DE60318754T2

DE60318754T2 - Mehrträgersystem mit sendediversität

Info

Publication number: DE60318754T2
Application number: DE60318754T
Authority: DE
Inventors: Gerhard Bauch; Javed Shamim Malik
Original assignee: NTT Docomo Inc
Current assignee: NTT Docomo Inc
Priority date: 2003-09-15
Filing date: 2003-09-15
Publication date: 2009-02-12
Anticipated expiration: 2023-09-16
Also published as: EP1665703A1; AU2003271607A1; EP1665703B1; JP4296177B2; WO2005029801A1; DE60318754D1; JP2007515829A

Description

Die vorliegende Erfindung liegt auf dem Telekommunikationsgebiet und insbesondere auf dem Gebiet eines Mehrträgersendeschemas bei einem Mehrbenutzerszenario.
Bei drahtlosen Kommunikationen werden Sendediversitätstechniken (Sendediversity-Techniken) verwendet, um die schädlichen Wirkungen von Fading (Abschwächung) zu mäßigen. Eine einfache Sendediversitätstechnik ist eine Verzögerungsdiversität, bei der das gleiche Signal von mehreren Antennen mit einer unterschiedlichen Verzögerung gesendet wird. Dies führt zu einem äquivalent eines Eingangskanals mit einer erhöhten Frequenzselektivität und deshalb einer erhöhten Frequenzdiversität – verglichen mit dem ursprünglichen Teilkanal von jeder Sende- zu jeder Empfangsantenne. Bei einem Orthogonalfrequenzteilungsmultiplexen (OFDM = Orthogonal Frequency Division Multiplexing) kann eine Frequenzdiversität, die in einen Sender eingebracht wird, durch einen Vorwärtsfehlerkorrekturdecodierer ausgenutzt werden, der in einem Empfänger angeordnet ist.
Ein Einbringen einer zusätzlichen Verzögerung bei Mehrträgersendesystemen jedoch, das häufig zum Erreichen einer Zeitdiversität erforderlich ist, erfordert ein längeres Schutzintervall, das folglich zu einer reduzierten Bandbreiteneffizienz führt. Falls das Schutzintervall nicht ausreichend lang ist, kann eine Zwischenträgerinterferenz auftreten. Ein Erhöhen der Länge des Schutzintervalls führt jedoch zu einer reduzierten Bandbreiteneffizienz, da das Schutzintervall nicht auf eine Informationssendung angewandt werden kann.
Eine erhöhte Frequenzselektivität, ohne das Schutzintervall zu überschreiten, kann erreicht werden, wobei eine zykli sche Verzögerungsdiversität eingebracht wird, wie es in: A. Dammann und S. Kaiser, „Standard conformable antenna diversity techniques for OFDM systems and its application to the DVB-T system", IEEE Globecom, Seiten 3100–3105, November 2001, in: A. Dammann und S. Kaiser, „Low complex standard conformable antenna diversity techniques for OFDM systems and its application to the DVB-T System", 4^th International ITG Conference an Source and Channel Coding, Seiten 253–259, Januar 2002, und in: A. Dammann, R. Raulefs und S. Kaiser, „Beamforming in combination with space-time diversity for broadband OFDM systems", IEEE Conference an Communications (ICC), Seiten 165–171, April 2002, beschrieben ist. Gemäß den Lehren der obigen Dokumente wird eine Verzögerung auf eine zyklische Weise eingebracht, derart, dass das Schutzintervall nicht überschritten wird.
Sendediversitätstechniken werden herkömmlicherweise bei einem Mehrbenutzerszenario angewandt, um ein Signal durch eine Mehrzahl von Kanälen hindurch zu senden, wobei das Sendesignal eine Mehrzahl von Signalströmen aufweist, die einer Mehrzahl von Benutzern zugeordnet sind. Bei einem Empfänger werden die Benutzerströme durch ein explizites Ausnutzen der Sendediversität getrennt, was durch ein Verarbeiten des Sendesignals geliefert wird.
Um eine Sendediversität zu erzeugen, kann eine zyklische Verzögerungsdiversität zum simultanen Senden von Daten von unterschiedlichen Sendeantennen angewandt werden, wobei jeder Datenstrom, der einer Sendeantenne zugeordnet ist, eine Verzögerung mit Bezug auf die anderen Datenströme aufweist. Bei dem Empfänger kann eine einzige Empfangsantenne oder können eine Mehrzahl von Empfangsantennen angewandt werden.
Um die verfügbare Bandbreite effizient auszunutzen, sollten die Charakteristika der angewandten Sendediversitätstechnik zum wirksamen Ausnutzen der vollen räumlichen Diversität berücksichtigt werden. Bei einem Mehrträgersendeszenario beispielsweise kann die angewandte Sendediversitätstechnik einen Einfluss auf Korrelationseigenschaften zwischen Teilträgern an dem Empfänger aufweisen. Wie es zuvor erwähnt ist, kann die räumliche Diversität in eine Frequenzdiversität transformiert werden, die durch den Decodierer aufgenommen werden kann.
Das Dokument mit dem Titel „Clustered OFDM with channel estimation for High Rate Wireless Data", von Ye Li u. a. (MDMUC 99) offenbart ein OFDMA-Schema, bei dem jeder Benutzer mehrere Cluster von Tönen an unterschiedlichen Positionen eines Breitbandkanals nutzt.
Bei einem Breitband-Orthogonalfrequenzteilungsmehrfachzugriffsystem (OFDMA-System; OFDMA = Orthogonal Frequency Division Multiple Access) wird die verfügbare Bandbreite durch mehrere Benutzer gemeinschaftlich verwendet. Gewöhnlich wird ein Blockfrequenzverschachtler angewandt, d. h. die Sendesymbole eines Benutzers werden Teilträgern mit einer gleichen Beabstandung zugewiesen, um eine Frequenzdiversität auszunutzen, derart, dass benachbarte Teilträger unterschiedlichen Benutzern zugeteilt sind. In Kombination mit der vorhergehend erwähnten, zyklischen Verzögerungsdiversität, bei der eine räumliche Diversität in unkorrelierten Kanalkoeffizienten benachbarter Teilträger, und daher in unkorrelierten Trägern, wiedergespiegelt ist, kann jedoch ein Frequenzblockverschachteln dazu führen, dass eine räumliche Diversität gar nicht ausgenutzt wird. Daher wird die verfügbare Bandbreite nicht effizient ausgenutzt, da für einen Benutzerstrom nach einem Decodieren eine erhöhte Bitfehlerrate auftritt.
Um die Leistungsfähigkeit des Systems zu verbessern, kann ein komplexeres Codierungsschema zum Codieren der unterschiedlichen Benutzerströme durch ein Einbringen einer erhöhten Redundanz angewandt werden. Dieser Ansatz leidet jedoch unter der Tatsache, dass die erhöhte Redundanz die Bandbreiteneffizienz reduziert. Die räumliche Diversität kann unter Betrachtung der Standarddiversitätstechniken auch durch ein Erhöhen einer Anzahl von Sende- und Empfangsantennen ausgenutzt werden. Besonders bei einem Mehrbenutzerszenario würde jedoch die erhöhte Anzahl von Empfangsantennen die Komplexität des gesamten Systems erhöhen, insbesondere eine Komplexität eines mobilen Empfängers.
Eine weitere Möglichkeit eines Verbesserns der Systemleistungsfähigkeit eines herkömmlichen Mehrträgersendesystems unter Verwendung von Diversitätstechniken besteht darin, eine Länge eines Schutzintervalls zu erhöhen, um Interferenzen zu reduzieren. Dieser Ansatz leidet jedoch unter einer reduzierten Bandbreiteneffizienz.
14 zeigt ein herkömmliches OFDMA-System (OFDMA = Orthogonal Frequency Division Multiple Access). Das OFDMA-System von 14 weist eine Mehrzahl von FEC-Codierern 1401 auf, die einen Eingang und einen Ausgang aufweisen, wobei die jeweiligen Ausgänge der Mehrzahl der FEC-Codierer 1401 mit einer Mehrzahl von Verschachtlern 1403 verbunden sind. Jeder der Mehrzahl der Verschachtlern 1403 weist einen Ausgang auf, der mit einem zugeordneten Abbilder 1405 zum Abbilden der diskreten Werte, die durch den jeweiligen Verschachtler 1403 geliefert werden, auf Signalraumvertreter gemäß einem gewählten Signalraumkonstellationsschema (Modulation) verbunden ist. In 14 führt der Abbilder 1405 beispielsweise eine QAM-(QAM = Quadrate Amplitude Modulation) oder PSK-(PSK = Phase Shift Keying)Modulation durch. Jeder der Mehrzahl von Abbildern 1405 weist einen Ausgang auf, der mit einem Verschachtler 1407 verbunden ist, der eine Mehrzahl von Ausgängen aufweist, die mit einem IFFT-Block 1409 verbunden sind (IFFT = Inverse Fast Fourier Transform = inverse schnelle Fourier-Transformation). Der IFFT-Block 1409 weist eine Mehrzahl von Ausgängen 1411 zum Liefern eines modulierten Mehrträgersignals auf.
