algorithmen, sogenannter BLAST-Algorithmen (BLAST = Bell Laboratories Layered Space-Time) entwickelt.
  • Die Familie der BLAST-Algorithmen hat zum Ziel, die Datenrate einer Kommunikations-Verbindung durch den Einsatz von MIMO-Techniken zu erhöhen. Zwei wichtigsten Vertreter der BLAST-Algorithmen sind der D-BLAST- und der V-BLAST-Algorithmus.
  • Beim Diagonal-BLAST (D-BLAST) wird zunächst wird der Gesamtdatenstrom in MTx Datenströme, die sogenannten „Lager”, aufgeteilt. Jeder dieser Lager wird unabhängig von allen anderen mit einem Fehlerschutzcode (z. B. einem Faltungscode) versehen. Die dadurch entstehenden codierten Datenblöcke werden jeweils in MTx gleich große Subblöcke aufgeteilt. Jeder dieser Subblöcke wird nacheinander über jeweils eine andere Sendeantenne gesendet. Ein Kanal mit unabhängigem Schwund am Sender wird durch das Wechseln der Sendeantenne innerhalb des Codeworts in einen sich schnell ändernden Kanal transformiert. Diese Signalisierung in Verbindung mit der Decodierung ermöglicht die Nutzung der Senderdiversität am Empfänger.
  • Die verbleibenden Lager werden ebenso über die einzelnen Antennen verteilt, nur in einer anderen Reihenfolge. Letztlich ergibt sich ein Bild von diagonal verlaufenden Subblöcken, die jeweils die codierten Daten eines Lagers repräsentieren. Somit wird die Namensgebung dieses Verfahrens verständlich. Charakteristisch für das D-BLAST-Verfahren ist, dass sich der Gewinn durch Senderdiversität erst nach der Decodierung zeigt.
  • Da sich die praktische Realisierung des D-BLAST-Verfahrens als sehr aufwendig erwiesen hat, wurde ein einfacheres BLAST-Verfahren bei Wolniansky, P. W., G. J. Foschini, G. D. Golden, R. A. Valenzuela: V-BLAST: An architecture for realizing very high data rates over the rich-scattering wireless channel, International Symposium an Signals, Systems and Electronics ISSSE 98, 295–300, 1998 vorgeschlagen. Bei diesem Verfahren werden die Signalströme der einzelnen Datenströme direkt über die jeweiligen Antennen gleichzeitig gesendet. Die Datenströme werden unabhängig voneinander codiert. Das entstehende System kann auch als ein synchrones Mehrnutzer-System aufgefasst werden, bei dem jeder Nutzer (Datenstrom) einen anderen Kanal nutzt. Somit kann die vorhandene Senderdiversität nicht mehr für die einzelnen Datenströme genutzt werden, da jeder Strom nur über eine Kanalrealisierung übertragen wird. Das ist gleichzeitig der wichtigste Unterschied zum D-BLAST-Konzept. Die fehlende Senderdiversität hat eine entsprechend geringere Leistungsfähigkeit des Verfahrens zur Folge.
  • Für die MIMO-Verfahren mit mehreren Datenströmen kann sich unter bestimmten Bedingungen die Notwendigkeit ergeben, eine entsprechend geringere Anzahl von Datenströmen parallel zu übertragen. Es liegt in der Charakteristik der BLAST-Verfahren begründet, dass die „Abschaltung” einzelner Datenströme gleichbedeutend mit dem Auslassen einer Sendeantenne (V-BLAST) ist, bzw. das zeitweise eine Antenne nicht zur Übertragung genutzt wird (D-BLAST). Das wiederum hat eine Verringerung der erzielbaren Senderdiversität zur Folge.
