DE112005002306T5

DE112005002306T5 - Mehrträgerempfänger und Verfahren zum Detektieren zyklischer Präfixe mit unbekannten Längen

Info

Publication number: DE112005002306T5
Application number: DE112005002306T
Authority: DE
Inventors: Sigang Cupertino Qiu; Minh-Anh San Jose Vuong; Atul Sunnyvale Salvekar; Xiaoshu Cupertino Qian
Original assignee: Intel Corp
Current assignee: Intel Corp
Priority date: 2004-09-29
Filing date: 2005-09-29
Publication date: 2007-10-04
Also published as: GB0705139D0; US20060067412A1; EP1794971B1; TWI306710B; MY145165A; GB2432497A; EP1794971A1; ATE461575T1; US7418065B2; CN101032141B; GB2432497B; TW200625891A; WO2006039546A1; CN101032141A; DE602005020037D1

Abstract

Mehrträgerempfänger, der Folgendes umfaßt:
ein angepaßtes Filter zum Anwenden erster Referenzdaten auf ein abgetastetes Mehrträgerkommunikationssignal und zum Erzeugen eines ersten Detektionsausgangs, wobei das angepaßte Filter des Weiteren dafür vorgesehen ist, zweite Referenzdaten auf das abgetastete Mehrträgerkommunikationssignal im Anschluß an den ersten Detektionsausgang anzuwenden, um einen zweiten Detektionsausgang zu erzeugen; und
eine Detektionsschaltung für ein zyklisches Präfix zum Detektieren eines zyklischen Präfix' auf der Basis eines Zeitpunktes, der mit dem zweiten Detektionsausgang verbunden ist.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung betreffen die drahtlose Kommunikation. Einige Ausführungsformen betreffen die Mehrträgerkommunikation, und einige Ausführungsformen betreffen breitbandige Wireless Metropolitan Area Networks (WMANs) und WiMax-Systeme.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Viele Mehrträgerkommunikationssysteme, einschließlich Orthogonal Frequency Divisional Multiplexed (OFDM)-Kommunikationssysteme, enthalten zyklische Präfixe innerhalb gesendeter Symbole, um die Auswirkungen von Intersymbolinterferenzen verringern zu helfen. Ein zyklisches Präfix kann mit einem anderen Teil des Symbols (allgemein einem Endteil) redundant sein und wird vor der anschließenden digitalen Signalverarbeitung entfernt.
Einige Mehrträgerkommunikationssysteme gestatten die Verwendung zyklischer Präfixe unterschiedlicher Längen. Dadurch wird das Detektieren des zyklischen Präfix' schwierig, aber unerläßlich. Es gibt daher allgemeine Erfordernisse für Mehrträgerempfänger und Verfahren, die ein zyklisches Präfix von unbekannter Länge detektieren.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist ein Blockschaubild eines Mehrträgerempfängers gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
2 veranschaulicht eine Framestruktur gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
3A und 3B veranschaulichen Detektionsausgänge gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
4 ist ein Flußdiagramm einer Verfahrensweise zur Detektion zyklischer Präfixe gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Die folgende Beschreibung und die Zeichnungen veranschaulichen konkrete Ausführungsformen der Erfindung in hinreichender Weise, damit ein Fachmann in die Lage versetzt wird, sie in der Praxis zu realisieren. Andere Ausführungsformen können strukturelle, logische, elektrische, Prozeß- und sonstige Änderungen beinhalten. Beispiele typifizieren lediglich mögliche Variationen. Einzelne Komponenten und Funktionen sind optional, sofern sie nicht ausdrücklich erforderlich sind, und die Abfolge der Operationen kann variieren. Teile und Merkmale einiger Ausführungsformen können in anderen Ausführungsformen enthalten sein oder können an die Stelle von Teilen bzw. Merkmalen anderer Ausführungsformen treten. Ausführungsformen der Erfindung, die in den Ansprüchen dargelegt sind, umfassen alle verfügbaren Äquivalente jener Ansprüche. Auf Ausführungsformen der Erfindung kann im vorliegenden Text der Einfachheit halber einzeln oder gemeinsam mit dem Begriff "Erfindung" Bezug genommen werden, und ohne daß die Absicht besteht, den Geltungsbereich dieser Anmeldung freiwillig auf eine einzelne Erfindung oder ein einzelnes erfinderisches Konzept zu beschränken, wenn in Wirklichkeit mehr als eine einzige Erfindung oder ein einziges erfinderisches Konzept offenbart wird.
1 ist ein Blockschaubild eines Mehrträgerempfängers gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. Der Mehrträgerempfänger 100 kann ein zyklisches Präfix einer unbekannten Länge detektieren. Der Mehrträgerempfänger 100 kann auch die Länge des zyklischen Präfix' bestimmen. Der Mehrträgerempfänger 100 kann auch das zyklische Präfix verifizieren und das zyklische Präfix entfernen. In einigen Ausführungsformen leitet der Mehrträgerempfänger 100 Informationen über das zyklische Präfix aus dem Muster und der Struktur einer Präambel eines Frames (Rahmens) während einer Präambelphase ab und qualifiziert das zyklische Präfix während einer Nach-Präambelphase, um Detektionen, die ein falscher Alarm sind, verringern zu helfen.
Der Mehrträgerempfänger 100 kann Mehrträgerkommunikationssignale 101 über einen Kommunikationskanal mit einer oder mehreren Antennen 102 empfangen und kann einen decodierten Bitstrom 117 erzeugen. In einigen Ausführungsformen können die Mehrträgersignale 101 Orthogonal Frequency Division Multiplexed (OFDM)-Signale umfassen, obgleich der Geltungsbereich der Erfindung in dieser Hinsicht keiner Einschränkung unterworfen ist.
Der Mehrträgerempfänger 100 enthält eine Hochfrequenz (HF)-Schaltung 104 und eine Analog-Digital-Wandler (ADW)-Schaltung 106 zum Erzeugen digitaler Signale 107. Die digitalen Signale 107 können eine abgetastete Version des Mehrträgersignals 101 darstellen und können Zeitbereich-Abtastungen (Zeitbereich-Samples) umfassen. Der Mehrträgerempfänger 100 enthält auch eine digitale Front-End (DFE)-Schaltung 108, die abgetastete Mehrträgersignale 109 auf der Basis von Framegrenzen- und Zeitsteuerungsinformationen 133 ausgibt. Abgetastete Mehrträgersignale 109 können Zeitbereich-Abtastungen sein und können Mehrträger- oder OFDM-Symbole umfassen. Der Mehrträgerempfänger 100 enthält auch eine digitale Signalverarbeitungsschaltung 118 zum Erzeugen eines decodierten Bitstromes 117 aus abgetasteten Mehrträgersignalen 109. In einigen Ausführungsformen kann die DFE-Schaltung 108 Mehrträgersymbole innerhalb von Frame an die Entfernungsschaltung für ein zyklisches Präfix („Zykluspräfixentfernungsschaltung") 110 übermitteln, wenn Framegrenzen- und Zeitsteuerungsinformationen 133 bekannt sind.
Die digitale Signalverarbeitungsschaltung 118 kann die Entfernungsschaltung für ein zyklisches Präfix (ZP) 110 zum Entfernen zyklischer Präfixe aus Symbolen abgetasteter Mehrträgersignale 109 sowie eine Fast Fourier Transformation (FFT)-Schaltung 112 zum Ausführen einer Fourier-Transformation, wie zum Beispiel einer diskreten Fourier-Transformation (DFT), an Mehrnägersymbolen 111 zum Erzeugen von Frequenzbereich-Abtastungen 113 enthalten.
Frequenzbereich-Abtastungen 113 können in der Schaltung 114 demoduliert und entzerrt werden, um Bits 115 zu erzeugen. In einigen Ausführungsformen kann die Schaltung 114 einen Quadraturamplitudenmodulations (QAM)-Demodulator zum Erzeugen von Bits aus Symbolen auf der Basis eines vorgegebenen Modulationspegels enthalten. Die Bits 115 können anschließend durch den Decodierer 116 entschachtelt und decodiert werden, um einen decodierten Bitstrom 117 zu erzeugen. In einigen Ausführungsformen kann der Decodierer 116 einen Vorwärtsfehlerkorrektur (FFK)-Decodierer enthalten, obgleich der Geltungsbereich der Erfindung in dieser Hinsicht keiner Einschränkung unterworfen ist.
