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RÜCKVERWEISUNG AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
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Mit dieser Anmeldung wird Priorität der US-Anmeldung Nr. 12/616,795, eingereicht am 12. November 2009, beansprucht.
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GEBIET UND HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich in einigen Ausführungsformen derselben auf OFDM-Kommunikation mit Ratenanpassung und insbesondere aber nicht ausschließlich auf OFDN-Kommunikation mit mehrdimensionaler Ratenanpassung auf Millimeterwellenfrequenzen.
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Millimeterwellenkommunikation, läuft im EHF-Hochfrequenzband von 30 bis 300 Gigahertz (GHz) ab (EHF = Extremely High Frequency – Höchstfrequenz). Im Vergleich zu niedrigeren Bändern sind terrestrische Funksignale im Millimeterwellen-(Millimeterwellen-)Band äußerst empfindlich für atmosphärische Dämpfung wie beispielsweise Regenschwund und Feuchtigkeit. Aufgrund der kleinen Wellenlänge auf diesen Frequenzen können Antennen bescheidener Größe eine geringe Strahlbreite aufweisen. Millimeterwellen-Freiluftkommunikationssysteme arbeiten daher oft über Sichtlinien-(LOS-)Kanäle (LOS = Line of Sight).
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OFDM ist ein Frequenzmultiplex-Verfahren mit digitaler Mehrträgermodulation. Bei OFDM ist das gesamte Frequenzband in mehrere parallele Datenströme mit eng beabstandeten orthogonalen Unterträgern zum Führen von Daten unterteilt. Jeder dieser Unterträger kann unabhängig, moduliert sein. Jedoch leidet OFDM an verringerter Robustheit gegen Phasenrauschen (PN – Phase Noise) und hohes Spitze-Mittelwert-Leistungsverhältnis (PAPR – Peak-to-Average Power Ratio) im Vergleich mit Einzelträgerverfahren.
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Einer der Vorteile von OFDM ist dessen Fähigkeit, die mit dem drahtlosen Kanal verbundene Mehrwegeausbreitung zu überwinden. OFDM hat keine wahrgenommenen Vorteile für LOS-Kanäle aufgewiesen, die nicht an Mehrwegeausbreitungsschwierigkeiten leiden. Da OFDM PN- und PAPR-Nachteile aufweist, benutzen Millimeterwellen-Systeme üblicherweise Einzelträgermodulationsverfahren wie beispielsweise BPSK, QPSK und OOK.
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Freiluftstrecken bieten zusätzliche Schwierigkeiten. Freiluftstrecken sollten selbst unter ungünstigsten Wetter- und Störungsbedingungen arbeiten. Eine aktuelle Lösung zur Aufrechterhaltung der Strecke unter ungünstigsten Bedingungen besteht darin, mit äußersten Modulationsparametern wie beispielsweise Mindestbandbreite, niedriger Modulation, übermäßigem Fehlerkorrekturcode und einigen Wiederholungen zu arbeiten. Solche Parameter geben sehr niedrigen Durchsatz im Vergleich zu dem Durchsatz, der unter besseren Bedingungen erreicht werden kann, die meistens bestehen. Zusätzlich wird durch die während schlechten Kanalbedingungen erforderliche aufwendige Fehlerkorrektur der Rechenleistung des Modems eine übermäßige Last auferlegt.
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Ratenanpassung ist ein zum Überwinden von Änderungen der Kanalbedingungen benutztes Verfahren. Bei Ratenanpassung werden die Modulationsparameter wie beispielsweise die Modulationsart, Codierung und sonstigen Signal- und Protokollparameter entsprechend der aktuellen Übertragungsgüte auf dem Hochfrequenz-(HF-)Kanal dynamisch eingestellt. Jedoch ist die Umsetzung von Ratenanpassung in OFDM-Kommunikation besonders schwierig aufgrund der großen Anzahl von Modulationsparametern (d. h. Freiheitsgrade), die dynamisch geregelt werden kann.
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Die Flexport Ethernet Wireless Links von BridgeWave Communications Inc. benutzen QPSK/BPSK-Modulation mit adaptiver Modulation. In Millimeterwellen-Systemen kann der HF-Kanal hunderte von Megahertz (MHz) breit sein. Durch herkömmliche Modulationsverfahren wie beispielsweise QPSK und BPSK wird Streuung in das den Kanal durchlaufende Signal eingeführt. Wenn sie über einen sehr breiten Kanal betrieben werden, haben QPSK/BPSK-Systeme es schwierig, den Kanal frequenz- und phasenmäßig flach zu halten.
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US Patent Nr. 7,164,649 für Walton et al. bietet Verfahren zum adaptiven Regeln der Rate einer Datenübertragung in einem drahtlosen (z. B. OFDM-) Kommunikationssystem. Zum Auswählen der geeigneten Rate für die Datenübertragung können verschiedene Metriken benutzt werden wie beispielsweise unterschiedliche Eigenschaften des Kommunikationskanals oder die Leistung der Datenübertragung.
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„Millimeter-wave OFDM WPAN system applying adaptive modulation for grouped sub-carriers" (Millimeterwellen-OFDM-WPAN-System mit adaptiver Modulation für gruppierte Unterträger) von Shoji et al. (Radio and Wireless Symposium, 2007 IEEE, 9.–11. Jan. 2007) bietet ein Millimeterwellen-OFDM-Modulationsverfahren für einen Innenraumkanal.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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OFDM ist ein Frequenzmultiplexverfahren, mit dem eine Gruppe eng beabstandeter orthogonaler Unterträger unabhängig moduliert wird. Die unten stehenden Ausführungen definieren eine Folge von Parameteränderungen, die als Parametervektoren gespeichert werden. Die gespeicherten Parametervektoren werden zur Durchführung von Ratenanpassung der OFDM-Übertragung zum dynamischen Reagieren auf Änderungen der Kanalgüte benutzt. Mehrdimensionale Ratenanpassung kann durch Aufnehmen von mehr als einem Parameter in die Parametervektoren durchgeführt werden, wodurch mehrere Parameter gleichzeitig angepasst werden.
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Gemäß einem Aspekt einiger Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Durchführen von Ratenanpassung von Millimeterwellen-Übertragungen in einem im Wesentlichen auf Sichtlinie liegenden OFDM-Freiluftsystem bereitgestellt, wobei die Millimeterwellen-Übertragungen über einen Hochfrequenz-(HF-)Kanaldurchgeführt werden, umfassend:
Empfangen einer eine Güte eines Millimeterwellen-HF-Freiluftkanals anzeigenden Kanalgüteschätzfunktion;
Definieren einer Folge von Parameteränderungen zum dynamischen Einstellen von Übertragungsgüte für die Ratenanpassung, wobei die Parameter die Ratenanpassung definieren, und umfassend dynamische Anpassung von Bandbreite und mindestens einen weiteren Parameter, Speichern der Folge als eine Tabelle von Vektoren, wobei ein Parameter der Vektoren Bandbreite ist, wobei jeder Vektor eine Kombination von Parametern umfasst, und
dynamisches Abarbeiten der Parametervektoren in der Tabelle als Reaktion auf die Kanalgüteschätzfunktion.
