DE602005002525T2

DE602005002525T2 - Einrichtung und Verfahren zur pilotgestützten Kanalschätzung in Zeitachse in einem OFDM Kommunikationssystem

Info

Publication number: DE602005002525T2
Application number: DE602005002525T
Authority: DE
Inventors: Seo-Goo Samsung Electronics Co. Ltd. Lee; Min-Cheol Samsung Electronics Co. Ltd. Park; Yun-Sang Samsung Electronics Co. Ltd. Park; Bong-Gee Samsung Electronics Co. Ltd. Song
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 2004-12-21
Filing date: 2005-12-21
Publication date: 2008-01-31
Anticipated expiration: 2025-12-22
Also published as: EP1675336A1; ATE373915T1; JP2006180511A; KR100594085B1; US20060133529A1; CN1794712A; EP1675336B1; DE602005002525D1; KR20060071055A

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Durchführen von Zeitbereichs-Kanal-Schätzung.
2. Beschreibung des Standes der Technik
Ein orthogonales Frequenzmultiplex (orthogonal frequency division multiplexing – OFDM)-Schema ist ein Schema zum parallelen Senden von Daten, hierzu wird anstelle eines einzelnen Trägers mit großer Bandbreite eine Vielzahl von Teilträgern genutzt, die orthogonal zueinander sind. Ein Kommunikationssystem, das das OFDM-Schema nutzt (OFDM-System), besitzt eine höhere Frequenz-Effizienz und Übertragungsrate als ein Kommunikationssystem, das nur einen einzigen Träger nutzt. Die Empfangsseite des OFDM-Systems muss die aufgrund von Kanalumgebungen auftretende Kanalverzerrung von ODFM-Symbolen (im Folgenden Symbol" genannt) kompensieren, indem Eigenschaften des Sendekanals geschätzt werden, und kompensiert Symbol-Kanalverzerrung.
Insbesondere in dem Fall, wenn das OFDM-System zum Bereitstellen drahtloser Internetdienste genutzt wird und der Funkkanal zeitabhängig variabel ist, ist das Kanal-Schätzungs-System so entworfen, dass es den zeitabhängig variablen Kanal kontinuierlich verfolgt. Um den zeitabhängig variablen Kanal zu schätzen, sendet die sendende Seite der empfangenden Seite bekannte Pilotsignale über Pilot-Teilträger, die einigen Teilträgern zugewiesen sind, in einem Symbol. Anschließend führt die empfangende Seite durch Interpolation eine Kanal-Schätzung für einen Teilträger durch, über den tatsächlich Daten gesendet werden, und nutzt hierzu die Pilotsignale.
Zum Zuweisen eines Piloten bei OFDM werden verschiedene Verfahren genutzt. Auf die herkömmliche Art weist das OFDM-System periodisch einen Pilot zu und ordnet diesen innerhalb eines Symbols so an, dass eine Widerstandsfähigkeit gegen Frequenzselektivität eines Funkkanals gegeben ist. Die OFDM-Symbolstruktur ist in der Lage, durch periodisches Zuweisen eines Piloten in dem Zeitbereich Eigenschaften eines zeitabhängig variablen Funkkanals zu schätzen. Ein Beispiel der Symbolstruktur wird in 1 dargestellt.
In der Symbolstruktur aus 1 werden Piloten für vorgegebene Anzahlen von Symbolen in Bezug auf definierte Teilträger zugewiesen. Die Position eines Pilot-Teilträgers zwischen den Teilträgern wird um eine vorgegebene Anzahl von Symbolen verschoben und eine Vielzahl von Daten-Teilträgern wird zwischen benachbarten Pilot-Teilträgern auf der Zeitachse positioniert. In 1 wird ein Beispiel dargestellt, in dem Pilot-Teilträger auf der Zeitachse in Bezug auf definierte Teilträger aller drei Symbole zugewiesen werden, das heißt, Teilträger, denen alle drei Teilträger auf der Frequenzachse Piloten zugewiesen werden, eine Position eines Pilot-Teilträgers zwischen den Teilträgern ist in einer Einheit von einem Symbol verschoben, und zwei Daten-Teilträger werden zwischen benachbarten Pilot-Teilträgern auf der Zeitachse positioniert. In 1 kennzeichnet „•" einen Pilot-Teilträger, der zum Senden eines Piloten genutzt wird, und „°^" kennzeichnet einen Daten-Teilträger, der zum Senden von Daten genutzt wird.
Wenn ein Pilot zugewiesen ist, wie in 1 dargestellt, wird eine Kanal-Schätzung für einen Daten-Teilträger, der im Gegensatz zu einem Pilot aktuelle Daten sendet, erzielt, indem eine Interpolation durchgeführt wird, hierzu werden an den Daten-Teilträger angrenzende Pilot-Teilträger genutzt.
Vor der Kanal-Schätzung für einen Daten-Teilträger wird zunächst die Kanal-Schätzung für den Pilot-Teilträger durchgeführt. Auf die herkömmliche Art nutzt die Kanal-Schätzung für einen Pilot-Teilträger ein Verfahren der kleinsten Quadrate (least square – LS) oder ein Verfahren der Schätzung der linearen kleinsten mittleren Quadrate (linear minimum mean square estimation – LMMSE). Das LS-Verfahren führt eine Kanal-Schätzung durch, indem ein Signal eines empfangenen Pilot-Teilträgers als ein bekanntes Signal auf der empfangenden Seite geteilt wird. Das LMMSE-Verfahren ist ein Ka nal-Schätzungsverfahren, das eine additive Komponente von weißem Gauß'schem Rauschen (additive White Gaussian noise – AWGN) in einer Funkverbindung berücksichtigt. Das LS-Verfahren besitzt eine relativ einfache Hardwarestruktur, der Grad seiner Leistungsfähigkeit ist jedoch geringer als der des LMMSE-Kanal-Schätzungsverfahrens. Das LMMSE-Verfahren zeigt hervorragende Leistungen, seine Hardware ist jedoch sehr komplex.
Wie oben beschrieben, basiert die Kanal-Schätzung für einen Daten-Teilträger hauptsächlich auf Interpolation, wozu benachbarte Pilot-Teilträger genutzt werden. Das Interpolationsverfahren kann ein auf Interpolationsfiltern basierendes Verfahren, ein polynomisches Interpolationsverfahren, ein auf Wiener-Filtern basierendes MMSE-Verfahren und dergleichen sein. Das polynomische Interpolationsverfahren wird am häufigsten genutzt. Bei dem polynomischen Interpolationsverfahren ist die lineare Interpolation erster Ordnung wegen ihrer einfachen Hardwarekonstruktion vorteilhaft.
Bei der Kanal-Schätzung für Daten-Teilträger wird Interpolation sowohl in dem Zeitbereich als auch in dem Frequenzbereich durchgeführt. Die Kanal-Schätzung für alle Teilträger wird erzielt, indem zuerst die Zeitbereichs-Interpolation und anschließend die Frequenzbereichs-Interpolation durchgeführt wird. Gemäß der Zeitbereichs-Interpolation werden Kanalwerte geschätzt, die als Kanalübertragungs-Funktionen von Daten-Teilträgern zwischen benachbarten Pilot-Teilträgern auf der Zeitachse, also auf der Symbolachse, innerhalb der Dauer eines Symbols dienen. In diesem Fall kann eine Verschlechterung der Leistungsfähigkeit aufgrund der Eigenschaften eines zeitabhängig Variablen Funkkanals durch Zeitbereichs-Interpolation minimiert werden. Dann kann die Verschlechterung der Leistungsfähigkeit aufgrund von Frequenzselektivität eines Funkkanals durch die Frequenzbereichs-Interpolation minimiert werden.
2 ist ein Blockdiagramm, das eine Kanal-Schätzeinrichtung zum Durchführen von Kanalschätzung in einem OFDM-System darstellt. Die Kanal-Schätzeinrichtung umfasst eine Pilot-Kanal-Schätzeinrichtung 100, eine Zeitbereichs-Interpolationseinrichtung 102 sowie eine Frequenzbereichs-Interpolationseinrichtung 104. Die Pilot-Kanal-Schätzeinrichtung 100 empfängt von einem Prozessor für schnelle Fouriertransformationen (FFT) (nicht dargestellt) FFT-Daten.
Die Pilot-Kanal-Schätzeinrichtung 100 führt eine Kanal-Schätzung für Pilot-Teilträger durch und nutzt dazu beispielsweise das oben erwähnte LS-Verfahren. Die Pilot-Teilträger-Kanal-Schätzwerte werden in die Zeitbereichs-Interpolationseinrichtung 102 eingegeben.