Die digitale Signalverarbeitungsschaltung 118 kann auch einen Detektor für ein zyklisches Präfix („Zykluspräfixdetektor") 120 zum Detektieren und Bestimmen einer Länge eines zyklischen Präfix' aus abgetasteten Mehrträgersignalen 109 enthalten. Der Zykluspräfixdetektor 120 kann Längeninformationen 131 an die Zykluspräfixentfernungsschaltung 110 zum Entfernen zyklischer Präfixe aus Mehrträgersymbolen übermitteln. Der Zykluspräfixdetektor 120 kann auch Framegrenzen- und Zeitsteuerungsinformationen 133 zur Verwendung durch das DFE 108 erzeugen.
Der Zykluspräfixdetektor 120 kann ein angepaßtes Filter 122 zum Anwenden erster Referenzdaten 126 auf ein abgetastetes Mehrträgerkommunikationssignal 109 zum Erzeugen eines ersten Detektionsausgangs 123 enthalten. Das angepaßte Filter 122 kann des Weiteren nach dem ersten Detektionsausgang 123 zweite Referenzdaten 128 auf ein abgetastetes Mehrträgerkommunikationssignal 109 zum Erzeugen eines zweiten Detektionsausgangs 125 anwenden. Der Zykluspräfixdetektor 120 kann auch eine Schaltung zum Detektieren eines zyklischen Präfix („Zykluspräfixdetektionsschaltung") 130 enthalten, um eine Länge eines zyklischen Präfix' von Mehrträgersymbolen, die das abgetastete Mehrträgerkommunikationssignal 109 umfassen, auf der Basis eines Zeitpunktes zu bestimmen, der mit dem zweiten Detektionsausgang 125 verbunden (d.h. ihm zugeordnet) ist.
In einigen Ausführungsformen kann der Zykluspräfixdetektor 120 eine schaltenden Schaltkreis 124 enthalten, um zunächst erste Referenzdaten 126 dem angepaßten Filter 122 zuzuführen. Der Schaltkreis 124 kann anschließend zweite Referenzdaten 128 dem angepaßten Filter 122 in Reaktion auf den ersten Detektionsausgang 123 zuführen.
Obgleich der Mehrträger 100 so veranschaulicht ist, daß er verschiedene separate Funktionselemente aufweist, können eines oder mehrere der Funktionselemente kombiniert sein und können durch Kombinationen softwarekonfigurierter Elemente, wie zum Beispiel Verarbeitungselemente, einschließlich digitaler Signalprozessoren (DSPs), und/oder sonstiger Hardware-Elemente implementiert sein. Zum Beispiel können die Verarbeitungselemente einen oder mehrere Mikroprozessoren, DSPs, anwendungsspezifische integrierte Schaltkreise (ASICs) und Kombinationen verschiedener Hardware- und Logikschaltungen zum Ausführen wenigstens der im vorliegenden Text beschriebenen Funktionen umfassen. In einigen Ausführungsformen können sich die Funktionselemente des Mehrträgerempfängers 100 und/oder der digitalen Signalverarbeitungsschaltung 118, die in 1 veranschaulicht ist, auf einen oder mehrere Prozesse beziehen, die in einem oder mehreren Verarbeitungselementen ablaufen.
2 veranschaulicht eine Framestruktur gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. Die Framestruktur 200 ist ein Beispiel eines Frames mit einem ersten Lernsymbol 202 und einem zweiten Lernsymbol 204. Auf die Lernsymbole 202 und 204 können ein oder mehrere Datensymbole 214 folgen. Jedes Symbol des Frames 200 kann ein zyklisches Präfix enthalten. Zum Beispiel enthält das Lernsymbol 202 das zyklische Präfix 206, das Lernsymbol 204 enthält das zyklische Präfix 208, und das Datensymbol 214 enthält das zyklische Präfix 216. Die Lernsymbole 202 und 204 können eine Präambel des Frames 200 umfassen, und das eine oder die mehreren Datensymbole 214 können eine Nach-Präambel des Frames 200 umfassen.
Die 3A und 3B veranschaulichen zwei Beispiele von Detektionsausgängen gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. Der Detektionsausgang 300 (3A) kann dem zweiten Detektionsausgang 125 (1) des angepaßten Filters 122 (1) entsprechen, der aus dem Anwenden der zweiten Referenzdaten 128 erzeugt wurde. Der Detektionsausgang 301 (3B) kann auch dem zweiten Detektionsausgang 125 (1) des angepaßten Filters 122 (1) entsprechen, der aus dem Anwenden der zweiten Referenzdaten 128 (1) erzeugt wurde. In den 3A und 3B veranschaulicht die x-Achse die Anzahl von Zeitbereich-Abtastungen, die durch das angepaßte Filter 122 (1) als eine Funktion der Zeit verarbeitet werden, wenn die zweiten Referenzdaten 128 (1) verarbeitet werden. Die y-Achse veranschaulicht das Leistungsverhältnis Spitze zu Durchschnitt (peak to average power ratio, SDV) 312 der Detektionsausgänge des angepaßten Filters 122 (1).
Der erste Detektionsausgang, der aus dem Anwenden der ersten Referenzdaten 126 (1) resultiert, kann an dem oder vor dem Zeitpunkt 302 erfolgt sein, und in diesem Beispiel können die zweiten Detektionsausgänge 304 und 308, die aus dem Anwenden der zweiten Referenzdaten 128 (1) resultieren, an den Zeitpunkten 306 bzw. 310 erfolgt sein. Der Zeitpunkt 302 kann als ein erster Zeitpunkt bezeichnet werden, der mit einem ersten Detektionsausgang aus dem Anwenden der ersten Referenzdaten 126 (1) verbunden (zugeordnet) ist, und einer oder beide der Zeitpunkte 306 und 310 werden als ein zweiter Zeitpunkt be zeichnet, der mit einem der zweiten Detektionsausgänge 304 oder 308 aus dem Anwenden der zweiten Referenzdaten 128 (1) verbunden ist.
Betrachten wir die 1, 2 und 3 zusammen. In einigen Ausführungsformen kann die Zykluspräfixdetektionsschaltung 130 die Länge eines zyklischen Präfix' (zum Beispiel eines zyklischen Präfix' 206 oder 208) durch Ausführen einer modularen Operation (zum Beispiel modular durch 64) auf einem Wert bestimmen, der einer Anzahl von Zeitbereich-Abtastungen zugeordnet ist, die bis zu einem zweiten Zeitpunkt 306 verarbeitet wurden, der dem zweiten Detektionsausgang 304 zugeordnet ist (zum Beispiel die Anzahl der Zeitbereich-Abtastungen vom ersten Detektionsausgang 302 bis zum zweiten Detektionsausgang 304). Die kann die Zykluspräfixdetektionsschaltung 130 auch die Länge eines zyklischen Präfix' (zum Beispiel des zyklischen Präfix' 206 oder 208) durch Ausführen einer modularen Operation an einem Wert bestimmen, der mit einer Anzahl von Zeitbereich-Abtastungen verbunden ist, die bis zu dem zweiten Zeitpunkt 310 verarbeitet wurden, der dem zweiten Detektionsausgang 308 zugeordnet ist (zum Beispiel die Anzahl von Zeitbereich-Abtastungen vom ersten Detektionsausgang 302 bis zum zweiten Detektionsausgang 308).
In einigen Ausführungsformen kann die Zykluspräfixdetektionsschaltung 130 einen Wert für die Länge des zyklischen Präfix' anhand eines Satzes vorgegebener Längen zyklischer Präfixe auf der Basis eines Ergebnisses der modularen Operation auswählen. In einigen Ausführungsformen, wenn die modulare Operation nicht exakt zu einer der vorgegebenen Längen führt (zum Beispiel infolge von Rauschen), kann die Zykluspräfixdetektionsschaltung 130 die nächste der vorgegebenen Längen auswählen, obgleich der Geltungsbereich der Erfindung in dieser Hinsicht keiner Einschränkung unterworfen ist.
Der Detektionsausgang 300 (3A) veranschaulicht Signale mit Quadrature Phase Shift Keyed (QPSK)-Modulation und einer Codierungsrate von ½. Wie veranschaulicht, erfolgen die SDV-Detektionsausgänge 304 und 308 in 3B an Zeitpunkten von 384 bzw. 512 Abtastungen (Samples), was zu einer detektierten Länge des zyklischen Präfix' (N_op) von 64 führt (d. h. 384 oder 512 modular durch 64). Der Detektionsausgang 301 (3B) veranschaulicht Signale mit 64-Quadraturamplitudenmodulation (QAM) und einer Codierungsrate von ½. Wie veranschaulicht, erfolgen die SDV-Detektionsausgänge 304 und 308 in 3B an Zeitpunkten von 208 bzw. 337 Abtastungen, was zu einer detektierten Länge des zyklischen Präfix' (N_ZP) von 16 führt (d. h. 208 oder 337 modular durch 64). Außer modular durch 64 sind auch andere modulare Operationen (zum Beispiel modular durch 128 oder 256) zur Verwendung mit Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung geeignet. Die konkrete ausgeführte modulare Operation kann von verschiedenen Systemparametern abhängen.