  • Die Grundidee der sogenannten Multi-Stratum-Verfahren ist die vollständige Erschließung der Sendediversität für alle Datenströme. Dadurch ergibt sich insgesamt eine höhere Leistungsfähigkeit. Die Ausnutzung der vollen Sendediversität macht diesen Ansatz gleichzeitig robust in sich zeitlich ändernden Kanalszenarien. Dies ist in Wachsmann, U.; Thielecke, J.; Schotten, H.: Exploiting the Data-Rate Potential of MIMO Channels: Multi-Stratum Space Time Coding. In: 53rd IEEE Vehicular Technology Conference (VTC 2001), 6–9 May 2001, Rhodes, Greece, vol. 1, pp 199–203 aber auch in der EP 1195937 und der WO 2002/030032 A2 beschrieben.”
  • Ein Multi-Stratum-Space-Time-Code, als ein Vertreter der Multi-Stratum-Verfahren nutzt die bekannten Space-Time-Block-Codes (STBC) und erweitert deren Anwendung auf MIMO-Systeme mit mehreren parallel abgestrahlten Datenströmen. Das Ziel ist es, die einzelnen Datenströme raum-zeit-codiert zu übertragen. Dadurch wird sichergestellt, dass jeder Datenstrom von allen Antennen gleichzeitig ausgesendet wird. Der eingesetzte STBC ermöglicht die vollständige Erschließung der vorhandenen Senderdiversität. Die parallel gesendeten Datenströme werden durch eine kanalunabhängige zeitliche Orthogonaltransformation an den einzelnen Antennen zusammengefasst. Somit lässt sich das Signalgemisch aus zeitgleich ausgesendeten Signalen am Empfänger wieder tren nen. Ein gravierender Nachteil der Multi-Stratum-Space-Time-Code-Systeme stellt die Tatsache dar, dass die verwendeten Space-Time-Block-Codes für mehr als 2 Sendeantennen einen Ratenverlust aufweisen. Dieser Ratenverlust führt zu einer Verringerung der Leistungsfähigkeit.
  • Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Übertragungsverfahren für eine beliebige Antennenanzahl anzugeben, bei dem ein Ratenverlust für Systeme mit mehr als zwei Antennen vermieden wird.
  • Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass der Gesamtdatenstrom zunächst in M unabhängige Datenströme mit 1 ≤ M ≤ MTx geteilt wird. Diese Datenströme, die auch Strata genannt werden, können unabhängig codiert und zeitlich interleaved werden.
  • Nach dem Symbolmapping wird der Sendesignalvektor s durch eine erste Orthogonaltransformation für jeden Datenstrom, mittels der das Signal über alle MTx Sendeelemente gespreizt wird und durch eine zweite Orthogonaltransformation, welche die mit der ersten Orthogonaltransformation transformierten M Datenströme für die einzelnen Sendeelemente zusammenfasst, erzeugt und über alle MTx Sendeelemente ausgestrahlt wird. Der Sendesignalvektor s(n) umfasst die Sendesignale für jedes Sendeelement von NS aufeinander folgenden Sendezeitpunkten. Das Verfahren ist im allgemeinen für die Ausstrahlung durch Sendeelemente beschrieben, die insbesondere Sendeantennen darstellen.
  • Empfängerseitig werden die Signale durch Empfangselemente, insbesondere Empfangsantennen aufgenommen. Das Empfangssignal wird als Empfangsvektor r(n) vor einer Detektion der M Datenströme aus dem Empfangsvektor einer Multiplikation mit einer von einer Kanalübertragungsmatrix abhängigen Wichtungsmatrix unterzogen.
  • Somit entsteht eine zweidimensionale Orthogonaltransformation entlang der Sendeelemente sowie entlang der Zeitbasis. Der Vor teil einer solchen allgemeinen Definition der Multi-Stratum-Codes ist die Flexibilität in der Anzahl der Sendeantennen und der Anzahl der zu übertragenen Datenströme. Für die Anzahl der Datenströme gelte: M ≤ min(MTx, MRx). Dieses Übertragungsverfahren kann auf eine beliebige Anzahl Sendeantennen verallgemeinert werden. Im Vergleich mit den Stand der Technik beschriebenen Verfahren wird der durch die Verwendung der Space-Time-Block Codes resultierende Ratenverlust vermieden und somit die Kanalkapazität besser erschlossen. Dieser Vorteil zeigt sich bei der Verwendung von mehr als zwei Sendeantennen.
