DE19635271C2 - Verfahren zur Schätzung von Kanalkoeffizienten und adaptives Filter für zeitveränderliche Kanäle - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Schätzung von Kanal­ koeffizienten und ein adaptives Filter für zeitveränderliche Kanäle, sowie eine Basisstation für ein Mobil-Kommunikations­ system mit einem solchen adaptiven Filter.

Zeitveränderliche Kanäle sind Kanäle über die Informationen übertragen werden, wobei sich die Übertragungsbedingungen zeitabhängig verändern. Solche zeitveränderlichen Kanäle sind, aus Mobil-Kommunikationssystemen bekannt.

Mobil-Kommunikationssysteme ermöglichen den Aufbau von Kom­ munikationsverbindungen zu mobilen Teilnehmern, indem Infor­ mationen über eine Funkschnittstelle übertragen werden. Sind mehrere Teilnehmer auf der gleichen Trägerfrequenz dieser Funkschnittstelle durch unterschiedliche Zeitlagen getrennt, liegt ein Zeitmultiplex-Mobil-Kommunikationssystem vor. Das Zeitmultiplexverfahren wird auch TDMA (Time Division Multiple Access)-Verfahren genannt. Ein bekanntes Mobil-Kommunika­ tionssystem ist beispielsweise das GSM (Global System for Mobile Communications)-Mobilfunksystem.

Zusätzlich zum Zeitmultiplex können auf der Luftschnittstelle auch weitere Verfahren zum Separieren der Teilnehmer ange­ wendet werden. Beim GSM-Mobilfunksystem wird zusätzlich ein Frequenzmultiplex angeboten.

In einer typischen Einsatzumgebung eines Mobil-Kommunika­ tionssystems, z. B. eines GSM-Mobilfunksystems, unterliegen die übertragenen Informationen auf der Funkschnittstelle unterschiedlichen Störungen. Die von einer Sendestation gesendeten Informationen erreichen eine Empfangsstation über verschiedene Ausbreitungswege, so daß sich bei der Empfangsstation die Signalkomponenten verschiedener Ausbrei­ tungswege überlagern. Zudem können Abschattungen die Übertra­ gung von Informationen von der Sendestation zur Empfangssta­ tion erheblich behindern. Auch Störer im Frequenzband der Funkschnittstelle führen zu einer Beeinträchtigung der Quali­ tät der empfangenen Signale.

Weiterhin ist zu beachten, daß Interferenzen zwischen ein­ zelnen übertragenen Symbolen und eine Abweichung von der ide­ alen Trägerfrequenz (Frequenz-Offset) zu zusätzlichen Schwie­ rigkeiten bei der Detektion der Symbole im Empfänger der Emp­ fangsstation führen.

Einer langsamen Verschlechterung des Empfangs durch Ab­ schattungen oder Überlagerungen kann man mit einer automa­ tischen Verstärkungskontrolle entgegenwirken, während man den Auswirkungen der Mehrwegeausbreitung und der Intersymbol­ interferenzen bekannterweise mit einem Viterbi-Entzerrer be­ gegnet.

Aus dem GSM-Mobilfunksystem (siehe dazu auch die veröffent­ lichte europäische Patentanmeldung EP 0 800 285 A2) ist es bekannt, eine Trainingssequenz mit bekannten Symbolen zu ver­ wenden, um das Kanalmodell des Funkkanals für einen gesamten übertragenen Block schätzen. Dabei werden die Kanalkoeffi­ zienten des Kanalmodells für den Block während der Auswertung der Trainingssequenz geschätzt.

Ein Verfahren zur Kanalschätzung ist ferner aus US 5 231 648 A bekannt. Dabei werden Positionen von adaptiv neu berechneten Kanalkoeffizienten festgehalten. Bei jeder erneuten Berech­ nung werden alle Werte der Kanalkoeffizienten komplett neu berechnet.

