DE4205171A1 - Verfahren zur uebertragung von digitalen daten ueber einen zeit- und frequenzselektiven kanal - Google Patents
Verfahren zur uebertragung von digitalen daten ueber einen zeit- und frequenzselektiven kanalInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Übertragung von
digitalen Daten über einen zeit- und frequenzselektiven Kanal,
bei welchem über mindestens zwei verschiedene Sendeantennen die
selben digitalen Daten zu mindestens einem Empfänger mittels
mindestens zwei modulierter Trägerschwingungen, die dieselbe
Frequenz haben, übertragen werden.
Bei gewissen Anwendungen ist es nötig, ein Mobilfunksystem mit
mehreren gemeinsamen Kanälen zur Verfügung zu haben, die einen
möglichst großen Bereich (mehrere Zellen) abdecken. Ein
typisches Beispiel dafür ist ein Polizeifunksystem, bei welchem
während einer großangelegten Fahndungsaktion viele Mobilfunk
stationen den Verlauf der Aktion mitverfolgen können müssen,
indem sie sich dem gemeinsamen Kanal (Zentrale) aufschalten.
Aus dem Artikel "Field Test Measurement for 920 MHz Transmitter
Diversity", S. Ogose, Electronics Letters, Feb. 1985, Vol. 21
No. 4, pp. 159-161, ist ein unter der Bezeichnung "Simulcast"
geläufiges Datenübertragungsverfahren bekannt. Dabei übertragen
mehrere Sender die gleichen digitalen Daten mittels FM-Signalen
auf unterschiedlichen Frequenzen. Die Sendeantennen stehen
entweder in unmittelbarer Nähe zueinander (20-30 m) oder
gehören zu verschiedenen Basisstationen (6-8 km). Da die
verschiedenen Zellen mit unterschiedlichen Frequenzen bedient
werden, müssen die mobilen Stationen umschalten, wenn sie von
einer Zelle in eine andere wechseln.
Ein System, bei dem mehrere Zellen einen zusammenhängenden
Bereich mit der selben Frequenz bedienen, geht aus der
Veröffentlichung "Transmitter Diversity for a Digital FM-Paging
System", F. Adachi, IEEE Trans. on Vehicular Technology, Vol.
VT-28, No. 4, Nov. 1979, pp. 333-337, hervor. Auch hier werden
die selben Grunddaten über separate Antennen gesendet.
Allerdings haben alle FM-Signale die selbe Trägerfrequenz. Die
Unterscheidung wird durch die unterschiedliche Wahl der
Modulationsindizes ermöglicht.
Das bekannte Problem von Mobilfunkkanälen ist der zeit- und
frequenzselektive Schwund. Es ist schon vorgeschlagen worden,
die mobile Station (das Automobil) mit mehreren Empfangs
antennen zu bestücken (Empfangsantennen Diversity). Wenn der
Abstand dieser Antennen mehr als eine halbe Wellenlänge
beträgt, dann können die Rauschanteile der Empfangssignale der
verschiedenen Antennen als statistisch unabhängig betrachtet
werden. Die einzelnen Signale überlagern sich damit im Prinzip
immer konstruktiv. Es ist aber klar, daß mit dieser Technik
keine Handgeräte gebaut werden können.
Bei der oben erläuterten sog. Transmitter Diversity ist es
dagegen möglich, daß sich die verschiedenen Signale destruktiv
überlagern. Bei gleicher Trägerfrequenz ist es für den
verbesserten Empfang wichtig, daß sich die Modulationsarten so
unterscheiden, daß im mobilen Empfänger die verschiedenen
Pfade aufgelöst werden können.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren der eingangs
genannten Art anzugeben, das für die Übertragung digitaler
Daten über zeit- und frequenzselektive Kanäle geeignet ist.
Insbesondere soll die Bandbreite durch die Übertragung nicht
vergrößert werden.
Erfindungsgemäß besteht die Lösung darin, daß
- a) die Trägerschwingungen im Sinn der Quadratur- Amplituden-Modulation moduliert werden, wobei
- b) für alle Trägerschwingungen derselbe Basisbandpuls verwendet wird und
- c) die gleichen digitalen Daten mit einem für jede Trägerschwingung eigenen Coder derart zu Symbolen codiert werden, daß über verschiedene Sendeantennen unterschied liche Symbole übertragen werden.