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Gemäß einigen Ausführungsformen der Erfindung umfasst der mindestens eine weitere Parameter eine von Folgenden: Fehlerkorrekturrate, Wiederholungsrate, Übertragungs-leistung, Modulationsart, Leistungsverstärker-(PA-)Reduktion, Anzahl von OFDM-Unterkanälen, Unterträger-wiederholungen, Anzahl von Fehlerkorrekturiterationen, Auswahl von zu modulierenden OFDM-Unterträgern und Codierungsverfahren.
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Gemäß einigen Ausführungsformen der Erfindung definiert die Folge eine vorbestimmte Körnigkeit der Kanalgüteschätzfunktion.
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Gemäß einigen Ausführungsformen der Erfindung beträgt die Körnigkeit 1,0 dB.
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Gemäß einigen Ausführungsformen der Erfindung liegt der HF-Kanal auf Sichtlinie.
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Gemäß einigen Ausführungsformen der Erfindung liegt der HF-Kanal annähernd auf Sichtlinie.
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Gemäß einigen Ausführungsformen der Erfindung umfasst das Verfahren weiterhin Zuordnen jedes der gespeicherten Parametervektoren zu einem getrennten Bereich der Kanalgüteschätzfunktion.
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Gemäß einigen Ausführungsformen der Erfindung umfasst das Zuordnen Auswahlen für jeden der Bereiche eines Parametervektors, der ein angegebenes Leistungsmaß für den Bereich maximierst.
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Nach einem Aspekt einiger Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Durchführen von Ratenanpassng von Millimeterwellen-Übertragungen in einem im Wesentlichen auf Sichtlinie liegenden OFDM-Freiluftsystem bereitgestellt, wobei die Millimeterwellen-Übertragungen über einen Hochfrequenz-(HF-)Kanal durchgeführt werden, umfassend:
Empfangen einer eine Güte eines Millimeterwellen-HF-Freiluftkanals anzeigenden Kanalgüteschätzfunktion;
Definieren einer Folge von Parameteränderungen zum dynamischen Einstellen von Übertragungsgüte zur Ratenanpassung, wobei die Parameter die Ratenanpassung definieren und dynamische Anpassung von Bandbreite umfassen,
Speichern der Folge als eine Tabelle von Bandbreiten, und
dynamisches Abarbeiten der Bandbreiten in der Tabelle als Reaktion auf die Kanalgüteschätzfunktion.
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Gemäß einigen Ausführungsformen der Erfindung definiert die Folge eine vorbestimmte Körnigkeit der Kanalgüteschätzfunktion.
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Gemäß einigen Ausführungsformen der Erfindung liegt der HF-Kanal auf Sichtlinie.
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Gemäß einigen Ausführungsformen der Erfindung liegt der HF-Kanal annähernd auf Sichtlinie.
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Nach einem Aspekt einiger Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Durchführen von Ratenanpassung von Millimeterwellen-Übertragungen in einem im Wesentlichen auf Sichtlinie liegenden OFDM-Freiluftsystem bereitgestellt, wobei die Millimeterwellen-Übertragungen über einen Hochfrequenz-(HF-)Kanal durchgeführt werden, umfassend:
Empfangen einer eine Güte eines Millimeterwellen-HF-Freiluftkanals anzeigenden Kanalgüteschätzfunktion;
Definieren einer Folge von Parameteränderungen zum dynamischen Einstellen von Übertragungsgüte für die Ratenanpassung, wobei die Parameter die Ratenanpassung definieren, und umfassend dynamische Anpassung von Leistungsverstärker-(PA-)Reduktion und mindestens einen weiteren Parameter,
Speichern der Folge als eine Tabelle von Vektoren, wobei ein Parameter der Vektoren PA-Reduktion ist, wobei jeder Vektor eine Kombination von Parametern umfasst, und
dynamisches Abarbeiten der Parametervektoren in der Tabelle als Reaktion auf die Kanalgüteschätzfunktion.
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Gemäß einigen Ausführungsformen der Erfindung umfasst der mindestens eine weitere Parameter eine von Folgenden: Fehlerkorrekturrate, Wiederholungsrate, Übertragungsleistung, Modulationsart, Anzahl von OFDM-Unterkanälen, Unterträgerwiederholungen, Anzahl von Fehlerkorrekturiterationen, Auswahl von zu modulierenden OFDM-Unterträgern, Codierungsverfahren und Bandbreite.
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Gemäß einigen Ausführungsformen der Erfindung definiert die Folge eine vorbestimmte Körnigkeit der Kanalgüteschätzfunktion.
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Gemäß einigen Ausführungsformen der Erfindung liegt der HF-Kanal auf Sichtlinie.
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Gemäß einigen Ausführungsformen der Erfindung liegt der HF-Kanal annähernd auf Sichtlinie.
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Nach einem Aspekt einiger Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Durchführen von Ratenanpassung von Mikrowellenübertragungen in einem im Wesentlichen auf Sichtlinie liegenden OFDM-Freiluftsystem bereitgestellt, wobei die Mikrowellenübertragungen über einen Hochfrequenz-(HF-)Kanal durchgeführt werden, umfassend:
Empfangen einer eine Güte eines Mikrowellen-HF-Freiluftkanals anzeigenden Kanalgüteschätzfunktion;
Definieren einer Folge von Parameteränderungen zum dynamischen Einstellen von Übertragungsgütge zur Ratenanpassung, wobei die Parameter die Ratenanpassung definieren, und umfassend dynamische Anpassung von Bandbreite und mindestens einen weiteren Parameter;
Speichern der Folge als eine Tabelle von Vektoren, wobei ein Parameter der Vektoren Bandbreite ist, wobei jeder Vektor eine Kombination von Parametern umfasst, und
dynamisches Abarbeiten der Parametervektoren in der Tabelle als Reaktion auf die Kanalgüteschätzfunktion.
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Gemäß einigen Ausführungsformen der Erfindung umfasst der mindestens eine weitere Parameter eine von Folgenden: Fehlerkorrekturrate, Wiederholungsrate, Übertragungsleistung, Modulationsart, Leistungsverstärker-(PA-)Reduktion, Anzahl von OFDM-Unterkanälen, Unterträgerwiederholungen, Anzahl von Fehlerkorrekturiterationen, Auswahl von zu modulierenden OFDM-Unterträgern und Codierungsverfahren.
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Gemäß einigen Ausführungsformen der Erfindung definiert die Folge eine vorbestimmte Körnigkeit der Kanalgüteschätzfunktion.
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Gemäß einigen Ausführungsformen der Erfindung liegt der HF-Kanal auf Sichtlinie.
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Gemäß einigen Ausführungsformen der Erfindung liegt der HF-Kanal annähernd auf Sichtlinie.
