DE19914797A1 - Verfahren, Verwendung des Verfahrens und Empfangsanordnung zum Empfang von mehrere frequenzdiskrete Subträger aufweisenden Multiträgersignalen - Google Patents

Abstract

Bei einem empfangenen Multiträgersignal (ms), welches durch benachbarte Subträger (st1...n) verursachte, subträgerspezifische Störungen (ici0) aufweist, werden die Subträger (st1...n) zusätzlich gezielt gestört und aus den zusätzlichen gezielt gestörten Subträgern (st1...n) eine die subträgerspezifischen Störungen (ici0) repräsentierende Korrekturinformation (ici¶opt¶) abgeleitet, mit welcher die empfangenen Subträger (st1...n) anschließend korrigiert werden. Vorteilhaft können kostengünstige Oszillatoren zur Realisierung von wirtschaftlich günstigen Sende- und Empfangseinheiten eingesetzt werden.

Description

Bei drahtlosen, auf Funkkanälen basierenden Kommunikations­ netzen, insbesondere bei Punkt-zu-Multipunkt Funk-Zubringer­ netzen - auch als "Radio In The Local Loop" bzw. "RLL" be­ zeichnet - sind mehrere Netzabschlußeinheiten jeweils über einen oder mehrere Funkkanäle an eine Basisstation - auch als "Radio Base Station" bzw. "RBS" bezeichnet - angeschlossen.

Im telcom report Nr. 18 (1995), Heft 1 "Drahtlos zum Freizei­ chen", Seite 36, 37 ist beispielsweise ein drahtloses Zubrin­ gernetz für die drahtlose Sprach- und Datenkommunikation be­ schrieben. Das beschriebene Kommunikationssystem stellt einen RLL-Teilnehmeranschluß in Kombination mit moderner Breitband- Infrastruktur - z. B. "Fiber to the curb" - dar, welches in kurzer Zeit und ohne größeren Aufwand anstelle der Verlegung von drahtgebundenen Anschlußleitungen realisierbar ist. Die den einzelnen Teilnehmern zugeordneten Netzabschlußeinheiten RNT sind über das Übertragungsmedium "Funkkanal" und die Ba­ sisstation RBS an ein übergeordnetes Kommunikationsnetz, bei­ spielsweise an das ISDN-orientierte Festnetz, angeschlossen.

Durch die zunehmende Verbreitung von Multimedia-Anwendungen müssen hochbitratige Datenströme schnell und sicher über Kom­ munikationsnetze, insbesondere über drahtlose Kommunikations­ netze bzw. über Mobilfunksysteme übertragen werden, wobei hohe Anforderungen an die Funkübertragungssysteme, welche auf einem störanfälligen und hinsichtlich der Übertragungs­ qualität schwer einzuschätzenden Übertragungsmedium "Funkka­ nal" basieren, gestellt werden. Ein Übertragungsverfahren zur Übertragung von breitbandigen Datenströmen - z. B. von Video­ datenströmen - stellt beispielsweise das auf einem sogenann­ ten Multiträgerverfahren basierende OFDM-Übertragungsverfah­ ren - auch als Orthogonal Frequency Division Multiplexing OFDM bezeichnet - dar. Bei der OFDM-Übertragungstechnik wer­ den die zu übermittelnden Informationen bzw. wird der zu übermittelnde Datenstrom innerhalb des Funkkanals auf mehrere Subkanäle bzw. Subträger aufgeteilt bzw. parallelisiert, wo­ bei die zu übermittelnden Informationen jeweils mit einer re­ lativ geringen Datenrate, jedoch in additiv überlagerter Form parallel übertragen werden. Die OFDM-Übertragungstechnik wird beispielsweise beim Digitalen Terrestrischen Rundfunk - auch als Digital Audio Broadcasting DAB bezeichnet - und für das Digitale Terrestrische Fernsehen - auch als Digital Terre­ strial Video Broadcasting DTVB bezeichnet - eingesetzt. Ins­ besondere soll die OFDM-Übertragungstechnik in zukünftigen drahtlosen lokalen Kommunikationsnetzen - auch als Wireless LAN bzw. WLAN bezeichnet - und in zukünftigen Mobilfunk-Kom­ munikationsnetzen - z. B. UMTS - eingesetzt werden. Die OFDM- Übertragungstechnik findest auch bei zukünftigen Zugriffsver­ fahren wie beispielsweise MC-SSMA - Multi-Carrier Spread Spectrum Multiple Access oder MC-CDMA - Multi-Carrier CDMA - Verwendung.

In der Druckschrift "Mitteilungen der TU-Braunschweig, Mobil­ funktechnik für Multimedia-Anwendungen", Professor H. Roh­ ling, Jahrgang XXXI, Heft 1-1996 ist in Abb. 6, Seite 46 das OFDM-Übertragungsverfahren näher beschrieben. Hierbei wird ausgehend von einem seriellen Datenstrom im Sender für die Modulation der beispielsweise n Subträger eine Seri­ ell/Parallelwandlung durchgeführt, wobei für den zeitlich i-ten OFDM-Block mit der Blocklänge T' und dem j-ten Subträger jeweils ein binäres Codewort mit der Wortbreite k - die Wort­ breite k ist vom eingesetzten Modulationsverfahren abhängig - ge­ bildet wird. Aus den gebildeten Codewörtern werden mit Hilfe eines senderspezifischen Modulationsverfahrens die ent­ sprechenden komplexen Modulationssymbole - im folgenden auch als Sendesymbole bezeichnet - gebildet, wobei zu jedem Zeit­ punkt i jedem der k Subträger ein Sendesymbol zugeordnet ist. Der Abstand der einzelnen Subträger ist durch Δf = 1-T' fest gelegt, wodurch die Orthogonalität der einzelnen Subträgersi­ gnale im Nutzintervall [0, T'] garantiert wird. Durch Multi­ plikation der Schwingungen der einzelnen Subträger mit den entsprechenden Modulationssymbolen bzw. Sendesymbolen und der anschließenden Addition der gebildeten Modulationsprodukte wird das entsprechende zeitdiskrete Sendesignal für den zeit­ lich i-ten OFDM-Block erzeugt. Dieses Sendesignal wird in ab­ getasteter, d. h. zeitdiskreter Form durch eine Inverse, Dis­ krete Fourier-Transformation - IDFT - direkt aus den Modula­ tionssymbolen bzw. Sendesymbolen der einzelnen betrachteten Subträger berechnet. Zur Minimierung von Intersymbol-Inter­ ferenzen wird jedem OFDM-Block im Zeitbereich ein Guard-In­ tervall T_G vorangestellt, was einer Verlängerung des zeit­ diskreten OFDM-Signals im Intervall [-T_G, 0] bewirkt - ver­ gleiche "Mitteilungen der TU-Braunschweig, Mobilfunktechnik für Multimedia-Anwendungen", Abb. 7. Das eingefügte Guard-Intervall T_G entspricht vorteilhaft der maximal auf­ tretenden Laufzeitdifferenz zwischen den einzelnen bei der Funkübertragung entstehenden Ausbreitungspfaden. Durch das empfängerseitige Entfernen des hinzugefügten Guard-Intervalls T_G wird beispielsweise eine Störung des i-ten OFDM-Blocks durch das zeitlich benachbarte OFDM-Signal zum Zeitpunkt i-1 vermieden, so daß im Intervall [0, T'] das Sendesignal über sämtliche Umwegpfade empfangen wird und die Orthogonalität zwischen den Subträgern im vollen Maße im Empfänger erhalten bleibt. Bei einer großen Anzahl von Subträgern - bei­ spielsweise n = 256 Subträger - und entsprechend langen Symboldauern T = T' + T_G ist die Dauer T_G klein gegenüber T, so daß die Einfügung des Guard-Intervalls die Bandbreite ef­ fizient nicht wesentlich beeinträchtigt und ein nur geringer Overhead entsteht. Nach Abtastung des am Eingang des Empfän­ gers empfangenen Sendesignals im Basisband - durch einen A/D- Wandler - und nach Extraktion des Nutzintervalls - d. h. nach Beseitigung des Guard-Intervalls T_G - wird mit Hilfe einer Diskreten Fourier-Transformation - DFT - das empfangene Sen­ designal in den Frequenzbereich transformiert, d. h. es werden die empfangenen Modulationssymbole bzw. die empfangenen Empfangssymbole bestimmt. Aus den bestimmten Empfangssymbolen werden mittels eines geeigneten Demodulationsverfahrens die entsprechenden Empfangs-Codewörter erzeugt und aus diesen wird durch Parallel/Seriell-Wandlung der empfangene, serielle Datenstrom gebildet. Durch die Vermeidung von Intersymbol-In­ terferenzen bei OFDM-Übertragungsverfahren wird der Rechen­ aufwand im jeweiligen Empfänger erheblich reduziert, wodurch die OFDM-Übertragungstechnik beispielsweise für die terre­ strische Übertragung digitaler Fernsehsignale eingesetzt wird - beispielsweise zur Übertragung von breitbandigen Da­ tenströmen mit einer Übertragungsrate von 34 MBit/s pro Funkkanal.