Jeder der FEC-Codierer 1401 empfängt ein entsprechendes Benutzersignal, wobei in 14 Benutzer 1 und Benutzer U abgebildet sind. Bei einem herkömmlichen OFDMA-System von 14 werden die verfügbaren Teilträger durch ein Verwenden des Verschachtlers 1407 zum Verteilen der Symbole eines Benutzersignals auf Teilträger mit einer festen Beabstandung, um eine Diversität auszunutzen, einem speziellen Benutzer zugeordnet. Falls eine zyklische Verzögerungsdiversität angewandt wird, kann ein derartiges Blockverschachteln einen Fehler einbringen, da die Korrelationseigenschaften von Teilträgern nicht berücksichtigt werden. In 14 sind die Teilträger s = 0, 3, 7, ... Benutzer 1 zugeteilt. Jedoch kann Benutzer 1 die räumliche Diversität nicht vollständig aufnehmen, wenn die angewandte Technik einer räumlichen Diversität eine Korrelation zwischen den Trägern einbringt, die Benutzer 1 zugeteilt sind. Ein weiterer Nachteil des Systems von 14 besteht darin, dass die Frequenzselektivität des Kanals nicht berücksichtigt werden kann, da ein festes Zuteilungsschema verwendet wird. Deshalb nutzen die herkömmlichen OFDMA-Systeme die Frequenzdiversität nicht vollständig aus, was in einer reduzierten Leistungsfähigkeit mit Bezug auf eine Bandbreiteneffizienz resultiert.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Konzept für ein effizientes Mehrbenutzer-Mehrträgersendeschema zu schaffen.
Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung zum Liefern eines modulierten Mehrträgersignals gemäß Anspruch 1 oder durch eine Vorrichtung zum Erzeugen eines ersten und eines zweiten Sendesignals gemäß Anspruch 15 oder durch eine Vorrichtung zum Extrahieren von Werten einem ersten Benutzersignal entsprechend gemäß Anspruch 19 oder durch ein Verfahren zum Liefern eines modulierten Mehrträgersignals gemäß Anspruch 32 oder durch ein Verfahren zum Erzeugen eines ersten und eines zweiten Sendesignals gemäß Anspruch 33 oder durch ein Verfahren zum Extrahieren von Werten einem ersten Benutzer signal entsprechend gemäß Anspruch 34 oder durch ein Computerprogramm gemäß Anspruch 35 gelöst.
Die vorliegende Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass bei einem Mehrträgersendeszenario eine Mehrbenutzersendung unter Verwendung von Diversitätstechniken durch ein explizites Ausnutzen der Korrelationseigenschaften der Teilträger, die durch das Mehrträgermodulationsschema verwendet werden, wirksam durchgeführt werden kann. Insbesondere wurde herausgefunden, dass die räumliche Diversität effizient ausgenutzt werden kann, wenn eine Anzahl von Werten entsprechend einem ersten Benutzersignal einem Satz von Trägerfrequenzen zugewiesen ist, so dass bei dem Empfänger jeweilige benachbarte Träger unkorreliert sind. Wenn ein Diversitätsschema mit zyklischer Verzögerung verwendet wird, dann können die zyklischen Verzögerungen gewählt sein, derart, dass ein Satz von aufeinander folgenden Trägern zum Senden des ersten Benutzersignals eingesetzt wird und ein zweiter Satz von aufeinander folgenden Trägern zum Senden eines zweiten Benutzersignals eingesetzt wird, unter der Voraussetzung, dass die jeweiligen benachbarten Teilträger unkorreliert sind.
Gemäß der vorliegenden Erfindung sind alle Benutzersignalwerte einer Mehrzahl von Benutzern vorbestimmten Teilträgern zugeteilt, beispielsweise einem Satz von aufeinander folgenden Trägern oder einer Mehrzahl von Sätzen von aufeinander folgenden Trägern. Daher ist jedes Benutzersignal einem oder mehreren Sätzen von Trägern (Trägerfrequenzen), jedem Satz oder einer Anzahl von aufeinander folgenden Trägern zugeteilt, wobei zwei benachbarte Träger unkorreliert sind. Wenn eine zyklische Verzögerungsdiversität als ein räumliches Diversitätsschema für eine Mehrbenutzersendung verwendet wird, wird die räumliche Diversität an dem Empfänger in eine Frequenzdiversität transformiert und kann vollständig ausgenutzt werden, da die jeweiligen zwei benachbarten Träger, die einem jeweiligen Benutzersignal zugeteilt sind, unkorreliert sind. Simultan kann auch eine Frequenzdiversität ausgenutzt werden, da die Sätze von Trägern, die einem Benutzer oder einer Mehrzahl von Benutzern zugeteilt sind, unabhängig innerhalb der verfügbaren Bandbreite platziert sein können.
Abhängig von den Kanalcharakteristika, beispielsweise von einer Kanaldämpfung, können zudem die diskreten Werte eines Benutzersignals verschachtelt oder codiert werden, bevor dieselben dem jeweiligen Satz von aufeinander folgenden Trägern zugeteilt werden. Auf diese Weise kann jeder Satz von Trägern frei und unabhängig an die Kanalcharakteristika angepasst werden. Deshalb kann bei dem Empfänger die Frequenzdiversität vollständig ausgenutzt werden.
Es ist ein Vorteil der vorliegenden Erfindung, dass die räumliche Diversität zum simultanen Senden einer Mehrzahl von Mehrbenutzersignalen vollständig ausgenutzt werden kann, ohne die Komplexität des Empfängers zu erhöhen. Ferner kann selbst eine einzige Antenne bei dem Empfänger verwendet werden, da eine räumliche Diversität durch das erfindungsgemäße Trägerzuteilungsschema in eine Frequenzdiversität transformiert wird. Deshalb kann eine Anzahl von empfangenen Signalen, die verarbeitet werden sollen, reduziert werden, was eine Reduzierung von Signalverarbeitungsressourcen ergibt, die zum Abrufen des entsprechenden Benutzersignals erforderlich sind.
Es ist ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung, dass ein Benutzersignal unterschiedlichen Teilträgern zugeteilt sein kann, derart, dass jeder Benutzer eine Frequenzdiversität und eine räumliche Diversität simultan ausnutzen kann.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann die zyklische Verzögerung gewählt sein, derart, dass benachbarte Teilträger unkorreliert sind. Eine Verschachtelungsstrategie stellt sicher, dass die vollständige räumliche Diversität unter Verwendung von Vorwärtsfehlerkorrekturcodes begrenzter eingeschränkter Länge ausgenutzt werden kann.
Es ist ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung, dass das erfindungsgemäße Trägerzuteilungsschema einfach ist, so dass weder komplizierte, d. h. rekursive Berechnungen, noch eine zeitraubende Systemanpassung erforderlich sind.
Die vorliegende Erfindung liefert ferner eine Verschachtelungsstrategie, die garantiert, dass der maximal mögliche Diversitätsvorteil gegenüber dem Standardansatz erhalten wird. Das erfindungsgemäße Verschachtelungsschema weist eine geringe Komplexität auf, da die Entscheidung mit Bezug auf die Träger, die zugeteilt werden sollen, von einer Auswertung von Kanalcharakteristika abgeleitet ist, die für gewöhnlich bei dem Mehrträgerempfänger bekannt sind.
Um eine effiziente Ausnutzung der räumlichen Diversität auch bei frequenzselektiven Kanälen mit unbekannter Verzögerungsausbreitung zu gewährleisten, kann die zyklische Verzögerung angepasst sein, um die erforderliche niedrige Korrelationseigenschaft zwischen Teilträgern zu erreichen. Das erfindungsgemäße zyklische Verzögerungsschema bewirkt, dass wirksame Kanalkoeffizienten von benachbarten Teilträgern eine geringe Korrelation aufweisen, während nicht benachbarte Teilträger eine hohe Korrelation aufweisen können, so dass eine vollständige räumliche Diversität effizient ausgenutzt werden kann.
Weitere Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung sind mit Bezug auf die folgenden Figuren detailliert beschrieben, bei denen:
1 ein Blockdiagramm einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Liefern eines modulierten Mehrträgersignals gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
2 ein Blockdiagramm einer Vorrichtung zum Liefern eines modulierten Mehrträgersignals gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
3 ein Blockdiagramm einer Vorrichtung zum Liefern eines modulierten Mehrträgersignals gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
4 das erfindungsgemäße Trägerzuteilungsschema darstellt;
5 eine zyklische Verzögerungsdiversität bei einem codierten OFDM (Sender) darstellt;
6 eine zyklische Verzögerungsdiversität bei einem codierten OFDM (Empfänger) darstellt;
7A einen Fading-Kanal und die entsprechende codierte Fehlerrate darstellt;
7B den Kanal von 7a, der durch eine zyklische Verzögerungsdiversität transformiert ist, und die entsprechende codierte Fehlerrate zeigt;
8A ein Modell eines Kommunikationskanals zeigt;
8B ein äquivalentes SIMO-Kanalmodell zeigt, das eine zyklische Verzögerungsdiversität verwendet;
8C ein äquivalentes SIMO-Kanalmodell zeigt, das eine weitere zyklische Diversität verwendet;
9 eine Kanalfrequenzantwort zeigt;
10 eine Korrelationsfunktion für eine zyklische Verzögerungsdiversität mit zwei Sendeantennen gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt;
11 eine Korrelationsfunktion für eine zyklische Verzögerungsdiversität unter Verwendung von zwei Sendeantennen in dem Fall eines frequenzselektiven Kanals zeigt;
12 eine Vorrichtung zum Erzeugen eines ersten und eines zweiten Sendesignals gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
13 ein Blockdiagramm einer Vorrichtung zum Extrahieren von Werten gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
14 ein Blockdiagramm eines herkömmlichen OFDM-Schemas zeigt.