Das Verfahren zeichnet sich dadurch aus, daß mehrere Signale
im gleichen Frequenzband über lokal unterschiedliche Pfade
übertragen werden, so daß einerseits den Schwunderscheinungen
entgegengetreten werden kann, andererseits aber die Bandbreite
nicht gedehnt wird.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform sind die Coder
Transversalfilter, deren Koeffizienten fj, µ so gewählt sind,
daß die gleichzeitig übertragenen Symbole im Fall eines einzelnen
codierten Datenpulses orthogonal zueinander sind:
Durch diese Maßnahme ist gewährleistet, daß sich die
einzelnen Übertragungssignale im Empfänger trotz des für alle
Pfade gleichen Basisbandpulses gut trennen lassen.
Durch die Übertragung von genau zwei modulierten Träger
schwingungen (d. h. die Verwendung von nur zwei Sendeantennen)
kann in den meisten Fällen eine genügend hohe Verbindungs
qualität erreicht werden bei vernünftigem senderseitigem
Aufwand. Auch muß der Empfänger dann nicht allzu viele
parallele Signalauswertungen durchführen.
Da die übertragenen Symbole mit Hilfe eines Viterbialgorith
mus′ dessen Komplexität bekanntlich exponentiell mit der
Gedächtnislänge steigt, aufgelöst werden müssen, ist es
empfehlenswert, ein möglichst kurzes Transversalfilter für die
Codierung der digitalen Daten zu verwenden.
Die Erfindung schlägt zwei besonders einfache Varianten mit je
zwei Koeffizienten pro Pfad vor. Die erste arbeitet mit
folgenden Koeffizienten:
f1,0=1, f1,1=1, f2,0=1, f2,1=-1.
Sie eignet sich inbesondere für Anwendungen mit nicht
vernachlässigbaren Laufzeitunterschieden.
Die zweite Variante beruht auf den Koeffizienten:
f1,0=1, f1,1=0, f2,0=0, f2,1=1.
Ihr Vorteil liegt darin, daß der Empfänger nicht zwangsläufig
eine Kanalschätzung durchführen muß.
Die Erfindung offenbart auch eine Anlage zum Durchführen des
erwähnten Verfahrens. Eine solche Anlage verfügt über
mindestens zwei Sendeantennen, Mittel für jede Sendeantenne zum
Erzeugen einer modulierten Trägerschwingung nach dem Prinzip
der Quadratur-Amplituden-Modulation unter Verwendung eines
gegebenen Basisbandpulses und über ein Transversalfilter für
jede Sendeantenne zum Codieren der digitalen Daten in
unterschiedliche Symbole.
Um in den Genuß der Vorteile der erfindungsgemäßen
Mehrfachübertragung zu kommen, sollten die Sendeantennen einen
gegenseitigen Abstand von mehr als einer Wellenlänge der
Trägerschwingung haben.
Im Sinn einer sog. "Antennen Diversity" können die Sende
antennen so nahe nebeneinander sein, daß sich ihre Sende
bereiche im wesentlichen überdecken. Die mobilen Stationen
haben dann im ganzen Empfangsbereich der entsprechenden
Basistation zwei Signale zur Auswertung zur Verfügung.
Wenn das mobile Funkgerät gleichzeitig die Signale zweier
verschiedener Basisstationen auswertet (Base Station
Diversity), dann geschieht dies vorzugsweise im Randbereich der
Zellen, wo einerseits die Signalpegel etwa gleich groß und
andererseits die Unterschiede in der Laufzeit zwischen den
verschiedenen Sendeantennen und dem Empfänger viel kleiner als
eine Symboldauer eines einzelnen Datenpulses sind.
Aus der Gesamtheit der abhängigen Patentansprüchen ergeben sich
weitere vorteilhafte Ausführungsformen und Merkmalskombi
nationen. Insbesondere beschränkt sich die Erfindung nicht auf
die explizit beschriebenen Merkmalskombinationen.