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Gemäß einem Aspekt einiger Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Durchführen von Ratenanpassung von Millimeterwellen-Übertragungen in einem OFDM-Innenraumsystem bereitgestellt, wobei die Millimeterwellen-Übertragungen über einen Hochfrequenz-(HF-)Kanal durchgeführt werden, umfassend:
Empfangen einer eine Güte eines Millimeterwellen-HF-Kanals anzeigenden Kanalgüteschätzfunktion;
Definieren einer Folge von Parameteränderungen zum dynamischen Einstellen von Übertragungsgüte für die Ratenanpassung, wobei die Parameter die Ratenanpassung definieren, und umfassend dynamische Anpassung von Bandbreite und mindestens einen weiteren Parameter,
Speichern der Folge als eine Tabelle von Vektoren, wobei ein Parameter der Vektoren Bandbreite ist, wobei jeder Vektor eine Kombination von Parametern umfasst, und
dynamisches Abarbeiten der Parametervektoren in der Tabelle als Reaktion auf die Kanalgüteschätzfunktion.
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Gemäß einigen Ausführungsformen der Erfindung umfasst der mindestens eine weitere Parameter eine von Folgenden: Fehlerkorrekturrate, Wiederholungsrate, Übertragungsleistung, Modulationsart, Leistungsverstärker-(PA-)Reduktion, Anzahl von OFDM-Unterkanälen, Unterträgerwiederholungen, Anzahl von Fehlerkorrekturiterationen, Auswahl von zu modulierenden OFDM-Unterträgern und Codierungsverfahren.
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Gemäß einigen Ausführungsformen der Erfindung definiert die Folge eine vorbestimmte Körnigkeit der Kanalgüteschätzfunktion.
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Gemäß einem Aspekt einiger Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wird eine Vorrichtung zum Regeln von Ratenanpassung von Übertragungen in einem im Wesentlichen auf Sichtlinie liegenden OFDM-Freiluftsystem bereitgestellt, wobei die Übertragungen über einen Hochfrequenz-(HF-)Kanal im Millimeterwellen- oder Mikrowellen-Frequenzband durchgeführt werden, umfassend:
einen Parameterfolgendefinierer, eingerichtet zum Definieren einer Folge von Parameteränderungen zum dynamischen Einstellen von Übertragungsgüte für die Ratenanpassung, wobei die Parameter die Ratenanpassung definieren, und umfassend dynamische Anpassung von Bandbreite und mindestens einem weiteren Parameter;
eine dem Parameterfolgendefinierer zugeordnete Vektordatenbank, eingerichtet zum Speichern der Folge als eine Tabelle von Vektoren, wobei ein Parameter der Vektoren Bandbreite ist, wobei jeder Vektor eine Kombination von Parametern umfasst;
einen der Vektordatenbank zugeordneten Parametervektorwähler, eingerichtet zum Empfangen einer eine Güte eines Millimeterwellen-HF-Freiluftkanals anzeigenden Kanalgüteschätzfunktion zum dynamischen Abarbeiten der Parametervektoren in der Tabelle als Reaktion auf die Kanalgüteschätzfunktion zum Auswählen eines Parametervektors zum Modulieren eines HF-Trägers; und
einen Prozessor, eingerichtet zum Betreiben des Parameterfolgendefinierers, der Vektordatenbank und des Parametervektorwählers.
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Gemäß einigen Ausführungsformen der Erfindung liegt der HF-Kanal auf Sichtlinie.
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Gemäß einigen Ausführungsformen der Erfindung liegt der HF-Kanal annähernd auf Sichtlinie.
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Gemäß einigen Ausführungsformen der Erfindung umfasst die Vorrichtung weiterhin einen HF-Modulator, eingerichtet zum OFDM-Modulieren eines Millimeterwellen-HF-Trägers gemäß dem ausgewählten Parametervektor.
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Sofern nicht anders definiert weisen alle hier benutzten technischen und/oder wissenschaftlichen Begriffe die gleiche Bedeutung auf, so wie sie gewöhnlich durch einen gewöhnlichen Fachmann verstanden wird, den die Erfindung betrifft. Obwohl in der Ausübung oder Prüfung von Ausführungsformen der Erfindung den hier beschriebenen ähnliche oder gleichwertige Verfahren und Materialien benutzt werden können, sind beispielhafte Verfahren und/oder Materialien unten beschrieben. Im Fall eines Konflikts wird die Patentschrift einschließlich Definitionen maßgeblich sein. Zusätzlich sind die Materialien, Verfahren und Beispiele nur erläuternd und sollen nicht unbedingt begrenzend wirken.
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Umsetzung des Verfahrens und/oder Systems von Ausführungsformen der Erfindung kann Durchführung oder Vollendung von ausgewählten Aufgaben von Hand, automatisch oder durch eine Kombination dieser bedeuten. Weiterhin könnten gemäß der eigentlichen Instrumentierung und Ausrüstung von Ausführungsformen des Verfahrens und/oder Systems der Erfindung mehrere ausgewählte Aufgaben durch Hardware, durch Software oder durch Firmware oder durch eine Kombination derselben unter. Verwendung eines Betriebssystems implementiert sein.
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Beispielsweise könnte Hardware zum Durchführen ausgewählter Aufgaben nach Ausführungsformen der Erfindung als ein Chip oder eine Schaltung implementiert sein. Als Software könnten ausgewählte Aufgaben nach Ausführungsformen der Erfindung als eine Mehrzahl von durch einen Computer mit einem beliebigen geeigneten Betriebssystem ausgeführte Mehrzahl von Softwareanweisungen implementiert sein. In einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung wird/werden eine oder mehrere Aufgaben nach beispielhaften Ausführungsformen des Verfahrens und/oder Systems wie hier beschrieben durch einen Datenprozessor wie beispielsweise einer Rechenplattform zum Ausführen einer Mehrzahl von Anweisungen durchgeführt. Wahlweise umfasst der Datenprozessor einen flüchtigen Speicher zum Speichern von Anweisungen und/oder Daten und/oder eine nichtflüchtige Speicherung, zum Beispiel eine magnetische Festplatte und/oder herausnehmbare Medien zum Speichern von Anweisungen und/oder Daten. Wahlweise wird auch eine Netzverbindung bereitgestellt. Ebenfalls wird wahlweise eine Anzeige und/oder eine Benutzereingabevorrichtung wie beispielsweise eine Tastatur oder Maus bereitgestellt.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Es werden hier einige Ausführungsformen der Erfindung beispielhafterweise nur unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben. Nunmehr mit bestimmter Bezugnahme auf die ausführlichen Zeichnungen wird hervorgehoben, dass die dargestellten Einzelheiten als Beispiele und zu Zwecken der beispielhaften Besprechung von Ausführungsformen der Erfindung dienen.
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In dieser Hinsicht offenbart die Beschreibung in Zusammenhang mit den Zeichnungen dem Fachmann, wie Ausführungsformen der Erfindung ausgeübt werden können.
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In den Zeichnungen ist:
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1 ein vereinfachtes Flussdiagramm eines Verfahrens zum Durchführen von Ratenanpassung von Millimeterwellen-Übertragungen in einem im Wesentlichen auf Sichtlinie liegenden OFDM-Freiluftsystem nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
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2 ein vereinfachtes Flussdiagramm eines Verfahrens zum dynamischen Definieren einer Folge von Parameteränderungen gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
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3 ein vereinfachtes Flussdiagramm von OFDM-Übertragung mit Ratenanpassung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
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4 ein vereinfachtes Blockschaltbild einer Vorrichtung zum Steuern von Ratenanpassung von Übertragungen in einem im Wesentlichen auf Sichtlinie liegenden OFDM-Freiluftsystem gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, und
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5 ein Graph der simulierten Durchführung eines OFDM-Kommunikationssystems mit Ratenanpassung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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BESCHREIBUNG VON BESTIMMTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung betrifft in einigen Ausführungsformen derselben OFDM-Kommunikation mit Ratenanpassung und insbesondere jedoch nicht ausschließlich OFDM-Kommunikation mit mehrdimensionaler Ratenanpassung, die auf Millimeterwellen-Frequenzen betrieben wird.