1 zeigt ein Blockdiagramm einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, die ein moduliertes Mehrträgersignal aus einem ersten Benutzersignal und einem zweiten Benutzersignal liefert, gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Die Vorrichtung von 1 weist einen Eingang 101 zum Empfangen des ersten Benutzersignals und Empfangen des zweiten Benutzersignals auf. Der Eingang 101 weist einen ersten Eingangsanschluss 103 und einen zweiten Eingangsanschluss 105 auf, die beide parallel angeordnet sind. Der erste Eingangsanschluss 103 weist einen Eingang 107 zum Empfangen des ersten Benutzersignals und einen Ausgang 109 zum Ausgeben von Werten des ersten Benutzersignals auf. Der zweite Eingangsanschluss 105 weist einen Eingang 111 zum Empfangen des zweiten Benutzersignals 113 zum Ausgeben von Werten des zweiten Benutzersignals auf.
Die Ausgänge 109 des ersten Eingangsanschlusses 103 und 113 des zweiten Eingangsanschlusses 115 sind parallel mit einem Zuweiser 115 gekoppelt. Der Zuweiser 115 weist eine Mehrzahl von Ausgängen auf, die mit einem Mehrträgermodulator 117 gekoppelt sind, der einen Ausgang 119 zum Ausgeben eines modulierten Mehrträgersignals aufweist.
1 stellt einen erfindungsgemäßen Ansatz dar, bei dem zwei Benutzer einer Mehrzahl von Benutzern gezeigt sind. Das erste Benutzersignal, das zu dem ersten Eingangsanschluss 103 geliefert wird, ist einem ersten Benutzer zugeordnet und das zweite Benutzersignal, das zu dem zweiten Eingangsanschluss 105 geliefert wird, einem zweiten Benutzer. Der Begriff „Benutzer" beschreibt ein Szenario, bei dem die Benutzersignale physischen Entitäten zugeordnet sind. Alternativ kann der Begriff „Benutzer" ein Szenario definieren, bei dem unterschiedliche Benutzersignale unterschiedlichen Diensten, beispielsweise einem E-Mail- oder einem Videostrom, die gesendet werden sollen, zugeordnet sind. Der erste Eingangsanschluss 103 ist lediglich an dem ersten Benutzersignal wirksam und der zweite Eingangsanschluss 105 ist lediglich an dem zweiten Benutzersignal wirksam. In anderen Worten ausgedrückt, werden die unterschiedlichen Signalströme, die unterschiedlichen Benutzersignalen zugeordnet sind, getrennt verarbeitet und die Verarbeitung wird auf parallele Weise durchgeführt.
Der erste Eingangsanschluss 103 empfängt das erste Benutzersignal und gibt Werte oder verarbeitete Werte des ersten Benutzersignals aus, die durch [x(1), ..., x(n)] bezeichnet sind, wobei n eine Anzahl von Werten oder verarbeiteten Werten des ersten Benutzersignals bezeichnet. Der zweite Eingangsanschluss 105 ist ähnlich wirksam. Das zweite Benutzersignal wird in Werte des zweiten Benutzersignals transformiert, die durch [y(1), ..., y(m)] bezeichnet sind, wobei m eine Anzahl von Werten des zweiten Benutzersignals oder die Anzahl von verarbeiteten Werten des zweiten Benutzersignals bezeichnet. Der Allgemeingültigkeit halber sei angenommen, das die Anzahl von Werten des ersten Benutzersignals oder die Anzahl von Werten des verarbeiteten ersten Benutzersignals, das durch den ersten Eingangsanschluss 103 geliefert wird, sich von der Anzahl von Werten oder verarbeiteten Werten des zweiten Benutzersignals unterscheidet, das durch den zweiten Eingangsanschluss 105 geliefert wird. Die Werte des ersten Benutzersignals und die Werte des zweiten Benutzersignals (oder verarbeitete Versionen derselben) werden zu dem Zuweiser 115 geliefert, der zum Zuweisen der Werte des ersten Benutzersignals oder verarbeiteten Version derselben zu einem ersten Satz von Trägern mit aufeinander folgenden Trägerfrequenzen und zum Zuweisen von Werten des zweiten Benutzersignals oder verarbeiteten Werten des zweiten Benutzersignals einem zweiten Satz von Trägern mit aufeinander folgenden Trägerfrequenzen wirksam ist. Die aufeinander folgenden Trägerfrequenzen sind durch eine Anzahl von Trägern bestimmt, die durch das zugrunde liegende Mehrträgermodulationsschema verwendet werden. Die Anzahl von Trägern definiert eine verfügbare Bandbreite für eine Signalsendung.
Der Zuweiser 115 ist wirksam, um den ersten Satz von Trägern und den zweiten Satz von Trägern unabhängig innerhalb der verfügbaren Bandbreite zuzuteilen. Wie es in 1 gezeigt ist, werden die Werte des zweiten Benutzersignals dem ersten Satz von Trägern mit aufeinander folgenden Trägerfrequenzen beginnend bei einer ersten Trägerfrequenz zugewiesen. Im Gegensatz dazu werden die Werte des ersten Benutzersignals dem zweiten Satz von Trägern mit aufeinander folgenden Trägerfrequenzen beginnend bei einer zweiten Trägerfrequenz zugewiesen, die höher oder niedriger als die erste Trägerfrequenz sein kann. Alternativ können die Werte des ersten Benutzersignals dem ersten Satz von Trägern zugewiesen werden und die Werte des zweiten Benutzersignals können dem zweiten Satz von Trägern zugewiesen werden. Die Ausgänge des Zuweisers liefern ein Mehrträgersignal, das Werte des ersten Benutzersignals oder verarbeitete Werte des ersten Benutzersignals, die aufeinander folgenden Trägerfrequenzen des zweiten Satzes von Trägern zugeteilt sind, und die Werte des zweiten Benutzersignals umfasst, die aufeinander folgenden Trägerfrequenzen des ersten Satzes von Trägern zugeteilt sind.
Der Mehrträgermodulator 117 moduliert simultan das Mehrträgersignal, z. B. die Werte, die dem ersten Satz von aufeinander folgenden Trägerfrequenzen zugewiesen sind, und Werte, die dem zweiten Satz von aufeinander folgenden Trägerfrequenzen zugewiesen sind. Nach der Modulation wird ein moduliertes Mehrträgersignal über den Ausgang 119 geliefert. Falls das modulierte Mehrträgersignal von 1 ein moduliertes Basisband-Mehrträgersignal ist, dann kann der Ausgang 119 über einen Analog/Digital-Wandler zum Liefern eines Bandpasssignals gekoppelt sein.
2 zeigt ein Blockdiagramm einer Vorrichtung zum Liefern eines modulierten Mehrträgersignals gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
In 2 wird ein Mehrbenutzerszenario mit einer Mehrzahl von Benutzern betrachtet, wobei zwei Benutzersignale explizit gezeigt sind. Die Vorrichtung von 2 weist den ersten Eingangsanschluss 203 und den zweiten Eingangsanschluss 205 auf, die parallel angeordnet sind. Der erste Eingangsanschluss 203 weist einen ersten Codierer 207 mit einem Ausgang auf, der mit einem ersten Verschachtler 209 verbunden ist. Der erste Verschachtler 209 weist einen Ausgang auf, der mit einem Abbilder 211 verbunden ist, der einen Ausgang 213 aufweist. Der erste Eingangsanschluss bestimmt einen ersten Signalweg, wobei ein zweiter Signalweg, der zu dem ersten parallel ist, durch den zweiten Eingangsanschluss 205 bestimmt wird.
Der zweite Eingangsanschluss 205 weist einen zweiten Codierer 215 auf, der einen Eingang und einen Ausgang aufweist, wobei der Ausgang des zweiten Codierers 215 mit einem zweiten Verschachtler 217 gekoppelt ist. Der zweite Ver schachtler 217 weist einen Ausgang auf, der mit einem zweiten Abbilder 219 gekoppelt ist, der einen Ausgang 221 aufweist.
Die Ausgänge 213 des ersten Eingangsanschlusses und 221 des zweiten Anschlusses, die den ersten und zweiten Signalweg darstellen, die einem ersten und einem zweiten Benutzer einer Mehrzahl von Benutzern zugeordnet sind, sind mit einem Zuweiser 223 gekoppelt. Der Zuweiser 223 weist eine Mehrzahl von Ausgängen auf, die mit einem Mehrträgermodulator 225 gekoppelt sind, der einen Ausgang 227 aufweist.