In einigen Ausführungsformen, in denen die FFT-Schaltung 112 eine Diskrete-Fourier-Transformations (DFT)-Größe von 256 verwendet, können die vorgegebenen Längen zyklischer Präfixe Längen von 8, 16, 32 und 64 Abtastungen enthalten. Andere Längen und DFT-Größen sind gleichermaßen geeignet. In einigen Ausführungsformen, wenn das Ergebnis der modularen Operation null ist, kann die Zykluspräfixdetektionsschaltung 130 eine größte der vorgegebenen Längen (zum Beispiel 64 Abtastungen) auswählen, obgleich der Geltungsbereich der Erfindung in dieser Hinsicht keiner Einschränkung unterworfen ist.
In einigen WiMax- und IEEE 802.16-Ausführungsformen können sich die möglichen Längen des zyklischen Präfix' auf Verhältnisse der Sicherheitszeit (T_g) zur Nutzdatenzeit (T_b) gründen. Wenn zum Beispiel T_g/T_b 1/32, 1/16, 1/8 oder 1/4 ist, so können die entsprechenden Längen der zyklischen Präfixe 8, 16, 32 und 64 für eine DFT-Größe von 256 sein.
In einigen Ausführungsformen kann die Zykluspräfixdetektionsschaltung 130 verifizieren, daß der Zeitpunkt 306 oder 310, der mit einem zweiten Detektionsausgang verbunden ist, innerhalb eines vorgegebenen gültigen Bereichs liegt, bevor die modulare Operation ausgeführt wird, um die Länge des zyklischen Präfix' zu bestimmen. Gemäß einigen Ausführungsformen kann das angepaßte Filter 122 einen ersten Detektionsausgang 123 an einem ersten Zeitpunkt erzeugen, wenn ein Leistungsverhältnis Spitze zu Durchschnitt des ersten Detektionsausgangs 123 einen Schwellenwert übersteigt, und kann mit dem Anwenden der zweiten Referenzdaten 128 an ungefähr dem ersten Zeitpunkt 302 beginnen, um anschließend den zweiten Detektionsausgang 125 zu erzeugen. Der zweite Detektionsausgang 125 kann am zweiten Zeitpunkt 306 und/oder 310 erfolgen, wenn ein Leistungsverhältnis 312 Spitze zu Durchschnitt des zweiten Detektionsausgangs 304 und/oder 308 einen Schwellenwert übersteigt.
In einigen Ausführungsformen kann das angepaßte Filter 122 einen Querkorrelator umfassen, um zunächst erste Referenzdaten 126 mit einem ersten Teil eines abgetasteten Mehrträgerkommunikationssignals 109 zu korrelieren, um einen ersten Korrelationsausgang zu erzeugen, und anschließend die zweiten Referenzdaten 128 mit einem nächsten Teil des abgetasteten Mehrträgerkommunikationssignal 109 zu korrelieren, um einen zweiten Korrelationsausgang zu erzeugen. In einigen Ausführungsformen können die Querkorrelationsberechnungen durcheine FFT-Schaltung, wie zum Beispiel die FFT-Schaltung 112, ausgeführt werden, obgleich der Geltungsbereich der Erfindung in dieser Hinsicht keiner Einschränkung unterworfen ist.
In einigen Ausführungsformen kann die Analog-Digital-Wandlungsschaltung 106 ein abgetastetes Mehrträgersignal 107 erzeugen, und die DFE-Schaltung 108 kann Zeitbereich-Abtastungen ausgeben, die aus dem empfangenen Mehrträgerkommunikationssignal 101 erzeugt wurden. In diesen Ausführungsformen kann das angepaßte Filter 122 erste Referenzdaten 126 auf erste Teile der Zeitbereich-Abtastungen anwenden, um einen ersten Detektionsausgang 123 zu erzeugen. Das angepaßte Filter 122 kann dann zweite Referenzdaten 128 auf nächste Teile der Zeitbereich-Abtastungen nach dem ersten Detektionsausgang anwenden, um einen zweiten Detektionsausgang 12S zu erzeugen.
In einigen Ausführungsformen können die ersten Teile der Zeitbereich-Abtastungen ein erstes LernsymboL 202 umfassen, und erste Referenzdaten 126 können einen Teil einer ersten Lernsequenz umfassen. In diesen Ausführungsformen kann der nächste Teil der Zeitbereich-Abtastungen ein zweites Lernsymbol 204 umfassen, und die zweiten Referenzdaten 128 können einen Teil einer zweiten Lernsequenz umfassen. In diesen Ausführungsformen können Teile der ersten Lernsequenz mit Teilen des ersten Lernsymbols 202 korrelieren, und Teile der zweiten Lernsequenz können mit Teilen des zweiten Lernsymbols 204 korrelieren.
In einigen Ausführungsformen kann der Zykluspräfixdetektor 120 die festgestellte Länge (d. h. N_ZP) des zyklischen Präfix' verifizieren. In diesen Ausführungsformen kann das angepaßte Filter 122 die Länge des zyklischen Präfix' verifizieren, indem es eine Korrelation zwischen einer ersten Anzahl (N_ZP) von Abtastungen und einer letzten Anzahl (N_ZP) von Abtastungen eines anschließend empfangenen Symbols, wie zum Beispiel des Datensymbols 214, ausführt. In einigen Ausführungsformen kann die Länge des zyklischen Präfix' verifiziert werden, wenn das angepaßte Filter 122 einen Detektions- oder Korrelationsausgang erzeugt, der größer ist als ein vorgegebener Schwellenwert. In einigen Ausführungsformen kann die Zykluspräfixdetektionsschaltung 130 einen Spitzenschwellendetektor verwenden, um Detektionen beseitigen zu helfen, die falsche Alarme sind, obgleich der Geltungsbereich der Erfindung in dieser Hinsicht keiner Einschränkung unterworfen ist.
In einigen Ausführungsformen kann der Decodierer 116 eine Fehlerprüfungsoperation (zum Beispiel eine zyklische Redundanzprüfung) an dem Bitstrom 115 ausführen. In diesen Ausführungsformen kann der Decodierer 116 ein Fehlerbenachrichtigungssignal 119 an die Zykluspräfixdetektionsschaltung 130 übermitteln, wenn Bits des Bitstroms 115 die Fehlerprüfungsoperation nicht bestehen. Ein Nichtbestehen kann anzeigen, daß das korrekte zyklische Präfix nicht ordnungsgemäß durch die Schaltung 110 entfernt wurde. In Reaktion auf das Fehlerbenachrichtigungssignal 119 kann die Zykluspräfixdetektionsschaltung 130 die Länge des zyklischen Präfix' neu bestimmen, indem sie das angepaßte Filter 122 veranlaßt, die ersten Referenzdaten 126 und die zweiten Referenzdaten 128 nacheinander erneut auf Lernsymbole eines anderen Frames anzuwenden.
In einigen Ausführungsformen können die Daten gepuffert werden, so daß es nicht nötig ist, bei einem anderen Frame nachzuschauen. In diesen Ausführungsformen kann ein Fehler anhand eines Framesteuerkopffeldes, das den Daten vorangeht, detektiert werden, und die gepufferten Daten können mit einer anderen Länge eines zyklischen Präfix' wiederverwendet werden. Wenn die Länge eines zyklischen Präfix' korrekt ist, so werden die Daten wahrscheinlich auch ordnungsgemäß decodiert werden. Die andere Länge eines zyklischen Präfix' kann dann für den folgenden Frame benutzt werden.
In einigen Ausführungsformen kann das abgetastete Mehrträgerkommunikationssignal eine Sequenz aus Mehrträgerlernsymbolen umfassen, wobei jedes der Mehrträgerlernsymbole eine periodische Struktur aufweisen kann. Wie in 2 veranschaulicht, hat das erste Lernsymbol 202 eine periodische Struktur, die vier identische Präambeln von 64 Abtastungen für eine DFT-Größe 210 von 256 Abtastungen umfaßt, und das zweite Lernsymbol 204 hat eine periodische Struktur, die zwei identische Präambeln von 128 Abtastungen für eine DFT-Größe 212 von 256 Abtastungen umfaßt.