Für die Übermittlung des mit Hilfe des OFDM-Übertragungsver­ fahrens zu übermittelnden, seriellen Datenstromes werden ab­ solute bzw. differentielle Modulationsverfahren sowie ent­ sprechende kohärente bzw. inkohärente Demodulationsverfahren eingesetzt. Beispiele für ein absolutes Modulationsverfahren sind die 4-QAM oder 16-QAM - Quadratur Amplituden Modulation. Obwohl bei der Übermittlung des gebildeten Sendesignals über das Übertragungsmedium "Funkkanal" die Orthogonalität der Subträger durch den Einsatz des OFDM-Übertragungsverfahrens im vollen Umfang erhalten bleibt, werden durch die Übertra­ gungseigenschaften des Funkkanals die übertragenen, fre­ quenzdiskreten, bzw. frequenzselektiven Sendesymbole sowohl in der Phase als auch in der Amplitude verändert. Der Ampli­ tuden- und Phaseneinfluß des Funkkanals erfolgt subträger­ spezifisch auf den einzelnen jeweils sehr schmalbandigen Sub­ trägern; zudem überlagern Rauschsignale additiv das übertra­ gene Nutzsignal. Bei Einsatz von kohärenten Demodulations­ verfahren ist eine Kanalschätzung erforderlich, die je nach Qualitätsanforderungen auf einen erheblichen technischen und wirtschaftlichen Realisierungsaufwand beruhen und zudem die Leistungsfähigkeit des Übertragungssystems vermindern. Vor­ teilhaft werden differentielle Modulationsverfahren sowie entsprechende inkohärente Demodulationsverfahren eingesetzt, bei denen auf eine aufwendige Funkkanalschätzung verzichtet werden kann. Bei differentiellen Modulationsverfahren werden die zu übermittelnden Informationen nicht durch Auswahl der Modulationssymbole bzw. der frequenzdiskreten Sendesymbole direkt übertragen, sondern durch Änderung der zeitlich benachbarten, frequenzdiskreten Sendesymbole auf dem selben Subträger. Beispiele für differentielle Modulationsverfahren sind die 64-stufige 64-DPSK - Differential Phase Shift Keying - so­ wie die 64-DAPSK - Differential Amplitude and Phase Shift Keying. Bei der 64-DAPSK werden sowohl die Amplitude als auch gleichzeitig die Phase differentiell moduliert.

Bei großen Laufzeitunterschieden zwischen den einzelnen Si­ gnalpfaden, d. h. bei starker Mehrwegeausbreitung, können un­ terschiedliche, übertragungskanalbedingte Dämpfungen zwischen den einzelnen empfangenen Subträgern mit Dämpfungsunterschie­ den bis zu 20 dB und mehr auftreten. Die empfangenen, hohe Dämpfungswerte aufweisenden Subträger, bzw. die Subträger mit kleinen S/N-Werten - auch als Signalleistung-zu-Rausch­ leistung-Verhältnis bezeichnet - weisen eine sehr große Sym­ bolfehlerrate auf, wodurch die Gesamt-Bitfehlerrate über alle Subträger erheblich steigt. Es ist bereits bekannt, bei mit Hilfe von kohärenten Modulationsverfahren modulierten Subträ­ gern, die durch die frequenzselektiven Übertragungseigen­ schaften des Übertragungsmediums - auch als Übertragungs­ funktion H(f) bezeichnet - verursachten Dämpfungsverluste, empfangsseitig mit Hilfe der inversen Übertragungsfunktion - auch als 1/H(f) bezeichnet - zu korrigieren, wobei die fre­ quenzselektiven Dämpfungsverluste beispielsweise durch Aus­ wertung von übermittelten, jeweils bestimmten Subträgern zu­ geordneten Referenz-Pilottönen ermittelt werden.

Üblicherweise werden die an einem Empfänger eingehenden OFDM- Signale mit Hilfe eines in einer Hochfrequenzeinheit - auch als HF-Frontend bezeichnet - angeordneten lokalen Oszillators in Zwischenfrequenzband oder Basisband gemischt. Die jeweils auf der Sende- als auch auf der Empfangsseite angeordneten lokalen Oszillatoren weisen je nach Qualität und Güte unter­ schiedliche Frequenzschwankungen und unterschiedliches Pha­ senrauschen auf. Insbesondere OFDM-Signale sind sehr anfällig gegenüber den Frequenzschwankungen und dem Phasenrauschen, welche insbesondere von preisgünstigen LO-Oszillators erzeugt werden, da dadurch die Orthogonalität zwischen den im Fre­ quenzbereich benachbart angeordneten Subträgern verloren geht. Das Phasenrauschen eines lokalen Oszillators verursacht Störungen im demodulierten Basisbandsignal wobei insbesondere sogenannte "Common Phase Error" - auch als CPE-Störungen be­ zeichnet - und "Inter Carrier Interference" - auch als ICI- Störungen bezeichnet" im Basisbandsignal erzeugt werden. Durch CPE-Störungen werden alle Subträger eines OFDM-Emp­ fangssignals um eine konstante Phasendifferenz gedreht, wobei die Phasendifferenz mit minimalen Aufwand abschätzbar ist und das OFDM-Empfangssignal entsprechend korrigierbar ist. Dage­ gen werden durch ICI-Störungen gegenseitige Störungen zwi­ schen den im Frequenzbereich benachbart angeordneten Subträ­ gern verursacht, wobei der jeweilige Umfang dieser Störungen von der Art der übermittelten Informationen abhängig ist. ICI-Störungen entstehen bei der Faltung der einzelnen Subträ­ ger mit dem ein Phasenrauschen aufweisenden Trägersignal des lokalen Oszillators. Werden über jeden Subträger die gleichen Informationen übermittelt, wird jeder Subträger mit der sel­ ben ICI-Störung additiv überlagert. Im normalen Betrieb weist jeder Subträger unterschiedliche Amplitudenschwankungen auf, durch welche abhängig vom eingesetzten Modulationsverfahren und der übermittelten Daten unterschiedliche ICI-Störungen in den einzelnen Subträgern erzeugt werden. Das empfangene OFDM- Signal ist eine komplizierte additive Überlagerung sehr vieler Teilsignale wodurch eine direkte Bestimmung der ICI- Störung nur mit erhöhtem Aufwand möglich ist.