Mit den Kanal-Schätzwerten der Pilot-Teilträger führt die Zeitbereichs-Interpolationseinrichtung 102 Zeitbereichs-Interpolation für Daten-Teilträger in einem Symbol durch, um Kanal-Schätzwerte für die Daten-Teilträger zu erzeugen. Die Zeitbereichs-Interpolationseinrichtung 102 gibt die erzeugten Kanal-Schätzwerte der Daten-Teilträger an die Frequenzbereichs-Interpolationseinrichtung 104 aus. Die Zeitbereichs-Interpolationseinrichtung 102 gibt die Kanal-Schätzwerte der Pilot-Teilträger, die von der Pilot-Kanal-Schätzeinrichtung 100 eingegeben wurden, an die Frequenzbereichs-Interpolationseinrichtung 104 aus.
Die Frequenzbereichs-Interpolationseinrichtung 104 empfängt die Kanal-Schätzwerte der Pilot- und Daten-Teilträger in einem Symbol, die von der Zeitbereichs-Interpolationseinrichtung 102 eingegeben wurden, und führt eine Frequenzbereichs-Interpolation durch. Wenn die Frequenzbereichs-Interpolationseinrichtung 104 die Kanal-Schätzung vollständig durchgeführt hat, werden die Kanal-Schätzwerte der Daten-Teilträger in einem Symbol in einen Entzerrer eingegeben und genutzt, um eine Kanalverzerrung eines entsprechenden Symbols zu kompensieren.
Die Zeitbereichs-Kanal-Schätzung in der Zeitbereichs-Interpolationseinrichtung 102 wird ausführlich in Bezug auf 3 beschrieben, die Teilträger darstellt, denen alle drei Symbole auf der Zeitachse Piloten zugewiesen sind. Da Daten-Teilträger ohne zugewiesenen Pilot direkt der Frequenzbereichs-Interpolation anstelle der Zeitbereichs-Interpolation zugeordnet werden, werden sie in 3 ausgelassen. In 3 stellen N, N – 1, N – 2, N – 3 und N – 4 jeweils ein Symbol dar. In 3 wird ein Beispiel dargestellt, in dem Symbole in der Reihenfolge N – 4 → N – 3 → N – 2 → N – 1 → N eingegeben werden. In 3 bezeichnen k, k + 1, k + 2, k + 3, k + 4 und k + 5 Teilträger-Indizes, die jeweils einen Teilträger anzeigen, dem alle drei Symbole aus 1 Piloten zugewiesen werden.
Wenn ein Index eines in die Kanal-Schätzeinrichtung eingegebenen Symbols N ist, wird die Kanal-Schätzung für das Symbol von Index N – 2 durchgeführt, wie in 3 dargestellt. Das heißt, das (N – 2)-te Symbol ist ein aktuelles Schätz-Zielsymbol. Die Zeitbereichs-Kanal-Schätzung für Teilträger in der Reihenfolge k → k + 1 → k + 2 → k + 3 → k + 4 → k + 5 →... in dem (N – 2)-ten Symbol wird so durchgeführt, dass die Frequenzbereichs-Interpolationseinrichtung 104 die Frequenzbereichs-Kanal-Schätzung durchführt, die dem (N – 2)-ten Symbol zugeordnet ist.
Die Zeitbereichs-Kanal-Schätzung für den k-ten Daten-Teilträger unter den Teilträgern in dem (N – 2)-ten Symbol, das als das aktuelle Schätz-Zielsymbol dient, wird durch lineares Interpolieren der Kanal-Schätzwerte der k-ten Pilot-Teilträger in dem (N – 4)-ten und dem (N – 1)-ten Symbol durchgeführt, die an den k-ten Daten-Teilträger in dem (N – 2)-ten Symbol angrenzend sind. Die Zeitbereichs-Kanal-Schätzung für den (k + 1)-ten Daten-Teilträger in dem (N – 2)-ten Symbol wird durch lineares Interpolieren der Kanal-Schätzwerte der (k + 1)-ten Pilot-Teilträger in dem (N – 3)-ten und dem N-ten Symbol durchgeführt, die an den (k + 1)-ten Daten-Teilträger in dem (N – 2)-ten Symbol angrenzend sind. Da der (k + 2)-te Pilot-Teilträger in dem (N – 2)-ten Symbol ein Pilot-Teilträger ist, von dem der Kanal-Schätzwert bereits berechnet wurde, ist seine Zeitbereichs-Kanal-Schätzung nicht notwendig, und der Kanal-Schätzwert des (k + 2)-ten Pilot-Teilträgers wird so, wie er ist, an die Frequenzbereichs-Interpolationseinrichtung 104 ausgegeben.
Die Kanal-Schätzung für den verbleibenden (k + 3)-ten, den (k + 4)-ten und den (k + 5)-ten Teilträger in dem (N – 2)-ten Symbol und dergleichen wird auf dieselbe Weise wie für den k-ten, den (k + 1)-ten und den (k + 2)-ten Teilträger in dem (N – 2)-ten Symbol durchgeführt.
Bei der linearen Interpolation für die oben genannte Zeitbereichs-Kanal-Schätzung werden während des Prozesses Kanal-Schätzwerte für die Pilot-Teilträger in fünf aufeinander folgenden Symbolen von N – 4 bis N einschließlich des aktuellen Schätz-Zielsymbols genutzt. Hierfür speichert die Zeitbereichs-Interpolationseinrichtung 102 die Signalwerte der Teilträger in den fünf Symbolen in dem Speicher.
Wird beispielsweise vorausgesetzt, dass die Anzahl der Teilträger in dem OFDM-System 1.024 beträgt und dass ein Signalwert jedes in die Kanal-Schätzeinrichtung eingegeben Teilträgers in jedem der gleichphasigen (I) und Quadratur-(Q)-Kanäle 12-Bit-Daten ist, beträgt die Anzahl der zum Durchführen der einem Symbol zugeordneten Kanal-Schätzung benötigten Speicherbits 1.024 (Teilträger) × 12 (Bit) × 2 (Kanäle) × 5 (Symbole) = 122.880 (Bit). Wenn drei oder mehrere Daten-Teilträger zwischen benachbarten Pilot-Teilträgern entlang der Zeitachse positioniert werden, ist zusätzlicher Speicher für die Daten-Teilträger erforderlich.
Aufgrund des oben Genannten kann eine Frequenzbereichs-Interpolation in dem OFDM-System vollständig in einem Symbol durchgeführt werden, unabhängig von angrenzenden Symbolen, es wird kein großer Speicher benötigt. Da jedoch die Zeitbereichs-Interpolation eine Vielzahl von Symbolen nutzt, ist hierfür ein großer Speicher erforderlich. Wenn die Hardware-Größe berücksichtigt wird, muss der zum Durchführen der Zeitbereichs-Interpolation erforderliche Speicher verringert werden, um effizient eine Kanal-Schätzung durchzuführen.
In den Dokumenten von Batariere M. D. et al. „Lower-complexity Technique to Increase Capacity of Mobile Broadband Systems", Vehicular Technology Conference, 2004, VTC 2004 – Frühjahr: 2004 – IEEE 59., Mailand, Italien, 17. bis 19. Mai 2004, Peace Getaway, NJ, USA, IEEE, US, Band 4, 17. Mai 2004, Seiten 1939 bis 1943, wird eine Pilotplus-Daten-unterstützte Kanal-Schätzung offenbart, wobei Daten auf N_c Teilträgern über eine zugewiesene Bandbreite BW (bandwidth) gesendet werden. Das entsprechende Rahmenformat wird für OFDM-Symbole genutzt. Die Position von Pilot-Teilträgern wurde in der Einheit von Teilträgern verschoben. Kanal-Schätzwerte von Teilträgern werden berechnet. Gemäß dieser Offenbarung wird gesagt, dass die durchschnittliche Datenübertragungsgeschwindigkeit von Breitband-Systemen erhöht ist. Der entsprechende Empfänger muss eine zusätzliche Interpolation und eine harte QPSK-Entscheidungs-Erkennung durchführen.
Speed M. et al., „Broadband Transmission Using OFDM: System Performance and Receiver Complexity Broadband Communications, 1998, Accessing, Transmission, Networking, Proceedings, 1998, International Zurich Seminar in Zürich, Schweiz, 17. bis 19.Februar 1998, New York, NY, USA, IEEE, US, 17. Februar 1998, Seiten 99 bis 104, offenbaren eine Struktur eines OFDM-Systems, bei dem die Interpolation in Zeit-Richtung hervorgehoben wird, wobei für eine derartige Interpolation sowohl Proben aus der Vergangenheit als auch aus der Zukunft genutzt werden können.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Daher ist es ein Aspekt der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Durchführen von Zeitbereichs-Kanal-Schätzung in einem Kommunikationssystem bereitzustellen.