Im Allgemeinen wiederholt das zyklische Präfix einen Endteil seines zugehörigen Symbols. Zum Beispiel kann das zyklische Präfix 206 eine Kopie des Endteils 218 des Lernsymbols 202 sein; das zyklische Präfix 208 kann eine Kopie des Endteils 220 des Lernsymbols 204 sein; und das zyklische Präfix 216 kann eine Kopie eines Endteils des Datensymbols 214 sein. In einigen Ausführungsformen enthält jedes Symbol ein zyklisches Präfix mit einer vorgegebenen Länge, und ein zyklisches Präfix innerhalb eines Frames kann die gleiche Länge haben.
In einigen Ausführungsformen umfassen erste Referenzdaten 126 wenigstens einen Teil einer ersten (zum Beispiel einer kurzen) Lernsequenz, die mit einem ersten der Lernsymbole 202 korreliert, und zweite Referenzdaten 128 umfassen wenigstens einen Teil einer zweiten (zum Beispiel einer langen) Lernsequenz, die mit einem zweiten der Lernsymbole 204 korreliert. In einigen Ausführungsformen können die Referenzdaten 126 und 128 Filterkoeffizienten des angepaßten Filters 122 darstellen, obgleich der Geltungsbereich der Erfindung in dieser Hinsicht keiner Einschränkung unterworfen ist. In einigen Ausführungsformen können die Referenzdaten 126 und 128 vortabuliert und in einem Speicherelement, wie zum Beispiel einem nicht-flüchtigen Speicher, gespeichert sein, der mit dem Zykluspräfixdetektor 120 verbunden ist.
In einigen Ausführungsformen kann der Mehrträgerempfänger 100 OFDM-Kommunikationssignale von einer Basisstation über einen Breitbandkommunikationskanal empfangen. Der Breitbandkanal kann mehrere orthogonale Hilfsträger umfassen. In einigen Ausführungsformen können die orthogonalen Hilfsträger eines Breitbandkanals dicht beieinander liegende OFDM-Hilfsträger umfassen. Um eine Orthogonalität zwischen dicht beieinander liegenden Hilfsträgern zu erreichen, können in einigen Ausführungsformen die Hilfsträger eines bestimmten Kanals eine Null bei im Wesentlichen einer Mittenfrequenz der anderen Hilfsträger jenes Unterkanals haben.
In einigen Ausführungsformen können die Frequenzspektren für einen Breitbandkanal Kanäle in einem 3,5 GHz-Frequenzspektrum umfassen. In diesen Ausführungsformen kann das 3,5 GHz-Frequenzspektrum Frequenzen im Bereich von ungefähr 2,9 bis 3,9 GHz enthalten, obgleich der Geltungsbereich der Erfindung in dieser Hinsicht keiner Einschränkung unterworfen ist, da andere Frequenzspektren gleichermaßen geeignet sind.
In einigen Ausführungsformen kann der Mehrträgerempfänger 100 Teil eines Drahtloskommunikationsgerätes oder einer Drahtloskommunikationsstation sein, das bzw. die eine Hochfrequenz (HF)-Kommunikation gemäß bestimmten Kommunikationsstandards, wie zum Beispiel den Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE)-Standards einschließlich des IEEE 802.16-Standards für Wireless Metropolitan Area Networks (WMANs), empfangen (und/oder senden) kann, obgleich der Mehrträgerempfänger 100 auch dafür geeignet sein kann, eine Kommunikation gemäß anderen Techniken zu empfangen.
Die Antenne 102 kann eine Richtungs- oder eine Rundstrahlantenne umfassen, einschließlich beispielsweise eine Dipolantenne, eine Monopolantenne, eine Patchantenne, eine Frameantenne, eine Mikrostreifenantenne oder andere Typen von Antennen, die für den Empfang von Signalen durch den Mehrträgerempfänger 100 geeignet sind.
4 ist ein Flußdiagramm einer Verfahrensweise zur Detektion zyklischer Präfixe gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. Die Verfahrensweise 400 zur Detektion zyklischer Präfixe kann durch den Zykluspräfixdetektor 120 (1) ausgeführt werden, um während einer Präambelphase zyklische Präfixe zu detektieren und die Länge von zyklischen Präfixen zu bestimmen und die Länge des zyklischen Präfix' während einer Nach-Präambelphase zu verifizieren. In einigen Ausführungsformen kann eine andere Verarbeitungsschaltung als der Zykluspräfixdetektor 120 (1) verwendet werden, um wenigstens einen Teile der Verfahrensweise 400 auszuführen.
In Operation 402 werden erste Referenzdaten auf ein abgetastetes Mehrträgersignal angewendet, um einen Detektionsausgang zu erzeugen. In einigen Ausführungsformen können die ersten Referenzdaten erste Referenzdaten 126 (1) umfassen und können auf ein erstes Lernsymbol, wie zum Beispiel das Lernsymbol 202 (2), angewendet werden. Die ersten Referenzdaten (R₆₄) können einen Teil einer ersten Lernsequenz umfassen, der in dem Lernsymbol 202 (2) wiederholt werden kann (zum Beispiel vier Mal). In einigen Ausführungsformen kann die Operation 402 durch das angepaßte Filter 122 (1) ausgeführt werden.
Die Operation 404 umfaßt das Überwechseln zu zweiten Referenzdaten, wenn ein Detektionsausgang von der Operation 402 eine SDV-Schwelle übersteigt. In einigen Ausführungsformen kann die Operation 404 durch den schaltenden Schaltkreis 124 (1) ausgeführt werden.
Die Operation 406 wendet die zweiten Referenzdaten auf nachfolgende Teile des abgetasteten Mehrträgersignals zum Erzeugen eines oder mehrerer zweiter Detektionsausgänge an. In einigen Ausführungsformen können die zweiten Referenzdaten zweite Referenzdaten 128 (1) umfassen und können auf ein zweites Lernsymbol, wie zum Beispiel das Lernsymbol 204 (2), angewendet werden. Die zweiten Referenzdaten (R₁₂₈) können einen Teil einer zweiten Lernsequenz umfassen, der im Lernsymbol 204 (2) wiederholt werden kann (zum Beispiel zwei Mal). In einigen Ausführungsformen kann die Operation 406 durch das angepaßte Filter 122 (1) ausgeführt werden.
Operation 408 verifiziert, daß der zweite Detektionsausgang, der der in Operation 406 erzeugt wurde, innerhalb eines gültigen Bereichs liegt. In einigen Ausführungsformen enthält der Bereich eine Anzahl von Abtastungen, die das zweite Lernsymbol 204 (2) umfassen können. Wenn der zweite Detektionsausgang innerhalb des gültigen Bereichs liegt, so wird die Operation 412 ausgeführt. Wenn der zweite Detektionsausgang nicht innerhalb des gültigen Bereichs liegt, so wird die Operation 410 ausgeführt.
Die Operation 410 kann das Wiederholen der Operationen 402 bis mindestens 408 für Präambeln eines anderen Frames umfassen. Das Ausführen der Operation 410 kann anzeigen, daß das zweite Lernsymbol (zum Beispiel Symbol 204) nicht innerhalb ihres Fensters detektiert wurde.
Die Operation 412 kann eine Länge des zyklischen Präfix' (N_ZP) ab dem Zeitpunkt des zweiten Detektionsausgangs von der Operation 406 berechnen. In einigen Ausführungsformen kann eine modulare Operation ausgeführt werden, um eine Länge des zyklischen Präfix' zu erzeugen. Die Ausführung der Operation 412 komplettiert die Präambelphase, was sich auf die Verarbeitung einer Präambel eines Frames bezieht. Zum Beispiel können das Lernsymbol 202 (2) und das Lernsymbol 204 (2) die Präambel des Frames 200 (2) umfassen. Frame mit anderen Präambelstrukturen (zum Beispiel mit mehreren Lernsymbolen) können auch in Frage kommen.
Die Operation 414 umfaßt das Verifizieren der Länge des zyklischen Präfix', die in Operation 412 errechnet wurde. Die Operation 414 kann mit dem zyklischen Präfix vom Anfang eines Datensymbols bis zu den letzten Bits am Ende des Datensymbols übereinstimmen. Wenn die Bits übereinstimmen, so kann die Länge des zyklischen Präfix' verifiziert werden. In einigen Ausführungsformen kann die Operation 414 das Ausführen einer Querkorrelation zwischen der ersten N_ZP-Anzahl von Abtastungen und der letzten N_ZP-Anzahl von Abtastungen eines der Datensymbole, wie zum Beispiel des Datensymbols 214 (2), umfassen. In einigen Ausführungsformen kann ein Spitzenschwellendetektor verwendet werden, um falsche Alarme verringern zu helfen.