Es sind Oszillatoren mit geringem Phasenrauschen - auch als phasenreine Oszillatoren bezeichnet - erhältlich, welche ent­ weder sehr teuer sind oder einen minimalen Ziehbereich auf­ weisen, und für welche somit aufwendige Zusatzschaltungen im Basisband erforderlich sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Übermittlung von Informationen mit Hilfe eines Multiträgerverfahrens kos­ tengünstig auszugestalten und insbesondere eine effektive Ausnutzung der zur Verfügung stehenden Übertragungsressourcen des Übertragungsmediums zu erreichen. Die Aufgabe wird ausge­ hend von einem Verfahren und einer Empfangsanordnung gemäß den Merkmalen der Oberbegriffe der Patentansprüche 1 und 15 durch deren kennzeichnende Merkmale gelöst.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren zum Empfang eines mehrere frequenzdiskrete Subträger aufweisenden Multiträgersignals sind die zu übermittelnden Informationen mit Hilfe eines Mul­ titrägerverfahrens in frequenzdiskrete Modulationssymbole um­ gewandelt und in das Multiträgersignal eingefügt. Die einzel­ nen frequenzdiskreten Subträger des über ein Übertragungsme­ dium übermittelten Multiträgersignals weisen jeweils durch im Frequenzbereich benachbart angeordnete Subträger verursachte subträgerspezifische Störungen auf. Der wesentliche Aspekt des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß die Sub­ träger des empfangenen Multiträgersignals zusätzlich gezielt gestört werden und daß aus den zusätzlich gezielt gestörten Subträgern eine die subträgerspezifischen Störungen repräsen­ tierende Korrekturinformation abgeleitet wird. Anschließend werden die empfangenen, frequenzdiskreten Subträger ent­ sprechend der ermittelten Korrekturinformation korrigiert.

Der wesentliche Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens be­ steht darin, daß durch die erfindungsgemäße Kompensation der im empfangenen Multiträgersignal enthaltenen subträgerspezi­ fischen Störungen bzw. ICI-Störungen insbesondere kostengün­ stige, lokale Oszillatoren in den jeweiligen Sende- und Emp­ fangseinrichtungen einsetzbar sind. Derartige Oszillatoren können beispielsweise auf GaAs-Basis aufgebaut sein und sind mit geringstem wirtschaftlichen und technischen Aufwand in einem MMIC realisierbar. Des weiteren ist zur Realisierung des erfindungsgemäßen Verfahrens kein zusätzliches Einfügen von Redundanz-Informationen auf der Sendeseite für die Schät­ zung der ICI-Störungen bzw. zur Bestimmung der Korrekturin­ formationen erforderlich so daß eine effektive Ausnutzung der zur Verfügung stehenden Übertragungsressourcen des Übertra­ gungsmediums erreicht wird.

Vorteilhaft werden aus dem empfangenen Multiträgersignal die frequenzdiskreten Subträger repräsentierenden Empfangssymbole abgeleitet. Bei dieser vorteilhaften Ausgestaltung sind k un­ terschiedlich definierte Referenz-Störinformationen vorgese­ hen, wobei jeweils für jede Referenz-Störinformation zuerst die Empfangssymbole der um jeweils zumindest einen Teil der Subträger im Frequenzbereich benachbart angeordneten Subträ­ ger jeweils mit der jeweiligen Referenz-Störinformation ge­ stört werden und anschließend die gestörten Empfangssymbole der benachbarten Subträger als gezielte Teststörungen dem Empfangssymbol des zusätzlich gestörten Subträgers additiv überlagert werden (a). Die zusätzlich gezielt gestörten Emp­ fangssymbole werden jeweils mit dem nächstliegenden modulati­ onsspezifischen Modulationssymbol verglichen und in Abhängig­ keit von den Vergleichsergebnissen subträgerspezifische Feh­ lerinformationen gebildet (b) und aus den subträgerspezifi­ schen Fehlerinformationen eine störinformationsspezifische Summen-Fehlerinformation gebildet (c). Anschließend werden aus dem k-Referenz-Störinformationen und den k-Summen-Fehler­ informationen die Korrekturinformation abgeleitet (d) - An­ spruch 3. Durch diese vorteilhafte Ausgestaltung kann die Korrekturinformation zur Schätzung der ICI-Störungen sehr ge­ nau bestimmt werden, da die Korrekturinformation durch eine Mittelung über alle Subträger des empfangenen Multiträgersig­ nals abgeleitet wird.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Korrekturinformation (ici_opt) im Rahmen einer iterativen Suche ermittelt wird, wobei die k Referenz- Störinformationen (ici1. . .4) im Rahmen der iterativen Suche be­ stimmt werden und die Schritte (a) bis (c) wiederholt werden, bis ein minimaler Wert der störinformationsspezifischen Sum­ men-Fehlerinformationen (ε_min) ermittelt und daraus die Kor­ rekturinformation (ici_opt) abgeleitet wird - Anspruch 7. Das Ermitteln der Korrekturinformation (ici_opt) im mit Hilfe der iterativen Suche stellt ein sehr stabiles Verfahren dar.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfin­ dungsgemäßen Verfahrens werden die zusätzlich gezielt gestör­ ten Empfangssymbole vor dem Vergleich mit dem jeweils nächst­ liegenden modulationsspezifischen Modulationssymbol jeweils in Abhängigkeit von frequenzselektiven Übertragungseigen­ schaften des Übertragungsmediums entzerrt - Anspruch 8. Durch die Entzerrung des empfangenen Multiträgersignals von den frequenzselektiven Übertragungseigenschaften des Übertra­ gungsmediums werden eventuell auftretende Fehler beim Ver­ gleich der gezielt gestörten Empfangssymbole mit dem jeweils nächstliegenden modulationsspezifischen Modulationssymbolen minimiert und somit die Qualität der ermittelten Korrekturin­ formationen verbessert.

Vorteilhaft werden nach der Durchführung der Schritte (a) bis (d) jeweils für jede Referenz-Störinformation die Empfangs­ symbole der um jeweils zumindest einen Teil der Subträger im Frequenzbereich entfernter angeordneten Subträger jeweils mit der jeweiligen Referenz-Störinformation gestört und anschlie­ ßend die gestörten Empfangssymbole als gezielte Teststörungen dem Empfangssymbol des zusätzlich gestörten Subträgers addi­ tiv überlagert (a'). Anschließend werden die Schritte (b) bis (d) durchgeführt - Anspruch 9. Durch die zusätzliche Berück­ sichtigung derjenigen subträgerspezifischen Störungen, welche jeweils durch im Frequenzbereich weiter entfernt benachbarte Subträger verursacht werden, wird die Qualität der ermittel­ ten Korrekturinformationen weiter verbessert.

Um eine weitere Verbesserung der Bestimmung der Korrekturin­ formation zu erreichen, wird gemäß einer weiteren vorteilhaf­ ten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens die mit den Korrekturinformationen korrigierten Empfangssymbole demo­ duliert. Mit Hilfe von in die übermittelten Informationen eingefügten Fehlererkennungs-Informationen werden in den de­ modulierten Empfangssymbolen Fehler erkannt und erkannte, fehlerhafte Empfangssymbole korrigiert. Bei erkannten Fehlern werden die Schritte (b) bis (d) erneut durchgeführt, wobei für die Ermittlung der Korrekturinformationen die fehlerkor­ rigierten Empfangssymbole verwendet werden - Anspruch 10.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sowie eine Verwendung des erfindungsgemäßen Ver­ fahrens und eine Empfangsanordnung zum Empfangen eines meh­ rere frequenzdiskrete Subträger aufweisenden Multiträgersig­ nals sind den weiteren Ansprüchen zu entnehmen.