Weiterhin ist es von Mobilstationen bekannt, Abweichungen der Trägerfrequenz, z. B. durch eine Dopplerverschiebung, durch ein Verfahren zur Trägerrückgewinnung (carrier recovery) zu verringern. Dieses Verfahren ist jedoch bei Basisstationen sehr aufwendig, da es für jeden Teilnehmer, d. h. jeden durch die Trägerfrequenz und den Zeitschlitz charakterisierten Funkkanal, getrennt durchgeführt werden muß.

Schnellen Veränderungen des Funkkanals kann durch diese Methoden nur unzulänglich entgegengewirkt werden, zumal eine schnelle Veränderung der geschätzten Kanalkoeffizienten zu Stabilitätsproblemen bei der Detektion der übertragenen Symbole führt. Bleibt jedoch eine starke Dopplerverschiebung unbeachtet, so führt dies zu einer Verschlechterung der Qualität beim Detektieren der Symbole.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Schätzung von Kanalkoeffizienten, ein adaptives Filter für zeitveränderliche Kanäle und eine Basistation anzugeben, die diese Nachteile vermeiden. Die Aufgabe wird durch das Ver­ fahren nach den Merkmalen des Patentanspruchs 1, das adaptive Filter nach den Merkmalen des Patentanspruchs 8 und die Basisstation nach den Merkmalen des Patentanspruchs 16 ge­ löst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren zur Schätzung von Kanal­ koeffizienten für zeitveränderliche Kanäle werden in einer Einrichtung zum Ermitteln von Fehlergrößen aus dem Vergleich von Empfangsdaten und diese Empfangsdaten modellierenden Ver­ gleichsdaten Fehlergrößen ermittelt. Diese Fehlergrößen werden einem Kanalschätzer zugeführt, der die Fehlergrößen minimierende Kanalkoeffizienten bestimmt.

Die Kanalkoeffizienten setzen sich dabei aus einer Verknüp­ fung zumindest eines für mehrere Kanalkoeffizienten gemein­ samen, eine Korrelation der Kanalkoeffizienten beschreibenden Offset-Werts und für die einzelnen Kanalkoeffizienten indi­ vidueller Individual-Werte zusammen. Beide Werte können gegebenenfalls getrennt und nach unterschiedlichen Vorschrif­ ten bestimmt werden. Der Offset-Wert beschreibt einen den Kanalkoeffizienten gemeinsamen Modellparameter, der z. B. zum Ausgleich des Frequenz-Offsets verwendet werden kann. Die Kanalkoeffizienten sind als Ergebnis der Schätzung zur Mo­ dellierung der Vergleichsdaten vorgesehen.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren ist es möglich, schnelle Kanaländerungen, ggf. durch Adaptation nach jedem Abtastwert, auszugleichen, indem eine getrennte Schätzung von Offset-Wert und Individual-Werten vorgenommen wird und damit Stabilitäts­ probleme bei der Schätzung trotz schneller Anpaßung vermieden werden.

Die Kanalschätzung dient beispielsweise der Analyse von Gesteinsschichten bei seismischen Untersuchungen bzw. dem Modellieren eines Funkkanals eines Mobil-Kommunikations­ systems oder eines anderen Signale übertragenden zeitverän­ derlichen Kanals (z. B. beim EKG in der Medizintechnik). Sind die übertragenen Informationen selbst auszuwerten, dann sind die geschätzten Kanalkoeffizienten für die Detektion der auszuwertenden Empfangsdaten vorgesehen. Gemäß einer vorteil­ haften Ausgestaltung sind für eine Entzerrung und Detektion zumindeste Teile des adaptiven Filters in einem Entzerrer integriert.