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OFDM-Modulation bietet die Fähigkeit zum Betrieb über nicht-Frequenz-flache Kanäle in Bandbreiten von hunderten MHz, so wie sie durch Millimeterwellen-Kommunikation erfordert wird. Hier dargestellte Ausführungsformen führen mehrdimensionale Ratenanpassung von OFDM-Übertragungen in den Millimeterwellen- und Mikrowellenbändern zum Unterhalten eines hohen Datendurchsatzes über einen weiten Bereich von Kanalzuständen durch.
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In Bezug auf Einzelträgermodulationsverfahren (z. B. QPSK, BPSK, OOK, usw. ...) weist OFDM eine große Anzahl von Modulationsparametern auf. Jeder dieser Modulationsparameter kann wahlweise dynamisch für Ratenpassung eingestellt werden. Die große Anzahl von bei OFDM verfügbaren Freiheitsgraden bietet Schwierigkeiten bei der Auswahl von Modulationsparameterwerten im Verlauf von Signalübertragung. Bei den unten dargestellten Ausführungsformen wird jede Menge von Parameterwerten als Einzelvektor angesehen. Während der Übertragung wird Ratenanpassung durch dynamische Auswahl von Parametervektoren aus einer im Voraus ausgewählten gespeicherten Menge entsprechend den Kanalzuständen durchgeführt.
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Ehe mindestens eine Ausführungsform der Erfindung ausführlich erläutert wird, sollte man verstehen, dass die Erfindung in ihrer Anwendung nicht unbedingt auf die in der nachfolgenden Beschreibung aufgeführten und/oder in die Zeichnungen und/oder den Beispielen dargestellten Einzelheiten von Aufbau und Anordnung der Bauteile und/oder Verfahren begrenzt ist. Die Erfindung ist anderer Ausführungsformen oder der Ausübung oder Ausführung auf verschiedene Weisen fähig.
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Einige der hier dargestellten Ausführungsformen betreffen einen Freiluftkanal zwischen dem OFDM-Sender und OFDM-Empfänger. Jedoch sind die Ausführungsformen nicht auf Freiluftkanäle begrenzt und es sind auch weitere Ausführungsformen für Innenraumkanäle eingeschlossen.
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Es wird nunmehr auf 1 Bezug genommen, die ein vereinfachtes Flüssdiagramm eines Verfahrens zur Durchführung von Ratenanpassung von HF-Übertragungen in einem im Wesentlichen auf Sichtlinie liegenden OFDM-Freiluftsystem gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist. In den vorliegenden Ausführungsformen werden die Übertragungen über einen Freiluftkanal durchgeführt. In einigen Ausführungsformen ist der HF-Kanal ein Millimeterwellen-Kanal. In anderen Ausführungsformen ist der Kanal ein Mikrowellen-Kanal.
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In einigen Ausführungsformen liegt der HF-Kanal auf Sichtlinie. In anderen Ausführungsformen liegt der HF-Kanal annähernd auf Sichtlinie (NLOS – Near Line of Sight).
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Der Deutlichkeit halber werden die folgenden Ausführungsformen für einen Millimeterwellen-Kanal beschrieben. Es versteht sich jedoch, dass die Ausführungsformen auch in einem Mikrowellen-Kanal implementiert sein können.
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In 110 wird eine eine Güte eines Millimeterwellen-HF-Freiluftkanals anzeigende Kanalgüteschätzfunktion empfangen. Die Kanalgüteschätzfunktion spiegelt die Kanalzustände wider und wird zum dynamischen Auswählen der zutreffenden Menge von OFDM-Parametern für aktuelle Kanalzustände benutz. In einigen Ausführungsformen wird die Kanalgüteschätzfunktion von dem OFDM-Empfänger empfangen. Die. Kanalgüteschätzfunktion kann aus einem oder einer Kombination der Folgenden abgeleitet werden:
- 1) Signal/Rausch-Verhältnis (SNR – Signal-to-Noise Ratio (SRV)
- 2) Empfangssignalstärkeanzeige (RSSI – Received-Signal-Strength-Indication), und
- 3) eine Kanalgütemessung (wie beispielsweise OFDM-Tonleistungsstreuen).
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In einigen Ausführungsformen wird die Folge zum Optimieren eines angegebenen Maßes an Übertragungsgüte (hier als Leistungsmaß bezeichnet) ausgewählt. Das Leistungsmaß kann eines oder eine Kombination der Folgenden umfassen:
- 1) Dynamikbereich; und
- 2) Datendurchsatz.
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In einigen Ausführungsformen definiert die Folge eine vorbestimmte Körnigkeit der Kanalgüteschätzfunktion. In weiteren Ausführungsformen beträgt die Körnigkeit 1,0 dB oder sogar 0,5 dB.
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Das Millimeterwellen-HF-Band umspannt Frequenzen von 30 bis 300 GHz. Obwohl die hier dargestellten Ausführungsformen nicht auf ein bestimmtes Band innerhalb des Millimeterwellen-Bandes begrenzt sind, enthalten mögliche Nutzfrequenzbänder alle oder Teile von:
- a. 54–86 GHz
- b. 71–76 GHz
- c. 81–86 GHz und
- d. 54–66 GHz.
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In 120 wird eine Folge von Parameteränderungen definiert. Die Folge von Parameteränderungen definiert die Übertragungsgüte dynamisch während der OFDM-Übertragung mit adaptiver Rate. Ein Beispiel des Parameterfolgen-Definierungsvorgangs wird ausführlicher unten für 2 beschrieben.
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In einer ersten Ausführungsform ist die Ratenanpassung mehrdimensional und die angepassten Parameter enthalten Bandbreite und mindestens einen weiteren Parameter. Dynamische Bandbreitenanpassung kann auf mehrere Weisen durchgeführt werden. In einer ersten Ausführungsform wird dynamische Bandbreitenanpassung durch Regeln der Anzahl aktivierter OFDM-Unterträger durchgeführt. Die Bandbreite jedes Unterträgers ändert sich nicht und die Gesamtbandbreite wird durch die Anzahl von aktivierten Unterträgern bestimmt. In einer weiteren Ausführungsform werden die aktivierten Unterträger als ein Block um die Mitte des Kanals herum zusammenplatziert. In einer zweiten Ausführungsform wird Bandbreitenanpassung durch Abändern der Bandbreite eines oder mehrerer der Unterträger selbst durchgeführt. Weitere Ausführungsformen passen sowohl die Anzahl aktivierter Unterträger als auch die Bandbreite einzelner Unterträger an.