Im folgenden wird das erfindungsgemäße Verfahren anhand von vier Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen:

Fig. 1 ein dem erfindungsgemäßen Verfahren zugrundeliegen­ des Störmodell, durch welches die gegenseitigen subträgerspezifischen Störungen zwischen im Fre­ quenzbereich benachbart angeordneten Subträgern eines Multiträgersignals verdeutlicht werden,

Fig. 2 eine das erfindungsgemäße Verfahren realisierende Schaltungsanordnung,

Fig. 3 eine vorteilhafte Ausgestaltung einer Schaltungsan­ ordnung zur additiven Überlagerung von Referenz- Störinformationen bzw. von daraus abgeleiteten Teststörungen zu den jeweiligen Subträgern eines empfangenen Multiträgersignals,

Fig. 4 eine grafische Darstellung einer Fehlerkurve bzw. Korrekturfunktion, aus welcher die Korrekturinfor­ mationen zur Minimierung der subträgerspezifischen Störungen eines empfangenen Multiträgersignals ab­ geleitet werden.

In Fig. 1 ist ein im Frequenzbereich angeordnetes Störmodell zur Verdeutlichung des dem erfindungsgemäßen Verfahren zu­ grundeliegenden Problems dargestellt. Das Störmodell zeigt ausschnittsweise mehrere Subträger st_i-1, st_i, st_i+1 eines ins­ gesamt n Subträger st1. . .n aufweisenden, im Rahmen eines Mul­ titrägerverfahrens gebildeten Multiträgersignals ms. Im fol­ genden sei angenommen, daß das Multiträgersignal durch ein OFDM-Übertragungsverfahren erzeugt ist. Ausgehend von jedem Subträger st_i werden subträgerspezifische Störungen icix bei den im Frequenzbereich benachbart angeordneten Subträgern st_i-1 und st_i+1 verursacht, welche im Störmodell durch kleine Pfeile verdeutlicht sind. Umgekehrt wird der zentral angeord­ nete i-te Subträger st_i von den durch die beiden benachbarten Subträger st_i-1 und st_i+1 verursachten subträgerspezifischen Störungen - in Fig. 1 durch icix_-1 und icix₊₁ gekennzeichnet - be­ einflußt, wobei jeweils eine additive Überlagerung des je­ weiligen i-ten Subträgers st_i mit den erzeugten subträgerspe­ zifischen Störungen icix_-1, icix₊₁ erfolgt. Gemäß Fig. 1 stellt das empfangene Multiträgersignal ms eine komplizierte Überla­ gerung sehr vieler Teilsignale dar, so daß eine direkte Be­ stimmung der von den einzelnen Subträgern st1. . .n ausgehenden, subträgerspezifischen Störungen icix nicht mehr möglich ist.

Fig. 2 zeigt in einem Blockschaltbild eine in einer Empfangs­ einheit E angeordnete Schaltungsanordnung, durch welche die im empfangenen OFDM-Signal ms enthaltenen subträgerspezifi­ schen Störungen icix - im folgenden auch als ICI-Störungen bezeichnet - geschätzt und anschließend das empfangene OFDM- Signal ms in Abhängigkeit von dem Schätzungsergebnis entzerrt wird. Das Blockschaltbild zeigt eine eine Empfangsantenne A aufweisende Empfangseinheit E, welche beispielsweise modula­ rer Bestandteil von Empfangsanlagen in drahtlose Kommunikati­ onsnetze realisierenden Basisstationen oder Netzabschlußein­ heiten sein kann. An der außen an der Empfangseinheit E ange­ brachten Empfangsantenne A ist über einen Eingang EH eine Hochfrequenz-Umsetzereinheit HFU angeschlossen. In der Hoch­ frequenz-Umsetzereinheit HFU ist ein lokaler Oszillator LO angeordnet, welcher ein oszillatorspezifisches Phasenrauschen ϕ_LO aufweist. Über einen Ausgang AH ist die Hochfrequenz-Um­ setzereinheit HFU mit einem Eingang EW einer Wandlereinheit WAS verbunden. In der Wandlereinheit WAS sind Mittel zur Ana­ log-/Digital-Wandlung und zur anschließenden Seriell-/Pa­ rallel-Wandlung (A/D, S/P) eines eingehenden Empfangs­ signals ms' angeordnet. Die Wandlereinheit WAS weist n-Aus­ gänge AW1. . .n auf, welche mit entsprechenden Eingängen EF1. . .n einer Transformationseinheit FFT zur Realisierung einer dis­ kreten "Fast-Fourier-Transformation" verbunden sind. Die Transformationseinheit FFT ist über n-Ausgänge AF1. . .n mit ent­ sprechenden Eingängen EP1. . .n eines Parallel-/Seriell-Wandlers PSW verbunden.

Über einen Ausgang AP ist der Parallel-/Seriell-Wandler PSW jeweils über einen Eingang ER mit vier parallel angeordneten Referenzmodulen RM1. . .4 verbunden, durch welche vier definierte Störsignale bzw. diese repräsentierende Referenz-Störinforma­ tionen ici1. . .4 dem empfangenen OFDM-Signal ms hinzugefügt werden. Dazu weist jede der vier Referenzmodule RM1. . .4 eine Störeinheit STE auf, welcher jeweils eine der Referenz-Stör­ informationen ici1. . .4 zugeordnet ist, und durch welche den einzelnen Subträgern st1. . .n des empfangenen OFDM-Signals ms die jeweils zugeordnete Referenz-Störinformationen ici1. . .4 ad­ ditiv überlagert wird. In jedem Referenzmodul RM1. . .4 ist wei­ terhin eine Entzerrereinheit EZ zur linearen Entzerrung des empfangenen OFDM-Signals von den Funkkanaleigenschaften H(f) sowie eine Fehler-Detektoreinheit FE zur Bestimmung von stör­ informationsspezifischen Summen-Fehlerinformationen sε1. . .4 angeordnet. Jede Fehler-Detektoreinheit FE ist über einen Ausgang AF an einen Ausgang AR des jeweiligen Referenzmoduls RM1. . .4 angeschlossene. Jedes der vier Referenzmodule RM1. . .4 ist über den Ausgang AR mit einem Eingang EA1. . .4 einer Auswerte­ einheit ASW verbunden.

Der Ausgang AP des Parallel-/Seriell-Wandlers PSW ist zusätz­ lich an einen Eingang EV einer Verzögerungseinheit VE ge­ schaltet, durch welche das empfangene OFDM-Signal ms um eine vorgegebene Zeitkonstante Δτ verzögert wird. Über einen Aus­ gang AV ist die Verzögerungseinheit VE mit dem Eingang EK einer Korrektureinheit KE verbunden. Die Korrektureinheit KE weist einen Steuereingang SE auf, welcher mit einem Steuer­ ausgang SA der Auswerteeinheit ASW verbunden ist. Über einen Ausgang AK ist die Korrektureinheit KE mit einem Eingang EE einer weiteren Entzerrereinheit EZ verbunden, welche über einen Ausgang AE an einen Eingang AD eines Demodulators DMOD angeschlossen ist. Der Demodulator DMOD weist einen Ausgang AD auf, an welchen das demodulierte Empfangssignal als digi­ tales Datensignal di weitergeleitet ist.

Im folgenden wird das erfindungsgemäße Verfahren anhand der in Fig. 2 dargestellten Schaltungsanordnung näher erläutert.