Obgleich die einzelnen Operationen der Verfahrensweise 400 als separate Operationen veranschaulicht und beschrieben sind, können eine oder mehrere der einzelnen Operationen gleichzeitig ausgeführt werden, und nichts verlangt, daß die Operationen in der veranschaulichten Reihenfolge ausgeführt werden.
In einigen Ausführungsformen können während der Präambelphase die ersten Referenzdaten 126 (1) (zum Beispiel Präambel-64-Referenzdaten R₆₄) einen Teil des Lernsymbols 202 (2) umfassen (zum Beispiel Präambel-64-Symbol P₆₄), und die zweiten Referenzdaten 128 (1) (zum Beispiel die Präambel-128-Referenzdaten R₁₂₈) können ein Teil des Lernsymbols 204 (2) sein (zum Beispiel Präambel-128-Symbol P₁₂₈). In diesen Ausführungsformen können sowohl R₆₄ als auch R₁₂₈ vortabuliert sein. Zum Beispiel kann R₆₄ ein erster 32-Sample-Datenvektor von P₆₄ sein, während R₁₂₈ ein erster 32-Sample-Datenvektor von P₁₂₈ sein kann. Mathematisch können die Querkorrelationen, die durch das angepaßte Filter 122 (1) ausgeführt werden können, durch die folgende Gleichung beschrieben werden:
In der obigen Gleichung kann x ein Sample sein, das dem empfangenen Mehrträgerkommunikationssignal entnommen wurde, und r kann mit R₆₄ beginnen und kann dann zu R₁₂₈ überwechseln. N_taps kann die Dimension von entweder R₆₄ oder R₁₂₈ sein, je nachdem, ob das angepaßte Filter 122 (1) mit R₆₄ oder R₁₂₈ arbeitet, und kann die Anzahl der Referenzdatenabtastungen sein, die an dem ersten Präambelsymbol 202 (2) oder dem zweiten Präambelsymbol 204 (2) vorgenommen wurden. Die Strategie des Überwechselns, mit der der Zykluspräfixdetektor 120 (1) arbeitet, kann helfen, Siliziumressourcen zu verringern, die in der Schaltung 118 verarbeitet sind.
Gemäß einigen Ausführungsformen kann, wenn ^XCORR(k) mit r als R694 den SDV-Wert (zum Beispiel eine Schwelle von 11 dB) erreicht, die Berechnung der Querkorrelation XCORR(k) mit r als R₁₂₈ ausgeführt werden, wobei R₆₄ durch R₁₂₈ ersetzt wird.
Während der Präambelphase (d. h. während der Operationen 402–412) können im Allgemeinen genaue Informationen zur Länge des zyklischen Präfix' erzeugt werden. Die Nach-Präambelphase (Operation 414) überprüft jedoch die Längeninformationen noch einmal, um mögliche Falschdetektionen verringern zu helfen. Die Ausführung der Operation 414 (4) während der Nach-Präambelphase kann helfen, die Anzahl der Querkorrelationen zwischen Datensamples zyklischer Präfixe (N_ZP) und der letzten N_ZP-Anzahl von Datensamples innerhalb eines OFDM-Symbols zu verringern. Der Nach-Präambel-ZP-Detektionsprozess läßt sich mathematisch folgendermaßen darstellen:
Sofern nicht ausdrücklich etwas anderes ausgesagt ist, können sich Begriffe, wie zum Beispiel Verarbeiten, Berechnen, Errechnen, Bestimmen, Anzeigen und dergleichen, auf eine Aktion und/oder einen Prozeß eines oder mehrerer Verarbeitungs- oder Computersysteme oder ähnlicher Vorrichtungen, die Daten, die innerhalb der Register und Speicher eines Verarbeitungssystems als physikalische (zum Beispiel elektronische) Quantitäten dargestellt sind, in andere Daten, die innerhalb der Register und Speicher des Verarbeitungssystems in ähnlicher Weise als physikalische Quantitäten dargestellt sind, verarbeiten und umwandeln können, oder anderer derartiger Informationsspeicher-, -übertragungs- oder -anzeigevorrichtungen beziehen. Des Weiteren gehören zu Computervorrichtungen im Sinne des vorliegenden Textes ein oder mehrere Verarbeitungselemente, die mit computerlesbarem Speicher verbunden sind, bei dem es sich um flüchtigen oder nichtflüchtigen Speicher oder eine Kombination daraus handeln kann.
Ausführungsformen der Erfindung können in Hardware oder Firmware oder Software oder in einer Kombination aus Hardware, Firmware und Software implementiert sein. Ausführungsformen der Erfindung können auch als Befehle implementiert sein, die auf einem maschinenlesbaren Medium gespeichert sind und die durch wenigstens einen Prozessor gelesen und ausgeführt werden können, um die im vorliegenden Text beschriebenen Operationen auszuführen. Zu einem maschinenlesbaren Medium kann jeder beliebige Mechanismus zum Speichern oder Übermitteln von Informationen in einer Form, die durch eine Maschine (zum Bei spiel einen Computer) gelesen werden kann, gehören. Zu einem maschinenlesbaren Medium können zum Beispiel gehören: ein Nurlesespeicher (ROM), ein Direktzugriffsspeicher (RAM), Magnetdiskettenspeichermedien, optische Speichermedien, Flash-Speichervorrichtungen, elektrische, optische, akustische oder sonstige Formen von Ausbreitungssignalen (zum Beispiel Trägerwellen, Infrarotsignale, digitale Signale usw.), und anderes.
Mit der Zusammenfassung wird 37 C.F.R. Section 1.72(b) erfüllt, die eine Zusammenfassung fordert, die es dem Leser gestattet, die Art und den wesentlichen Inhalt der technischen Offenbarung zu erfassen. Sie wird mit dem Verständnis vorgelegt, daß sie nicht dafür verwendet wird, den Geltungsbereich oder die Bedeutung der Ansprüche einzuschränken oder auszulegen.
In der vorangegangenen detaillierten Beschreibung sind im Interesse der Kürze der Offenbarung gelegentlich verschiedene Merkmale in einer einzelnen Ausführungsform zusammengefaßt. Dieses Verfahren der Offenbarung darf nicht so ausgelegt werden, als widerspiegele es eine Absicht, daß die beanspruchten Ausführungsformen des Themengegenstandes mehr Merkmale erfordern, als ausdrücklich in jedem Anspruch dargelegt sind. Vielmehr kann – wie die folgenden Ansprüche widerspiegeln – die Erfindung auch in weniger als allen Merkmalen einer einzelnen offenbarten Ausführungsform liegen. Die folgenden Ansprüche werden darum hiermit in die detaillierte Beschreibung aufgenommen, wobei jeder Anspruch als eine separate Ausführungsform für sich selbst steht.
Zusammenfassung
Ein Mehrträgerempfänger bestimmt die Länge eines zyklischen Präfix. Der Mehrträgerempfänger enthält einen Detektor für ein zyklisches Präfix. Der Detektor für ein zyklisches Präfix enthält ein angepaßtes Filter zum Anwenden erster Referenzdaten, die einem Teil eines ersten Lernsymbols entsprechen, auf das abgetastete empfangene Mehrträgerkommunikationssignal, um einen ersten Detektionsausgang zu erzeugen. Dann werden zweite Referenzdaten, die einem Teil eines zweiten Lernsymbols entsprechen, auf das abgetastete empfangene Mehrträgerkommunikationssignal angewendet, um einen zweiten Detektionsausgang zu erzeugen. Der Detektor für ein zyklisches Präfix bestimmt die Länge eines zyklischen Präfix' durch Ausführen einer Modulo-Operation (zum Beispiel Modulo durch 64) an einer Anzahl von Zeitbereichsabtastungen vom ersten Detektionsausgang zum zweiten Detektionsausgang. Wenn das längstmögliche Präfix 64 Abtastungen lang ist und das Ergebnis der Modulo-Operation durch 64 (d. h. der Rest, wenn die Anzahl der Abtastungen zwischen den zwei Peaks durch 64 geteilt ist) null ist, so ist das Präfix 64 Abtastungen lang. Wenn das Ergebnis 32 ist, so ist das Präfix 32 Abtastungen lang, usw. Die Detektionsschaltung für ein zyklisches Präfix verifiziert, daß der Zeitpunkt des zweiten Detektionsausgangs innerhalb eines vorgegebenen gültigen Bereichs liegt, bevor die Modulo-Operation ausgeführt wird, um die Länge des zyklischen Präfix' zu bestimmen. Der Detektor für ein zyklisches Präfix kann auch Framegrenzen- und Zeitsteuerungsinformationen erzeugen.