Der erste Codierer 207 kann ein Vorwärtsfehlerkorrekturcodierer (FEC-Codierer; FEC = Forward Error Correction) zum Codieren der Werte des ersten Benutzersignals und zum Liefern der codierten Werte des ersten Benutzersignals als die Werte des ersten Benutzersignals sein. Der zweite Codierer 215 (FEC-Codierer) ist zum Codieren der Werte des zweiten Benutzersignals wirksam, um die codierten Werte des zweiten Benutzersignals als die Werte des zweiten Benutzersignals zu liefern.
Der erste Codierer 207 und der zweite Codierer 215 führen ein Codierschema durch, das eine Redundanz in das jeweilige Benutzersignal einbringt. Der erste und der zweite Codierer 207 und 215 können wirksam sein, um beispielsweise eine Reed-Salomon-Codierung (RS-Codierung) oder eine Faltungscodierung durchzuführen. Die codierten Werte, die durch den ersten Codierer 207 geliefert werden, werden zu dem ersten Verschachtler 209 zum Verschachteln der Werte des ersten Benutzersignals und zum Liefern der verschachtelten Werte des ersten Benutzersignals als die Werte des ersten Benutzersignals geliefert.
Entsprechend weist der zweite Eingangsanschluss 205 den zweiten Verschachtler 217 zum Verschachteln der Werte des zweiten Benutzersignals und zum Liefern der verschachtelten des zweiten Benutzersignals als die Werte des zweiten Benutzersignals auf. Sowohl der Verschachtler 209 als auch 217 können Blockverschachtler sein.
Der erste Eingangsanschluss 203 weist ferner den Abbilder 211 zum Abbilden aufeinander folgender Werte des ersten Benutzersignals auf eine Anzahl von aufeinander folgenden Signalraumvertretern einer vorbestimmten Signalraumkonstellation zum Erhalten der Anzahl von aufeinander folgenden Signalraumvertretern des ersten Benutzersignals als verarbeitete Werte des ersten Benutzersignals auf. Entsprechend weist der zweite Eingangsanschluss 205 den Abbilder 219 zum Abbilden aufeinander folgender Werte des ersten Benutzersignals auf eine Anzahl von aufeinander folgenden Signalraumvertretern einer vorbestimmten Signalraumkonstellation auf, um die Anzahl von aufeinander folgenden Signalraumvertretern des zweiten Benutzersignals als verarbeitete Werte des zweiten Benutzersignals zu erhalten.
Die vorbestimmten Signalraumkonstellationen, die durch den jeweiligen Abbilder 211 und/oder 219 verwendet werden, gehören zu einem PSK-Schema, einem QAM-Schema (QAM = quadrature amplitude modulation) oder zu einem PAM-Schema (PAM = pulse amplitude modulation). Somit werden die aufeinander folgenden Werte des ersten Benutzersignals, die durch den Verschachtler 209 geliefert werden, erstens in eine Anzahl von Gruppen unterteilt, die aufeinander folgende Werte umfassen, und zweitens wird jede Gruppe, die aus beispielsweise vier Werten besteht, auf einen Signalraumvertreter abgebildet, der z. B. eine Phase und eine Amplitude eines sich ergebenden Vektors in dem Signalraum beschreibt. Jeder der Abbilder 211 und/oder 219 liefert die Anzahl von aufeinander folgenden Signalraumvertretern als die Anzahl von verarbeiteten Werten des ersten Benutzersignals und als die Anzahl von verarbeiteten Werten des zweiten Benutzersignals. Falls eine komplexwertige Signalraumkonstellation, beispielsweise QAM, verwendet wird, dann können alle verarbeiteten Werte komplex sein, das heißt, dass jeder verarbeitete Wert zwei Werte umfasst, wobei der erste einen realen Teil kennzeichnet und der zweite einen imaginären Teil des betrachteten verarbeiteten Werts kennzeichnet.
An diesem Punkt ist anzumerken, dass der Verschachtler 209 und/oder 217 optional ist. Ferner sind die Codierer 207 und 215 optional, da das Codieren und Verschachteln anderswo durchgeführt werden kann, so dass das erste Benutzersignal und das zweite Benutzersignal, die in 2 gezeigt sind, als bereits codierte und verschachtelte Benutzersignale empfangen werden.
Der Zuweiser 223 ist ähnlich dem Zuweiser 215 von 2 wirksam. Zusätzlich weist der Zuweiser 223 von 2 verarbeitete Werte, die durch den Abbilder 211 geliefert werden, einer Mehrzahl von Sätzen von aufeinander folgenden Trägern zu, wobei eine Gesamtanzahl von Trägern, die durch die Mehrzahl von Sätzen von aufeinander folgenden Trägern gebildet ist, gleich der Anzahl von verarbeiteten Werten ist, die dem ersten Benutzersignal zugeordnet sind. In 2 sind zwei Sätze von aufeinander folgenden Trägern, Satz A und Satz B, gezeigt, die jeweils aus aufeinander folgenden Trägern bestehen. Beispielsweise ist der Zuweiser 223 wirksam, um eine erste Anzahl von verarbeiteten Werten den Trägern des Satzes A und eine zweite Anzahl von verarbeiteten Werten des ersten Benutzersignals dem Satz B zuzuweisen. Um eine Frequenzdiversität auszunutzen und Kanalfluktuationen zu berücksichtigen, können der Satz A und der Satz B innerhalb der verfügbaren Bandbreite, die durch die Trägerfrequenzen des verwendeten Mehrträgermodulationsschemas bestimmt ist, frei platziert sein. Die erste Anzahl von verarbeiteten Werten und die zweite Anzahl von verarbeiteten Werten können unterschiedlich sein. Alternativ können beide Anzahlen von verarbeiteten Werten gleich sein, so dass der Satz A und der Satz B die gleiche Anzahl von Trägerfrequenzen aufweisen.
Entsprechend teilt der Zuweiser 223 eine erste Anzahl von verarbeiteten Werten, die durch den Abbilder 219 geliefert werden, beispielsweise einem Satz C von aufeinander folgenden Trägern und eine zweite Anzahl von verarbeiteten Werten des zweiten Benutzersignals einem Satz D von aufeinander folgenden Trägern zu.
Jeder Ausgang der Mehrzahl von Ausgängen des Zuweisers 223 liefert einen Signalraumvertreter als einen verarbeiteten Wert zu dem Mehrträgermodulator 225. In dem Fall eines OFDM-Sendeschemas ist der Mehrträgermodulator 225 wirksam, um eine inverse schnelle Fourier-Transformation (IFFT) durchzuführen, um das Frequenzbereichssignal, das durch den Zuweiser 223 geliefert wird, in ein Zeitbereichssignal zu transformieren, das durch den Ausgang 227 des Mehrträgermodulators 225 geliefert wird. In diesem Fall ist das Zeitbereichssignal das Mehrträgersignal, das gesendet werden soll. Der Mehrträgermodulator 225 kann wirksam sein, um eine inverse Fourier-Transformation (IFT), eine inverse schnelle Fourier-Transformation (IFFT) oder eine inverse diskrete Fourier-Transformation (IDFT) durchzuführen, um das modulierte Mehrträgersignal zu erhalten.
Um eine räumliche Diversität aufzunehmen, teilt die Vorrichtung von 2 jedem Benutzer Gruppen von beispielsweise S benachbarten Teilträgern zu, wobei S die erste Anzahl und die zweite Anzahl bezeichnet, wenn beide Anzahlen gleich sind. Die Anzahl S von Teilträgern pro Gruppe ist durch die Anzahl von unterschiedlichen Kanalzuständen bestimmt, die später beschrieben werden. Eine zusätzliche gruppenweise Frequenzverschachtelung, die durch die Verschachtier 209 und 217 durchgeführt wird, ermöglicht eine Ausnutzung einer Frequenzdiversität aufgrund der Frequenzselektivität des Kanals.
In 3 ist eine Vorrichtung zum Liefern eines Mehrträgersignals gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung gezeigt. Der Zweckmäßigkeit halber sind Komponenten in 3, die vorhergehend beschriebenen Komponenten ähnlich sind, die gleichen Bezugszeichen zugewiesen und sind unterschiedlichen Komponenten unterschiedliche Bezugszeichen zugewiesen.
Ungleich der Vorrichtung von 2 weist die in 3 gezeigte Vorrichtung einen ersten Selektor 301 auf, der mit dem Ausgang des Decodierers 307 gekoppelt ist. Der Selektor 301 weist einen ersten Ausgang 303 und einen zweiten Ausgang 305 auf. Der erste Ausgang 303 ist mit einem Verschachtler 307 gekoppelt und der zweite Ausgang 305 ist mit einem weiteren Verschachtler 309 gekoppelt. Der Verschachtler 307 weist einen Ausgang auf, der mit einem Abbilder 311 gekoppelt ist, und der weitere Verschachtler 309 weist einen Ausgang auf, der mit einem weiteren Abbilder 313 gekoppelt ist. Der Abbilder 311 weist einen Ausgang 315 auf und der Abbilder 313 weist einen Ausgang 317 auf.