In einem nicht dargestellten Sender werden mit Hilfe eines Multiträgerverfahrens, beispielsweise einem OFDM-Übertra­ gungsverfahren die zu übermittelnde Informationen mit Hilfe eines phasenmodulierenden Modulationsverfahrens - z. B. 4 QAM oder 16 QAM - in entsprechende Modulationssymbole und diese anschließend in ein mehrere frequenzdiskrete Subträger st1. . .n aufweisendes OFDM-Signal ms umgewandelt und über das Übertra­ gungsmedium "Funkkanal" FK an die Empfangseinheit E übermit­ telt. Der Funkkanal FK weist frequenzselektive Übertragungs­ eigenschaften H(f) auf, durch welche die Amplitude und die Phase des OFDM-Signals ms verzerrt werden. Das ausgesendete OFDM-Signal ms wird über die außen an der Empfangseinheit E angeordnete Empfangsantenne A empfangen und der Hochfrequenz- Umsetzereinheit HFU zugeführt. Das empfangene OFDM-Signal ms wird durch den in der Hochfrequenz-Umsetzereinheit HFU ange­ ordneten lokalen Oszillator LO in das Zwischenfrequenzband heruntergemischt, wobei durch das Phasenrauschen ϕ_LO des lo­ kalen Oszillators LO die subträgerspezifischen Störungen icix in den einzelnen Subträgern st1. . .n des empfangenen OFDM-Sig­ nals ms erzeugt werden. Das in das Zwischenfrequenzband heruntergemischte OFDM-Signal ms' wird durch die Wandlereinheit WAS analog-/digital-gewandelt und anschließend durch Seriell-/Pa­ rallel-Wandlung in entsprechende, das digitale OFDM-Signal repräsentierende, n-zeitdiskrete Abtastwerte zs1. . .n paralleli­ siert. Mit Hilfe der in der Transformationseinheit FFT reali­ sierten diskreten "Fast-Fourier-Transformation" werden aus den n-zeitdiskreten Abtastwerten zs1. . .n die entsprechenden n- Empfangssymbole es1. . .n berechnet, welche anschließend durch den Parallel-/Seriell-Wandler PSW in einen seriellen Daten­ strom es1. . .n umgewandelt werden. Es sei angemerkt, daß die in Fig. 2 dargestellten Seriell-/Parallel- bzw. Parallel-/Se­ riell-Wandler nicht unbedingt erforderlich sind, da viele aktuelle Mikroprozessoren zur Realisierung der "Fast-Fourier- Transformation" die ein- und ausgehenden Informationen be­ reits seriell verarbeiten. Die jeweils an den Ausgang AW des Parallel-/Seriell-Wandlers PSW geführten Empfangssymbole es1. . .n, welche die aktuell empfangenen Subträger st1. . .n des empfangenen OFDM-Signals ms repräsentieren, werden jeweils den vier Referenzmodulen RM1. . .4 zugeführt.

Im folgenden wird die Funktion der Referenzmodule RM1. . .4 näher erläutert.

Durch die in den Referenzmodulen RM1. . .4 angeordneten Störein­ heiten STE werden die übermittelten Empfangssymbole es1. . .n je­ weils mit subträgerspezifische Störungen icix repräsentieren­ den Referenz-Störinformationen ici1. . .4 überlagert. Dazu werden mit Hilfe der Referenz Störinformationen ici1. . .4 aus den je­ weils um einen i-ten Subträger st_i benachbart angeordneten Subträgern st_i-1, st_i+1 subträgerspezifische Störungen icix_-1, icix₊₁ - auch als definierte Teststörungen bezeichnet - abge­ leitet - beispielsweise durch Multiplikation mit der Refe­ renz-Störinformation ici1. . .4 - und anschließend die beiden ab­ geleiteten Teststörungen icix_-1, icix₊₁ dem zentral angeordne­ ten i-ten Subträger sti additiv überlagert.

In Fig. 3 ist beispielhaft eine schaltungstechnische Ausge­ staltung der Störeinheit STE zur Bildung der Teststörungen icix und zur additiven Überlagerung der Subträger st1. . .n mit den gebildeten Teststörungen icix dargestellt. Die Störein­ heit STE weist drei Zeitglieder T1. . .3 auf, durch welche die seriell eingehenden, die einzelnen Subträger st1. . .n repräsen­ tierenden Empfangssymbole es1. . .n verzögert werden. Durch die Hintereinanderschaltung der drei Zeitglieder T1. . .3 stehen je­ weils drei im Frequenzbereich benachbart angeordnete und durch die Empfangssymbole es1. . .n repräsentierte Subträger st_i-1, st_i und st_i+1 zeitgleich zur Verfügung. Das erste und das dritte Zeitglied T1, T3 ist jeweils über einen Ausgang AT mit einem Eingang EM eines Multiplikators M verbunden, durch wel­ chen das jeweils aktuell im entsprechenden Zeitglied T1, T3 gespeicherte Empfangssymbol es1. . .n mit der dem jeweiligen Re­ ferenzmodul RM1. . .4 zugeordneten Referenz-Störinformation ici1. . .4 multipliziert wird. Über jeweils einem Ausgang AM sind die beiden Multiplikatoren M an Eingänge EA eines Addierers ADD angeschlossen, an welchen auch ein Ausgang AT des zweiten Zeitgliedes T2 geschaltet ist. Durch die in Fig. 3 darge­ stellte Schaltungsanordnung werden die jeweils um einen i-ten Subträger st1 benachbart angeordneten Subträgern st_i-1, st_i+1 bzw. die diese repräsentierenden Empfangssymbole es1. . .n mit der jeweils zugeordneten Referenz-Störinformation ici1. . .4 mul­ tipliziert und anschließend die beiden jeweils Teststörungen icix_-1, icix₊₁ repräsentierenden Multiplikationsprodukte zum i-ten Subträger st_i bzw. zu dem diesen repräsentierenden Emp­ fangssymbol es1. . .n addiert. In Abhängigkeit vom jeweiligen Vorzeichen der einzelnen Referenz-Störinformationen ici1. . .4 werden die gebildeten Teststörungen icix_-1, icix₊₁ zu dem je­ weiligen i-ten Subträger st_i addiert oder subtrahiert, wobei durch die Subtraktion einer Teststörung icix der in Fig. 1 dargestellte Störprozeß, basierend auf dem Phasenrauschen ϕ_LO des in der Hochfrequenz-Umsetzereinheit HFU angeordneten, lo­ kalen Oszillators LO, umgekehrt wird.

Um eine genaue Bestimmung bzw. Schätzung der durch das Pha­ senrauschen des Oszillators LO verursachten ICI-Störungen ici0 zu erreichen, werden die mit den unterschiedlichen Refe­ renz-Störinformationen ici1. . .4 beaufschlagten Empfangssymbole es'1. . .n zusätzlich durch die Entzerrereinheit EZ linear ent­ zerrt. Um eine lineare Entzerrung der Übertragungseigenschaf­ ten des Übertragungsmediums zu ermöglichen, wird die Übertra­ gungsfunktion H(f) des Funkkanals FK beispielsweise mit Hilfe von Pilotsymbolen bestimmt. Anschließend werden die Empfangs­ symbole es'1. . .n mit der inversen Übertragungsfunktion 1/H(f) multipliziert. Die entzerrten Empfangssymbole es"1. . .n werden anschließend der Fehler-Detektoreinheit FE zugeführt.