Claims

Mehrträgerempfänger, der Folgendes umfaßt: ein angepaßtes Filter zum Anwenden erster Referenzdaten auf ein abgetastetes Mehrträgerkommunikationssignal und zum Erzeugen eines ersten Detektionsausgangs, wobei das angepaßte Filter des Weiteren dafür vorgesehen ist, zweite Referenzdaten auf das abgetastete Mehrträgerkommunikationssignal im Anschluß an den ersten Detektionsausgang anzuwenden, um einen zweiten Detektionsausgang zu erzeugen; und eine Detektionsschaltung für ein zyklisches Präfix zum Detektieren eines zyklischen Präfix' auf der Basis eines Zeitpunktes, der mit dem zweiten Detektionsausgang verbunden ist.
Mehrträgerempfänger nach Anspruch 1, der des Weiteren einen schaltenden Schaltkreis umfaßt, um zunächst die ersten Referenzdaten dem angepaßte Filter zuzuführen und anschließend in Reaktion auf den ersten Detektionsausgang die zweiten Referenzdaten dem angepaßten Filter zuzuführen.
Mehrträgerempfänger nach Anspruch 1, wobei die Detektionsschaltung für ein zyklisches Präfix dafür vorgesehen ist, eine Länge des zyklischen Präfix' zu bestimmen, indem sie eine modulare Operation auf einem Wert ausführt, der mit einer Anzahl von Zeitbereich-Abtastungen verbunden ist, die bis zu dem Zeitpunkt verarbeitet wurden, der dem zweiten Detektionsausgang zugeordnet ist.
Mehrträgerempfänger nach Anspruch 3, wobei die Detektionsschaltung für ein zyklisches Präfix dafür vorgesehen ist, einen Wert für die Länge des zyklischen Präfix' aus einem Satz vorgegebener Längen auf der Basis eines Ergebnisses der modularen Operation auszuwählen.
Mehrträgerempfänger nach Anspruch 3, wobei die Detektionsschaltung für ein zyklisches Präfix dafür vorgesehen ist zu verifizieren, daß der Zeitpunkt, der mit dem zweiten Detektionsausgang verbunden ist, innerhalb eines vorgegebenen gültigen Bereichs liegt, bevor die modulare Operation ausgeführt wird, um die Länge des zyklischen Präfix' zu bestimmen.
Mehrträgerempfänger nach Anspruch 1, wobei der Zeitpunkt, der dem zweiten Detektionsausgang zugeordnet ist, ein zweiter Zeitpunkt ist, wobei das angepaßte Filter dafür vorgesehen ist, den ersten Detektionsausgang an einem ersten Zeitpunkt zu erzeugen, wenn ein Leistungsverhältnis Spitze zu Durchschnitt des ersten Detektionsausgangs einen Schwellenwert übersteigt, und wobei das angepaßte Filter dafür vorgesehen ist, das Anwenden der zweiten Referenzdaten ungefähr an dem ersten Zeitpunkt zu beginnen, und dafür vorgesehen ist, des weiteren den zweiten Detektionsausgang an dem zweitem Zeitpunkt zu erzeugen, wenn ein Leistungsverhältnis Spitze zu Durchschnitt des zweiten Detektionsausgangs einen Schwellenwert übersteigt.
Mehrträgerempfänger nach Anspruch 1, wobei das angepaßte Filter einen Korrelator umfaßt, um zunächst die ersten Referenzdaten mit einem ersten Teil des abgetasteten Mehrträgerkommunikationssignals zu korrelieren, um einen ersten Korrelationsausgang zu erzeugen, und anschließend die zweiten Referenzdaten mit einem nächsten Teil des abgetasteten Mehrträgerkommunikationssignals zu korrelieren, um einen zweiten Korrelationsausgang zu erzeugen.
Mehrträgerempfänger nach Anspruch 1, der des Weiteren eine Analog-Digital-Wandlerschaltung umfaßt, um das abgetastete Mehrträgersignal zu erzeugen, das Zeitbereich-Abtastungen von einem empfangenen Mehrträgerkommunikationssignal umfaßt, wobei das angepaßte Filter dafür vorgesehen ist, die ersten Referenzdaten auf erste Teile der Zeitbereich-Abtastungen anzuwenden, um den ersten Detektionsausgang zu erzeugen, und dafür vorgesehen ist, die zweiten Referenzdaten auf nächste Teile der Zeitbereich-Abtastungen nach dem ersten Detektionsausgang anzuwenden, um den zweiten Detektionsausgang zu erzeugen.
Mehrträgerempfänger nach Anspruch 8, wobei die ersten Teile der Zeitbereich-Abtastungen ein erstes Lernsymbol umfassen und die ersten Referenzdaten einen Teil einer ersten Lernsequenz umfassen, und wobei die nächsten Teile der Zeitbereich-Abtastungen ein zweites Lernsymbol umfassen und die zweiten Referenzdaten einen Teil einer zweiten Lernsequenz umfassen, wobei die erste Lernsequenz mit dem ersten Lernsymbol korreliert, und wobei die zweite Lernsequenz mit dem zweiten Lernsymbol korreliert.
Mehrträgerempfänger nach Anspruch 1, wobei die Detektionsschaltung für ein zyklisches Präfix dafür vorgesehen ist, eine Länge des zyklischen Präfix' auf der Basis des Zeitpunktes zu bestimmen, der dem zweiten Detektionsausgang zugeordnet ist, und wobei das angepaßte Filter dafür vorgesehen ist, eine Länge des zyklischen Präfix' durch Ausführen einer Korrelation zwischen einer ersten Anzahl von Abtastungen und einer letzten Anzahl von Abtastungen eines anschließend empfangenen Symbols zu verifizieren.
Mehrträgerempfänger nach Anspruch 1, wobei die Detektionsschaltung für ein zyklisches Präfix dafür vorgesehen ist, eine Länge des zyklischen Präfix' auf der Basis des Zeitpunktes zu bestimmen, der dem zweiten Detektionsausgang zugeordnet ist, wobei der Mehrträgerempfänger des Weiteren eine Entfernungsschaltung für ein zyklisches Präfix umfaßt, um das zyklische Präfix aus Mehrträgersymbolen basierend auf der Länge des zyklischen Präfix' zu entfernen, wobei die Detektionsschaltung für ein zyklisches Präfix dafür vorgesehen ist, Längeninformationen der Entfernungsschaltung für ein zyklisches Präfix zuzuführen.
Mehrträgerempfänger nach Anspruch 11, der des Weiteren eine digitale Front-End-Schaltung umfaßt, wobei die Detektionsschaltung für ein zyklisches Präfix dafür vorgesehen ist, Framegrenzen- und Zeitsteuerungsinformationen zur Verwendung durch die digitale Front-End-Schaltung zu erzeugen, wobei die digitale Front-End-Schaltung dafür vorgesehen ist, die Mehrträgersymbole innerhalb von Frames der Entfernungsschaltung für ein zyklisches Präfix zuzuführen.
Mehrträgerempfänger nach Anspruch 11, der des Weiteren einen Decodierer umfaßt, um eine Fehlerprüfungsoperation an einem Bitstrom auszuführen, der durch Verarbeiten von Mehrträgersymbolen erzeugt wurde, nachdem das zyklische Präfix aus jedem Mehrträgersymbol entfernt wurde, wobei der Decodierer dafür vorgesehen ist, ein Fehlerbenachrichtigungssignal an die Detektionsschaltung für ein zyklisches Präfix zu übermitteln, wenn Bits aus dem Bitstrom die Fehlerprüfungsoperation nicht bestehen.
Mehrträgerempfänger nach Anspruch 13, wobei die Detektionsschaltung für ein zyklisches Präfix dafür vorgesehen ist, in Reaktion auf das Fehlerbenachrichtigungssignal die Länge des zyklischen Präfix' erneut zu bestimmen, indem sie das angepaßte Filter veranlaßt, die ersten Referenzdaten erneut anzuwenden und die zweiten Referenzdaten auf einen anderen Frame erneut anzuwenden.
Mehrträgerempfänger nach Anspruch 1, wobei die Detektionsschaltung für ein zyklisches Präfix dafür vorgesehen ist, eine Länge des zyklischen Präfix' auf der Basis des Zeitpunktes zu bestimmen, der mit dem zweiten Detektionsausgang verbunden ist, wobei das abgetastete Mehrträgerkommunikationssignal eine Sequenz aus Mehrträgerlernsymbolen umfaßt, wobei jedes der Mehrträgerlernsymbole eine periodische Struktur hat, wobei jedes Mehrträgerlernsymbol ein zyklisches Präfix mit einer vorgegebenen Länge für jedes Symbol eines Frames enthält, und wobei das zyklische Präfix einen Endteil seines zugehörigen Symbols wiederholt.