  • In zwei Varianten des erfindungsgemäßen Verfahrens ist entweder vorgesehen, dass der Gesamtdatenstrom demultiplext und anschließend einer Bit-Interleaved Coded Modulation (BICM) unterzogen wird oder dass der Gesamtdatenstrom einer Bit-Interleaved Coded Modulation (BICM) unterzogen und anschließend demultiplext wird.
  • Dabei werden die zu übertragenden binären Daten werden in die M Datenströme unterteilt, die unabhängig voneinander codiert und interleaved werden. Vorher oder anschließend wird eine entsprechende Anzahl von Datenbits zu einem komplexen Datensymbol zusammengefasst. Die Coderaten der einzelnen Datenströme können unterschiedlich oder gleich gewählt werden. Sind Informationen über den MIMO-Kanal am Sender verfügbar ist eine entsprechende Ratenadaption möglich und sinnvoll.
  • Eine besonders bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass zu einem Zeitpunkt n das Sendesignal s(n) mit einem Datensymbolvektor xm(n) des m-ten Datenstromes und der Transformationsmatrix Mm erzeugt wird mit
    Figure 00080001
    wobei die Transformationsmatrix Mm durch die erste und die zweite Orthogonaltransformation erzeugt ist und der Datensym bolvektor xm(n) des m-ten Datenstromes Ks aufeinander folgende Datensymbole umfasst.
  • Im Folgenden wird auf die Konstruktion der entsprechenden Trans formationsmatrizen Mm eingegangen.
  • Eine allgemeine lineare Orthogonaltransformation von MTx Signalwerten sei durch eine Transformationsmatrix
    Figure 00090001
    repräsentiert:
    Figure 00090002
  • Weiterhin sei Dm eine Diagonalmatrix, welche den m-ten Spaltenvektor der Transformationsmatrix
    Figure 00090003
    als Hauptdiagonal besitzt:
    Figure 00090004
  • Der Operator (Dm)↓n beschreibe eine einfache Matrizenoperation, bei der die Zeilen der Matrix Dm so verschoben werden, dass sie um n Positionen nach unten verrückt werden und die unten aus der Matrix „herausfallenden” Zeilen oberhalb der ersten Zeile eingefügt werden, wie am Beispiel einer Verschiebung um 2 durch (Dm)↓2 veranschaulicht werden soll:
    Figure 00090005
  • Diese horizontale Rotation der Matrix um n Positionen dient als mathematisches Hilfsmittel zur Beschreibung der Vorschrift, dass innerhalb eines Transformationsblocks mit MTx Signalwerten alle Signale eines Datenstroms über jede der Sendeantennen genau einmal übertragen werden. Die Transformationsmatrix Mm des m-ten Datenstroms erhält man durch die Kombination der schon beschriebenen zwei Orthogonaltransformationen:
    Figure 00100001
  • Die Matrizen (Dm)↓n repräsentieren die räumliche Orthogonaltransformation, wobei die angewandte Matrixrotation (•)↓n die Permutation der Signale des Datenstroms über alle Sendeelemente zur Folge hat. Diese Permutation stellt somit sicher, dass die Diversität des Kanals durch das erfindungsgemäße Verfahren ausgenutzt werden kann. Die Multiplikation mit den Koeffizienten dnm wiederum ist Teil der zweiten Orthogonaltransformation der Datenströme untereinander. Diese Transformation ermöglicht eine spätere Trennung der unterschiedlichen Datenströme am Empfänger. Prinzipiell können alle bekannten Orthogonaltransformationen verwendet werden.
  • In einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass mit einer erweiterten Kanalübertragungsmatrix H ‿, die sich aus
    Figure 00100002
    ergibt, wobei H ‿ eine Kanalübertragungsmatrix darstellt, die sich einzelnen Kanalübertragungsparametern h zusammensetzt mit
    Figure 00110001
    die Kanalmatrix C1 erzeugt wird mit C1 = H ‿M1.