Es ist ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Durchführen von Zeitbereichs-Kanal-Schätzung bereitzustellen, um den zum Durchführen von Zeitbereichs-Kanal-Schätzung in einem Kommunikationssystem erforderlichen Speicher zu verringern.
Die oben genannten und andere Aspekte der vorliegenden Erfindung können erzielt werden, indem Kanal-Schätzwerte von Pilot-Teilträgern in ein aktuelles Eingangssymbol eingegeben werden und indem lineares Interpolieren von Kanal-Schätzwerten benachbarter Pilot-Teilträger, die mit jedem der Pilot-Teilträger verknüpft sind, in dem aktuellen Eingangssymbol während eines Zeitintervalls des aktuellen Eingangssymbols durchgeführt wird, um eine Zeitbereichs-Kanal-Schätzung für Daten-Teilträger durchzuführen, die zwischen den benachbarten Pilot-Teilträgern positioniert sind.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die oben genannten und weitere Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden ausführlichen Beschreibung in Zusammenhang mit den begleitenden Zeichnungen klarer ersichtlich, in denen:
1 ein Beispiel des Zuweisens eines orthogonalen Frequenzteilungsmultiplex (orthogonal frequency division multiplexing – OFDM)-Pilot-Teilträgers darstellt;
2 ist ein Blockdiagramm, das eine herkömmliche OFDM-Kanal-Schätzeinrichtung darstellt;
3 stellt ein Beispiel einer herkömmlichen linearen Interpolation in dem Zeitbereich dar;
4 ist ein Blockdiagramm, das eine Zeitbereichs-Kanal-Schätzeinrichtung in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
5 stellt Einzelheiten einer Interpolationseinrichtung in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar;
Die 6A und 6B stellen Beispiele linearer Interpolation in dem Zeitbereich in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar;
7 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Zeitbereichs-Kanal-Schätzungsverfahren in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
Die 8A und 8B stellen Beispiele linearer Interpolation in dem Zeitbereich in Übereinstimmung mit einer alternativen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar; und
9 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Zeitbereichs-Kanal-Schätzungsverfahren in Übereinstimmung mit einer weiteren alternativen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden hierin im Folgenden ausführlich in Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. In der folgenden Beschreibung wird aus Gründen der Kürze auf eine ausführliche Beschreibung bekannter Funktionen und Konfigurationen verzichtet. Es wird ein Beispiel beschrieben, in dem die vorliegende Erfindung auf ein orthogonales Frequenzteilungsmultiplex (OFDM)- System mit der Symbolstruktur aus 1 angewendet wird.
4 ist ein Blockdiagramm einer Zeitbereichs-Kanal-Schätzeinrichtung in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Zeitbereichs-Kanal-Schätzeinrichtung umfasst eine Interpolationseinrichtung 200, einen Interpolations-Puffer 202 sowie eine Steuereinheit 204. Die Zeitbereichs-Kanal-Schätzeinrichtung aus 4 entspricht der Zeitbereichs-Interpolationseinrichtung 102 aus 2.
Die Interpolationseinrichtung 200 empfängt einen Kanal-Schätzwert eines aktuellen Pilot-Teilträgers von der Pilot-Kanal-Schätzeinrichtung 100 aus 2 und empfängt darüber hinaus einen Kanal-Schätzwert eines vorangegangenen Pilot-Teilträgers von dem Interpolations-Puffer 202. Die Benennung „aktueller Pilot-Teilträger" bezieht sich auf den Pilot-Teilträger, der einem aktuellen Eingangs-Kanal-Schätzwert in einem aktuellen Eingangssymbol zugeordnet ist. Die Benennung „vorangegangener Pilot-Teilträger" bezieht sich auf den vorangegangenen Pilot-Teilträger, der auf der Zeitachse an den aktuellen Pilot-Teilträger angrenzt. Die Interpolationseinrichtung 200 führt lineares Interpolieren der Kanal-Schätzwerte des aktuellen und des vorangegangenen Pilot-Teilträgers durch. Anschließend erzeugt die Interpolationseinrichtung 200 Kanal-Schätzwerte von Daten-Teilträgern in dem aktuellen und dem nächsten Schatz-Zielsymbol zwischen dem aktuellen und dem vorangegangenen Pilot-Teilträger.
Der Interpolations-Puffer 202 speichert vorzugsweise Kanal-Schätzwerte von Pilot-Teilträgern in dem aktuellen Eingangssymbol, Kanal-Schätzwerte vorangegangener Pilot-Teilträger in dem vorangegangenen Schätzsymbol, Kanal-Schätzwerte von Pilot-Teilträgern in dem aktuellen Schätz-Zielsymbol und Kanal-Schätzwerte von Daten-Teilträgern in dem nächsten Schätz-Zielsymbol.
Die Steuereinheit 204 steuert die lineare Interpolation in der Interpolationseinrichtung 200 und steuert die Speicher- und Ausgabeoperationen in dem Interpolations-Puffer 202. Die Steuereinrichtung ist so konstruiert, dass die Zeitbereichs-Kanal-Schätzung für Daten-Teilträger zwischen dem aktuellen und dem vorangegangenen Pilot-Teilträger während des aktuellen Eingangssymbol-Zeitintervalls erfolgt.
In 5 werden Einzelheiten der Interpolationseinrichtung 200 dargestellt. Ein erster Registerspeicher 300 empfängt und speichert zeitweise einen Kanal-Schätzwert eines vorangegangenen Pilot-Teilträgers von dem Interpolations-Puffer 202. Ein zweiter Registerspeicher 302 empfängt und speichert zeitweise einen Kanal-Schätzwert eines aktuellen Pilot-Teilträgers von der Pilot-Kanal-Schätzeinrichtung 100.
Der Kanal-Schätzwert des vorangehenden und zeitweise in dem ersten Registerspeicher 300 gespeicherten Pilot-Teilträgers wird verdoppelt, wenn eine 1-Bit-Verschiebeeinrichtung 304 den Kanal-Schätzwert um eins in Richtung der Seite des signifikanteren Bits verschiebt. Der ursprüngliche sowie der verdoppelte Kanal-Schätzwert werden in die Daten-Auswähleinrichtung 308 eingegeben. Die Daten-Auswähleinrichtung 308 wählt entweder die Ausgabe der 1-Bit-Verschiebeeinrichtung 304 (verdoppelter Kanal-Schätzwert) oder des ersten Registerspeichers 300 (ursprünglicher Kanal-Schätzwert) gemäß einem Steuerungsbetrieb der Steuereinheit 204.
Der Kanal-Schätzwert des aktuellen Pilot-Teilträgers wird zeitweise ebenfalls von einer 1-Bit-Verschiebeeinrichtung 306 auf dieselbe Weise verdoppelt. Der ursprüngliche sowie der verdoppelte Kanal-Schätzwert werden in die Daten-Auswahleinrichtung 310 eingegeben. Die Daten-Auswähleinrichtung 310 wählt entweder die Ausgabe der 1-Bit-Verschiebeeinrichtung 306 oder des zweiten Registerspeichers 302 gemäß einem Steuerungsbetrieb der Steuereinheit 204.
Ein Addierer 312 addiert die Ausgaben der Daten-Auswähleinrichtungen 308 und 310 und ein Multiplikator 314 multipliziert die Summe mit 1/3. Das sich daraus ergebende Produkt wird anschließend in eine Daten-Auswahleinrichtung 316 eingegeben. Die Daten-Auswähleinrichtung 316 wählt entweder das sich ergebende Produkt von dem Multiplikator 314 oder den Kanal-Schätzwert des aktuellen Pilot-Teilträgers, der in dem zweiten Registerspeicher 302 gespeichert ist, entsprechend der Anweisung der Steuereinheit 204 und sendet anschließend das Ergebnis an den Interpolations-Puffer 202.
Die Zeitbereichs-Kanal-Schätzeinrichtung aus 4 führt eine Zeitbereichs-Kanal-Schätzung für die Daten-Teilträger zwischen benachbarten Pilot-Teilträgern während eines Zeitintervalls des aktuellen Eingangssymbols durch, wenn eine Kanal-Schätzung mit linearer Interpolation durchgeführt wird. Das heißt, in dem Fall der Symbolstruktur aus 1 wird die Zeitbereichs-Kanal-Schätzung während des Zeitintervalls von zwei Symbolen durchgeführt, wie in 3 dargestellt. In Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird jedoch die Zeitbereichs-Kanal-Schätzung während des Zeitintervalls von einem Symbol durchgeführt.
Die oben genannte Zeitbereichs-Kanal-Schätzung wird nun in Bezug auf die 6A und 6B beschrieben, um Beispiele linearer Interpolation in dem Zeitbereich in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darzustellen.