Entsprechend ist der Ausgang des Decodierers 205 mit einem zweiten Selektor 309 gekoppelt, der einen ersten Ausgang 321 und einen zweiten Ausgang 303 aufweist. Der erste Ausgang 321 ist mit einem Verschachtler 325 gekoppelt und der zweite Ausgang 323 ist mit einem Verschachtler 327 gekoppelt. Jeder der Verschachtler 325 und 327 weist einen Ausgang auf, wobei der Ausgang des Verschachtlers 325 mit einem Abbilder 329 gekoppelt ist und wobei der Ausgang des Verschachtlers 327 mit einem Abbilder 331 gekoppelt ist. Der Abbilder 329 weist einen Ausgang 333 auf und der Abbilder 331 weist einen Ausgang 335 auf.
Die Ausgänge 325, 327, 333 und 335 des jeweiligen Abbilders sind mit einem Zuweiser 337 gekoppelt, der eine Mehrzahl von Ausgängen aufweist, die mit dem Mehrträgermodulator 225 gekoppelt sind, der den Ausgang 227 aufweist.
Der erste Decodierer 207 empfängt das erste Benutzersignal und liefert decodierte erste Benutzerwerte als erste Benutzerwerte. Die ersten Benutzerwerte werden zu dem ersten Selektor 301 geliefert, der zum Liefern eines Stroms von ausgewählten Werten des ersten Benutzersignals über den ersten Ausgang 303 als die Werte des ersten Benutzersignals durch ein Auswählen jedes S-ten Wertes des ersten Benutzersignals beginnend bei einem Wert mit einem Ordnungsindex und zum Liefern eines weiteren Stroms von ausgewählten Werten des ersten Benutzersignals als weitere Werte des ersten Benutzersignals über den zweiten Ausgang 305 durch ein Auswählen jedes S-ten Werts des ersten Benutzersignals beginnend bei einem weiteren Wert mit einem weiteren Ordnungsindex, der sich von dem ersten Ordnungsindex unterscheidet, wirksam ist.
Entsprechend liefert der zweite Selektor 319 einen Strom von ausgewählten Werten des zweiten Benutzersignals als die Werte des zweiten Benutzersignals durch ein Auswählen jedes S-ten Wertes des zweiten Benutzersignals beginnend bei einem Wert mit einem Ordnungsindex und liefert einen weiteren Strom von ausgewählten Werten des zweiten Benutzersignals als weitere Werte des zweiten Benutzersignals durch ein Auswählen jedes S-ten Werts des ersten Benutzersignals beginnend bei einem weiteren Wert, der einen weiteren Ordnungsindex aufweist, der sich von dem Ordnungsindex unterscheidet.
Mit anderen Worten sind der erste Selektor 301 und der zweite Selektor 319 zum Liefern einer Anzahl von Strömen von ausgewählten Werten des ersten Benutzersignals bzw. einer Anzahl von Strömen von ausgewählten Werten des zweiten Benutzersignals durch ein Sammeln jedes S-ten Werts des betrachteten Benutzersignals zu einem zugeordneten Strom wirksam. In 3 sind lediglich zwei Ströme gezeigt, nämlich der Strom und der weitere Strom der Werte des ersten und des zweiten Benutzersignals.
Beispielsweise handelt es sich bei dem ersten Selektor 301 und dem zweiten Selektor 319 um Multiplexer.
Der Strom, der durch den ersten Ausgang 303 geliefert wird, wird durch den Verschachtler 307 verschachtelt und der weitere Strom, der durch den zweiten Ausgang 305 geliefert wird, wird durch den Verschachtler 309 verschachtelt. Entsprechend werden der Strom und der weitere Strom, die dem zweiten Benutzersignal zugeordnet sind, durch den Verschachtler 325 und den weiteren Verschachtler 327 verschachtelt. Der Verschachtler 307 ist zum Verschachteln der Werte des ersten Benutzersignals wirksam, die dem Strom von Werten zugeordnet sind, und der weitere Verschachtler 309 ist zum Verschachteln der weiteren Werte des ersten Benutzersignals wirksam, die dem weiteren Strom zugeordnet sind. Die verschachtelten Werte und weitere Werte, die durch die Verschachtler 307 und 309 geliefert werden, werden getrennt als Werte des ersten Benutzersignals und als weitere Werte des ersten Benutzersignals zu dem Abbilder 311 und 313 geliefert.
Ein ähnlicher Betrieb wird durch den Verschachtler 325 und den weiteren Verschachtler 327 durchgeführt, die einem Signalweg zugeordnet sind, der dem zweiten Benutzer zugewiesen ist.
Die Abbilder 311, 313, 329 und 339 sind wirksam, um eine Anzahl von aufeinander folgenden Signalraumvertretern der Werte des ersten Benutzersignals als verarbeitete Werte des ersten Benutzersignals, der weiteren Werte des ersten Benutzersignals als weitere verarbeitete Werte des ersten Benutzersignals, der Werte des zweiten Benutzersignals als verarbeitete Werte des zweiten Benutzersignals und weiterer Werte des zweiten Benutzersignals als weitere verarbeitete Werte des zweiten Benutzersignals zu liefern.
Es ist zu beachten, dass der erste Eingangsanschluss der in 3 gezeigten Vorrichtung durch den ersten Selektor 301, den Verschachtler 307 und einen weiteren Verschachtler 309 und durch den Abbilder 311 und den weiteren Abbilder 313 gebildet ist. Entsprechend weist der zweite Eingangsan schluss den zweiten Selektor 319, den Verschachtler 325 und den weiteren Verschachtler 327, den Abbilder 329 und den weiteren Abbilder 331 auf. Ferner sind die Abbilder 311, 313, 329 und 339 in der gleichen Weise wirksam wie der Abbilder, der oben in Verbindung mit dem in 2 gezeigten Ausführungsbeispiel erörtert ist.
Der Zuweiser 337 ist zum Zuweisen einer Anzahl von Werten des ersten Benutzersignals (der Anzahl von aufeinander folgenden Signalraumvertretern, die durch den Abbilder 311 geliefert werden) einem ersten Satz von Trägerfrequenzen mit der Anzahl von aufeinander folgenden Trägerfrequenzen wirksam. Folglich weist der Zuweiser 337 die Anzahl von aufeinander folgenden weiteren Werten des ersten Benutzersignals (die Anzahl von aufeinander folgenden Signalraumvertretern, die durch den Abbilder 313 geliefert werden) einem dritten Satz von Trägerfrequenzen zu, der die Anzahl von aufeinander folgenden Trägerfrequenzen aufweist. Wie es in 3 gezeigt ist, sind der erste Satz von Trägerfrequenzen und der dritte Satz von Trägerfrequenzen, obwohl dieselben für eine Sendung des ersten Benutzersignals verwendet werden, unabhängig voneinander innerhalb der verfügbaren Bandbreite platziert, die durch die verwendeten Trägerfrequenzen des zugrunde liegenden Mehrträgermodulationsschemas bestimmt ist.
Entsprechend weist der Zuweiser 337 die Anzahl von Werten des zweiten Benutzersignals (aufeinander folgende Signalraumvertreter, die durch den Abbilder 329 geliefert werden) einem zweiten Satz von Trägerfrequenzen zu, der die Anzahl von aufeinander folgenden Trägerfrequenzen aufweist. Die Anzahl von weiteren Werten des zweiten Benutzersignals (die Anzahl von aufeinander folgenden Signalraumvertretern, die durch den Abbilder 331 geliefert werden) wird der Anzahl von aufeinander folgenden Trägerfrequenzen des vierten Satzes von Trägerfrequenzen zugeteilt.
Bei einem Empfänger nimmt beispielsweise ein Faltungscode die maximale Diversität auf, falls aufeinander folgende Codebits über unkorrelierte Teilträger gesendet werden, wie es in Verbindung mit den Ausführungsbeispielen erörtert ist, die in 1, 2 und 3 gezeigt sind. Gemäß der vorliegenden Erfindung wird der Strom von Codebits in S Ströme geteilt. Die Bits in jedem Strom werden optional verschachtelt und auf Konstellationselemente eines Modulationsschemas abgebildet, d. h. QAM. Die Anzahl S von Strömen ist durch die Anzahl von unterschiedlichen Kanalzuständen gegeben.
Die in 3 gezeigte Vorrichtung stellt einen Sender dar, der das oben beschriebene erfindungsgemäße Konzept ausnutzt. Die Bits jedes Benutzers werden durch einen Vorwärtsfehlerkorrekturcode codiert. Ein Seriell-zu-Parallel-Wandler teilt den Strom von Codebits in S-Ströme, wobei S die Anzahl von Trägerfrequenzen bezeichnet, die durch einen jeweiligen Satz von Trägerfrequenzen gebildet sind. Das erste Bit wird einem Strom 1 zugewiesen, das zweite einem Strom 2 etc., wobei der Strom 1 und der Strom 2 den Strom und den weiteren Strom bezeichnen, die zuvor erwähnt wurden. Innerhalb jedes Stroms permutiert ein optionaler Bitverschachtler die Codebits vor einem Abbilden derselben zu Konstellationselementen eines digitalen Modulationsverfahrens, wie beispielsweise QAM oder PSK. Die Moulationssymbole (Signalraumdarstellungen) werden S benachbarten Teilträgern zugewiesen, wobei ein Strom immer dem S-ten Teilträger innerhalb einer Gruppe zugewiesen wird. Eine Beabstandung zwischen Gruppen eines speziellen Benutzers kann fest sein. In diesem Fall ist der Zuweiser 223 ein Gruppenweise-Frequenzblockverschachtler. Deshalb wird die Frequenzdiversität des ursprünglichen Kanals durch ein Verteilen von Gruppen über die gesamte Bandbreite erhalten, wohingegen eine räumliche Diversität durch ein Zuteilen der Ströme innerhalb einer Gruppe (eines Satzes) ausgenutzt wird, die auf benachbarten Teilträgern gesendet werden.