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Der (die) zur Anpassung zusätzlich zu dem Bandbreitenparameter ausgewählte(n) Parameter kann (können) eine oder mehrere der Folgenden einschließen:
- a. Fehlerkorrekturrate,
- b. Wiederholungsrate,
- c. Übertragungsleistung,
- d. Modulationsart,
- e. Leistungsverstärker-(PA-)Reduktion,
- f. Anzahl von OFDM-Unterkanälen,
- g. Unterträgerwiederholungen,
- h. Anzahl von Fehlerkorrekturiterationen,
- i. Auswahl der zu modulierenden OFDM-Unterträger, und
- j. Codierungsverfahren.
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In weiteren Ausführungsformen sind die angepassten Parameter:
- i) nur Bandbreite, oder
- ii) PA-Reduktion und mindestens ein weiterer Parameter.
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In einigen Ausführungsformen weisen die Unterkanäle die gleiche Anzahl von gleich beabstandeten Unterträgern auf. Jedoch kann sich der innere Aufbau der Unterkanäle ändern. Der Unterkanalaufbau und/oder der Unterträgerabstand kann zum Erhalten des gewünschten Niveaus an Körnigkeit angeordnet sein.
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In 130 wird die Folge als eine Tabelle von Vektoren gespeichert. Jeder Vektor stellt ein Mitglied der definierten Folge dar. Vorzugsweise entspricht jeder Vektor einem angegebenen Bereich der Kanalgüteschätzfunktion. In Ausführungsformen, wo nur der Bandbreitenparameter dynamisch verändert wird, enthält die Tabelle eine Folge von Bandbreiten.
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In 140 werden die Parametervektoren in der Tabelle dynamisch als Reaktion auf erkannte Empfangsgüte wie durch die Kanalgüteschätzfunktion widergespiegelt abarbeitet. In einer Ausführungsform wird, wenn ein neuer Wert der Kanalgüteschätzfunktion empfangen wird, zuerst bestimmt, ob die Kanalgüteschätzfunktion außerhalb des dem aktuellen Parametervektor zugeordneten Bereichs liegt. Wenn die Kanalgüteschätzfunktion außerhalb des Bereichs liegt, wird ein neuer Parametervektor gemäß dem aktuellen Wert der Kanalgüteschätzfunktion ausgewählt.
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Nachdem der für aktuelle Kanalzustände geeignete Parametervektor ausgewählt ist, kann ein gemäß dem ausgewählten Parametervektor moduliertes OFDM-Millimeterwellen-Signal über den HF-Kanal übertragen werden.
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Die oben beschriebenen Ausführungsformen sind für ein im Wesentlichen auf Sichtlinie liegendes Freiluftsystem bestimmt. Andere Ausführungsformen führen mehrdimensionale Ratenanpassung von Millimeterwellen-Übertragungen in einem OFDM-Innenraumsystem durch. Andere Aspekte der obigen Ausführungsformen sind im Wesentlichen die Gleichen. Insbesondere wird eine eine Güte des Millimeterwellen-HF-Innenraumkanals anzeigende Kanalgüteschätzfunktion empfangen. Es wird eine Folge von Parameteränderungen zum dynamischen Definieren von Übertragungsgüte zur Ratenanpassung definiert. Die Parameter umfassen Bandbreite und mindestens einen weiteren Parameter. Die Parameterfolge wird als eine Tabelle von Vektoren gespeichert. Die Parametervektoren in der Tabelle werden als Reaktion auf die durch die Kanalgüteschätzfunktion angezeigte Kanalgüte dynamisch durchgearbeitet.
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Parameterfolgendefinition
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Es wird nunmehr auf 2 Bezug genommen, die ein vereinfachtes Flussdiagramm eines Verfahrens zum dynamischen Definieren einer Folge von Parameteränderungen gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist. In der vorliegenden Ausführungsform wird die Parameterfolge basierend auf einem Übertragungsgüte wie beispielsweise Datendurchsatz darstellenden Leistungsmaß ausgewählt. Die Folge kann dann in Vektorform zur Verwendung während der adaptiven OFDM-Übertragung gespeichert werden (siehe 130 der 1).
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In 210 wird die Art jedes Modulationsparameters, der während der Übertragung adaptiv eingestellt wird, ausgewählt. Es werden sowohl die Art von Parameter als auch die Werte, die für jede Art von Parameter benutzt werden können, ausgewählt.
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In 220 wird eine Menge gebildet, die aus allen Tupeln möglicher Modulationsparameter besteht. Wenn es beispielsweise vier Parameter gibt:
- 1) Bandbreite – entweder eine oder zwei Unterkanäle
- 2) Modulationsart – entweder QPSK oder 16 QAM
- 3) FEC-Coderate – entweder 1/2 oder 3/4
- 4) Wiederholung – entweder 1 oder 2,
dann würde ein Tupel {Bandbreite, Modulation, FEC-Rate, Wiederholung} sein und 16 solche ausgeprägten Tupel stehen für die Aufnahme in der Menge zur Verfügung. Im Folgenden wird jedes Tupel als Parametervektor bezeichnet.
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In einigen Ausführungsformen sind nicht alle verfügbaren Parametervektoren in der Menge enthalten. Einige Vektoren können durch einen Kommunikationsstandard ausgeschlossen sein oder können aus anderen Gründen nicht praktikabel sein. Beispielsweise kann sich die Signalgüte auf Niveaus verbessern, wo die OFDM-Empfänger-Rechenleistung nicht zum Bearbeiten des vollen Fehlerkorrekturalgorithmus in der Lage ist. In diesem Fall können die Parametervektoren auf diejenigen begrenzt sein, die für einen Fehlerkorrekturalgorithmus mit verringertem Aufwand geeignet sind, der den Rechenleistungsbeschränkungen entspricht.
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In 230 wird das Leistungsmaß für jeden Parametervektor in der Menge bestimmt. Das Leistungsmaß kann durch ein beliebiges geeignetes Verfahren wie beispielsweise Berechnung, Simulation oder Messung bestimmt werden.
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In 240 werden die Parametervektoren identifiziert, die den Höchstwert des Leistungsmaßes ergaben. Diese Parametervektoren bilden die Folge, die zur Verwendung während der adaptiven OFDM-Übertragung gespeichert wird. Jeder Parametervektor ist einem Bereich von Kanalgüteschätzfunktionswerten zugeordnet. Die Größe jedes Bereichs wird vorzugsweise zum Bereitstellen der erforderlichen Körnigkeit ausgewählt. Üblicherweise ist die Körnigkeit der Parametervektoren größer oder gleich der Genauigkeit der Schätzfunktion.
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Die folgende Ausführungsform stellt ein Handverfahren zum Auswählen der Parametervektoren zum Einschluss in der Menge dar. Andere Ausführungsformen implementieren ein entsprechendes Verfahren automatisch. Im Wesentlichen besteht das Ziel darin, eine monoton ansteigende Linie zwischen ausgewählten Punkten auf dem Graphen zu laufen, beginnend an dem Punkt mit der niedrigsten Kanalgüteschätzfunktion (z. B. niedrigstem SRV).