Nachfolgend soll die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen
und im Zusammenhang mit den Zeichnungen naher erläutert werden.
Es zeigen:
Fig. 1 eine Darstellung einer Sendeanlage mit mehreren
Sendeantennen, die alle die selben digitalen Daten
übertragen;
Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel, bei dem eine mobile
Station die selben Daten über verschiedene
Basistationen im Sinn eines Simulcast Systems
empfängt;
Fig. 3 ein Blockschaltbild eines erfindungsgemäßen 2-An
tennensenders;
Fig. 4 ein Transversalfilter für die Symbolcodierung;
Fig. 5 ein Blockschaltbild eines Empfängers;
Fig. 6 eine Darstellung der Bitfehlerwahrscheinlichkeit
mit und ohne Diversity; und
Fig. 7 eine Darstellung des Worst Case Performance Index
für die Ausführungsbeispiele mit 2 parallelen
2-Bitcodierungen.
Die in den Zeichnungen verwendeten Bezugszeichen und deren
Bedeutung sind in der Bezeichnungsliste zusammenfassend
aufgelistet. Grundsätzlich sind in den Figuren gleiche Teile
mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Fig. 1 zeigt das Prinzip der Erfindung. Drei separate Sende
antennen 1.1, 1.2, 1.3 übertragen gleichzeitig die von einer
gemeinsamen Datenquelle 2 stammenden digitalen Daten αk. Jede
Sendeantenne wird von einer Senderschaltung 3.1, 3.2, 3.3
gespeist. In diesen Senderschaltungen 3.1, 3.2, 3.3 werden die
digitalen Daten αk zunächst codiert und dann im Sinn eines
linearen QAM-Verfahrens (Qadratur Aplituden Modulation) einer
Trägerschwingung einer gegebenen Frequenz aufmoduliert. Jede
Senderschaltung 3.1, 3.2, 3.3 führt eine für sie eigene
Codierung durch. Die Trägerschwingungen der verschiedenen
Senderschaltungen 3.1, 3.2, 3.3 haben dagegen alle die selbe
Frequenz f0.
Die drei Sendeantennen 1.1, 1.2, 1.3 überdecken einen gemein
samen Empfangsbereich (vgl. fett gedruckte Linie). Sie sind bei
ein und der selben Basisstation aufgebaut. Sie haben einen
gegenseitigen Abstand von mindestens einer Wellenlänge der
Trägerfrequenz f0. Typischerweise beträgt der genannte Abstand
10-50 m. Die sich im gemeinsamen Empfangsbereich bewegenden
mobilen Stationen 4.1, 4.2 empfangen also (im Regelfall) stets
alle drei der abgestrahlten Signale gleichzeitig.
Fig. 2 zeigt eine Sendeanlage bei der jede Basisstation 5.1,
5.2 über nur eine Sendeantenne 1.4, 1.5 verfügt (Simulcast).
Die Empfangsbereiche 6.1, 6.2 überlappen nur am Rand (vgl. fett
umrahmten Bereich). Die mobile Station 4.1, die sich in diesem
Bereich befindet, empfängt beide Basisstationen 5.1, 5.2 mit
etwa dem gleichem Pegel und der gleichen Laufzeit. Die
Differenz der Laufzeiten ist klein im Verhältnis zur
Symboldauer T der übertragenen Daten. Damit die gleichen
digitalen Daten im wesentlichen zur gleichen Zeit übertragen
werden können (Base Station Diversity), existiert eine separate
Synchronisationsverbindung 7 (separater Funkkanal oder fest
installierte Leitung) zwischen den Basisstationen 5.1, 5.2.
Diese kann z. B. eine ganze Gruppe von gebietsmäßig zusammen
hängenden Basisstationen mit einer Zentrale verbinden.
Fig. 3 zeigt ein Blockschaltbild eines erfindungsgemäßen 2-
Antennen-Senders (Basisstation mit zwei Sendeatennen 1.1, 1.2).