  • Diese Kanalmatrix C1 mit der Dimension [MRxNs × Ks] enthält die Charakteristika der Orthogonaltransformationen des Datenstromes sowie des Übertragungskanals.
  • In einer weiteren bevorzugten Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass die Wichtungsmatrix das Kriterium eines minimalen quadratischen Fehlers (MMSE-Kriterium) erfüllt.
  • Dabei kann die Wichtungsmatrix Wm für Signale mit einer Sendeleistung PS mit
    Figure 00110002
    eingesetzt werden.
  • Eine andere Möglichkeit besteht darin, dass die Wichtungsmatrix Wm unter Berücksichtigung einer Rauschleistung σ 2 / n und der Sendeleistung PS mit
    Figure 00110003
    eingesetzt wird.
  • Die Erfindung soll nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert werden. In den zugehörigen Zeichnungen zeigt
  • 1 das Prinzip einer erfindungsgemäßen Multi-Stratum-Permutation-Codierung
  • 2 das Prinzip der zweifachen Orthogonaltransformation zweier Datenströme für zwei Sendeantennen unter Verwendung der Hadamard-Transformation als Orthogonalitätstransformation und
  • 3 den prinzipiellen Aufbau eines MIMO-Empfängers für das erfindungsgemäße Verfahrens.
  • In den 1 und 3 ist das erfindungsgemäße Verfahren für eine Mehrzahl von Sende- und Empfangsantennen dargestellt. Nachfolgend wird das Verfahren anhand zweier Sende- und Empfangsantennen näher erläutert, wie in 2 dargestellt. Es werden in diesem Fall können maximal 2 Datenströme x0, x1 übertragen werden. Für beide Orthogonaltransformationen wird in diesem Beispiel eine Hadamard-Transformation verwendet. Somit ergibt sich:
    Figure 00120001
    und
    Figure 00120002
    und somit
    Figure 00120003
  • Der Sendesignalvektor s(n) kann nun wie folgt ausgedrückt werden:
    Figure 00130001
  • In 2 ist das Prinzip der zweifachen Orthogonaltransformation der beiden Datenströme anschaulich dargestellt.
  • Das in 3 dargestellte Empfängerkonzept für das hier beschriebene MIMO-Verfahren ist denen von Mehrnutzerempfängern und dem BLAST-Systemen sehr ähnlich. Im Prinzip ist das Problem der Detektion unterschiedlicher Datenströme mit dem Problem der Detektion unterschiedlicher Nutzer vergleichbar.
  • Da sich alle gesendeten Datensignale die gleiche physikalische Ressource teilen und keine Information über die Kanalmatrix am Sender vorhanden ist, entstehen zwangsläufig Interferenzen zwischen den einzelnen Datenströmen. Die Empfängerkonzepte müssen daher entsprechende Möglichkeiten nutzen, um diese Interferenz zu unterdrücken. Dies kann z. B. mit Hilfe eines sogenannten Empfängers mit sukzessiver Interferenzunterdrückung erreicht werden. Dabei werden die unterschiedlichen Datenströme nacheinander decodiert. Die Symbolentscheidungen bereits detektierter Datenströme werden dann aus dem Empfangssignal subtrahiert, womit sich (bei korrekter Entscheidung) eine Verringerung der Interferenz ergibt.
  • Die Wirkung dieses Algorithmus beruht allerdings auf der Unterschiedlichkeit der Sicherheiten der verschiedenen Symbolentscheidungen. Dies kann durch die Verwendung unterschiedlich starker Fehlerschutzcodierung der einzelnen Datenströmen erreicht werden. Man beginnt dann am Empfänger mit dem Datenstrom, welcher die geringste Coderate aufweist und somit vom Fehlerschutz am meisten profitiert. Dieser Datenstrom kann am sichersten entschieden werden. Nun wird die sukzessive Interferenzunterdrückung für die folgenden Datenströme zu einer schrittweisen Verbesserung des Signal-Rausch-Verhältnisses führen. Daher können die Nettodatenraten für jeden sukzessiv detektierten Datenstrom ansteigen.