Mehrträgerempfänger nach Anspruch 15, wobei der Frame die Lernsymbole umfaßt, gefolgt von einem oder mehreren Mehrträgerdatensymbolen, und wobei jedes Datensymbol ein zyklisches Präfix mit der vorgegebenen Länge enthält.
Mehrträgerempfänger nach Anspruch 15, wobei die ersten Referenzdaten wenigstens einen Teil einer ersten Lernsequenz umfassen, der mit einem ersten der Lernsymbole korreliert, und wobei die zweiten Referenzdaten wenigstens einen Teil einer zweiten Lernsequenz umfassen, der mit einem zweiten der Lernsymbole korreliert.
Detektor für ein zyklisches Präfix, der Folgendes umfaßt: ein angepaßtes Filter zum Anwenden erster Referenzdaten auf ein abgetastetes Mehrträgerkommunikationssignal und zum Erzeugen eines ersten Detektionsausgangs, wobei das angepaßte Filter des Weiteren dafür vorgesehen ist, zweite Referenzdaten auf das abgetastete Mehrträgerkommunikationssignal nach dem ersten Detektionsausgang anzuwenden, um einen zweiten Detektionsausgang zu erzeugen; und eine Detektionsschaltung für ein zyklisches Präfix zum Detektieren eines zyklischen Präfix' auf der Basis eines Zeitpunktes, der dem zweiten Detektionsausgang zugeordnet ist.
Detektor für ein zyklisches Präfix nach Anspruch 18, wobei die Detektionsschaltung für ein zyklisches Präfix dafür vorgesehen ist, eine Länge des zyklischen Präfix' auf der Basis des Zeitpunktes zu bestimmen, der dem zweiten Detektionsausgang zugeordnet ist, und wobei der Detektor für ein zyklisches Präfix des Weiteren einen schaltenden Schaltkreis umfaßt, um zunächst die ersten Referenzdaten dem angepaßten Filter zuzuführen und anschließend die zweiten Referenzdaten in Reaktion auf den ersten Detektionsausgang dem angepaßten Filter zuzuführen.
Detektor für ein zyklisches Präfix nach Anspruch 19, wobei die Detektionsschaltung für ein zyklisches Präfix dafür vorgesehen ist, die Länge des zyklischen Präfix' durch Ausführen einer modularen Operation an einem Wert zu bestimmen, der mit einer Anzahl von Zeitbereich-Abtastungen zugeordnet ist, die bis zu dem Zeitpunkt verarbeitet wurden, der dem zweiten Detektionsausgang zugeordnet ist.
Detektor für ein zyklisches Präfix nach Anspruch 18, wobei die Detektionsschaltung für ein zyklisches Präfix dafür vorgesehen ist, eine Länge des zyklischen Präfix' auf der Basis des Zeitpunktes zu bestimmen, der dem zweiten Detektionsausgang zugeordnet ist, wobei der Zeitpunkt, der dem zweiten Detektionsausgang zugeordnet ist, ein zweiter Zeitpunkt ist, wobei das angepaßte Filter dafür vorgesehen ist, den ersten Detektionsausgang an einem ersten Zeitpunkt zu erzeugen, wenn ein Leistungsverhältnis Spitze zu Durchschnitt des ersten Detektionsausgangs einen Schwellenwert übersteigt, und wobei das angepaßte Filter dafür vorgesehen ist, das Anwenden der zweiten Referenzdaten ungefähr an dem ersten Zeitpunkt zu beginnen, und des Weiteren dafür vorgesehen ist, den zweiten Detektionsausgang an dem zweiten Zeitpunkt zu erzeugen, wenn ein Leistungsverhältnis von Spitze zu Durchschnitt des zweiten Detektionsausgangs einen Schwellenwert übersteigt.
Detektor für ein zyklisches Präfix nach Anspruch 18, wobei die Detektionsschaltung für ein zyklisches Präfix dafür vorgesehen ist, eine Länge des zyklischen Präfix' auf der Basis des Zeitpunktes zu bestimmen, der dem zweiten Detektionsausgang zugeordnet ist, und wobei das angepaßte Filter dafür vorgesehen ist, die Länge des zyklischen Präfix' durch Ausführen einer Korrelation zwischen einer ersten Anzahl von Abtastungen und einer letzten Anzahl von Abtastungen eines anschließend empfangenen Symbols zu bestimmen.
Verfahren zum Detektieren eines zyklischen Präfix', das Folgendes umfaßt: Anwenden erster Referenzdaten auf ein abgetastetes Mehrträgerkommunikationssignal, um einen ersten Detektionsausgang zu erzeugen; Anwenden zweiter Referenzdaten auf das abgetastete Mehrträgerkommunikationssignal in Reaktion auf den ersten Detektionsausgang, um einen zweiten Detektionsausgang zu erzeugen; und Detektieren eines zyklischen Präfix' auf der Basis eines Zeitpunktes, der mit dem zweiten Detektionsausgang zugeordnet ist.
Verfahren nach Anspruch 23, das des Weiteren das Wechseln zwischen dem Anwenden der ersten Referenzdaten und dem Anwenden der zweiten Referenzdaten in Reaktion auf den ersten Detektionsausgang umfaßt.
Verfahren nach Anspruch 23, wobei das Bestimmen das Ausführen einer modularen Operation auf einem Wert umfaßt, der mit einer Anzahl von Zeitbereich-Abtastungen verbunden ist, die bis zu dem Zeitpunkt verarbeitet wurden, der dem zweiten Detektionsausgang zugeordnet ist, um eine Länge des zyklischen Präfix' zu detektieren.
Verfahren nach Anspruch 25, das des Weiteren das Auswählen eines Wertes für die Länge des zyklischen Präfix' aus einem Satz vorgegebener Längen auf der Basis eines Ergebnisses der modularen Operation umfaßt.
Verfahren nach Anspruch 25, das des Weiteren das Verifizieren umfaßt, daß der Zeitpunkt, der dem zweiten Detektionsausgang zugeordnet ist, innerhalb eines vorgegebe nen gültigen Bereichs liegt, bevor die modulare Operation ausgeführt wird, um die Länge des zyklischen Präfix' zu bestimmen.
Verfahren nach Anspruch 23, wobei der Zeitpunkt, der mit dem zweiten Detektionsausgang verbunden ist, ein zweiter Zeitpunkt ist, wobei das Anwenden der ersten Referenzdaten den ersten Detektionsausgang an einem ersten Zeitpunkt erzeugt, wenn ein Leistungsverhältnis von Spitze zu Durchschnitt des ersten Detektionsausgangs einen Schwellenwert übersteigt, und wobei das Anwenden der zweiten Referenzdaten an ungefähr dem ersten Zeitpunkt beginnt und den zweiten Detektionsausgang an dem zweiten Zeitpunkt erzeugt, wenn ein Leistungsverhältnis Spitze zu Durchschnitt des zweiten Detektionsausgangs einen Schwellenwert übersteigt.
Verfahren nach Anspruch 23, wobei das Anwenden der ersten Referenzdaten zunächst das Korrelieren der ersten Referenzdaten mit einem ersten Teil des abgetasteten Mehrträgerkommunikationssignals zum Erzeugen eines ersten Korrelationsausgangs umfaßt, und wobei das Anwenden der zweiten Referenzdaten das anschließende Korrelieren der zweiten Referenzdaten mit einem nächsten Teil des abgetasteten Mehrträgerkommunikationssignals zum Erzeugen eines zweiten Korrelationsausgangs umfaßt.
Verfahren nach Anspruch 23, das des Weiteren Folgendes umfaßt: Bestimmen einer Länge des zyklischen Präfix' auf der Basis des Zeitpunktes, der dem zweiten Detektionsausgang zugeordnet ist; und Erzeugen des abgetasteten Mehrträgersignals aus einem empfangenen Mehrträgerkommunikationssignal, wobei das abgetastete Mehrträgersignal Zeitbereich-Abtastungen umfaßt, wobei die ersten Referenzdaten auf erste Teile der Zeitbereich-Abtastungen angewendet werden, um den ersten Detektionsausgang zu erzeugen, und wobei die zweiten Referenzdaten auf nächste Teile der Zeitbereich-Abtastungen nach dem ersten Detektionsausgang angewendet werden, um den zweiten Detektionsausgang zu erzeugen.