Die gemeinsame Datenquelle 2 liefert die digitalen Daten αk mit
einer vorgegebenen Rate 1/T. Sie werden in jeder
Senderschaltung 3.1, 3.2 in einem Coder 8.1, 8.2 codiert und
dann entsprechend der Symboldauer T abgetastet. In einem
Pulsformer 9.1, 9.2 werden die einzelnen Symbole geformt und
linear zu einem Übertragungssignal s(t) überlagert. Dieses
wird schließlich im Sinn einer Amplitudenmodulation einer
Trägerschwingung der Frequenz f0 aufmoduliert (Modulatoren
10.1, 10.2).
Die verschiedenen Senderschaltungen 3.1, 3.2 unterscheiden sich
im wesentlichen nur bezüglich der Coderfunktionen. Insbesondere
erzeugen die Pulsformer 9.1, 9.2 die selben Basisbandpulse
g(t). Ebenso haben alle Trägerschwingungen die selbe Träger
frequenz f0. Absolute Identität ist dabei nicht nötig. Es
genügt, wenn die Trägerfrequenzen f0 resp. die Basisbandpulse
g(t) so ähnlich sind, daß sie von den mobilen Empfängern 4.1,
4.2 nicht unterschieden werden können.
Ein wesentlicher Punkt der Erfindung liegt in der Wahl der
Coder 8.1, 8.2 resp. ihrer Codierungsfunktionen. Diese
unterscheiden sich in wohldefinierter Weise von Senderschaltung
zu Senderschaltung.
Fig. 4 zeigt ein Blockschaltbild eines bevorzugten Coders. Er
umfaßt ein Verzögerungsglied 11, zwei Multipliziereinheiten
12.1, 12.2 und ein Summierglied 13. Die digitalen Daten αk
werden entsprechend der Formel:
codiert. Gemäß der Erfindung sind die Koeffizienten fi, µ der
verschiedenen Coder so aufeinander abgestimmt, daß sie
folgende Beschreibung erfüllen:
(δi, j bezeichnet in üblicher Weise das Kronecker-Delta; c ist
eine unbedeutende Normierungskonstante, die bei geeigneter Wahl
der Koeffizienten fi, µ zu 1 wird.) Gleichung (II) ist eine
Orthogonalitätsbedingung, die zur Folge hat, daß die
verschiedenen Übertragungssignale si(t)
bei der Übertragung eines einzigen (isolierten) Symbols
orthogonal zueinander sind. Mit anderen Worten: Wenn auf die
erfindungsgemäße Art nur ein einziges Symbol übertragen wird,
dann kann der Empfänger die verschiedenen Übertragungspfade
ohne Intersymbolinterferenz, im folgenden kurz ISI genannt,
auflösen.
Es wird dabei die für die QAM übliche Voraussetzung über die
Basisbandpulse g(t) getroffen:
(δ(n₁, n₂) bezeichnet einen Diracstoss mit Zentrum n₁T=n₂T.)
Das heißt, die um eine ganze Symboldauer verschobenen Basisbandpulse
sind orthogonal zueinander.
Nun wird aber in der Regel nicht nur ein einziges Symbol,
sondern eine längere Abfolge von Symbolen si,n, n = 1, 2, . . .,
übertragen. Dadurch entsteht eine gewisse ISI, da die
zeitverschobenen Pulse gi′(t) und gj′(t-nT), die von der Form
sind, für n<<0 nicht mehr orthogonal zueinander sind. Es ist
nämlich zu beachten, daß bei kontinuierlicher Datenübertragung
das Übertragungssignal si(t) gegeben ist durch:
Die ISI kann zu einer gegenüber dem optimalen Antennen
Diversity Gewinn degradierten Empfangsqualität führen.
Im folgenden werden nun zwei bevorzugte Ausführungsbeispiele A
und B miteinander verglichen. Beide entsprechen den Block
schaltbildern der Fig. 3 und 4. D.h. es sind zwei Pfade
vorgesehen, wobei in jedem Pfad ein zweistufiges Transver
salfilter als Coder vorhanden ist.
System A arbeitet mit folgenden Koeffizienten:
f1,0=1, f1,1=1
f2,0=1, f2,1=1
(Für alle anderen Koeffizienten gilt fi, µ=0, µ= . . . -3, -2,
-1, 2, 3 . . .). Die Orthogonalitätsbedingung (II) ist klar
erfüllt.