Optional kann die Zuweisung, die durch den Zuweiser 223 durchgeführt wird, von einem OFDM-Symbol (moduliertes Mehrträgersignal) zu dem nächsten geändert werden. Das heißt, die Teilträger 0, ..., S – 1 können bei einem ersten OFDM-Symbol einem ersten Benutzer (Benutzer 1), aber bei dem zweiten OFDM-Symbol einem zweiten Benutzer (Benutzer 2) zugewiesen werden.
Der Empfänger führt umgekehrte Vorgänge bezüglich diesen durch, die durch den Empfänger durchgeführt werden. Der Empfänger führt beispielsweise die Rückwärtsverschachtelungsvorgänge des Senders durch.
Wie es oben erwähnt ist, kann der erfindungsgemäße Zuweiser ferner wirksam sein, um den Wert, der dem ersten und/oder dem zweiten Benutzer zugeordnet ist, einem jeweiligen Satz von Trägerfrequenzen abhängig von Kanalcharakteristika, beispielsweise von einer Kanaltransferfunktion, zuzuweisen.
4 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Zuweisung des ersten Satzes von Trägerfrequenzen und des zweiten Satzes von Trägerfrequenzen zu Trägerfrequenzen, die einer Kanaltransferfunktion unterliegen, was in 4 als eine gestrichelte Linie gezeigt ist.
Der erste Satz von Trägerfrequenzen wird innerhalb einer Teilbandbreite zugeteilt, wobei die Kanaltransferfunktion eine geringe Dämpfung aufweist. Entsprechend wird der zweite Satz von Trägerfrequenzen innerhalb einer zweiten Teilbandbreite zugeteilt, wobei die Kanaltransferfunktion eine geringe Dämpfung aufweist. Zwischen der ersten und der zweiten Teilbandbreite ist die allgemeine Transferfunktion durch eine erhebliche Dämpfung gekennzeichnet. Falls beispielsweise ein erster Satz von Trägerfrequenzen innerhalb dieser Bandbreite zugeteilt würde, dann würde sich eine erhebliche Erhöhung eines Bitfehlerverhältnisses ergeben. Um dieses Szenario zu vermeiden, können die Sätze von Trägerfrequenzen auf eine Auswertung einer Kanalinformation hin zugeteilt werden.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Liefern eines Mehrträgersignals, wie dieselbe beispielsweise in 1 bis 4 betrachtet ist, ferner eine Einrichtung zum Liefern von Kanalinformationen hinsichtlich einer Kanalcharakteristik, beispielsweise der Kanaltransferfunktion, innerhalb einer Bandbreite aufweisen, die durch eine Anzahl von Trägern des Mehrträgermodulationsschemas bestimmt ist. In diesem Fall ist der Zuweiser wirksam, um auf der Basis der Kanalinformationen eine erste Trägerfrequenz des ersten Satzes von aufeinander folgenden Trägerfrequenzen zu bestimmen und/oder eine erste Trägerfrequenz des zweiten Satzes von aufeinander folgenden Trägerfrequenzen zu bestimmen.
Falls die Kanaltransferfunktion bekannt ist, dann kann jede Teilbandbreite beispielsweise durch ein Unterziehen der Kanaltransferfunktion einer Schwellenwertbewertung (Thresholding) bestimmt werden, um Trägerfrequenzen zu bestimmen, von denen erwartet wird, dass dieselben durch einen Kanaleinfluss weniger gestört werden als andere Trägerfrequenzen.
Wie es in Verbindung mit dem Ausführungsbeispiel von 3 erörtert ist, ist der erfindungsgemäße Zuweiser wirksam, um Werte des ersten Benutzersignals einem ersten Satz von Trägern mit aufeinander folgenden Trägerfrequenzen zuzuweisen, um weitere Werte eines ersten Benutzersignals einem dritten Satz von Trägern mit aufeinander folgenden Trägerfrequenzen zuzuweisen, um Werte des zweiten Benutzersignals einem zweiten Satz von Trägerfrequenzen zuzuweisen und um die weiteren Werte des zweiten Benutzersignals einem vierten Satz von Trägerfrequenzen mit aufeinander folgenden Trägerfrequenzen zuzuweisen. Falls eine Mehrzahl von Sätzen von Trägerfrequenzen einer Mehrzahl von Teilbandbreiten zugewiesen werden sollen, dann kann der erfindungsgemäße Zuweiser die Kanalinformationen, die durch die Einrichtung zum Liefern von Kanalinformationen geliefert werden, zum Bestimmen der ersten Trägerfrequenzen des jeweiligen Satzes von aufeinander folgenden Trägerfrequenzen des ersten, des zweiten, des dritten und des vierten Satzes von Trägerfrequenzen auf der Basis der Kanalinformationen ausnutzen.
Wie es in 3 gezeigt ist, ist der Mehrträgermodulator 225 zum simultanen Modulieren von Werten wirksam, die dem ersten Satz von aufeinander folgenden Trägerfrequenzen, dem zweiten Satz von aufeinander folgenden Trägerfrequenzen, dem dritten Satz von aufeinander folgenden Trägerfrequenzen und dem vierten Satz von aufeinander folgenden Trägerfrequenzen zugewiesen sind, um das modulierte Mehrträgersignal zu erhalten. Allgemein gesagt, kann der erfindungsgemäße Zuweiser eine Mehrzahl von Sätzen, die aufeinander folgende Trägerfrequenzen umfassen, zuweisen. Diese Mehrzahl von Sätzen von aufeinander folgenden Trägerfrequenzen wird gemäß der vorliegenden Erfindung simultan moduliert, um ein moduliertes Mehrträgersignal zu erhalten, das gesendet werden soll, wobei das modulierte Mehrträgersignal alle Benutzerströme auf eine überlagerte Weise umfasst.
Im Folgenden wird der zyklische Ansatz mit Bezug auf das erfindungsgemäße Konzept detailliert beschrieben, wobei ein Mehrfach-Eingang-Mehrfach-Ausgang-Kanal (MIMO-Kanal; MIMO = multiple-input-multiple-Output) mit NT Sendeantennen und NR Empfangsantennen betrachtet wird.
Eine Impulsantwort von der Sendeantenne n zu der Empfangsantenne m zu einer Zeit t ist gegeben durch den Vektor 1 × N_s h(nm)t = [h(nm)t (0), h(nm)t (1), ..., h(nm)t (D), 0, ..., 0],wobei D einen Speicher des Kanals bezeichnet.
Um das Prinzip einer zyklischen Verzögerungsdiversität zu erläutern, wird Bezug auf 5 genommen.
Die Vorrichtung in 5 zeigt den Codierer 401, der mit dem Verschachtler 403 gekoppelt ist. Der Ausgang des Verschachtlers 403 ist mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung 501 zum Liefern des Mehrträgersignals gekoppelt. Verglichen mit dem in 4 gezeigten Ausführungsbeispiel umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung 501 den Demultiplexer 405, die Anzahl von Verschachtlern 407, die Anzahl von Codierern 409 und den Zuweiser 411. Das Mehrträgersignal wird zu dem Transformator 413 geliefert. Das transformierte Signal wird an dem Multiplizierungspunkt 415 zu einer Anzahl von Kopien des transformierten Signals multipliziert, wobei die Anzahl von Kopien der Anzahl von Sendeantennen 425 entspricht.
Wie es in 5 dargestellt ist, ist das Signal, das über den Signalweg 417 geliefert wird, identisch mit dem transformierten Signal, das durch den Transformator 513 geliefert wird. Aufgrund der Verschiebung, die durch die Einrichtung 422 eingebracht wird, wird die Kopie des transformierten Signals, die über den Signalweg 421 geliefert wird, um einen Koeffizienten verschoben. Folglich wird die Kopie des transformierten Signals, die dem Signalweg 423 entspricht, um einen Koeffizienten mit Bezug auf die verschobene Kopie verschoben, die dem Signalweg 421 entspricht. Wie es in 5 dargestellt ist, ist die Einrichtung 422 zum Einbringen der Verzögerung jeweils wirksam, um eine Linksverschiebung durchzuführen. Alternativ kann die Einrichtung 522 wirksam sein, um eine Rechtsverschiebung durchzuführen. Zudem ist eine Anzahl von Koeffizienten, um die die Signale verschoben werden, variabel und kann größer als 2 sein.