  • Vor der Detektion eines Datenstroms kann eine lineare Interferenzunterdrückung vorgenommen werden. Dies geschieht durch eine Multiplikation mit einer Wichtungsmatrix Wm, welche das Kriterium eines minimalen quadratischen Fehlers erfüllt.
  • 3 zeigt den prinzipiellen Aufbau eines Empfängers mit sukzessiver Interferenzunterdrückung. Alternativ sind auch andere bekannte Empfängeralgorithmen wie z. B. ein Maximum Likelihood Empfänger möglich.

Claims (8)

  1. Verfahren zur Übertragung von Kommunikationssignalen über ein System mit mehreren Sende- und Empfangselementen, bei dem ein zu übertragender Gesamtdatenstrom in unabhängige Datenströme geteilt wird, daraus ein Sendesignal erzeugt und nach einer Modulation über mehrere Sendeelemente ausgestrahlt und von einem Empfänger über mehrere Empfangselemente als Empfangssignal empfangen wird, wonach das Empfangssignal einer Interferenzunterdrückung unterzogen wird und danach daraus Datenströme detektiert werden, dadurch gekennzeichnet, – dass der Gesamtdatenstrom in M unabhängige Datenströme mit 1 ≤ M ≤ MTx geteilt wird, – dass der Sendesignalvektor s durch eine erste Orthogonaltransformation für jeden m-ten Datenstrom, mittels der das Signal über alle Sendeelemente gespreizt wird und durch eine zweite Orthogonaltransformation, die die mit der ersten Orthogonaltransformation transformierten Datenströme für die einzelnen Sendeelemente zusammenfasst, aus einem komplexwertigen Datensymbolvektor xm erzeugt wird und über alle MTx Sendeelemente ausgestrahlt wird, – dass das Empfangssignal als Empfangsvektor r(n) vor einer Detektion der M empfängerseitigen Datenströme aus dem Empfangsvektor einer Multiplikation mit einer von einer Kanalübertragungsmatrix abhängigen Wichtungsmatrix unterzogen wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Gesamtdatenstrom demultiplext und anschließend einer Bit-Interleaved Coded Modulation (BICM) unterzogen wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Gesamtdatenstrom einer Bit-Interleaved Coded Modulation (BICM) unterzogen und anschließend demultiplext wird.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zu einem Zeitpunkt n das Sendesignal s(n) mit einem Datensymbolvektor xm(n) des m-ten Datenstromes und der Transformationsmatrix Mm erzeugt wird mit
    Figure 00160001
    wobei die Transformationsmatrix Mm durch die erste und die zweite Orthogonaltransformation erzeugt ist.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass mit einer erweiterten Kanalübertragungsmatrix H ‿, die sich aus
    Figure 00160002
    ergibt, wobei H eine Kanalübertragungsmatrix darstellt, die sich auch einzelnen Kanalübertragungsparametern h zusammensetzt mit
    Figure 00170001
    die Kanalmatrix C1 erzeugt wird mit C1 = H ‿M1.
  6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Wichtungsmatrix das Kriterium eines minimalen quadratischen Fehlers (MMSE-Kriterium) erfüllt.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Wichtungsmatrix Wm bei Signalen mit einer Sendeleistung PS mit
    Figure 00170002
    eingesetzt wird.
  8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Wichtungsmatrix Wm unter Berücksichtigung einer Rauschleistung σ 2 / n mit einer Sendeleistung PS mit
    Figure 00170003
    eingesetzt wird.
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FOSCHINI, G.J.: Layered Space-Time Architecture for Wireless Communication in a Fading Environment When Using Multi-Element Antennas. In: Bell Labs Technical Journal, vol. 1, no. 2, Autumn 1996, pp. 41-59 *
WACHSMANN, U., THIELECKE, J., SCHOTTEN, H.: Exploiting the Data-Rate Potential of MIMO Channels: Multi-Stratum Space-Time Coding. In: 53rd IEEE Vehicular Technology Conference (VTC 2001), 6-9 May 2001, Rhodes, Greece, vol. 1, pp. 199-203 *
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