Das durch das Verfahren beschriebene adaptive Filter ist besonders geeignet bei schnellen Veränderungen des Kanals, z. B. hohen Geschwindigkeiten der mobilen Teilnehmer (bei Anwendungen für mobile Teilnehmer mit Eisenbahngeschwindig­ keiten) und bei höheren Frequenzen, wie z. B. beim PCN/DCS 1800 oder PCS/DCS 1900 Mobilfunksystemen, die durch eine Dopplerverschiebung hervorgerufenen Übertragungsfehler bei der Informationsübertragung zu verringern.

Die Verknüpfung von Offset-Wert und Individual-Werten ist vorteilhafterweise jeweils multiplikativ, wodurch sich eine einfache Berechnungsvorschrift für die Kanalkoeffizienten ergibt.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird die Bestimmung der Kanalkoeffizienten nach der Methode der kleinsten Fehlerquadrate durchgeführt. Diese Methode wird ggf. um sogenannte Leakage-Faktoren erweitert. Zum Schätzen der Kanalkoeffizienten nach Methode der kleinsten Fehler­ quadrate stehen Algorithmen zur Verfügung, die besonders einfach in das Verfahren zu implementieren sind. Die Ein­ führung von als Leakage-Faktoren bekannten Korrekturfaktoren gewährleistet weiterhin eine erhöhte Stabilität bei der Schätzung der Kanalkoeffizienten.

Bei einer iterativen Bestimmung der Kanalkoeffizienten sind die Adaptionsschrittweiten vorteilhafterweise einstellbar, um unter verschiedenen Abarbeitungsmodi für die Kanalschätzung wählen zu können. Sind die Adaptionsschrittweiten für die einzelnen Kanalkoeffizienten getrennt einstellbar, dann kann darüberhinaus durch gezielte Beeinflußung einzelner Koeffi­ zienten, z. B. Ausschalten der Anpaßung, eine Beschleunigung der Kanalschätzung erreicht werden.

Das die Kanalschätzung realisierende adaptive Filter ist vorteilhafterweise in einer Empfangsstation eines Mobil- Kommunikationssystems implementiert und verbessert dort die Kanalschätzung für einen Funkkanal. Ebenso ist es möglich das erfindungsgemäße adaptive Filter bei einer Kanalschätzung für seismische Untersuchungen ö. ä. zu verwenden.

Enthält eine Basisstation für ein Mobil-Kommunikationsystem ein solches adaptives Filter, dann kann mit einer blockweisen Auswertung der Empfangsdaten für jeden Funkkanal und einer wiederholten Bestimmung der Kanalkoeffizienten während der Auswertung der einzelnen Blöcke die Detektion der über­ tragenen Symbole besonders bei schnell veränderlichen Funk­ kanälen verbessert werden.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Basisstation wird mit einer Bestimmung der Kanalkoeffizienten für jeden einzel­ nen möglichen Zustand bei einer Detektion der Empfangssignale die Detektion weiter verbessert, da eine Entscheidung über die übertragenen Symbole erst nach vollständiger Abarbeitung aller Symbole einer Sequenz, z. B. eines halben oder ganzen Funkblocks, erfolgt und keine Entscheidungspfade vorzeitig ausgeschlossen werden.

Die Erfindung soll im folgenden anhand von Ausführungsbei­ spielen unter Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert werden.

Dabei zeigen

Fig. 1 ein Mobil-Kommunikationssystem,

Fig. 2 ein Blockschaltbild eines Empfängers einer Basisstation,

Fig. 3 ein Blockschaltbild eines adaptiven Filters,

Fig. 4 ein Blockschaltbild eines Kanalmodells, und

Fig. 5 eine vereinfachte Darstellung eines Viterbi- Entzerrers.

Das in Fig. 1 dargestellte Mobil-Kommunikationssystem ist ein bekanntes GSM-Mobilfunksystem, das aus einer Vielzahl von Mobilvermittlungsstellen MSC besteht, die untereinander ver­ netzt sind bzw. den Zugang zu einem Festnetz PSTN herstellen. Weiterhin sind diese Mobilvermittlungsstellen MSC mit jeweils zumindest einem Basisstationscontroller BSC verbunden. Jeder Basisstationskontroller BSC ermöglicht wiederum eine Verbin­ dung zu zumindest einer Basisstation BS, indem er die Basis­ station BS und die Verbindung zu dieser Basisstation BS steuert.