Im Allgemeinen werden die Daten beispielsweise durch einen Vorwärtsfehlerkorrekturcodierer FEC 401 (FEC = Forward Error Correcting) codiert und verschachtelt. Nach dem (optionalen) Verschachtler 403 werden die Codebits modu liert, z. B. an QAM-(QAM = Quadrature Amplitude Modulation) oder PSK-(PSK = Phase Shift Keying)Symbolen. OFDM wird dann durch ein Verwenden des Transformators 413 implementiert, der wirksam ist, um die inverse schnelle Fourier-Transformation (IFFT) einer Größe N_S durchzuführen, wobei NS die Anzahl von Teilträgern ist. Die Ausgangssymbole der IFFT 413 sind durch x ~_t, t = 0, ..., N_S – 1 bezeichnet. Jede Antenne bringt eine unterschiedliche zyklische Verzögerung Δ_n, n = 1, ..., n_T ein, d. h. das Sendesymbol von einer Antenne zu einer Zeit t ist gegeben durch
Vor einer Sendung wird ein zyklisches Schutzintervall (GI = Guard Interval) durch die jeweilige Einrichtung 419 an jeder Sendeantenne eingeschlossen.
Das System von 5 ist äquivalent zu der Sendung der Sequenz
über einen frequenzselektiven Kanal mit einer Sendeantenne, wobei eine Impulsantwort gegeben ist durch h(1m)equ,t = [h(1m)equ,t (0), ..., h(1m)equ,t (NS – 1)], zu der Empfangsantenne m, m = 1, ..., n_R, mit
Wie es in 5 dargestellt ist, senden die Sendeantennen 425 Sendesignale an die Empfangsantenne 503, die oben betrachtet ist.
6 zeigt eine entsprechende OFDM-Empfängerstruktur, die die Empfangsantenne 503 aufweist, an der empfangene Signale auftreffen. Die empfangenen Signale werden dann über eine Mehrzahl von weiteren Verarbeitungseinrichtungen, die in
6 nicht dargestellt sind, zu einer Einrichtung 601 zum Entfernen des Schutzintervalls geliefert. Die Einrichtung 601 zum Entfernen des Schutzintervalls ist mit einem Zeit-Frequenz-Transformator 603 gekoppelt, der unwirksam ist, um eine schnelle Fourier-Transformation (FFT = Fast Fourier Transform) durchzuführen. Die transformierten Signale an einem Ausgang des Transformators 603 werden zu einer Einrichtung 605 zum Demodulieren geliefert. Die Einrichtung 605 zum Demodulieren ist mit dem Verschachtler 607 gekoppelt, der einen Ausgang aufweist, der mit einem Vorwärtsfehlerkorrekturdecodierer 609 verbunden ist. Insbesondere ist die Einrichtung 605 zum Demodulieren wirksam, um Vorgänge durchzuführen, die invers zu diesen sind, die bei dem Sender durchgeführt werden.
Im Grunde transformiert die zyklische Verzögerungsdiversität den Mehrfacheingang-Mehrfachausgang-Kanal (MIMO-Kanal) zu einem Einzeleingang-Mehrfachausgang-Kanal (SIMO-Kanal; SIMO = Single-Input-Multiple-Output) mit einer erhöhten Frequenzselektivität, d. h. die räumliche Diversität wird in eine Frequenzdiversität transformiert. Diese Wirkung ist in 7a und 7b dargestellt.
In dem oberen Diagramm von 7a ist ein absoluter Wert der Kanalkoeffizienten H(f) über einer Frequenz gezeigt, wobei ein Szenario mit flachem Fading-Kanal betrachtet wird. In dem unteren Diagramm von 7a ist eine entsprechende uncodierte Fehlerrate über einer Frequenz gezeigt. Da in 7a ein flacher Fading-Kanal betrachtet wird, folgt die uncodierte Fehlerrate beispielsweise einer vertikalen Linie über einer Frequenz.
In 7b ist die Transformation dargestellt, die durch die zyklische Verzögerungsdiversität eingebracht ist.
In dem oberen Diagramm von 7b ist ein absoluter Wert der Kanalkoeffizienten über einer Frequenz gezeigt. Offensichtlich wurde der Kanal von einem flachen Fading-Kanal zu einem frequenzselektiven Kanal transformiert, der Koeffizienten mit einer erhöhten Energie und Koeffizienten mit einer verringerten Energie aufweist. Die entsprechende uncodierte Fehlerrate ist in dem unteren Diagramm von 7b gezeigt. Wie es zu sehen ist, ist die uncodierte (Bit-) Fehlerrate über die Teilträger nicht konstant. Die durchschnittliche Bitfehlerrate für eine uncodierte Sendung jedoch ist die gleiche wie bei dem Fall eines flachen Fading-Kanals, der in 7a betrachtet wird. Dennoch kann ein äußerer Vorwärtsfehlerkorrekturdecodierer die verfügbare Frequenzdiversität aufnehmen.
Das erfindungsgemäße Trägerfrequenzzuteilungsschema basiert auf einer effizienten Ausnutzung von Kanalkorrelationseigenschaften. Genauer gesagt, weist der erfindungsgemäße Zuweiser aufeinander folgende Werte aufeinander folgenden Trägerfrequenzen zu, wobei benachbarte Trägerfrequenzen unkorreliert oder beinahe unkorreliert sind. Bei einem OFDMA-Szenario kann insbesondere eine effiziente Wahl einer zyklischen Verzögerung die Korrelationseigenschaften der Trägerfrequenzen, oder in anderen Worten der wirksamen Kanalfrequenzantwort verbessern oder sogar bestimmen.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung sollte die zyklische Verzögerung gewählt sein, derart, dass ein FEC-Decodierer die volle räumliche Diversität ausnutzen kann, die in einem Kanal inhärent ist. Um den maximalen Diversitätspegel zu bewahren, sollten die Äquivalentkanalabgriffe keine Summen von Abgriffen mit unterschiedlichen Verzögerungen d umfassen. Dieses Konzept ist in 8a, 8b und 8c für einen frequenzselektiven Kanal mit einem Speicher D = 1 und n_T = 2 Sendeantennen gezeigt. T_s bezeichnet einen Abtastzeitpunkt. Für Δ₂ = 1 wird ein äquivalenter Kanal gemäß dem vorhergehend erörterten Kanal mit drei Abgriffen erhalten (8c). Da jedoch der zweite Abgriff einer Summe von zwei unabhängigen Kanalkoeffizienten h(^(1m)(0) und h^(2m)(0) ist, kann nicht die volle Diversität, die in dem ursprünglichen Kanal inhärent ist, aufgelöst werden. Eine zyklische Verzögerung von Δ₂ = D + 1 = 2 ergibt einen äquivalenten Kanal mit vier Abgriffen und ermöglicht folglich eine Ausnutzung der vollen Diversität (8c). Deshalb erfüllen die zyklischen Verzögerungen vorzugsweise Δn > Δn-1 + D,wobei Δ_n auf die FFT-Abtastbeabstandung T_s normiert ist und D der Kanalspeicher ist.
Der Kanalspeicher D kann jedoch variieren und ist dem Sender unbekannt. Deshalb ist die zyklische Verzögerung vorzugsweise möglichst groß. Da D unbekannt ist, beträgt die zyklische Verzögerung vorzugsweise
Die obige Gleichung bestimmt die erfindungsgemäße zyklische Verzögerung, die garantiert, dass zwei benachbarte Teilträger unkorreliert sind.
Diese erfindungsgemäße Wahl der zyklischen Verzögerungen hat zur Folge, dass die Kanalkoeffizienten H (m) / k(d) von benachbarten Teilträgern eine geringe Korrelation aufweisen oder idealerweise sogar unkorreliert sind. Der sich ergebende Kanalkoeffizient des d-ten Teilträgers bei der Empfangsantenne m in dem k-ten OFDM-Symbol ist gegeben durch
wobei H(nm)k = [H(nm)k (0), ..., H(nm)k (Ns)] die FFT der Kanalimpulsantwort ist.
Um das resultierende Szenario zu beschreiben, werden im Folgenden n_T = 2 Sendeantennen und eine zyklische Verzögerung von
betrachtet.
Aus dem Obigen folgt, dass H(m)k (d) = H(1m)k (d) + H(2m)k (d), d gerade H(m)k (d) = H(1m)k (d) – H(2m)k (d), d ungerade.
9 führt eine sich ergebende Kanalfrequenzantwort für eine zyklische Verzögerungsdiversität mit zwei Sendeantennen und der zyklischen Verzögerung
in dem Fall eines flachen Fading-Kanals vor. Wie es aus 9 zu erkennen ist, wechseln die absoluten Werte der sich ergebenden Kanalfrequenzantwort zwischen einem ersten Wert und einem zweiten Wert ab, wobei der zweite Wert kleiner als der erste Wert ist.
Vorausgesetzt, die Korrelationsmatrix lautet R(m) = E{H(m)Hk H(m)k },ist die zugeordnete Korrelationsfunktion R (m) / 1d für einen ersten Teilträger in 10 gezeigt. Es ist zu erkennen, dass die Werte der Korrelationsfunktion zwischen 0 (was nicht korrelierte Kanalkoeffizienten kennzeichnet, wobei ,1' einen relativen Wert bezeichnet) und 1 (was vollständig korrelierte Kanalkoeffizienten kennzeichnet) variieren. Daher sind die Kanalkoeffizienten aller anderen Teilträger korreliert, wohingegen benachbarte Teilträger unkorreliert sind. Folglich wird eine Standarddifferenzmodulation in eine Frequenzrichtung ohne ein Betrachten dieser Wirkungen fehlschlagen.