Um System A mit anderen Diversity-Systemen vergleichen zu
können, wird angenommen, daß das Übertragungssignal mit
zeitinvarianten Schwundkoeffizienten xi, n=xi, n+1 (für alle n)
belastet ist. Das äquivalente zeitdiskrete Modell eines solchen
Simulcast Systems läßt sich wie folgt darstellen:
rµ=aµ+nµ (VII)
aµ=αµ(x1µ+x2µ)+αµ-1(x1µ-x2µ) (VIII)
rµ bezeichnet dabei das verrauschte und durch Schwund gestörte
Empfangssignal. Da die freie Euklidische Distanz dfree²
bekanntlich ein Maß für die erreichbaren Fehlerwahrscheinlichkeiten
in Anwesenheit von ISI ist, wird das Verhältnis p
("Performance Index")
(ED=Euklidische Distanz) gebildet, das asymptotisch den durch
ISI bedingten Verlust anzeigt. Für System A ergibt sich:
p = (| x₁+x₂ | 2+ | x₁-x₂ | ²) | x₁ | ²+ | x₂ | ²)=1 (VIII)
(Es wird darauf hingewiesen, daß die freie ED eines Systems
mit einem Verzögerungsglied proportional zur Summe der
quadrierten Koeffizienten ist). Aus Formel (VIII) ergibt sich
somit, daß ein optimaler Antennen Diversity Gewinn ohne
Dehnung der Bandbreite erzielt wird.
Das System B ist durch folgende Koeffizienten fi, µ definiert:
f1,0=1, f1,1=0
f2,0=0, f2,1=1
(Alle anderen fi, µ sind 0.) Das äquivalente zeitdiskrete Modell
dieses Systems läßt sich wie folgt darstellen:
aµ=αµx1µ+αµ-1x2µ (IX)
Das Empfangssignal rµ bezeichnet ergibt sich aus Gleichung
(VII). Für den Performance Index erhält man in analoger Weise:
p = ( | x₁ | ²+ | x₂ | ²)/( | x₁ | ²+ | x₂ | ²)=1 (IX)
Auch wird der volle Antennen Diversity Gewinn realisiert.
Bei System A haben beide Koeffizienten dieselbe Varianz
σ₁²=σ₂²=σx1²+σx2² (X)
σ₁²=σ₂²=σx1²+σx2² (X)
Aus diesem Grund braucht es in einem Simulcast Funknetzwerk für
die Auflösung des Signals einen Equalizer Empfänger mit einer
Kanalschätzung.
Im Gegensatz dazu gilt für das System B:
σ₁²=σx1², σ₂²=σx2² (XI)
Außerhalb des gemeinsamen Empfangsbereichs (vgl. fett
eingerahmter Bereich in Fig. 2), wo nur eine der beiden
Basisstationen (z. B. die Basisstation 5.1) empfangen wird, gilt
ox2»ox1. Infolge dessen können in einem Simulcast Funksystem
mit der Codierung B zwei Klassen von Empfängern verwendet
werden:
- 1. Kostengünstige Empfänger ohne Kanalschätzung, welche die Diversity der Basisstationen nicht ausnutzen;
- 2. Equalizer-Empfänger welche die zur Verfügung stehende Diversity voll ausnutzen.
Da es im System B dem Empfänger freigestellt ist, die Diversity
zu benützen, können in einem entsprechenden Simulcast System
sowohl bestehende (alte) als auch neue Empfangsgeräte gleich
zeitig verwendet werden. Bei einer Umstellung eines Simulcast
Funknetzwerkes entsprechend dem Ausführungsbeispiel B bleibt
also die Kompatibilität gewahrt.