Eine solche Basisstation BS ist eine Funkstation, die über eine Funkschnittstelle eine Nachrichtenverbindung zu Mobil­ stationen aufbauen kann. In Fig. 1 ist beispielsweise eine solche Funkverbindung zu einer Mobilstation MS dargestellt.

Die Funkschnittstelle zwischen Basisstation BS und Mobil­ station MS ist nach dem Zeitmultiplexverfahren und eventuell zusätzlich nach dem Frequenzmultiplexverfahren organisiert. Auf einer Trägerfrequenz werden so beispielsweise 8 Zeitlagen bereitgestellt, die für verschiedene Kommunikationsver­ bindungen und zur Organisation der Funkschnittstelle genutzt werden können.

Die Kommunikationsverbindung zwischen einer Basisstation BS und einer Mobilstation MS unterliegt einer Mehrwegeausbrei­ tung, die durch Reflexionen und Beugungen, beispielsweise an Gebäuden oder Bepflanzungen, zusätzlich zum direkten Aus­ breitungsweg hervorgerufen werden. Geht man von einer Bewegung der Mobilstation MS aus, dann ist der Einfluß der Reflexionen, Beugungen und zusätzlichen Störungen, wie z. B. einer Dopplerverschiebung der Empfangssignale, zeitabhängig.

Betrachtet man nun exemplarisch die Nachrichtenübertragung von einer Mobilstation MS zu einer Basisstation BS, dann treffen die verschiedenen Signalkomponenten zeitveränderlich bei der empfangenen Basisstation BS ein und überlagern sich dort. Dabei kann es zu Auslöschungserscheinungen kommen, die die Kommunikationsverbindung gefährden.

Dem in Fig. 2 dargestellten beispielhaften Empfänger werden Empfangssignale es zugeführt, die durch Antenneneinrich­ tungen AE empfangen werden. In einer Einheit zur Basisband­ umsetzung BB werden die Empfangssignale es verarbeitet und ins Basisband umgesetzt. Die empfangenen Symbole z werden daraufhin einem Viterbi-Entzerrer VF, siehe Fig. 5, zugeführt. Dieser Viterbi-Entzerrer entspricht einem solchen aus J. G. Proakis, "Digital Communications", McGraw-Hill, New York, 1995, S. 649­ -656 bekannten Entzerrer (Equalizer), jedoch wird für jeden Abtastwert (übertragenen Symbol z) und für jeden Zustand eine Berechnung von Referenzwerten zur Schätzung der Kanalkoeffi­ zienten RW und zur Detektion durchgeführt.

Damit wird auch ein adaptives Filter mit Kanalkoeffizienten RW, die in einem Kanalschätzer CE (Channel Estimator) be­ stimmt werden, realisiert. Die Kanalkoeffizienten RW werden zur Modellierung des Funkkanals in einem Kanalmodell MF benötigt. Die Kanalkoeffizienten RW ergeben sich aus einer multipliktiven Verknüpfung von einem Offset-Wert R und für die einzelnen Kanalkoeffizienten RW individuellen Individual- Werten W. Als Ausgangsgrößen für eine adaptive Bestimmung der Kanalkoeffizienten RW während eines Funkblocks werden die Individual-Werte W mit Anfangswerten W_init belegt, die während einer Trainingssequenz aus dem Vergleich der emp­ fangenen Symbole z mit den im Empfänger bekannten Trainings­ symbolen bestimmt werden.

Alternativ können die Anfangswerten W_init mit beliebigen Startwerten (z. B. "0") belegt werden. Auch der Offset-Wert R wird bei einer Initialisierung mit einem Wert ungleich "0" vorgegeben, z. B. mit "1".