In Bezug auf 6A wird eine Frequenzbereichs-Kanal-Schätzung durchgeführt, die einem Symbol des Index N – 3 zugeordnet ist, wenn ein Index eines aktuellen, in die Kanal-Schätzeinrichtung eingegebenen Symbols N – 1 ist. Das heißt, das (N – 3)-te Symbol ist das aktuelle Schätz-Zielsymbol.
Die Zeitbereichs-Kanal-Schätzung für den k-ten Daten-Teilträger unter den Teilträgern in dem (N – 3)-ten Symbol (aktuelles Schätz-Zielsymbol) wird durch lineares Interpolieren der Kanal-Schätzwerte der k-ten Pilot-Teilträger in dem (N – 4)-ten und dem (N – 1)-ten Symbol durchgeführt, die an den k-ten Daten-Teilträger in dem (N – 3)-ten Symbol auf der Zeitachse angrenzend sind, wie in Gleichung (1) dargestellt.
wobei H_k(N – 4) der Kanal-Schätzwert des k-ten Pilot-Teilträgers in dem (N – 4)-ten Symbol ist, H_k(N – 1) ist der Kanal-Schätzwert des k-ten Pilot-Teilträgers in dem (N – 1)-ten Symbol und H ~_k(N – 3) ist der Zeitbereichs-Kanal-Schätzwert des k-ten Daten-Teilträgers in dem (N – 3)-ten Symbol.
Eine Zeitbereichs-Kanal-Schätzung für einen k-ten Daten-Teilträger 500 in dem (N – 2)-ten Symbol, das das nächste Schätz-Zielsymbol ist, wird im Voraus durch lineares Interpolieren der Kanal-Schätzwerte der k-ten Pilot-Teilträger in dem (N – 4)-ten und dem (N- 1)-ten Symbol gemäß Gleichung (2) durchgeführt:
wobei H_k(N – 4) der Kanal-Schätzwert des k-ten Pilot-Teilträgers in dem (N – 4)-ten Symbol ist, H_k(N – 1) ist der Kanal-Schätzwert des k-ten Pilot-Teilträgers in dem (N – 1)-ten Symbol und H ~_k(N – 2) ist der Zeitbereichs-Kanal-Schätzwert des k-ten Daten-Teilträgers in dem (N – 2)-ten Symbol.
Die oben genannten Gleichungen (1) und (2) stellen lineare Interpolation dar, die berechnet wurden, indem Gewichtungswerte gemäß Intervallen zugewiesen wurden, die zwischen jedem der k-ten Daten-Teilträger in dem (N – 3)-ten und dem (N – 2)-ten Symbol und den daran angrenzenden k-ten Pilot-Teilträgern in dem (N – 4)-ten und dem (N – 1)-ten Symbol beabstandet sind.
Wenn lineare Interpolation gemäß Gleichung (1) durchgeführt wird, steuert die Steuereinheit 204 die Daten-Auswahleinrichtung 308, um eine Ausgabe der 1-Bit-Verschiebeeinrichtung 304 auszuwählen, um den Kanal-Schätzwert H_k(N – 4) des k-ten Pilot-Teilträgers in dem (N – 4)-ten Symbol mit 2 zu multiplizieren. Da die Ausgabe der 1-Bit-Verschiebeeinrichtung 304 zu dem Kanal-Schätzwert H_k(N – 1) des k-ten Pilot-Teilträgers in dem (N – 1)-ten Symbol addiert wird, steuert die Steuereinheit 204 anschließend die Daten-Auswahleinrichtung 310, um eine Ausgabe des zweiten Registerspeichers 302 auszuwählen. Anschließend steuert die Steuereinheit 204 die Daten-Auswahleinrichtung 316, um eine Ausgabe des Multiplikators 314 auszuwählen, um das Ergebnis der linearen Interpolation gemäß der Gleichung (1), das heißt, den Zeitbereichs-Kanal-Schatzwert H ~_k(N – 3) des k-ten Daten-Teilträgers in dem (N – 3)-ten Symbol auszugeben.
Wenn lineare Interpolation gemäß der Gleichung (2) durchgeführt wird, steuert die Steuereinheit 204 die Daten-Auswahleinrichtung 310, um eine Ausgabe der 1-Bit-Verschiebeeinrichtung 306 auszuwählen, um den Kanal-Schatzwert H ~_k(N – 1) des k-ten Pilot-Teilträgers in dem (N – 1)-ten Symbol mit 2 zu multiplizieren. Um anschließend die Ausgabe der 1-Bit-Verschiebeeinrichtung 306 zu dem Kanal-Schätzwert H_k(N – 4) des k-ten Pilot-Teilträgers in dem (N – 4)-ten Symbol zu addieren, steuert die Steuereinheit 204 anschließend die Daten-Auswahleinrichtung 308, um eine Ausgabe des ersten Registerspeichers 300 auszuwählen. Danach steuert die Steuereinheit 204 die Daten-Auswahleinrichtung 316, um eine Ausgabe des Multiplikators 314 auszuwählen, um das Ergebnis der linearen Interpolation gemäß der Gleichung (2), das heißt, den Zeitbereichs-Kanal-Schätzwert H ~_k(N – 2) des k-ten Daten-Teilträgers in dem (N – 2)-ten Symbol auszugeben.
Der Zeitbereichs-Kanal-Schätzwert H ~_k(N – 3) des k-ten Daten-Teilträgers in dem (N – 3)-ten Symbol, der wie oben beschrieben berechnet wurde, wird so, wie er ist, an die Frequenzbereichs-Interpolationseinrichtung ausgegeben. Wenn jedoch das (N – 2)-te Symbol das aktuelle Schätz-Zielsymbol in dem nächsten Symbol-Eingangsintervall ist, nachdem der Zeitbereichs-Kanal-Schätzwert H ~_k(N – 2) des k-ten Daten-Teilträgers in dem (N – 2)-ten Symbol in dem Interpolations-Puffer 202 gespeichert wurde, wird es an die Frequenzbereichs-Interpolationseinrichtung in der k-ten Teilträger-Position ausgegeben.
Die Zeitbereichs-Kanal-Schätzung für den (k + 3)-ten und den (k + 6)-ten Teilträger und dergleichen wird vorzugsweise auf dieselbe Weise durchgeführt wie die Zeitbereichs-Kanal-Schätzung für den k-ten Teilträger in dem (N – 3)-ten Symbol.
Nachdem die Kanal-Schätzung in dem (N – 3)-ten Symbol durchgeführt wurde, wird eine Kanal-Schätzung in dem (N – 2)-ten Symbol durchgeführt. Die Kanal-Schätzung in dem (N – 2)-ten Symbol wird in Bezug auf 6B beschrieben. Eine Frequenzbereichs-Kanal-Schätzung wird durchgeführt, die einem Symbol des Index N – 2 zugeordnet ist, wenn ein Index eines aktuellen, in die Kanal-Schätzeinrichtung eingegebenen Symbols N ist. Das heißt, das (N – 2)-te Symbol ist das aktuelle Schätz-Zielsymbol.
Da die Zeitbereichs-Kanal-Schätzung für den k-ten Daten-Teilträger 500 unter den Teilträgern in dem (N – 2)-ten Symbol (das aktuelle Schätz-Zielsymbol) zu dem Zeitpunkt der Kanal-Schätzung für das (N – 3)-te Symbol (das vorangegangene Schätz-Zielsymbol) bereits durchgeführt wurde, wird sie ausgelassen. Da der Kanal-Schätzwert des k-ten Daten-Teilträgers in dem (N – 2)-ten Symbol durchgeführt und in dem Interpo lations-Puffer 202 gespeichert ist, wird er von dem Interpolations-Puffer 202 erhalten und an die Frequenzbereichs-Interpolationseinrichtung gesendet.
Die Kanal-Schätzung für den (k + 1)-ten Daten-Teilträger in dem (N – 2)-ten Symbol wird auf dieselbe Weise durchgeführt wie die Kanal-Schätzung für den k-ten Daten-Teilträger in dem (N – 3)-ten Symbol aus 6A. Benachbarte Pilot-Teilträger in der Kanal-Schätzung für den (k + 1)-ten Daten-Teilträger in dem (N – 2)-ten Symbol sind jedoch (k + 1)-te Pilot-Teilträger in dem (N – 3)-ten und dem N-ten Symbol. In diesem Fall wird die Zeitbereichs-Kanal-Schatzung für einen (k + 1)-ten Daten-Teilträger 502 in dem (N – 1)-ten Symbol, der als das nächste Schätz-Zielsymbol dient, im Voraus durch lineares Interpolieren der Kanal-Schätzwerte des (k + 1)-ten Pilot-Teilträgers in dem (N – 3)-ten und dem N-ten Symbol durchgeführt, vorzugsweise auf dieselbe Weise wie der k-te Daten-Teilträger in dem (N – 2)-ten Symbol aus 6A.