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Die Durchführung des Verfahrens findet wie folgt statt:
- 1) Ein Graph, dessen X-Achse die Kanalgüteschätzfunktion ist und dessen Y-Achse das Leistungsmaß ist (z. B. relatives SRV über relativer Rate) wird gebildet, wo jedes der möglichen Tupel als ein Punkt auf dem Graphen dargestellt wird.
- 2) Die gewünschte Schrittgröße der Kanalgüteschätzfunktion wird gewählt (beispielsweise zwischen 0,9 dB und 1,1 dB).
- 3) Es werden Bereiche von Kanalgüteschätzfunktion definiert, beginnend an dem Punkt mit dem niedrigsten Wert der Kanalgüteschätzfunktion und fortschreitend in Richtung zunehmender Kanalgüteschätzfunktion. Der Endbereich sollte den Punkt mit dem höchsten Kanalgüteschätzfunktionswert einschließen.
- 4) Innerhalb jedes Fensters wird der Punkt mit dem besten Leistungsmaß identifiziert. Der gefundene Punkt wird in die Menge eingeschlossen. Alle weiteren Tupel innerhalb des gegebenen Fensters werden verworfen.
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Die obige Ausführungsform nutzt eine Schrittgröße, die die gleiche für alle Bereiche der Kanalgüteschätzfunktion ist. In anderen Ausführungsformen kann die Schrittgröße nicht für jeden Bereich identisch sein. Beispielsweise können die Bereiche abgeändert werden, um sicherzustellen, dass mindestens ein Tupel in jeden der Bereiche fällt.
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Es wird nunmehr auf 3 Bezug genommen, die ein vereinfachtes Flussdiagramm von OFDM-Übertragung mit mehrdimensionaler Ratenanpassung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist. 3 beschreibt die Aktivitäten, die sowohl durch den OFDM-Empfänger als auch den OFDM-Sender durchgeführt werden, um sicherzustellen, dass beide Seiten des Systems mit dem gleichen Parametervektor arbeiten.
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Die Durchführung des Verfahrens beginnt durch Annehmen beim Start, dass die ungünstigsten Bedingungen bestehen. In 310 wird der dem niedrigsten Bereich der Kanalgüteschätzfunktion zugeordnete Parametervektor ausgewählt. Diese Menge wird üblicherweise die niedrigste Datendurchsatzrate bieten. In 320 wird ein Rahmen unter Verwendung eines gemäß dem ausgewählten Parametervektor modulierten OFDM-Signals übertragen.
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In 330 wird bestimmt, ob der Rahmen erfolgreich empfangen worden ist. Wenn es einen Übertragungsausfall gab, wird ein neuer Rahmen übertragen 310. Der neue Rahmen kann neue Daten enthalten oder die erfolglos übertragenen Daten wiederholen.
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Wenn der übertragene Rahmen erfolgreich empfangen wurde, wird die Durchschnittsempfangsgüte über eine Anzahl der zuletzt empfangenen Rahmen (z. B. zehn Rahmen) berechnet 340. Wenn die Empfangsgüte annehmbar ist 350, wird eine Änderung von Parametervektor durch entweder den OFDM-Empfänger oder OFDM-Sender geplant und die andere Seite wird über die Änderung benachrichtigt 360. Wenn sie nicht annehmbar ist, wird keine Änderung geplant und der nächste Rahmen wird übertragen 320. Nach dem Start wird die Durchschnittsempfangsgüte der Rahmen fortlaufend überwacht 330–340 und der Parametervektor gegebenenfalls entweder aufgewertet oder abgewertet 350–380. Wenn eine geplante Änderungszeit auftritt 370, wird der neue Parametervektor sowohl durch den OFDM-Sender als auch OFDM-Empfänger implementiert und der nächste Rahmen übertragen 320.
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In den oben beschriebenen beispielhaften Ausführungsformen werden ungünstigste Bedingungen beim Start angenommen. In anderen Ausführungsformen wird ein unterschiedlicher Parametervektor beim Start benutzt. Der Start-Parametervektor kann vorbestimmt sein oder gemäß aktuellen Kanalbedingungen oder sonstigen Variablen ausgewählt werden.
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Es wird nunmehr auf 4 Bezug genommen, die ein vereinfachtes Blockschaltbild einer Vorrichtung zum Regeln der Ratenanpassung von Übertragungen in einem im Wesentlichen auf Sichtlinie liegenden OFDM-Freiluftsystem gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist. Die Übertragungen können im Millimeterwellen- oder Mikrowellen-Frequenzband stattfinden. 4 erläutert weiterhin eine beispielhafte Ausführungsform, in der die Vorrichtung 400 zum Durchführen von Ratenanpassungsregelung in ein OFDM-Kommunikationssystem aufgenommen ist.
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Die Vorrichtung 400 enthält Parameterfolgendefinierer 405, Parametervektorwähler 415 und Vektordatenbank 420. Auch enthält die Vorrichtung 400 einen Prozessor 425, der sonstige Vorrichtungsbauteile betreibt.
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Vom Parameterfolgendefinierer 405 wird eine Folge von Parameteränderungen zum dynamischen Einstellen von Übertragungsgüte zur Ratenanpassung definiert. Die vom Parameterfolgendefinierer 405 ausgewählte Folge wird in der Vektordatenbank 420 als eine Tabelle von Vektoren gespeichert. Vom Parametervektorwähler 415 wird die Kanalgüteschätzfunktion eingegeben und der entsprechende Parametervektor aus der Vektordatenbank 420 abgerufen.
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In einer Ausführungsform umfassen die Vektorparameter Bandbreite und mindestens einen weiteren Parameter. In anderen Ausführungsformen umfassen die Vektorparameter PA-Reduktion und mindestens einen weiteren Parameter. In noch weiteren Ausführungsformen ist der anpassbare Parameter allein Bandbreite.
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Vorrichtung 400 kann voll oder teilweise im OFDM-Sender 410 und/oder OFDM-Empfänger 440 aufgenommen sein.
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In der beispielhaften Ausführungsform der 4 OFDM-Sender 410, adaptiver OFDM-Modulator 430, Parametervektorwähler 415 und Vektordatenbank 435. Der Parameterfolgendefinierer 405 befindet sich außerhalb des OFDM-Senders 410 und ladet die ausgewählte Folge in die Vektordatenbank 435 innerhalb des Senders.
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Der Parametervektorwähler 415 stellt den aktuellen Parametervektor für den OFDM-Modulator 430 bereit. Vom OFDM-Modulator 430 werden die Modulationsparameter gemäß dem bereitgestellten Parametervektor eingestellt und das Datensignal dementsprechend auf den HF-OFDM-Träger aufmoduliert. Die Modulationsparameter werden üblicherweise zur Demodulation des empfangenen Signals für den OFDM-Empfänger 440 bereitgestellt.
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Der OFDM-Empfänger 440 enthält den adaptiven OFDM-Demodulator 450 und Kanalauswerter 460. Vom adaptiven OFDM-Demodulator 450 wird das empfangene HF-Signal gemäß dem aktuellen Parametervektor demoduliert. Vom Kanalauswerter 460 wird die Empfangssignalgüte bestimmt und die Kanalgüteschätzfunktion abgeleitet, die dem OFDM-Sender 410 über die Steuerstrecke bereitgestellt wird. Die Entscheidung zum Ändern von Parametervektoren kann entweder auf der OFDM-Empfängerseite oder auf der OFDM-Senderseite getroffen werden.