Das Kanalmodell MF mit den Kanalkoeffizienten RW und die übertragenen und vom Viterbi-Entzerrer VF ausgewerteten Symbole z bilden die Grundlage für die Signaldetektion. Entsprechend dem Viterbi-Detektor nach Fig. 5 liegt der akkumulierte Entscheidungspfad nach einer Entzerrung im Signal M_accu vor. Da es sich gemäß Fig. 5 um eine digitale Signalverarbeitung handelt, sind für jeden Zustand zwei Übergänge möglich. Für jeden möglichen Endzustand e0 bis e15 wird eine Fehlergröße e0 bis e15 ermittelt, die die Ab­ weichung des empfangenen Symbols z (Empfangsdaten) zu dem für jeden Zustand individuellen Referenzdatum (Vergleichsdaten) y angibt.

Im Kanalschätzer CE wird zur Bestimmung der Kanalkoeffizien­ ten RW ein adaptiver Algorithmus, z. B. nach der Methode der kleinsten Fehlerquadrate, z. B. dem LMS- (least mean squares) oder RMS-Algorithmus (recursive mean squares), angewandt. Weitere Einzelheiten zu solchen Algorithmen finden sich in J. G. Proakis, "Digital Communications", McGraw-Hill, New York, 1995, S. 636-649. Der Kanalschätzer CE wertet dazu im Viterbi-Entzerrer bestimmte Fehlergrößen e aus, die sich aus dem Vergleich von empfangen Symbolen z und diese Empfangs­ daten z modellierenden Vergleichsdaten y während der Ent­ zerrung ergeben. Im iterativen Algorithmus zu wählende maxi­ male Adaptationsschrittweiten µ, µ_R für die Kanalkoeffizienten RW werden dem Kanalschätzer CE vorgegeben.

Das Zusammenwirken von Kanalschätzung und Entzerrung soll anhand von Fig. 3 verdeutlicht werden. Dabei wird die Zeit­ abhängigkeit der Größen nicht gezeigt. Die Fehlergrößen e haben die Dimension der bei der Signaldetektion zu berück­ sichtigenden Zustände entsprechend dem Viterbi-Algorithmus, ebenso sogenannte Soft-Decision-Werte SD über die Wahrschein­ lichkeit der Übergänge und Zustände während der Detektion. Die Kanalkoeffizienten RW, R, W haben ebenfalls die Dimension der Zustände, beispielsweise 16 = 2⁴, und mit Ausnahme der Offet-werte R zusätzlich die Dimension der Anzahl der Kanal­ koeffizienten RW, beispielsweise 5 (16 × 5). Die Anfangswerte für die Kanalkoeffizienten RW sind eindimensional und haben die Dimension 5.

Im Kanalmodell MF werden Referenzsignale y jeweils für ein Bit "0" und "1" und für jeden Zustand erzeugt, indem ein Symbolvektor mit z. B. zuvor entschiedenen Symbolen, verarbeitet wird. Die Verarbeitung geschieht nach Fig. 4, durch entsprechende Verzögerung und Gewichtung der Symbole durch die Individual-Werte W0 bis W4 und eine Multiplikation der aufsummierten Signalkomponenten mit dem Offset-Wert R.

Die Referenzsignale y werden von den Empfangsdaten z in einer Einrichtung zum Ermitteln von Fehlergrößen e, z. B. einem Addierer, subtrahiert, wobei die Fehlergrößen e das Ergebnis der Subtraktion bilden. Die Fehlergrößen e werden sowohl der Signaldetektion im Detektor DEC, als auch dem Kanalschätzer CE zugeführt. Die im Detektor DEC (unter Verwendung des Viterbi-Algorithmus) ebenfalls bestimmten Soft-Decision-Werte SD werden in einem Pfadspeicher gespeichert und dem Kanal­ schätzer CE zur weiteren Auswertung zur Verfügung gestellt. Sie dienen beispielsweise dazu, anhand der Wahrscheinlichkeit der entschiedenen Symbole, die Adaptationgeschwindigkeit zu verändern. Bei unsicherer Entscheidungsgrundlage wird die Adaptationsschrittweite µ, µ_R verringert.