Der Zeitbereichs-Kanal-Schätzwert des (k + 1)-ten Daten-Teilträgers in dem (N – 2)-ten Symbol wird so, wie er ist, an die Frequenzbereichs-Interpolationseinrichtung ausgegeben. Nachdem der Zeitbereichs-Kanal-Schätzwert des (k + 1)-ten Daten-Teilträgers in dem (N – 1)-ten Symbol in dem Interpolations-Puffer 202 gespeichert wurde, wird er jedoch an die Frequenzbereichs-Interpolationseinrichtung in einer Position des (k + 1)-ten Teilträgers ausgegeben, wenn das (N – 1)-te Symbol das aktuelle Schätz-Zielsymbol in dem nächsten Symbol-Eingangsintervall ist.
Die Zeitbereichs-Kanal-Schätzung für den (k + 4)-ten und den (k + 7)-ten Teilträger und dergleichen wird vorzugsweise auf dieselbe Weise durchgeführt wie die Zeitbereichs-Kanal-Schätzung für den (k + 1)-ten Teilträger in dem (N – 2)-ten Symbol.
Die Zeitbereichs-Kanal-Schätzung für alle Daten-Teilträger zwischen benachbarten Pilot-Teilträgern wird während des Zeitintervalls eines aktuellen Eingangssymbols durchgeführt. Als ein Ergebnis wird auf Kanal-Schätzwerte von Pilot-Teilträgern, die in vier aufeinander folgenden Symbolen mit einem aktuellen Schätz-Zielsymbol enthalten sind, Bezug genommen. Da der Interpolations-Puffer 202 Signalwerte der Teilträger in vier Symbolen speichert, ist verfügbarer Speicher gleich der Speicherkapazität verringert um die für ein Symbol erforderliche Speichergröße, verglichen mit einem herkömmlichen Zwischenspeicher.
Daher nutzt der Interpolations-Puffer 202 nur Speicherbereiche 400 bis 406 als jeweils erste bis vierte Symbolspeicher m1 bis m4, wie in den 6A und 6B dargestellt. Der erste Symbolspeicher m1 wird für Teilträger von dem vorangegangen Schätzsymbol genutzt; der zweite Symbolspeicher m2 wird für Teilträger von dem aktuellen Schätz-Zielsymbol genutzt; der dritte Symbolspeicher m3 wird für Teilträger von dem nächsten Schätz-Zielsymbol genutzt; und der vierte Symbolspeicher m4 wird für Teilträger von dem aktuellen Eingangssymbol genutzt.
Die Kanal-Schätzung in dem (N – 3)-ten Symbol wird gemäß der (N – 1)-ten Symboleingabe durchgeführt, wie in 6A dargestellt. Wenn anschließend die Kanal-Schätzung in dem (N – 2)-ten Symbol gemäß der nächsten N-ten Symboleingabe durchgeführt wird, werden die Speicherbereiche 400 bis 406 des Interpolations-Puffers 202 geändert, wie in 6B dargestellt. Der als der erste Symbolspeicher m1 dienende Speicherbereich 400 für Teilträger in dem (N – 4)-ten Symbol, das zu dem Zeitpunkt des Durchführens der Kanal-Schätzung in dem (N – 3)-ten Symbol als das vorangegangene Schätzsymbol dient, wird zu dem vierten Symbolspeicher m4 für Teilträger in dem N-ten Symbol geändert, das als ein neues Eingangssymbol dient. Während das (N – 3)-te Symbol in ein vorangegangenes Schätzsymbol geändert wird, wird der Speicherbereich 402, der als der zweite Symbolspeicher m2 für Teilträger in dem (N – 3)-ten Symbol dient, das als das aktuelle Schätz-Zielsymbol dient, in den ersten Speicher m1 geändert. Während das (N – 2)-te Symbol in ein aktuelles Schätz-Zielsymbol geändert wird, wird der Speicherbereich 404, der als der dritte Symbolspeicher m3 für Teilträger in dem (N – 2)-ten Symbol dient, das als das nächste Schätz-Zielsymbol dient, in den zweiten Speicher m1 geändert. Während das (N – 1)-te Symbol in das nächste Schätz-Zielsymbol geändert wird, wird der Speicherbereich 406, der als der vierte Symbolspeicher m4 für Teilträger in dem (N – 1)-ten Symbol dient, das als das aktuelle Eingangssymbol dient, in den dritten Speicher m3 geändert.
7 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Zeitbereichs-Kanal-Schätzungsverfahren in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. Die Schritte 600 bis 618 stellen ein Verfahren zum Verarbeiten eines Teilträgers dar. Es wird angenommen, dass die die in 6B dargestellte Kanal-Schätzung in dem nächsten Symbol im Anschluss an die in 6A dargestellte Kanal-Schätzung durchgeführt wird. Eine Zeitbereichs-Kanal-Schätzung in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird in Bezug auf 7 beschrieben. Das N-te Symbol ist ein aktuelles Eingangssymbol, das (N – 1)-te Symbol ist das nächste Schätz-Zielsymbol, das (N – 2)-te Symbol ist ein aktuelles Schätz-Zielsymbol und das (N – 3)-te Symbol ist ein vorangegangenes Schätzsymbol.
Zuerst wird der Fall beschrieben, wenn ein aktueller Eingangs-Teilträger in dem aktuellen Eingangssymbol von Index N ein k-ter Teilträger ist. Die Steuereinheit 204 identifiziert in Schritt 600 eine Position des aktuellen Eingangs-Teilträgers in dem aktuellen Eingangssymbol von Index N. Wenn der aktuelle Eingangs-Teilträger in Schritt 602 ein Pilot-Teilträger ist, setzt die Steuereinheit 204 mit Schritt 604 fort. Wenn jedoch der aktuelle Eingangs-Teilträger ein Daten-Teilträger ist, setzt die Steuereinheit 204 mit Schritt 612 fort.
Da die Position des aktuellen Eingangs-Teilträgers als ein k-ter Teilträger dient, der einem Daten-Teilträger entspricht, setzt die Steuereinheit 204 mit Schritt 612 fort. In Schritt 612 wird eine Position eines aktuellen Schätz-Ziel-Teilträgers in einem aktuellen Schätz-Zielsymbol von Index N – 2 identifiziert. Wenn der aktuelle Schätz-Ziel-Teilträger in Schritt 614 ein Pilot-Teilträger ist, setzt die Steuereinheit 204 mit Schritt 616 fort. Wenn jedoch der aktuelle Schätz-Ziel-Teilträger ein Daten-Teilträger ist, setzt die Steuereinheit 204 mit Schritt 618 fort.
Da die Position des aktuellen Schätz-Ziel-Teilträgers der k-te Teilträger ist, der dem Daten-Teilträger 500 entspricht, wird in Schritt 618 ein Kanal-Schätzwert des Daten-Teilträgers 500, der in der Position des k-ten Teilträgers, der als der aktuelle Schätz-Ziel-Teilträger dient, in dem zweiten Symbolspeicher m2 des Interpolations-Puffers 202 gespeichert ist, an die Frequenzbereichs-Interpolationseinrichtung ausgegeben. Hier ist der Kanal-Schätzwert derselbe Wert wie ein im Voraus geschätzter und in dem dritten Symbolspeicher m3 gespeicherter Wert, wenn in 6A das (N – 3)-te Symbol das aktuelle Schätz-Zielsymbol ist. Da das aktuelle Schätz-Zielsymbol von dem (N – 3)-ten Symbol in das (N – 2)-te Symbol geändert wurde, wird der dritte Symbolspeicher m3 zu dem zweiten Symbolspeicher m2 geändert.
Nachdem eine Kanal-Schätzung für den k-ten Teilträger in dem aktuellen Schätz-Zielsymbol von Index N – 2 durchgeführt wurde, wird ein (k + 1)-ter Teilträger, der als der aktuelle Eingangs-Teilträger dient, in das aktuelle Eingangssymbol von Index N eingegeben. Anschließend identifiziert die Steuereinheit 204 in Schritt 600 eine Position des aktuellen Eingangs-Teilträgers in dem aktuellen Eingangssymbol von Index N. Wenn der aktuelle Eingangs-Teilträger in Schritt 602 ein Pilot-Teilträger ist, setzt die Steuereinheit 204 mit Schritt 604 fort. Wenn jedoch der aktuelle Eingangs-Teilträger in Schritt 602 ein Daten-Teilträger ist, setzt die Steuereinheit 204 mit Schritt 612 fort.