In der Fehler-Detektionseinheit FE werden die zugeführten Empfangssymbole es"1. . .n jeweils mit dem nächstbesten oder wahrscheinlichsten Modulationssymbol - die Menge der Modula­ tionssymbole ist jeweils abhängig vom verwendeten Modulati­ onsverfahren - verglichen und für jedes Empfangssymbol es"1. . .,n eine die Differenz bzw. den Abstand des Empfangssym­ bols es"1. . .n zum nächstbesten Modulationssymbol repräsentie­ rende subträgerspezifische Fehlerinformation Δε1. . .n gebildet. Anschließend werden die für jede Referenz-Störinformation ici1. . .4 über alle Subträger st1. . .n ermittelten, subträgerspezi­ fischen Fehlerinformationen Δε1. . .n zu einer störinformations­ spezifischen Summen-Fehlerinformation sε1. . .4 aufaddiert, wobei sε1. . .4 = Σ|Δε1. . .n|. Die vier in den vier Referenzmodulen RM1. . .4 bestimmten störinformationsspezifische Summen-Fehlerinforma­ tionen sε1. . .4 werden jeweils an die Auswerteeinheit ASW wei­ tergeleitet.

In der Auswerteeinheit ASW wird aus den vier vorgegebenen Re­ ferenz-Störinformationen ici1. . .4 und aus den vier in den vier Referenz-Modulen RM1. . .4 bestimmten störinformationsspezifischen Summen-Fehlerinformationen sε1. . .4 eine Korrekturinformation ici_opt gemäß der in Fig. 4 dargestellten Fehlerkurve abgelei­ tet. Die Fehlerkurve stellt gleichzeitig eine Korrekturfunk­ tion dar und ist in einem zweidimensionalen Koordinatensystem dargestellt, wobei auf der Abszisse die Referenz-Störungen ici1. . .4 bzw. die aus diesen abgeleiteten Teststörungen icix und auf der Ordinate die jeweils bestimmten, störinformati­ onsspezifischen Summen-Fehlerinformationen sε1. . .4 abgebildet sind - wobei sε1. . .4 = Σ|Δε1. . .n(ici1. . .4)|. Für das Ausführungs­ beispiel sei angenommen, daß die Summen der jeweiligen sub­ trägerspezifischen Fehlerinformationen Δε1. . .n., d. h. die stör­ informationsspezifischen Summen-Fehlerinformationen sε1. . .4 = Σ|Δε1. . .n| mit zunehmender ICI-Störung, also mit steigenden Be­ trägen der Referenz-Störinformationen ici1. . .4 linear anstei­ gen, da das in Fig. 1 dargestellte Störmodell auf additiven Störtermen beruht. Idealerweise weist bei einem Empfang eines Multiträgersignals ms ohne ICI-Störungen die Summe der sub­ trägerspezifischen Fehlerinformationen Δε1. . .n einen minimaler Wert sε_min auf, wobei in einem idealen Kommunikationssystem ohne additiv überlagertes Gaußsches Rauschen - AWGN - und ohne Schätzfehler ΔH(f) für den Funkkanal FK der minimale Wert sε_min gegen Null geht. In realen Systemen weist der mini­ male Wert ε_min einen Wert ungleich Null auf. Bedingt durch das Phasenrauschen des in der Hochfrequenz-Umsetzereinheit HFU angeordneten, lokalen Oszillators LO weisen die am Ausgang des Parallel-/Seriell-Wandlers PSW anliegenden Empfangssym­ bole es1. . .n bestimmte, nicht genau erfaßbare ICI-Störungen auf, welche in Fig. 4 durch den Wert ici0 dargestellt sind. Ausgehend von diesen nicht meßbaren ICI-Störungen ici0 erge­ ben sich subträgerspezifische Fehlerinformationen Δε1. . .n, de­ ren Summe Σ|Δε1. . .n| den Wert sε0 ergeben, welcher ebenfalls in Fig. 4 dargestellt ist, wobei sε0 ≧ sε_min.

In Fig. 4 ist der Schnittpunkt der in den empfangenen Empfangssymbolen es1. . .n enthaltenen und nicht näher bestimmba­ ren ICI-Störung ici0 und die sich daraus ergebende Summe der subträgerspezifische Fehlerinformationen sε0 = Σ|Δε1. . .n(ici0)| durch einen Punkt AP verdeutlicht. Ausgehend von diesem Punkt bzw. Ausgangspunkt AP werden erfindungsgemäß in beschriebener Art und Weise - in den jeweiligen Referenz-Modulen RM1. . .4 - die empfangenen Empfangssymbole es1. . .n jeweils mit den vier unterschiedlichen Referenz-Störinformationen ici1. . .4 bzw. Teststörungen icix beaufschlagt und anschließend die störin­ formationsspezifischen Summen-Fehlerinformationen sε1. . .4 ermit­ telt. Gemäß Fig. 4 stellen die erste und die dritte Referenz- Störinformation ici1,3 jeweils eine sehr kleine ICI-Störung mit jeweils umgekehrten Vorzeichen dar, während die zweite und die vierte Refernz-Störinformation ici2,4 jeweils eine relativ große ICI-Störung repräsentieren. Es sei ein linearer Zusammenhang zwischen den Referenz-Störinformationen ici1. . .4 bzw. den daraus abgeleiteten Störsignalen icix und den daraus resultierenden störinformationsspezifischen Summen-Fehlerin­ formationen sε1. . .4 angenommen. Der lineare Zusammenhang ist in der in Fig. 4 dargestellten Fehlerkurve bzw. Korrekturfunktion durch eine eine Steigung S aufweisende lineare Kennlinie Σ|Δε1. . .n| verdeutlicht. Durch Berechnung der Steigung S der Korrekturfunktion kann aus den bekannten Ausgangsgrößen - hier aus den Referenz-Störinformationen ici1. . .4 - und den mit Hilfe der Referenz-Module RM1. . .4 bestimmten störinformations­ spezifischen Summen-Fehlerinformationen sε1. . .4 diejenige Kor­ rektutinformation ici_opt bestimmt werden, durch welche die Summe der subträgerspezifische Fehlerinformationen Σ|Δε1. . .n(ici_opt)| den minimalen Wert sε_min aufweist; d. h. mit Hilfe der bestimmten Korrekturinformation ici_opt kann dieje­ nige Störung icix erzeugt werden, durch welche die im empfan­ genen OFDM-Signal vorhanden ICI-Störungen minimiert werden.

Die Korrekturinformation kann gemäß nachfolgender Berech­ nungsvorschrift aus den bekannten Größen abgeleitet werden:

Aus den Gleichungen (1) bis (5) folgt

wobei
ici1, ici2 ≧ 0
ici3, ici4 ≦ 0

Befindet sich der Ausgangspunkt AP (ici0, sε0) im linken Ab­ schnitt der Fehlerkurve bzw. Korrekturfunktion Σ|Δε1. . .n| bzw. im zweiten Quadranten des Koordinatensystems muß die oben aufgeführte Berechnungsvorschrift entsprechend angepaßt werden. Der Aufwand für die Berechnung der Korrekturinforma­ tion ici_opt ist vernachlässigbar, da diese nur einmal nach Empfang eines OFDM-Signals - nach Bestimmung der Empfangssym­ bole es1. . .n - berechnet wird.