Der Kanalschätzer CE aktualisiert die Kanalkoeffizienten RW für jeden Koeffizienten und jeden Zustand basierend auf den Fehlergrößen e und dem zuletzt entschiedenen Symbol x für jeden Zustand. Die Initialisierung der Kanalkoeffizienten RW erfolgt durch eine Auswertung der Trainingssequenz mit Hilfe eines Korrelationsprozessors, der für die Individual-Werte W Anfangswerte W_init berechnet. Diese Anfangswerte W_init, R werden blockweise berechnet, da aufeinanderfolgende Funk­ blöcke unterschiedlichen Kommunikationsverbindungen zuge­ ordnet sind.

Entsprechend dem Ausführungsbeispiel wird keine vorgezogene Entscheidung für jedes übertragene Symbol getroffen, vielmehr wird für jeden möglichen Pfad eine Schätzung der Kanalkoeffi­ zienten RW durchgeführt. Ein Verschieben der Entscheidung über einen Zustand führt zu einer Verbesserung der Detek­ tionsentscheidung, doch kommt es zu Stabilitätsproblemen bei der Entscheidung. Die minimale Verzögerung wird durch die Anzahl der Kanalkoeffizienten RW vermindert um 1, im Beispiel 4 = 5 - 1, festgelegt. Die erfindungsgemäße Kanalschätzung kann jedoch auch bei adaptiven Filtern, die eine vorgezogene Ent­ scheidung treffen, angewandt werden.

Beim Einsatz von fünf Kanalkoeffizienten RW im Kanalmodell MF enthält auch der Symbolvektor fünf Symbole, so daß sich 32 mögliche Übergänge und 16 Zustände ergeben. Die vier neuesten bits (bei einer digitalen Auswertung) beschreiben den neuen Zustand der Dekodierung. Für alle 16 Zustände werden die vier neusten Symbole in den Symbolvektor entsprechend dem jeweiligen Zustand eingegeben. Das älteste Symbol ist das für diesen Zustand wahrscheinlichste, entschiedene Symbol. Die Entscheidungsverzögerung beträgt nur ein Symbol, da der Symbolvektor sofort nach der Auswahl eines von zwei mög­ lichen Symbolen eines Zustandes wieder gefüllt werden kann. Die getroffene Entscheidung bildet die Grundlage für die Referenzsignale y, die für die darauffolgende Entscheidung benötigt werden.

Der adaptive Algorithmus zur Schätzung der Kanalkoeffizienten RW wird für jeden der 16 Zustände angewandt und basiert auf der Methode der sogenannten "leaky" kleinsten Fehlerquadrate (leaky LMS). Bei der Rekursion werden die Zustände wie im bekannten Viterbi-Algorithmus addressiert.

Der Kanalschätzer CE erhöht den vorherigen Schätzwert um einen Wert, der durch die Fehlergröße e, den Symbolvektor und die Adaptationsschrittweiten µ, µ_R bestimmt wird. Beim Schätzen der Kanalkoeffizienten RW wird jedoch unterschieden in einen Offset-Wert R, der multipliziert mit den Individual- Werten W für jeden Koeffizienten mathematisch einen Rotator für die Kanalkoeffizienten RW darstellt, welcher die durch eine Dopplerverschiebung hervorgerufene Rotation der Emp­ fangsdaten z ausgleicht. Der Offset-Wert R wird zweckmäßiger­ weise zu Beginn einer Adaptation auf den Wert "1" gesetzt.