Die beiden Ausführungsbeispiele können auch bei einem System
gemäß Fig. 1 (Sender-Antennen Diversity) verwendet werden, wo
eine Basisstation mit mehreren, um mindestens eine Wellenlänge
beabstandeten Sendeantennen 1.1, 1.2, 1.3 ausgestattet ist. Der
Aufwand zur Synchronisation der Übertragungssignale (im
Hinblick auf eine möglichst kleine Laufzeitdifferenz beim
Empfänger) ist hier weit geringer als bei einem entsprechenden
Simulcast System. Der Diversity Gewinn ist vergleichbar mit dem
eines mobilen Empfängers mit mehreren Empfangsantennen (wo sich
die verschiedenen Signale stets konstruktiv überlagern). Die
Erfindung kann ihre Vorteile somit insbesondere für Handfunk
geräte entfalten.
Fig. 6 zeigt die Bitfehlerrate BER in Abhängigkeit vom Rausch
abstand Eb/N0 für ein konventionelles System mit einem Pfad
(Kurve P1) und für ein erfindungsgemäßes System mit
2-Basisstationen-Diversity (Kurve P2). Der Übertragungskanal
wurde als Rayleigh Fading Kanal modelliert. Im Empfänger wurde
eine datenunterstützte Kanalschätzung (data aided channel
estimation) vorausgesetzt. Durch die erfindungsgemäße Antennen
Diversity (Kurve P2) ist die BER bei Eb/N0 = 10 dB bereits um
etwa 3 dB besser als beim Stand der Technik. Bei Eb/N0= 20 dB
beträgt der Gewinn bereits gut 10 dB.
Die beiden Systeme A und B können auch unter dem Aspekt des
nicht vernachlässigbaren Laufzeitunterschieds Y verglichen
werden. Für den einfachen Fall der Übertragung eines einzigen
Symbols ("one shot") wurde eine Worst-Case-Abschätzung für den
in Formel (VII) definierten Performance Index durchgeführt. Es
ergab sich folgendes:
pA, min=1-1/2 | sinc(γ-T)-sinc(γ+T) | (XIII)
pA, min=1-1/2 | sinc(γ-T)-sinc(γ+T) | (XIII)
pB, min=1- | sinc(γ+T) | (XIV)
wobei
sinc(x)=sin(x)/x (XV)
T=Symboldauer
Fig. 7 zeigt eine grafische Darstellung der Performance Indizes
(Kurve A: pA, min; Kurve B: pB, min). Für γ= -T löschen sich beim
System B die Signale der beiden Basisstationen aus (pB, min=0).
Der Performance Index des Systems A ist dagegen nie kleiner als
1/2. In Gegenwart von Laufzeitunterschieden ist die Variante A
der Varianten B also vorzuziehen.
Bei kontinuierlicher Datenübertragung kann der Performance
Index schlechter werden. Auf jeden Fall ist er aber bei der
Variante A immer größer als 0.
Bisher wurde nur über die Sendeanlage und ihre Einzelheiten
gesprochen. Auf den Empfänger wurde nicht näher eingegangen.
Der Grund liegt darin, daß der Kern der Erfindung auf der
Senderseite zum Ausdruck kommt. Sobald die erfindungsgemäße
Struktur der Sendeanlage vorgegeben ist, kann ein Empfänger
ohne erfinderisches Zutun vom Fachmann entwickelt werden.
Fig. 5 zeigt ein Blockschaltbild eines Empfängers, der zur
Detektion der erfindungsgemäß übertragenen Signale geeignet
ist. Das von der Empfangsantenne 14 kommende Signal wird
verstärkt (Verstärker 15) auf Inphasen- und Quadraturzweig
aufgeteilt, unter Verwendung der Trägerfrequenz ins Basisband
heruntergemischt (cos2 πf0t, sin2 πf0t) und mit je einem
Tiefpaßfilter 16.1, 16.2 beruhigt. Danach werden die Signale
abgetastet und mit je einem Matched Filter 17.1, 17.2, das an
den Basisbandpuls g(t) angepaßt ist, gefiltert. Schließlich
extrahiert ein als solcher bekannter Viterbi-Detektor 19 die
übertragenen digitalen Daten aus Inphasen- und Quadratursignal
unter Verwendung der in einem Kanalschätzer 18 ermittelten
Stoßantwort des Übertragungskanals.