Die berechnete Korrekturinformation ici_opt wird an die Korrek­ tureinheit KE weitergeleitet. Das empfangene OFDM-Signal ms bzw. die am Ausgang des Parallel-/Seriell-Wandlers PSW anlie­ genden Empfangssymbole es1. . .n werden in der Verzögerungsein­ heit VE um die Zeitkonstante Δτ verzögert, wobei die Zeitkon­ stante Δτ so dimensioniert ist, daß die Empfangssymbole es1. . .n erst nach der Berechnung der Korrekturinformation ici_opt und deren Weiterleitung an die Korrektureinheit KE an diese über­ mittelt werden. In der Korrektureinheit KE werden die verzö­ gerten Empfangssymbole ves1. . .n in bereits beschriebener Art und Weise mit der optimierten Störung icix, additiv überla­ gert bzw. korrigiert. Die korrigierten Empfangssymbole ves'1. . .n werden anschließend in der Entzerrereinheit EZ mit der inversen der Übertragungsfunktion 1/H(f) des Funkkanals FK multipliziert und an den Demodulator DMOD weitergeleitet. Im Demodulator DMOD werden die entzerrten Empfangssymbole ves"1. . .n demoduliert und in einen digitalen Datenstrom di um­ gewandelt.

Bei sehr großen ICI-Störungen im empfangenen OFDM-Signal können gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung des erfin­ dungsgemäßen Verfahrens auch die zwischen weiter entfernten Subträgern - z. B. zwischen den Subträgern st_i-2, st_i und st_i+2 - ver­ ursachten ICI-Störungen entzerrt werden. Zu diesem Zweck könnte ein interaktives Verfahren realisiert werden, bei dem in einem ersten Schritt die im Frequenzbereich unmittelbar benachbart angeordneten Subträger - hier die Subträger st_i-1, st_i und st_i+1 - in beschriebener Art und Weise entzerrt werden. In einem zweiten Schritt werden nach dem gleichen Verfahren die durch die im Frequenzbereich weiter entfernt angeordneten Subträger - hier die Subträger st_i-2, st_i und st_i+2 verursachten ICI-Störungen entzerrt. Je nach Notwen­ digkeit kann das Iteration Verfahren auch auf im Frequenzbe­ reich weiter entfernt angeordnete Subträger st_i-b, st_i, St_i+b, wobei b < 1, ausgedehnt werden.

Weiterhin können bei sehr großen ICI-Störung die empfangenen Empfangssymbole es1. . .n sehr große Symbolfehler aufweisen. Beim Vergleich dieser fehlerhaften Empfangssymbole es1. . .n mit dem jeweils nächstbesten, den Sollwert repräsentierenden Modula­ tionssymbol - auch als Schätzwert bezeichnet - können die Empfangssymbole es1. . .n mit den falschen Modulationssymbol ver­ glichen werden, was zu erheblichen Fehlern bei der Berechnung der Summe der subträgerspezifische Fehlerinformationen Σ|Δε1. . .n| führt. Aus den fehlerhaft ermittelten störinformati­ onsspezifischen Summen-Fehlerinformationen sε1. . .4 = Σ|Δε1. . .n| würde eine falsche Korrekturinformation ici_opt abgeleitet werden, durch welche im schlimmsten Fall eine Erhöhung der Bitfehler im demodulierten Datenstrom di verursacht wird.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfin­ dungsgemäßen Verfahrens - nicht dargestellt - ist eine Feh­ lerbehandlungsroutine - auch als Forward Error Correction, FEC bezeichnet - vorgesehen, durch welche der demodulierte Datenstrom di auf eventuell auftretende Bitfehler untersucht wird. Gemäß dieser vorteilhaften Ausgestaltung des erfin­ dungsgemäßen Verfahrens wird bei erkannten Bitfehlern ein zu­ sätzlicher interaktiver Verfahrensschritt durchgeführt, in welchem die fehlerhaft erkannten Empfangssymbole korrigiert und mit Hilfe der korrigierten Empfangssymbole die Summe der subträgerspezifische Fehlerinformationen Σ|Δε1. . .n| erneut ge­ bildet wird. Diese Ausgestaltungsvariante ist insbesondere für höherstufige Modulationsverfahren einsetzbar.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltungsvariante des erfindungsge­ mäßen Verfahrens wird nur ein Teil der aus dem empfangenen Multiträgersignal ms abgeleiteten Empfangssymbole es1. . .n für die Bestimmung der Korrekturinformation ici_opt verwendet, wo­ durch der Aufwand für die Berechnung der Korrekturinformation ici_opt und damit die Verzögerung des empfangenen Multiträger­ signals ms, d. h. die Verzögerungskonstante Δτ minimiert wird.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung wird das erfindungs­ gemäße Verfahren zusammen mit einer Fehlerbehandlungsroutine eingesetzt. Dabei erfolgt zuerst keine Entzerrung der ICI- Störungen im empfangenen Multiträgersignal. In einem ersten Schritt wird zuerst eine Demodulierung des empfangenen Mul­ titrägersignal durchgeführt und anschließend der demodulierte Datenstrom di mit Hilfe der Fehlerbehandlungsroutine auf Bit­ fehler untersucht. Erst wenn erkannte Bitfehler nicht mehr korrigierbar sind, wird das erfindungsgemäße Verfahren durch­ geführt, wobei erkannte Bitfehler, d. h. fehlerhafte Empfangs­ symbole es1. . .n bei der Bildung der störinformationsspezifischen Summen-Fehlerinformationen sε1. . .4 = Σ|Δε1. . .n| nicht berücksich­ tigt werden. Dies kann beispielsweise durch Ausblenden der fehlerhaften Subträger st1. . .n bzw. Empfangssymbole es1. . .n oder durch entsprechende Korrektur der fehlerhaften Empfangssym­ bols es1. . .n realisiert werden. Diese vorteilhafte Weiterbil­ dung kann solange iterativ wiederholt werden, bis alle ICI- Störungen entzerrt sind.

Gemäß einer alternativen Ausgestaltungsvariante des erfin­ dungsgemäßen Verfahrens wird ausgehend von der in Fig. 4 dar­ gestellten Fehlerkurve die kleinste Summe ε_min der subträger­ spezifische Fehlerinformationen Σ|Δε1. . .n| durch eine iterative Suche - mit definierter Schrittweite - mit Hilfe von zwei kleinen Referenz-Störinformationen ici1,3 bzw. Teststörungen ermittelt.

Claims (15)

1. Verfahren zum Empfang eines mehrere frequenzdiskrete Sub­ träger (st1. . .n) aufweisenden Multiträgersignals (ms), in welches mit Hilfe eines Multiträgerverfahrens in frequenzdis­ krete, modulationsspezifische Modulationssymble umgewandelte Informationen eingefügt sind,
wobei die einzelnen frequenzdiskreten Subträger (st1. . .n) des über ein Übertragungsmedium (FK) übermittelten Multiträger­ signals (ms) jeweils durch im Frequenzbereich benachbart an­ geordnete Subträger (st1. . .n) verursachte, subträgerspezifische Störungen (ici0) aufweisen, dadurch gekennzeichnet,

• - daß die Subträger (st1. . .n) des empfangenen Multiträgersig­ nals (ms) zusätzlich gezielt gestört werden,
• - daß aus den zusätzlich gezielt gestörten Subträgern (st1. . .n) eine die subträgerspezifischen Störungen (ici0) repräsen­ tierende Korrekturinformation (ici_opt) abgeleitet wird, und
• - daß die Subträger (st1. . .n) des empfangenen Multiträgersig­ nals (ms) entsprechend der ermittelten Korrekturinformation (ici_opt) korrigiert werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere unterschiedliche Teststörungen (icix) vorgesehen sind, wobei bei einer Teststörung (icix) die Subträger (st1. . .n) durch eine konstante oder frequenzabhängige Störin­ formation (ici1. . .4) gezielt gestört werden.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,