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Die (die übertragenen Daten führende) Datenstrecke und die (Steuerinformationen wie beispielsweise die Kanalgüteschätzfunktion und/oder den aktuellen Parametervektor führende) Steuerstrecke kann über getrennte HF-Kanäle übertragen werden oder die Steuerstrecke kann in-line mit der Datenstrecke über einen einzigen HF-Kanal implementiert werden.
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In einigen Ausführungsformen besitzen der OFDM-Sender 410 und/oder OFDM-Empfänger 440 einen Voll-Silizium-Aufbau. Silizium-Aufbau erfordert keine komplizierten passiven Filter (und das Zubehör), die ansonsten zum Unterhalten der Übertragung als spektral flach über die Nutzkanalbandbreite erforderlich sind. Die Systemhardware kann daher leichter und wirtschaftlicher ausgelegt und hergestellt werden.
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In einer Ausführungsform wird vom Parametervektorwähler 415 der aktuelle Parametervektor wie folgt ausgewählt. Wenn die Strecke hergestellt ist, wird vom Parametervektorwähler 415 ein Start-Parametervektor ohne Kanalgüteschätzfunktionsdaten ausgewählt. Beispielsweise kann der Parametervektorwähler 415 ungünstigste Bedingungen annehmen und der ausgewählte Vektor enthält die robusteste Modulation, das höchste Fehlerkorrekturverhältnis, maximale Wiederholungsverhältnis und geringste Kanalbandbreite. Wenn sich die Übertragungsgüte verbessert, wird der Parametervektor zum Verbessern des Durchsatzes geändert. Wenn die Übertragungsgüte abnimmt, werden die Parameter in umgekehrter Reihenfolge geändert.
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Von den oben beschriebenen Ausführungsformen wird die Ratenanpassung auf Millimeterwellen- und Mikrowellen-Hochfrequenzen durchgeführt. OFDM-Modulation weist eine große Anzahl anpassbarer Modulationsparameter auf, besonders im Vergleich mit den üblicherweise auf diesen Frequenzen benutzten einfacheren Modulationsverfahren. Die durch OFDM-Modulation auf Millimeterwellen- und Mikrowellen-Frequenzen erfahrenen Nachteile können durch mehrdimensionale Ratenanpassung gemildert werden, die eine starke Kompensation von Änderungen der Kanalbedingungen bietet.
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Durch verschiedene Ausführungsformen und Aspekte der vorliegenden Erfindung wie oben umrissen und im Anspruchteil unten beansprucht wird kalkulierte Unterstützung in folgenden Beispielen geboten.
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BEISPIELE
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Es wird nunmehr auf folgende Beispiele Bezug genommen, die, zusammen mit der obigen Beschreibung, einige Ausführungsformen der Erfindung auf nichtbegrenzende Weise erläutern.
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Es wird nunmehr auf 5 Bezug genommen, die ein Graph der simulierten Leistung eines OFDM-Kommunikationssystems unter veränderlichen Kanalbedingungen ist. In diesem Beispiel dient das relative SRV als die Kanalgüteschätzfunktion (X-Achse) und die relative Rate als Leistungsmaß (Y-Achse). Jeder Punkt auf dem Graphen entspricht einem Parameterwert. Wenn zwei Parametervektoren auf der selben X-Achsen-Koordinate liegen, wird der Parametervektor mit der höheren Y-Achsen-Koordinate ausgewählt, da er die beste Leistung unter den gleichen Kanalbedingungen bietet.
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Der Graph ist in fünf SRV-Bereiche eingeteilt. Der Parameterwert mit dem höchsten Datendurchsatz ist in jedem SRV-Bereich markiert.
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Tabelle 1 zeigt die Parameterwerte für jeden der Punkte A–E. Der Parameter Unterkanäle dient als der Bandbreitenparameter und wählt entweder drei oder vier Unterkanäle zur Übertragung aus.
| Vektor | Modulation | Rate | Wiederholungen | Unterkanäle | Relatives SRV | Relative Rate |
| A | 1,00 | 0,50 | 1,00 | 4,00 | 3,00 | 0,50 |
| B | 2,00 | 0,50 | 1,00 | 4,00 | 7,00 | 0,67 |
| C | 2,00 | 0,67 | 1,00 | 4,00 | 11,00 | 1,33 |
| D | 3,00 | 0,50 | 1,00 | 4,00 | 13,00 | 1,50 |
| E | 3,00 | 0,80 | 1,00 | 3,00 | 16,75 | 1,80 |
Tabelle 1
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Die ausgewählten Parametervektoren A–E werden zur Verwendung bei mehrdimensionaler Ratenanpassung während der Übertragung gespeichert (siehe 130 der 1).
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Wenn beispielsweise die aktuelle Kanalgüteschätzfunktion anzeigt, dass das relative SRV des Kanals zwischen 8–12 Parametern liegt, dann wird der Vektor C zur Übertragung gewählt. Vektor C gibt an, dass das übertragene OFDM-Signal eine Modulation von 2, eine Rate von 0,67, eine einzelne Wiederholung aufweist und mit vier Unterkanälen betrieben wird.
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Eine zweite beispielhafte Ausführungsform wird in der Tabelle 2 gezeigt. In der Tabelle 2 ist die benutzte Kanalgüteschätzfunktion das relative SRV. Modemparameter sind Modulation, Bandbreite (Anzahl von Unterkanälen), Wiederholungen, FEC-Rate und Anzahl von FEC-Iterationen am Empfänger.
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Im vorliegenden Beispiel wird durch die mehrdimensionale Ratenanpassung unter vierzehn verschiedenen Parametervektoren ausgewählt, die jeweils mit einem entsprechenden Bereich von relativem SRV verbunden sind. Diese Parametermengen weisen einen Durchsatzbereich von 8 Mbps bis 384 Mbps und ein relatives SRV von 0 bis 23 dB auf. Bei einem größeren Durchsatz als 300 Mbps ist der OFDM-Empfänger zur Durchführung von mehr als 3 FEC-Iterationen unfähig.
| Vektor | Modulation | Unterkanäle | Wiedeholung | FEC-Rate | FEC-Iterationen | Durchsatz (Mbps) Halbduplex | Relatives SRV |
| 0 | QPSK | 1 | 4 | 0,5 | 4 | 8 | 0 |
| 1 | QPSK | 2 | 4 | 0,5 | 4 | 16 | 3 |
| 2 | QPSK | 3 | 4 | 0,5 | 4 | 24 | 4,8 |
| 3 | QPSK | 4 | 4 | 0,5 | 4 | 32 | 6 |
| 4 | QPSK | 3 | 2 | 0,5 | 4 | 48 | 7,8 |
| 5 | QPSK | 4 | 2 | 0,5 | 4 | 64 | 9 |
| 6 | QPSK | 3 | 1 | 0,5 | 4 | 96 | 10,8 |
| 7 | QPSK | 4 | 1 | 0,5 | 4 | 128 | 12 |
| 8 | QPSK | 4 | 1 | 0,67 | 4 | 170,67 | 14 |
| 9 | QPSK | 4 | 1 | 0,8 | 4 | 204,8 | 16 |
| 10 | QAM16 | 4 | 1 | 0,5 | 4 | 248,32 | 17,5 |
| | QAM16 | 4 | 1 | 0,67 | 4 | 341,33 | FEC-Grenze |
| 11 | QAM16 | 4 | 1 | 0,67 | 3 | 341,33 | 21 |
| | QAM64 | 4 | 1 | 0,5 | 4 | 384 | FEC-Grenze |
| 12 | QAM64 | 4 | 1 | 0,5 | 3 | 384 | 23 |
Tabelle 2
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Der Halbduplex-Durchsatz wurde unter Annahme der folgenden Bedingungen berechnet:
- • Die OFDM-Strecke ist bidirektional.