Die Leakage-Faktoren ergeben sich aus

L_R = L_W = 0,8 . . 1 - 1LSB,

wobei LSB die Wertigkeit des letzten bits bezeichnet,
so daß mit t als Index für den Abtastwert und * für konjugiert komplexe Werte:

W_t = L_W . W_t-1 + µ . e_t-1R^* _t-1 ^* _t-1, und

R_t = L_R . R_t-1 + µ_R . e_t-1W^* _t-1 ^* _t-1

die Ausgansgleichungen für eine rekursive Bestimmung der Kanalkoeffizienten RW darstellen.

Wird ein zusätzlicher Term eingeführt, der gewährleisten soll, daß der Betrag des Offset-Werts R rund 1 bleibt, dann wird in diesen Gleichungen L_R durch 2 - L_R ersetzt, falls |R| kleiner eins ist.

Die individuell einstellbaren Adaptationsschrittweiten µ, µ_R bestimmen die Schnelligkeit, mit der die Kanalkoeffizienten RW in ihren Komponenten angepaßt werden können. Die Leakage- Faktoren L_R und L_W können bei schneller Adaptation ausge­ schalten werden, jedoch auf Kosten einer verringerten Stabität der Rekursion.

Verschiedene Modi sind über die Adaptationsschrittweiten µ, µ_R einstellbar:

µ = 0, µ_R = 0:

Der Entzerrer funktioniert wie ein nichtadaptiver Entzerrer, da die Kanalkoeffizienten RW nicht aktualisiert werden.

µ = 2^-5 . . 2^-3, µ_R = 0:

Der Entzerrer ist adaptiv, jedoch führt eine schnelle Adap­ tation zu einer Rauschverstärkung. Ist die Schrittweite multipliziert mit der Anzahl der Kanalkoeffizienten RW größer als 1, dann können Instabilitäten auftreten.

µ = 2^-5 . . 2^-3, µ_R = 2^-3 . . 2^-1:

Der Entzerrer ist adaptiv und verwendet gleichzeitig den Offset-Wert R, wodurch es möglich ist, die individuelle Schrittweite µ für für die einzelnen Koeffizienten zu redu­ zieren. Damit wird die Rauschverstärkung verrringert und die Stabilität erhöht. Werden die Schrittweiten µ, µ_R vergrößert, dann steigt die Adaptationsgeschwindigkeit.

Es ist ebenso möglich, die Adaptation einzelener oder aller Kanalkoeffizienten RW auszuschalten, um die verbleibenden Kanalkoeffizienten RW schneller anpassen zu können. Die Einstellung der Schrittweiten µ, µ_R kann beispielsweise durch eine Kontrollzentrum (Operation and Maintenance Center) gesteuert werden.

Claims (17)

1. Verfahren zur Schätzung von Kanalkoeffizienten (RW) für zeitveränderliche Kanäle, bei dem

• - in einer Einrichtung zum Ermitteln von Fehlergrößen (e) aus dem Vergleich von Empfangsdaten (z) und diese Empfangsdaten (z) modellierenden Vergleichsdaten (y) Fehlergrößen (e) ermittelt werden,
• - diese Fehlergrößen (e) einem Kanalschätzer (CE) zugeführt werden,
• - der Kanalschätzer (CE) die Fehlergrößen (e) minimierende Kanalkoeffizienten (RW) bestimmt,
• - wobei sich die Kanalkoeffizienten (RW) aus einer Verknüp­ fung zumindest eines für mehrere Kanalkoeffizienten (RW) gemeinsamen, eine Korrelation der Kanalkoeffizienten (RW) beschreibenden Offset-Werts (R) und für die einzelnen Kanalkoeffizienten (RW) individueller Individual-Werte (W) zusammensetzen und unabhänig voneinander berechenbar sind,

und

• - die Kanalkoeffizienten (RW) als Ergebnis der Schätzung zur Modellierung der Vergleichsdaten (y) vorgesehen sind.