Da die Position des aktuellen Eingangs-Teilträgers der (k + 1)-te Teilträger ist, der einem Pilot-Teilträger entspricht, setzt die Steuereinheit 204 mit Schritt 604 fort. In Schritt 604 wird ein Kanal-Schätzwert des aktuellen Eingangs-Pilot-Teilträgers, der als der (k + 1)-te Teilträger in dem N-ten Symbol dient, von der Pilot-Kanal-Schätzeinrichtung empfangen und in der Position des (k + 1)-ten Teilträgers, der als der aktuelle Eingangs-Teilträger dient, in dem vierten Symbolspeicher m4 gespeichert. Gleichzeitig wird der Kanal-Schätzwert des (k + 1)-ten Pilot-Teilträgers in dem N-ten Symbol eingegeben und in dem zweiten Registerspeicher 302 zeitweise gespeichert. Die Steuereinheit 204 weist die Daten-Auswahleinrichtung 316 an, den Kanal-Schätzwert des aktuellen Eingangs-Teilträgers auszuwählen, der üblicherweise in den zweiten Registerspeicher 302 eingegeben wird, sowie die Daten-Auswähleinrichtung 316 anstelle des Multiplikators 314 als Ausgabe.
Anschließend wird ein Kanal-Schätzwert des (k + 1)-ten Pilot-Teilträgers in dem (N – 3)-ten Symbol, der als der vorangegangene Pilot-Teilträger, der dem aktuellen Pilot-Teilträger zugeordnet ist, dient, in Schritt 606 aus dem ersten Symbolspeicher m1 ausgegeben und in dem ersten Registerspeicher 300 zeitweise gespeichert.
Wie oben bereits erwähnt, wird der Kanal-Schätzwert des vorangegangen Pilot-Teilträgers zeitweise in dem ersten Registerspeicher 300 gespeichert. Wenn der Kanal-Schätzwert des aktuellen Pilot-Teilträgers zeitweise in dem zweiten Registerspeicher 302 gespeichert wird, wird in Schritt 608 eine lineare Interpolation für den (k + 1)-ten Da ten-Teilträger in dem (N – 2)-ten Symbol (der als ein aktueller Schätz-Ziel-Daten-Teilträger dient) gemäß Gleichung (1) durchgeführt. Der durch die lineare Interpolation erzeugte Kanal-Schätzwert wird anschließend an die Frequenzbereichs-Interpolationseinrichtung ausgegeben. Die Steuereinheit 204 steuert die Daten-Auswähleinrichtungen 308, 310 und 316, wenn die lineare Interpolation gemäß Gleichung (1) durchgeführt wird.
In Schritt 610 wird eine lineare Interpolation für einen (k + 1)-ten Daten-Teilträger 502 in dem (N – 1)-ten Symbol, der als der nächste Schätz-Ziel-Daten-Teilträger dient, gemäß Gleichung (2) durchgeführt. Der erzeugte Kanal-Schätzwert wird in der Position des (k + 1)-ten Teilträgers, der als der aktuelle Eingangs-Teilträger dient, in dem dritten Symbolspeicher m3 gespeichert. Die Steuereinheit 204 steuert die Daten-Auswahleinrichtungen 308, 310 und 316, wenn die lineare Interpolation gemäß Gleichung (2) durchgeführt wird.
Nachdem eine Kanal-Schätzung für den (k + 1)-ten Teilträger in dem aktuellen Schätz-Zielsymbol von Index N – 2 durchgeführt wurde, wird ein (k + 2)-ter Teilträger, der als der aktuelle Eingangs-Teilträger in dem aktuellen Eingangssymbol von Index N dient, eingegeben. Anschließend identifiziert die Steuereinheit 204 in Schritt 600 eine Position des aktuellen Eingangs-Teilträgers in dem aktuellen Eingangssymbol von Index N. Wenn der aktuelle Eingangs-Teilträger in Schritt 602 ein Pilot-Teilträger ist, setzt die Steuereinheit 204 mit Schritt 604 fort. Wenn jedoch der aktuelle Eingangs-Teilträger in Schritt 602 ein Daten-Teilträger ist, setzt die Steuereinheit 204 mit Schritt 612 fort.
Da die Position des aktuellen Eingangs-Teilträgers der (k + 2)-te Teilträger ist, der einem Daten-Teilträger entspricht, setzt die Steuereinheit 204 mit Schritt 612 fort, worin die Position des aktuellen Schätz-Ziel-Teilträgers in dem aktuellen Schätz-Zielsymbol von Index N – 2 identifiziert wird. Wenn der aktuelle Schätz-Ziel-Teilträger in Schritt 612 ein Pilot-Teilträger ist, setzt die Steuereinheit 204 mit Schritt 616 fort. Wenn jedoch der aktuelle Schätz-Ziel-Teilträger in Schritt 612 ein Daten-Teilträger ist, setzt die Steuereinheit 204 mit Schritt 618 fort.
Da die Position des aktuellen Schätz-Ziel-Teilträgers der (k + 2)-te Teilträger ist, der ei nem Pilot-Teilträger entspricht, wird in Schritt 616 ein Kanal-Schätzwert des Pilot-Teilträgers, der in der Position des (k + 2)-ten Teilträgers, der als der aktuelle Schätz-Ziel-Teilträger dient, in dem zweiten Symbolspeicher m2 des Interpolations-Puffers 202 gespeichert ist, an die Frequenzbereichs-Interpolationseinrichtung ausgegeben. Hier ist der Kanal-Schätzwert derselbe Wert wie ein in dem dritten Symbolspeicher m3 gespeicherter Wert, wenn das (N – 1)-te Symbol das aktuelle Eingangssymbol ist. Da das aktuelle Eingangssymbol von dem (N – 1)-ten Symbol in das N-te Symbol geändert wurde, wird der dritte Symbolspeicher m3 zu dem zweiten Symbolspeicher m2 geändert.
Anschließend wird die Zeitbereichs-Kanal-Schätzung für den verbleibenden (k + 3)-ten, (k + 4)-ten und (k + 5)-ten Teilträger und so weiter in dem (N – 2)-ten Symbol vorzugsweise auf dieselbe Weise wie die Zeitbereichs-Kanal-Schätzung für den k-ten, (k + 1)-ten und (k + 2) Teilträger in dem (N – 2)-ten Symbol durchgeführt.
Die Zeitbereichs-Kanal-Schätzung für Teilträger in der Reihenfolge k → k + 1 → k + 2 → k + 3 → k + 4 → k + 5 → ... in dem (N – 2)-ten Symbol wird normal durchgeführt, so dass die Frequenzbereichs-Interpolationseinrichtung die Frequenzbereichs-Kanal-Schätzung durchführt, die dem (N – 2)-ten Symbol zugeordnet ist. Die Größe des Interpolations-Puffers 202 kann um den für ein Symbol erforderlichen Speicher verringert werden.
Wenn das N-te Symbol wie in 6B dargestellt eingegeben wird, wird der erste Symbolspeicher m1 genutzt, um der Interpolationseinrichtung 200 den Kanal-Schätzwert eines vorangegangenen Pilot-Teilträgers bereitzustellen. Nachdem der Kanal-Schätzwert des vorangehenden Pilot-Teilträgers von dem ersten Symbolspeicher m1 zeitweise in dem ersten Registerspeicher 300 gespeichert und für die Zeitbereichs-Kanal-Schätzung für das (N – 2)-te und das (N – 1)-te Symbol genutzt wird, wird die Kanal-Schätzung nicht beeinflusst, selbst wenn der Kanal-Schätzwert eines aktuellen Eingangs-Pilot-Teilträgers auf dem ersten Symbolspeicher m1 überschrieben wird.
Ein Beispiel des Nutzens eines gemeinsam genutzten Speicherbereiches sowohl für das vorangegangene als auch das aktuelle Eingangs-Symbol wird in den 8A und 8B dargestellt, die den 6A beziehungsweise 6B entsprechen.
Beim Vergleich der 8A mit der 6A ist die Kanal-Schätzung dieselbe. Zweite und dritte Symbolspeicher m2 und m3 der Speicherbereiche 702 und 704 in 8A sind dieselben wie die in 6A. Es ist jedoch aus 8A ersichtlich, dass ein erster Symbolspeicher m1 eines Speicherbereiches 700 sich von einem Speicherbereich für das (N – 4)-te Symbol unterscheidet, das als das vorangegangene Schätzsymbol dient und zu einem Speicherbereich für das (N – 1)-te Symbol wird, das als das aktuelle Eingangssymbol dient.
Beim Vergleich der 8B mit der 6B ist die Kanal-Schätzung dieselbe. Zweite und dritte Symbolspeicher m2 und m3 der Speicherbereiche 704 und 700 in 8B sind dieselben wie die in 6B. Es ist jedoch aus 8B ersichtlich, dass ein erster Symbolspeicher m1 eines Speicherbereiches 702 sich von einem Speicherbereich für das (N – 3)-te Symbol unterscheidet, das als das vorangegangene Schätzsymbol dient und zu einem Speicherbereich für das N-te Symbol wird, das als das aktuelle Eingangssymbol dient. Eine Funktion des Speicherbereiches wird normalerweise entsprechend den Eingangs-Teilträgern in der Reihenfolge k → k + 1 → k + 2 → k + 3 → k + 4 → k + 5 → ... geändert.