- • Der Steuerkanal ist inline mit dem Datenkanal implementiert.
- • Ratenanpassungsregelung ist auf dem OFDM-Sender implementiert, wobei die Kanalgütemessung von dem entsprechenden OFDM-Empfänger erhalten wird.
- • Die Übertragung wird in Rahmen von jeweils 1 Millisekunde (ms) durchgeführt.
- • Wenn der örtliche OFDM-Empfänger auf jeder Seite einen Rahmen nicht erfolgreich decodieren kann, wird angenommen, dass die Strecke ausgefallen ist und der OFDM-Sender geht sofort in seinen Zustand des ungünstigsten Falls über.
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Es wird erwartet, dass während der Lebensdauer eines aus dieser Anmeldung heranreifenden Patents viele entsprechende OFDM-Modulationsparameter, OFDM-Übertragungsverfahren und Ratenanpassungsverfahren entwickelt werden und der Rahmen der Begriffe Modulationsparameter, OFDM-Übertragung und Ratenanpassung sollen alle derartigen neuen Technologien a priori umfassen.
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Die Begriffe „umfasst”, „umfassend”, „schließt ein”, „einschließend”, „aufweisend” und ihre Konjugierten bedeuten „einschließlich von, aber nicht begrenzt auf”.
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Der Begriff „bestehend aus” bedeutet „einschließlich von und begrenzt auf”.
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Der Begriff „im Wesentlichen bestehend aus” bedeutet, dass die Zusammensetzung, das Verfahren oder der Aufbau zusätzliche Bestandteile, Schritte und/oder Teile enthalten kann, aber nur, wenn die zusätzlichen Bestandteile, Schritte und/oder Teile die grundlegenden und neuartigen Eigenschaften der beanspruchten Zusammensetzung, des beanspruchten Verfahrens oder Aufbaus nicht im Wesentlichen ändern.
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So wie sie hier benutzt wird, enthält die Einzelform „ein” und „das”, „der” oder „die” Pluralbezugsformen, sofern der Zusammenhang nicht deutlich sonstiges anzeigt. Zum Beispiel kann der Begriff „ein Kompositum” oder „mindestens ein Kompositum” eine Mehrzahl von Komposita einschließlich von Mischungen derselben einschließen.
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In dieser gesamten Anmeldung können verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung in einem Bereichsformat dargestellt sein. Es versteht sich, dass die Beschreibung im Bereichsformat nur der Zweckdienlichkeit und Kürze dient und nicht als inflexible Begrenzung des Umfangs der Erfindung ausgelegt werden sollte. Dementsprechend sollte die Beschreibung eines Bereichs so angesehen werden, dass sie spezifisch alle möglichen Teilbereiche wie auch einzelne numerische Werte innerhalb dieses Bereichs offenbart hat. Beispielsweise sollte die Beschreibung eines Bereichs wie beispielsweise von 1 bis 6 erachtet werden, dass sie spezifisch Teilbereiche wie beispielsweise von 1 bis 3, von 1 bis 4, von 1 bis 5, von 2 bis 4, von 2 bis 6, von 3 bis 6 usw. wie auch Einzelzahlen innerhalb dieses Bereichs, z. B. 1, 2, 3, 4, 5 und 6 offenbart hat. Dies gilt ungeachtet der Breite des Bereichs.
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Jedes Mal, wenn ein numerischer Bereich hier angezeigt wird, soll er jede aufgeführte Zahl (Bruch- oder Ganz-) innerhalb des angezeigten Bereichs enthalten. Die Formulierungen „reichend/reicht zwischen” einer ersten angezeigten Zahl und einer zweiten angezeigten Zahl, und „reichend/reicht von” einer ersten angezeigten Zahl „bis zu” einer zweiten angezeigten Zahl werden hier austauschbar benutzt und sollen die ersten und zweiten angezeigten Zahlen und alle Bruch- und Ganzzahlen dazwischen einschließen.
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Es versteht sich, dass gewisse Merkmale der Erfindung, die der Deutlichkeit halber im Zusammenhang getrennter Ausführungsformen beschrieben werden, auch in Kombination in einer einzelnen Ausführungsform bereitgestellt werden können. Umgekehrt können verschiedene Merkmale der Erfindung, die der Kürze halber im Zusammenhang mit einer einzelnen Ausführungsform beschrieben werden, auch getrennt oder in jeder geeigneten Unterkombination oder wie geeignet in jeder beliebigen sonstigen beschriebenen Ausführungsform der Erfindung bereitgestellt werden. Gewisse im Zusammenhang mit verschiedenen Ausführungsformen beschriebene Merkmale sollen nicht als wesentliche Merkmale dieser Ausführungsformen angesehen werden, es sei denn die Ausführungsform ist ohne diese Elemente funktionsunfähig.
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Obwohl die Erfindung in Verbindung mit bestimmten Ausführungsformen derselben beschrieben worden ist, ist klar, dass dem Fachmann viele Alternativen, Abänderungen und Variationen offenbar sein werden. Dementsprechend sollen alle derartigen Alternativen, Abänderungen und Variationen, die in den Sinn und breiten Rahmen der beiliegenden Ansprüche fallen, umfasst sein.
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Alle in der vorliegenden Patentschrift erwähnten Veröffentlichungen, Patente und Patentanmeldungen sind hier in ihrer Gesamtheit durch Bezugnahme in der Patentschrift aufgenommen, im gleichen Ausmaß, als wenn jede einzelne Veröffentlichung, Patentschrift oder Patentanmeldung spezifisch und einzeln hier als durch Bezugnahme aufgenommen wäre. Zusätzlich soll Aufführung oder Kennzeichnung jeder beliebigen Bezugnahme in der vorliegenden Anmeldung nicht als ein Zugeständnis aufgefasst werden, dass eine derartige Bezugnahme als Stand der Technik zu der vorliegenden Erfindung verfügbar ist. In dem Ausmaß, dass Abschnittsüberschriften benutzt werden, sollten diese nicht als unbedenklich begrenzend aufgefasst werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- „Millimeter-wave OFDM WPAN system applying adaptive modulation for grouped sub-carriers” (Millimeterwellen-OFDM-WPAN-System mit adaptiver Modulation für gruppierte Unterträger) von Shoji et al. (Radio and Wireless Symposium, 2007 IEEE, 9.–11. Jan. 2007) [0010]