2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Kanalkoeffizienten (RW) für eine Entzerrung und Detektion der auszuwertenden Empfangsdaten (z) vorgesehen sind.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem der Offset-Wert (R) und die Individual-Werte (W) jeweils multiplikativ verknüpft werden.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Bestimmung der Kanalkoeffizienten (RW) nach der Methode der kleinsten Fehlerquadrate durchgeführt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, bei dem die Methode der kleinsten Fehlerquadrate um soge­ nannte Leakage-Faktoren (L) erweitert wird.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem bei einer iterativen Bestimmung der Kanalkoeffizien­ ten (RW) die Adaptionsschrittweiten (µ, µ_R) einstellbar sind.

7. Verfahren nach Anspruch 6, bei dem die Adaptionsschrittweiten (µ, µ_R) für die einzelnen Kanalkoeffizienten (RW) getrennt einstellbar sind.

8. Adaptives Filter für zeitveränderliche Kanäle, mit

• - einer Einrichtung zum Ermitteln von Fehlergrößen (e) aus dem Vergleich von Empfangsdaten (z) und diese Empfangsdaten (z) modellierenden Vergleichsdaten (y),
• - einem Kanalschätzer (CE) zum Bestimmen von die Fehlergröße (e) minimierenden Kanalkoeffizienten (RW), dem diese Fehlergrößen (e) zugeführt werden,
• - wobei sich die Kanalkoeffizienten (RW) aus einer Ver­ knüpfung zumindest eines für mehrere Kanalkoeffizienten (RW) gemeinsamen, eine Korrelation der Kanalkoeffizien­ ten (RW) beschreibenden Offset-Werts (R) und für die einzelnen Kanalkoeffizienten (RW) individueller Individual-Werte (W) zusammensetzen und unabhänig voneinander berechenbar sind,

und

• - die Kanalkoeffizienten (RW) als Ergebnis der Schätzung zur Modellierung der Vergleichsdaten (y) vorgesehen sind.

9. Adaptives Filter nach Anspruch 8, bei dem die Kanalkoeffizienten (RW) für eine Entzerrung und Detektion der auszuwertenden Empfangsdaten (z) vorgesehen sind.

10. Adaptives Filter nach Anspruch 8 oder 9, mit multiplikativer Verknüpfung des Offset-Werts (R) und der Individual-Werte (W).

11. Adaptives Filter nach einem der Ansprüche 8 bis 10, mit einer Bestimmung der Kanalkoeffizienten (RW) nach der Methode der kleinsten Fehlerquadrate.

12. Adaptives Filter nach Anspruch 11, bei dem die Methode der kleinsten Fehlerquadrate um soge­ nannte Leakage-Faktoren (L) erweitert ist.

13. Adaptives Filter nach einem der Ansprüche 8 bis 12, mit einer iterativen Bestimmung der Kanalkoeffizienten (RW) und einstellbaren Adaptionsschrittweiten (µ, µ_R).

14. Adaptives Filter nach Anspruch 13, mit für die einzelnen Kanalkoeffizienten (RW) getrennt einstellbaren Adaptionsschrittweiten (µ, µ_R).

15. Adaptives Filter für Funkkanäle eines Mobil-Kommunika­ tionssystems nach einem der Ansprüche 8 bis 14, bei dem das adaptive Filter einer Empfangsstation des Mobil- Kommunikationssystems zugeordnet ist.

16. Basisstation für ein Mobil-Kommunikationsystem mit einem adaptiven Filter nach einem der Ansprüche 8 bis 15, mit blockweiser Auswertung der Empfangsdaten (z) für jeden Funkkanal und die wiederholte Bestimmung der Kanalkoeffi­ zienten (RW) während der Auswertung der einzelnen Blöcke.

17. Basisstation nach Anspruch 16, mit einer Bestimmung der Kanalkoeffizienten für jeden einzel­ nen möglichen Zustand bei einer Detektion der Empfangssignale (z).