Wenn ein einzelner Speicherbereich sowohl für das vorangegangene als auch das aktuelle Eingangssymbol genutzt wird, kann die Speichergröße des Interpolations-Puffers 202 für die den 8A, 8B und 9 zugeordnete Kanal-Schätzung um den für ein Symbol erforderlichen Speicher verringert werden.
9 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Zeitbereichs-Kanal-Schätzungsverfahren in Übereinstimmung mit einer alternativen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt, wenn ein einziger Speicherbereich sowohl für das vorangegangene als auch das aktuelle Eingangssymbol genutzt wird. Wenn die Schritte 800 bis 818 aus 9 mit den Schritten 600 bis 618 aus 7 verglichen werden, entsprechen die Schritte 800 und 802 den Schritten 600 und 602, die Schritte 812 bis 818 entsprechen den Schritten 612 bis 618 und die Schritte 804 bis 808 entsprechen den Schritten 606 bis 610. 9 unterscheidet sich von 7 dahingehend, dass der Schritt 810 (der Schritt 604 entspricht) nach den Schritten 804 bis 808 durchgeführt wird.
In 7 wird eine lineare Interpolation für Daten-Teilträger in dem aktuellen und dem nächsten Schätz-Zielsymbol durchgeführt, nachdem der Kanal-Schätzwert des aktuellen Pilot-Teilträgers gespeichert ist. In dem Beispiel aus 9 wird der Kanal-Schätzwert des aktuellen Pilot-Teilträgers gespeichert, nachdem die lineare Interpolation für Daten-Teilträger in dem aktuellen und dem nächsten Schätz-Zielsymbol durchgeführt wurde.
Die Schritte 804 bis 810 werden in Bezug auf 8B beschrieben. Wenn der aktuelle Eingangs-Teilträger der (k + 1)-te Pilot-Teilträger ist, wird der Kanal-Schätzwert des (k + 1)-ten Pilot-Teilträgers in dem N-ten Symbol zeitweise in dem zweiten Registerspeicher 302 gespeichert.
In diesem Zustand liest die Steuereinheit 204 den Kanal-Schätzwert des vorangegangenen Pilot-Teilträgers, der dem aktuellen Pilot-Teilträger (dem (k + 1)-ten Pilot-Teilträger in dem (N – 3)-ten Symbol) zugeordnet ist, aus dem ersten Symbolspeicher m1 und speichert ihn zeitweise in dem ersten Registerspeicher 300.
Wenn der Kanal-Schätzwert des aktuellen Pilot-Teilträgers zeitweise in dem zweiten Registerspeicher 302 gespeichert wird, wird in Schritt 806 eine lineare Interpolation für den (k + 1)-ten Daten-Teilträger in dem (N – 2)-ten Symbol, das als ein aktueller Schätz-Ziel-Daten-Teilträger dient, gemäß Gleichung (1) durchgeführt. Der erzeugte Kanal-Schätzwert wird an die Frequenzbereichs-Interpolationseinrichtung ausgegeben.
In Schritt 808 wird eine lineare Interpolation für den (k + 1)-ten Daten-Teilträger 502 in dem (N – 1)-ten Symbol, das als der nächste Schätz-Ziel-Daten-Teilträger dient, gemäß Gleichung (2) durchgeführt. Der erzeugte Kanal-Schätzwert wird in der Position des (k + 1)-ten Teilträgers, der als der aktuelle Eingangs-Teilträger dient, in dem dritten Symbolspeicher m3 gespeichert.
In Schritt 810 wird ein Kanal-Schätzwert des aktuellen Eingangs-Pilot-Teilträgers, der als der (k + 1)-te Teilträger in dem N-ten Symbol dient, von der Pilot-Kanal-Schätzeinrichtung empfangen und in der Position des (k + 1)-ten Teilträgers, der als der aktuelle Eingangs-Teilträger dient, in dem ersten Symbolspeicher m1 gespeichert.
Wenn ein einziger Speicherbereich sowohl für das vorangegangene als auch das aktuelle Eingangssymbol genutzt wird, kann die Speichergröße des Interpolations-Puffers 202 im Vergleich zu der herkömmlichen Speichergröße um den für zwei Symbole erforderlichen Speicher verringert werden, ohne dass dadurch die Kanal-Schätzungs-Leistungsfähigkeit beeinträchtigt wird.
Die Zeitbereichs-Kanal-Schätzung für alle Daten-Teilträger zwischen benachbarten Pilot-Teilträgern wird während des Zeitintervalls eines aktuellen Eingangssymbols durchgeführt. Die Kanal-Schätzung für das nächste Schätz-Zielsymbol wird durchgeführt und der Kanal-Schätzwert wird gespeichert. Dann wird, wenn das nächste Schätz-Zielsymbol zu dem aktuellen Schätz-Zielsymbol wird, der gespeicherte Kanal-Schätzwert ausgegeben, so dass der für die Kanal-Schätzung erforderliche Speicher verringert wird, ohne dass dadurch die Kanal-Schätzungs-Leistungsfähigkeit beeinträchtigt wird.
Obwohl bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zum Zweck der Veranschaulichung offenbart wurden, ist für Personen mit gewöhnlicher Erfahrung auf dem Gebiet der Technik ersichtlich, dass verschiedene Modifikationen, Hinzufügungen und Ersetzungen möglich sind, ohne von dem Umfang der Erfindung abzuweichen.
Ein Beispiel mit zwei Daten-Teilträgern zwischen benachbarten Pilot-Teilträgern auf der Zeitachse wurde hierin offenbart. Selbstverständlich kann auf die vorliegende Erfindung auch der Fall angewendet werden, dass mehr als zwei Daten-Teilträger zwischen benachbarten Pilot-Teilträgern existieren. In diesem Fall wird die Anzahl der Symbolspeicher um die hinzugefügte Anzahl nächster Schätz-Zielsymbole erhöht, für die lineare Interpolation während des Zeitintervalls von einem Symbol durchgeführt wird.
Die vorliegende Erfindung kann nicht nur auf ein Kommunikationssystem angewendet werden, das ein orthogonales Frequenzteilungsmultiplex (OFDM)-Schema (OFDM-System) nutzt, sie kann darüber hinaus auch auf ein Kommunikationssystem angewendet werden, das ein orthogonales Frequenzteilungs-Mehrfachzugriff (OFDMA)-Schema (OFDMA-System) nutzt, oder auf jedwedes System, in dem eine Kanal-Schätzung durchgeführt wird, zu der die benachbarten Pilot-Teilträger genutzt werden.
Daher ist die vorliegende Erfindung nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, sondern wird durch die folgenden Ansprüche definiert.

Claims

Verfahren zum Durchführen von Kanal-Schätzung für eine Vielzahl von Daten-Teilträgern in einem System, in dem Piloten jeder vorgegebenen Anzahl von Symbolen in Bezug auf definierte Teilträger zugewiesen werden, wobei eine Position eines Pilot-Teilträgers innerhalb der Teilträger in einer Einheit einer vorgegebenen Anzahl von Symbolen verschoben wird und die Daten-Teilträger zwischen benachbarten Pilot-Teilträgern auf einer Zeitachse positioniert werden, wobei das Verfahren umfasst: Empfangen von Kanal-Schätzwerten aktueller Pilot-Teilträger in einem aktuellen Eingangssymbol; und Identifizieren (600) einer Position eines aktuellen Teilträgers in dem aktuellen Eingangssymbol; wenn (602) der aktuelle Eingangs-Teilträger ein Pilot-Teilträger ist, Speichern (604) des Kanal-Schätzwertes des aktuellen Pilot-Teilträgers; lineares Interpolieren (608) des Kanal-Schätzwertes des aktuellen Pilot-Teilträgers und eines Kanal-Schätzwertes eines zuvor an den aktuellen Pilot-Teilträger auf der Zeitachse angrenzend gespeicherten vorangehenden Pilot-Teilträgers und Erzeugen von Kanal-Schätzwerten von Daten-Teilträgern einschließlich eines Datenträgers in einem aktuellen Schätz-Zielsymbol und eines Datenträgers in einem nächsten Schätz-Zielsymbol, die zwischen dem aktuellen und vorangehenden Pilot-Teilträgern positioniert sind, wobei auf der Zeitachse das aktuelle Schätz-Zielsymbol dem nächsten Schätz-Zielsymbol vorangeht und das nächste Schätz-Zielsymbol dem aktuellen Eingangssymbol vorangeht, Ausgeben (608) des Kanal-Schätzwertes des Daten-Teilträgers in dem aktuellen Schätz-Zielsymbol; Speichern (610) des Kanal-Schätzwertes des Daten-Teilträgers in dem nächsten Schätz-Zielsymbol; wenn (602) der aktuelle Eingangs-Teilträger kein Pilot-Teilträger ist, Identifizieren (612) eines entsprechenden Teilträgers in dem aktuellen Schätz-Zielsymbol; wenn (614) der entsprechende Teilträger in dem aktuellen Schätz-Zielsymbol ein Pilot-Teilträger ist, Ausgeben (616) eines Kanal-Schätzwertes des zuvor in dem aktuellen Schätz-Zielsymbol gespeicherten Pilot-Teilträgers; und wenn (614) der entsprechende Teilträger in dem aktuellen Schätz-Zielsymbol ein Daten-Teilträger ist, Ausgeben (618) eines Kanal-Schätzwertes des während eines Zeitintervalls eines vorangehenden Eingangssymbols geschätzten und an einer entsprechenden Position gespeicherten Daten-Teilträgers.