• - daß aus dem empfangenen Multiträgersignal (ms) die fre­ quenzdiskreten Subträger (st1. . .n) repräsentierende Empfangs­ symbole (es1. . .n) abgeleitet werden,
• - daß k unterschiedlich definierte Referenz-Störinformationen (ici1. . .4) vorgesehen sind, wobei jeweils für jede Referenz- Störinformation (ici1. . .4)
  • a) die Empfangssymbole (es1. . .n) der um jeweils zumindest einen Teil der Subträger (st_i) im Frequenzbereich be­ nachbart angeordneten Subträger (st_i-1, st_i+1) jeweils mit der Referenz-Störinformation (ici1. . .4) gestört werden und anschließend die gestörten Empfangssymbole der benachbarten Subträger (st_i-1, st_i+1) als gezielte Teststörungen (icix_-1, icix₊₁) dem Empfangssymbol (es1. . .n) des zusätzlich gestörten Subträger (st_i) addi­ tiv überlagert werden,
  • b) daß die zusätzlich gezielt gestörten Empfangssymbole (es'1. . .n) jeweils mit dem nächstliegenden modulations­ spezifischen Modulationssymbol verglichen werden und in Abhängigkeit von den Vergleichsergebnissen subträ­ gerspezifische Fehlerinformationen (Δε1. . .n) gebildet werden, und
  • c) aus den subträgerspezifischen Fehlerinformationen (Δε1. . .n) eine störinformationsspezifische Summen-Fehler­ information (sε1. . .k) gebildet wird,
  • d) daß aus den k Referenz-Störinformationen (ici1. . .k) und den k Summen-Fehlerinformationen (sε1. . .k) die Korrektur­ information (ici_opt) abgeleitet wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,

• - daß die aus dem empfangenen Multiträgersignal (ms) abgelei­ teten frequenzdiskreten Empfangssymbole (es1. . .n) solange verzögert oder zwischengespeichert werden, bis die Korrek­ turinformation (ici_opt) bestimmt ist,
  • a) daß die verzögerten Empfangssymbole (ves1. . .n) der um je­ weils einen Subträger (st_i) im Frequenzbereich benach­ bart angeordneten Subträger (st_i-1, st_i+1) jeweils mit der ermittelten Korrekturinformation (ici_opt) korrigiert werden und anschließend dem verzögerten Empfangssymbol (ves1. . .n) des Subträgers (st_i) additiv überlagert werden.

5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß durch die k Referenz-Störinformationen. (ici1. . .k) und die k daraus abgeleiteten, störinformationsspezifischen Summen-Feh­ lerinformationen (sε1. . .k) eine Korrekturfunktion (KF) bestimmt ist, mit deren Hilfe die Korrekturinformation (ici_opt) berech­ net wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,

• - daß vier definierte Referenz-Störinformationen (ici1. . .4) vorgesehen sind, mit deren Hilfe die vier störinformations­ spezifischen Summen-Fehlerinformationen (sε1. . .4) abgeleitet werden,
• - daß die Korrekturinformation (ici_opt) durch
  berechnet wird, wobei
  sε1. . .4 die vier Summen-Fehlerinformationen (sε1. . .4), und
  ici1. . .4 die vier Referenz-Störinformationen (ici1. . .4) repräsentieren.

7. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Korrekturinformation (ici_opt) im Rahmen einer iterati­ ven Suche ermittelt wird, wobei die k Referenz-Störinforma­ tionen (ici1. . .4) im Rahmen der iterativen Suche bestimmt werden und die Schritte (a) bis (c) wiederholt werden, bis ein minimaler Wert der störinformationsspezifischen Summen- Fehlerinformationen (ε_min) ermittelt und daraus die Korrektur­ information (ici_opt) abgeleitet wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzlich gezielt gestörten Empfangssymbole (es'1. . .n) vor dem Vergleich mit dem jeweils nächstliegenden modulati­ onsspezifischen Modulationssymbol jeweils in Abhängigkeit von frequenzselektiven Übertragungseigenschaften (H(f)) des Über­ tragungsmediums (FK) entzerrt werden.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet,

• - daß nach Durchführung der Schritte (a) bis (d) jeweils für jede Referenz-Störinformation (ici1. . .4)
  • 1. (a') die Empfangssymbole (es1. . .n) der um jeweils zumindest einen Teil der Subträger (st_i) im Frequenzbereich ent­ fernter angeordneten Subträger (st_i-b, st_i+b, wobei b < 1) jeweils mit der Referenz-Störinformation (ici1. . .4) gestört werden und anschließend die gestörten Empfangssymbole als gezielte Teststörungen (icix_-1, icix₊₁) dem Empfangssymbol (es1. . .n) des zusätzlich ge­ störten Subträgers (st1) additiv überlagert werden, und
  anschließend die Schritte (b) bis (d) durchgeführt werden.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet,

• - daß die mit den Korrekturinformationen (ici_opt) korrigierten Empfangssymbole (ves'1. . .n) demoduliert werden,
• - daß mit Hilfe von in die übermittelten Informationen einge­ fügten Fehlererkennungs-Informationen in den demodulierten Empfangssymbolen (di) Fehler erkannt und erkannte, fehler­ hafte Empfangssymbole (es'1. . .n, es"1. . .n) korrigiert werden,
• - daß bei erkannten Fehlern die Schritte (b) bis (d) erneut durchgeführt werden, wobei für die Ermittlung der Korrek­ turinformation (ici_opt) die korrigierten Empfangssymbole (es'1. . .n, es"1. . .n) verwendet werden.

11. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Multiträgerverfahren durch ein OFDM-Übertragungsver­ fahren - Orthogonal Frequency Division Multiplexing - oder durch ein auf diskreten Multitönen - DMT - basierendes Über­ tragungsverfahren realisiert ist.

12. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Übertragungsmedium als drahtloser Funkkanal oder lei­ tungs- oder drahtgebundener Übertragungskanal ausgestaltet ist.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Informationen über Energieversorgungsleitungen über­ mittelt werden.

14. Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,

• - daß das empfangene Multiträgersignal (ms) demoduliert wird,
• - daß mit Hilfe einer Fehlerbehandlungsroutine im demodulier­ ten Multiträgersignal (di) enthaltene Fehler erkannt und korrigiert werden,
• - daß in Abhängigkeit von der Anzahl und der Korrigierbarkeit der Fehler das Verfahren zum gezielten Stören des empfange­ nen Multiträgersignals (ms) durchgeführt wird.

15. Empfangsanordnung zum Empfang eines mehrere frequenzdis­ krete Subträger (st1. . .n) aufweisenden Multiträgersignals (ms), in welches mit Hilfe eines Multiträgerverfahrens in frequenz­ diskrete Modulationssymble umgewandelte Informationen einge­ fügt sind,
wobei die einzelnen frequenzdiskreten Subträger (st1. . .n) des über ein Übertragungsmedium (FK) übermittelten Multiträger­ signals (ms) jeweils durch im Frequenzbereich benachbart an­ geordnete Subträger (st1. . .n) verursachte, subträgerspezifische Störungen (ici0) aufweisen, dadurch gekennzeichnet,

• - daß Störmittel (RM1. . .4) zur zusätzlichen, gezielten Störung des empfangenen Multiträgersignals (ms) vorgesehen sind,
• - daß Mittel (ASW) zur Ableitung einer die subträgerspezifi­ schen Störungen (ici0) repräsentierenden Korrekturinforma­ tion (ici_opt) aus den zusätzlich gezielt gestörten Subträ­ gern (st1. . .n, es'1. . .n, es"1. . .n) angeordnet sind,
• - daß Mittel (KE) zur Korrektur der frequenzdiskreten Subträ­ ger (st1. . .n, ves1. . .n) entsprechend der ermittelten Korrektur­ information (ici_opt) vorgesehen sind.