Verfahren nach Anspruch 30, wobei die ersten Teile der Zeitbereich-Abtastungen ein erstes Lernsymbol umfassen und die ersten Referenzdaten einen Teil einer ersten Lernsequenz umfassen, und wobei die nächsten Teile der Zeitbereich-Abtastungen ein zweites Lernsymbol umfassen und die zweiten Referenzdaten einen Teil einer zweiten Lernsequenz umfassen, wobei die erste Lernsequenz mit dem ersten Lernsymbol korreliert, und wobei die zweite Lernsequenz mit dem zweiten Lernsymbol korreliert.
Verfahren nach Anspruch 23, das des Weiteren Folgendes umfaßt: Bestimmen einer Länge des zyklischen Präfix' auf der Basis des Zeitpunktes, der mit dem zweiten Detektionsausgang verbunden ist; und Verifizieren der Länge des zyklischen Präfix' durch Ausführen einer Korrelation zwischen einer ersten Anzahl von Abtastungen und einer letzten Anzahl von Abtastungen eines anschließend empfangenen Symbols.
Verfahren nach Anspruch 23, das des Weiteren Folgendes umfaßt: Bestimmen einer Länge des zyklischen Präfix' auf der Basis des Zeitpunktes, der dem zweiten Detektionsausgang zugeordnet ist; und Entfernen des zyklischen Präfix' aus Mehrträgersymbolen auf der Basis der Länge des zyklischen Präfix'.
Verfahren nach Anspruch 33, das des Weiteren das Erzeugen von Framegrenzen- und Zeitsteuerungsinformationen zur Verwendung bei der Bereitstellung der Mehrträgersymbole innerhalb von Frames für das nachfolgende Entfernen zyklischer Präfixe umfaßt.
Verfahren nach Anspruch 33, das des Weiteren Folgendes umfaßt: Ausführen einer Fehlerprüfungsoperation an einem Bitstrom, der durch Verarbeiten von Mehrträgersymbolen nach der Entfernung des zyklischen Präfix' aus jedem Mehrträgersymbol erzeugt wurde; und Ausgeben eines Fehlerbenachrichtigungssignals, wenn Bits des Bitstromes die Fehlerprüfungsoperation nicht bestehen.
Verfahren nach Anspruch 35, wobei das Verfahren umfaßt, in Reaktion auf das Fehlerbenachrichtigungssignal die Länge des zyklischen Präfix' neu zu bestimmen, indem das angepaßte Filter angewiesen wird, die ersten Referenzdaten erneut anzuwenden und die zweiten Referenzdaten auf einen anderen Frame erneut anzuwenden.
Verfahren nach Anspruch 23, das des Weiteren das Bestimmen einer Länge des zyklischen Präfix' auf der Basis des Zeitpunktes, der dem zweiten Detektionsausgang zugeordnet ist, umfaßt, wobei das abgetastete Mehrträgerkommunikationssignal eine Sequenz aus Mehrträgerlernsymbolen umfaßt, wobei jedes der Mehrträgerlernsymbole eine periodische Struktur hat, wobei jedes Mehrträgerlernsymbol ein zyklisches Präfix mit einer vorgegebenen Länge für jedes Symbol eines Frames enthält, und wobei das zyklische Präfix einen Endteil seines zugehörigen Symbols wiederholt.
Verfahren nach Anspruch 37, wobei der Frame die Lernsymbole, gefolgt von einem oder mehreren Mehrträgerdatensymbolen, umfaßt, und wobei jedes Datensymbol ein zyklisches Präfix mit der vorgegebenen Länge enthält.
Verfahren nach Anspruch 37, wobei die ersten Referenzdaten wenigstens einen Teil einer ersten Lernsequenz umfassen, der mit einem ersten der Lernsymbole korreliert, und wobei die zweiten Referenzdaten wenigstens einen Teil einer zweiten Lernsequenz umfassen, der mit einem zweiten der Lernsymbole korreliert.
Verfahren, welches das sequentielle Korrelieren zweier Mehrträgerlernsymbole umfaßt, um ein zyklisches Präfix zu detektieren, das mit jedem der Lernsymbole verbunden ist.
Verfahren nach Anspruch 40, das des Weiteren das Bestimmen einer Länge des zyklischen Präfix' auf der Basis des Zeitpunktes, der dem zweiten Detektionsausgang zugeordnet ist, umfaßt, wobei das sequentielle Korrelieren das Wechseln von der Korrelation mit ersten Referenzdaten zu der Korrelation mit zweiten Referenzdaten umfaßt, wenn ein erster Korrelationsausgang von dem Korrelieren mit den ersten Referenzdaten eine Schwelle übersteigt.
Verfahren nach Anspruch 41, das des Weiteren das Ausführen einer modularen Operation auf einem Wert umfaßt, der mit einer Anzahl von Zeitabtastungen verbunden ist, die während des Korrelierens mit den zweiten Referenzdaten verarbeitet wurden, wenn ein zweiter Korrelationsausgang vom dem Korrelieren mit den zweiten Referenzdaten eine Schwelle übersteigt.
Verfahren nach Anspruch 42, wobei die ersten Referenzdaten wenigstens einen Teil einer ersten Lernsequenz umfassen, der mit einem ersten der Lernsymbole korreliert, und wobei die zweiten Referenzdaten wenigstens einen Teil einer zweiten Lernsequenz umfassen, der mit einem zweiten der Lernsymbole korreliert.
System, das Folgendes umfaßt: eine im Wesentlichen rundstrahlende Antenne; einen Mehrträgerempfänger, der ein angepaßtes Filter umfaßt, um erste Referenzdaten auf ein abgetastetes Mehrträgerkommunikationssignal anzuwenden, das durch die Antenne empfangen wurde, und um einen ersten Detektionsausgang zu erzeugen, wobei das angepaßte Filter des Weiteren dafür vorgesehen ist, zweite Referenzdaten auf das abgetastete Mehrträgerkommunikationssignal nach dem ersten Detektionsausgang anzuwenden, um einen zweiten Detektionsausgang zu erzeugen, wobei der Mehrträgerempfänger des Weiteren eine Detektionsschaltung für ein zyklisches Präfix zum Detektieren eines zyklischen Präfix' auf der Basis eines Zeitpunktes, der mit dem zweiten Detektionsausgang verbunden ist, umfaßt.
System nach Anspruch 44, wobei der Mehrträgerempfänger des Weiteren einen schaltenden Schaltkreis umfaßt, um zunächst die ersten Referenzdaten dem angepaßten Filter zuzuführen und anschließend in Reaktion auf den ersten Detektionsausgang die zweiten Referenzdaten dem angepaßten Filter zuzuführen.
System nach Anspruch 44, wobei die Detektionsschaltung für ein zyklisches Präfix dafür vorgesehen ist, eine Länge des zyklischen Präfix' durch Ausführen einer modula ren Operation auf einem Wert zu bestimmen, der mit einer Anzahl von Zeitbereich-Abtastungen verbunden ist, die bis zu dem Zeitpunkt verarbeitet wurden, der mit dem zweiten Detektionsausgang verbunden ist.
Maschinenlesbares Medium, das Befehle bereitstellt, die, wenn sie durch einen oder mehrere Prozessoren ausgeführt werden, die Prozessoren veranlassen, Operationen auszuführen, die Folgendes umfassen: Anwenden erster Referenzdaten auf ein abgetastetes Mehrträgerkommunikationssignal, um einen ersten Detektionsausgang zu erzeugen; Anwenden zweiter Referenzdaten auf das abgetastete Mehrträgerkommunikationssignal in Reaktion auf den ersten Detektionsausgang, um einen zweiten Detektionsausgang zu erzeugen; und Detektieren eines zyklischen Präfix' auf der Basis eines Zeitpunktes, der dem zweiten Detektionsausgang zugeordnet ist.
Maschinenlesbares Medium nach Anspruch 47, wobei die Befehle des Weiteren, wenn sie durch einen oder mehrere der Prozessoren ausgeführt werden, die Prozessoren veranlassen, Operationen auszuführen, die des Weiteren das Wechseln zwischen dem Anwenden der ersten Referenzdaten und dem Anwenden der zweiten Referenzdaten in Reaktion auf den ersten Detektionsausgang umfassen.
Maschinenlesbares Medium nach Anspruch 47, wobei die Befehle, wenn sie weiter durch einen oder mehrere der Prozessoren ausgeführt werden, die Prozessoren veranlassen, Operationen auszuführen, wobei das Bestimmen das Ausführen einer modularen Operation auf einem Wert umfaßt, der einer Anzahl von Zeitbereich-Abtastungen zugeordnet ist, die bis zu dem Zeitpunkt verarbeitet wurden, der mit dem zweiten Detektionsausgang zugeordnet ist, um eine Länge des zyklischen Präfix' zu detektieren.