Verfahren zum Durchführen von Kanalschätzung für eine Vielzahl von Daten-Teilträgern in einem System, in dem Piloten jeder vorgegebenen Anzahl von Symbolen in Bezug auf definierte Teilträger zugewiesen werden, wobei eine Position eines Pilot-Teilträgers innerhalb der Teilträger in einer Einheit einer vorgegebenen Anzahl von Symbolen verschoben wird und die Daten-Teilträger zwischen benachbarten Pilot-Teilträgern auf einer Zeitachse positioniert werden, wobei das Verfahren umfasst: Empfangen von Kanal-Schatzwerten aktueller Pilot-Teilträger in einem aktuellen Eingangssymbol; und Identifizieren (800) einer Position eines aktuellen Eingangs-Teilträgers in dem aktuellen Eingangssymbol; wenn (802) der aktuelle Eingangs-Teilträger ein Pilot-Teilträger ist, lineares Interpolieren (806) des Kanal-Schätzwertes (804) des aktuellen Pilot-Teilträgers sowie eines Kanal-Schätzwertes eines zuvor an den Pilot-Teilträger auf der Zeitachse angrenzend gespeicherten vorangehenden Pilot-Teilträgers, und Erzeugen von Kanal-Schätzwerten von Daten-Teilträgern einschließlich eines Datenträgers in einem aktuellen Schätz-Zielsymbol sowie eines Datenträgers in einem nächsten Schatz-Zielsymbol, die zwischen dem aktuellen und dem vorangegangenen Pilot-Teilträger positioniert sind, wobei auf der Zeitachse das aktuelle Schatz-Zielsymbol dem nächsten Schatz-Zielsymbol vorangeht und das nächste Schätz-Zielsymbol dem aktuellen Eingangssymbol vorangeht; Ausgeben (806) des Kanal-Schätzwertes des Daten-Teilträgers in dem aktuellen Schätz-Zielsymbol; Speichern (810) des Kanal-Schätzwertes des Daten-Teilträgers in dem nächsten Schätz-Zielsymbol; wenn (802) der aktuelle Eingangs-Teilträger kein Pilot-Teilträger ist, Identifizieren (812) eines entsprechenden Teilträgers in dem aktuellen Schätz-Zielsymbol; wenn (814) der entsprechende Teilträger in dem aktuellen Schätz-Zielsymbol ein Pilot-Teilträger ist, Ausgeben (816) eines Kanal-Schätzwertes des zuvor in dem aktuellen Schätz-Zielsymbol gespeicherten Pilot-Teilträgers; wenn (814) der entsprechende Teilträger in dem aktuellen Schätz-Zielsymbol ein Daten-Teilträger ist, Ausgeben (818) eines Kanal-Schätzwertes des während eines vorangegangenen Eingangssymbols geschätzten und an einer entsprechenden Position gespeicherten Daten-Teilträgers; und Überschreiben des Kanal-Schätzwertes des vorangehenden Pilot-Teilträgers mit dem Kanal-Schätzwert des aktuellen Pilot-Teilträgers.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Anzahl von Daten-Teilträgern, die zwischen dem aktuellen und dem vorangehenden Pilot-Teilträger positioniert sind, zwei beträgt.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei die Anzahl von Daten-Teilträgern, die zwischen dem aktuellen und dem vorangehenden Pilot-Teilträger positioniert sind, zwei beträgt.
Vorrichtung zum Durchführen von Kanal-Schätzung für eine Vielzahl von Daten-Teilträgern in einem System, in dem Piloten jeder vorgegebenen Anzahl von Symbolen in Bezug auf definierte Teilträger zugewiesen werden, wobei eine Position eines Pilot-Teilträgers innerhalb der Teilträger in einer Einheit einer vorgegebenen Anzahl von Symbolen verschoben wird, und die Daten-Teilträger zwischen benachbarten Pilot-Teilträgern auf einer Zeitachse positioniert werden, wobei die Vorrichtung umfasst: eine Interpolationseinrichtung (200), die einen Kanal-Schätzwert eines aktuellen Pilot-Teilträgers unter Pilot-Teilträgern in einem aktuellen Eingangssymbol sowie einen Kanal-Schätzwert eines auf der Zeitachse damit verknüpften vorangehenden Pilot-Teilträges interpoliert, und Kanal-Schätzwerte von Daten-Teilträgern einschließlich eines Datenträgers in einem aktuellen Schätz-Zielsymbol sowie eines Datenträgers in einem nächsten Schätz-Zielsymbol, die zwischen dem aktuellen und dem vorangegangenen Pilot-Teilträger positioniert sind, interpoliert, wobei auf der Zeitachse das aktuelle Schätz-Zielsymbol dem nächsten Schätz-Zielsymbol vorangeht und das nächste Schätz-Zielsymbol dem aktuellen Eingangssymbol vorangeht; einen Interpolations-Puffer (202), der Kanal-Schätzwerte von Pilot-Teilträgern in dem aktuellen Eingangssymbol, Kanal-Schätzwerte vorangehender Pilot-Teilträger in einem vorangehenden Symbol, das damit auf der Zeitachse verknüpft ist, Kanal-Schätzwerte von Pilot-Teilträgern in dem aktuellen Schätz-Zielsymbol und Kanal-Schätzwerte von Daten-Teilträgern in dem nächsten Schätz-Zielsymbol speichert; und eine Steuereinheit (204), die lineare Interpolation in der Interpolationseinrichtung so steuert, dass die Kanal-Schätzung auf der Zeitachse für Daten-Teilträger zwischen dem aktuellen und dem vorangehenden Pilot-Teilträger, die mit jedem der Pilot-Teilträger in dem aktuellen Eingangssymbol verknüpft sind, während eines Zeitintervalls des aktuellen Eingabesymbols durchgeführt wird; die Steuereinheit des weiteren so eingerichtet ist, dass sie die Interpolationseinrichtung (200) so steuert, dass sie den Kanal-Schätzwert des Daten-Teilträgers in dem aktuellen Schätz-Zielsymbol ausgibt, und dass sie den Interpolations-Puffer so steuert, dass er den Kanal-Schätzwert des Daten-Teilträgers in dem nächsten Schätz-Zielsymbol in einem nächsten Zeitintervall speichert, wenn das nächste Schätz-Zielsymbol das aktuelle Schätz-Zielsymbol wird, und die Steuereinheit so eingerichtet ist, dass sie den Interpolations-Puffer so steuert, dass er den Kanal-Schätzwert des gespeicherten Daten-Teilträgers ausgibt.
Vorrichtung nach Anspruch 5, wobei der Interpolations-Puffer (202) separat einen Speicherbereich zum Speichern der Kanal-Schätzwerte der Pilot-Teilträger in dem aktuellen Eingangssymbol und einen Speicherbereich zum Speichern der Kanal-Schätzwerte der vorangehenden Pilot-Teilträger in dem vorangehenden Symbol enthält, die damit auf der Zeitachse verknüpft sind.
Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei die Anzahl von Daten-Teilträgern, die zwischen den benachbarten Pilot-Teilträgern positioniert sind, zwei beträgt und der Interpolations-Puffer vier Symbolbereiche enthält.
Vorrichtung nach Anspruch 5, wobei der Interpolations-Puffer (202) einen gemeinsamen Speicherbereich zum Speichern der Kanal-Schätzwerte der Pilot-Teilträger sowohl in dem aktuellen Eingangssymbol als auch dem damit verknüpften vorangehenden Symbol auf der Zeitachse verwendet.
Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei die Anzahl von Daten-Teilträgern, die zwischen den benachbarten Pilot-Teilträgern positioniert sind, zwei beträgt und der Interpolations-Puffer drei Symbolbereiche enthält.