Eine für den QAM-Empfänger geeignete Kanalschätzung ist z. B. in
der veröffentlichten Patentanmeldung EP-A1-03 01 282 (Decfay
Dzung) beschrieben.
Zusammenfassend kann festgehalten werden, daß durch die
Erfindung ein Verfahren zur Übertragung digitaler Daten über
zeit- und frequenzselektive Kanäle angegeben worden ist, das
die Vorteile von Antennen Diversity ohne Inkaufnahme einer
Bandbreitendehnung realisiert.
Claims (9)
1. Verfahren zur Übertragung von digitalen Daten (αk) über
einen zeit- und frequenzselektiven Kanal, bei welchem über
mindestens zwei verschiedene Sendeantennen (1.1, 1.2, 1.3)
die selben digitalen Daten (αk) zu mindestens einem
Empfänger (4.1) mittels mindestens zwei modulierter
Trägerschwingungen, die die selbe Frequenz (f0) haben,
übertragen werden, dadurch gekennzeichnet, daß
- a) die Trägerschwingungen im Sinn der Quadratur- Amplituden-Modulation moduliert werden, wobei
- b) für alle Trägerschwingungen derselbe Basisbandpuls (g(t)) verwendet wird und
- c) die gleichen digitalen Daten (αk) mit einem für jede Trägerschwingung eigenen Coder (8.1, 8.2) derart zu Symbolen (Si,n) codiert werden, daß mit unterschiedlichen Trägerschwingungen unterschiedliche Symbole (Si,n) übertragen werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Coder (8.1, 8.2) Transversalfilter sind, deren
Koeffizienten fi, µ, fj, µ so gewählt sind, daß die
gleichzeitig übertragenen Symbole (si, n) im Fall eines
einzeln codierten Datenpulses (αj) orthogonal zueinander
sind:
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß genau zwei modulierte Trägerschwingungen übertragen
werden.
4. Verfahren nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet,
daß jedes Transversalfilter genau zwei Koeffizienten fj, µ,
µ=0 . . 1, aufweist und diese wie folgt gewählt sind:
f1,0=1, f1,1=1, f2,0=1, f2,1= -1.
5. Verfahren nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet,
daß jedes Transversalfilter genau zwei Koeffizienten fj, µ,
µ=0 . . 1, aufweist und diese wie folgt gewählt sind:
f1,0=1, f1,1=0, f2,0=0, f2,1= 1.
6. Sendeanlage zum Durchführen des Verfahrens nach einem der
Ansprüche 1 bis 5, mit mindestens zwei Sendeantennen (1.1,
1.2), mit Senderschaltungen (3.1, 3.2) für jede Sende
antenne (1.1, 1.2) zum Erzeugen einer modulierten
Trägerschwingung nach dem Prinzip der Quadratur-
Amplituden-Modulation unter Verwendung eines gegebenen
Basisbandpulses (g(t)) und mit einem Transversalfilter für
jede Sendeantenne zum Codieren von digitalen Daten (αk) in
unterschiedliche Symbole.
7. Sendeanlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß
die Sendeantennen (1.1, 1.2) einen gegenseitigen Abstand
von mehr als einer Wellenlänge der Trägerschwingung haben.
8. Sendeanlage nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeich
net, daß die Sendeantennen (1.1, 1.2) so nahe
nebeneinander sind, daß sich ihre Sendebereiche im
wesentlichen überdecken.
9. Sendeanlage nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeich
net, daß die Sendeantennen (1.4, 1.5) bezüglich eines
Empfängers (4.1) so angeordnet sind, daß die Unterschiede
in der Laufzeit zwischen den verschiedenen Sendeantennen
(1.4, 1.5) und dem Empfänger (4.1) viel kleiner als eine
Symboldauer (T) eines einzelnen Datenpulses (αk) sind.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CH1275/91A CH682363A5 (de) | 1991-04-29 | 1991-04-29 |
Publications (1)
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DE4205171A1 true DE4205171A1 (de) | 1992-11-05 |
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DE19924205171 Withdrawn DE4205171A1 (de) | 1991-04-29 | 1992-02-20 | Verfahren zur uebertragung von digitalen daten ueber einen zeit- und frequenzselektiven kanal |
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