Die Charakteristika der Korrelationsfunktion, die in 10 gezeigt ist, zeigen das erfindungsgemäße Konzept zum Vermeiden der oben beschriebenen Probleme. In dem Fall von zwei Antennen beispielsweise können die Daten in zwei Ströme geteilt werden, die getrennt differenzmoduliert werden. Einer der Ströme wird dann über die geradzahligen Teilträger gesendet, der andere wird über die ungeradzahligen Teilträger gesendet, so dass die Werte des entsprechenden Stroms immer über korrelierte Träger gesendet werden, z. B. über Trägerfrequenzen, die korrelierten Kanalkoeffizienten in einem Frequenzbereich zugeordnet sind.
13 zeigt eine Korrelationsfunktion R_1d für eine zyklische Verzögerungsdiversität mit zwei Sendeantennen und einer zyklischen Verzögerung
für den frequenzselektiven Kanal von 12. Es ist zu erkennen, dass die Korrelationsfunktion die Werte aufweist, die die korrelierten Kanalkoeffizienten kennzeichnen, wobei diese Werte größer als die Werte der Korrelationsfunktion sind, die die unkorrelierten Kanalkoeffizienten kennzeichnet.
Falls eine zyklische Verzögerung für
gewählt ist, dann kann der Ausdruck
vier unterschiedliche Werte annehmen, d. h. in einem flachen Kanal können vier unterschiedliche Kanalzustände des sich ergebenden Frequenzbereichskanals H (m) / k beobachtet werden.
12 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zum Erzeugen eines ersten und eines zweiten Sendesignals. Im Wesentlichen ist die Vorrichtung von 12 zum Liefern des ersten und des zweiten Sendesignals auf der Basis des modulierten Mehrträgersignals wirksam, das durch die erfin dungsgemäße Vorrichtung zum Liefern des modulierten Mehrträgersignals geliefert wird, wobei die Vorrichtung oben detailliert beschrieben wurde.
Die in 12 gezeigte Vorrichtung weist eine Einrichtung 1201 zum Erzeugen des ersten und des zweiten Sendesignals auf. Die Einrichtung 1201 weist einen Eingang 1203 auf, wobei der Eingang in eine Mehrzahl von Wegen beispielsweise durch einen Teiler geteilt ist, der in 12 nicht explizit gezeigt ist. Der Einfachheit halber zeigt 12 einen ersten Weg 1205, einen zweiten Weg 1207 und einen weiteren Weg 1209 der Mehrzahl von Wegen.
Die Einrichtung 1201 zum Erzeugen des ersten und des zweiten Sendesignals weist eine Mehrzahl von Ausgängen auf, wobei jeder Ausgang einem Signalweg zugeordnet ist. Der erste Signalweg 1205 ist direkt mit einem ersten Ausgang 1211 gekoppelt. Der zweite Weg 1207 ist mit einem Eingang eines Verschiebungselements 1213 gekoppelt, wobei das Verschiebungselement 1213 einen Ausgang aufweist, der mit einem zweiten Ausgang 1215 der Einrichtung 1201 zum Erzeugen des ersten und des zweiten Sendesignals verbunden ist. Der weitere Weg 1209 ist mit einem weiteren Verschiebungselement 1217 gekoppelt, das einen Ausgang aufweist, der mit einem weiteren Ausgang 1219 der Einrichtung 1201 zum Erzeugen des ersten und des zweiten Sendesignals verbunden ist.
Jeder der Ausgänge der Mehrzahl von Ausgängen der Einrichtung 1201 zum Erzeugen des ersten und des zweiten Sendesignals ist der Sendeantenne zugeordnet. Zum Erzeugen der Signale, die durch die Mehrzahl von Sendeantennen gesendet werden sollen, kann jeder Ausgang der Einrichtung 1207 zum Erzeugen des ersten und des zweiten Sendesignals mit einer weiteren Einrichtung zum Erzeugen eines Hochfrequenzsignals gekoppelt sein, das gesendet werden soll.
Im Allgemeinen ist die erfindungsgemäße Einrichtung 1201 zum Erzeugen des ersten und des zweiten Sendesignals aus dem modulierten Mehrträgersignal, das über den Eingang 1203 geliefert wird, wirksam, um ein erstes moduliertes Mehrträgersignal als das erste Sendesignal zu erzeugen und um eine zyklisch verschobene Version des modulierten Mehrträgersignals als das zweite Sendesignal zu erzeugen.
Wie es in 12 gezeigt ist, erzeugt die Einrichtung 1201 eine Mehrzahl von exakten Kopien des modulierten Mehrträgersignals, wobei jede Kopie einem der Signalwege zugeordnet ist, wobei eine Mehrzahl von Versionen des modulierten Mehrträgersignals, wobei jede Version aus einer Kopie des modulierten Mehrträgersignals erhalten wird, durch eine Gesamtanzahl n_T von Sendeantennen gesendet werden kann, wobei jede Version einer einzigen Sendeantenne zugewiesen ist. Um genauer zu sein, kann das erste Sendesignal durch eine Sendeantenne der Gesamtanzahl von Sendeantennen gesendet werden und kann das zweite Sendesignal, das in 12 gezeigt ist, durch die weitere Sendeantenne der Gesamtanzahl von Sendeantennen gesendet werden, wobei jede Antenne der Gesamtanzahl von Sendeantennen einem Nummerierungsindex zugeordnet ist. Der Nummerierungsindex kann größer oder gleich 1 und kleiner oder gleich n_T sein.
Um das zweite Sendesignal zu erzeugen, das in 12 gezeigt ist, ist die Einrichtung 1201 zum Erzeugen des ersten und des zweiten Sendesignals wirksam, um eine Kopie des modulierten Mehrträgersignals als eine Version des modulierten Mehrträgersignals zu erzeugen und um die Kopie des modulierten Mehrträgersignals zyklisch um einen Verschiebungsfaktor Δ_n zu verschieben,
um das zweite Sendesignal zu erhalten, wobei N_s eine Anzahl von Trägern des Mehrträgermodulationsschemas bezeichnet und n den Nummerierungsindex der weiteren Antenne bezeichnet, die dem zweiten Sendesignal zugeordnet ist.
Die Einrichtung 1201 zum Erzeugen der Sendesignale kann wirksam sein, um das erste Sendesignal durch ein Erzeugen einer Kopie eines modulierten Mehrträgersignals als der Version des modulierten Mehrträgersignals zu erzeugen. Dieses Szenario ist durch den Weg 1205 dargestellt, bei dem das erste Sendesignal eine identische Kopie des modulierten Mehrträgersignals ist, das durch den Eingang 1203 geliefert wird. Das erste Sendesignal kann jedoch auch eine zyklisch verschobene weitere Kopie des Mehrträgersignals um einen Verschiebungsfaktor Δ_k sein,
wobei k den Nummerierungsindex der Sendeantenne bezeichnet, die zum Senden des ersten Sendesignals angewandt wird. In diesem Fall würde das erste Sendesignal durch den Ausgang 1219 von 12 geliefert.
Die Verschiebungselemente 1217 und 1213 sind zum zyklischen Verschieben der jeweiligen Kopie des modulierten Mehrträgersignals wirksam, wobei die zyklische Verschiebung die vorhergehend erwähnte zyklische Verzögerung einbringt. Beispielsweise weist jede Kopie des modulierten Mehrträgersignals einen Satz von diskreten Werten auf, die Nummerierungsindizes zugeordnet sind, beginnend bei einem Wert mit einem niedrigsten Nummerierungsindex und endend bei einem Wert mit einem höchsten Ordnungsindex. Das Verzögerungselement der Mehrzahl von Verzögerungselementen ist wirksam zum zyklischen Verschieben der Kopie des modulierten Mehrträgersignals um eine Anzahl von Werten, oder die Anzahl von Werten ist durch den Verschiebungsfaktor bestimmt. Die zyklische Verschiebung wird derart durchgeführt, dass der letzte Wert vor dem ersten Wert platziert ist, um bei spielsweise das zweite Sendesignal zu erhalten. Mit anderen Worten sind die Verschiebungselemente wirksam, um eine Rechtsverschiebung oder eine Linksverschiebung durchzuführen, um die erwünschte zyklische Verzögerung einzubringen. Daher können die Verzögerungselemente beispielsweise Schieberegister sein, die einen Eingang und einen Ausgang aufweisen, der mit dem Eingang zum Liefern einer zyklischen Verschiebungseigenschaft gekoppelt ist.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist die Korrelation zwischen zwei benachbarten Trägern minimiert, wenn der zyklische Verschiebungsfaktor für jedes Signal, das gesendet werden soll, gewählt ist, wie es oben beschrieben ist. Um jedoch die erwünschte Korrelationseigenschaft zu erreichen, können die Sendesignale mit Bezug aufeinander zyklisch verzögert sein, so dass, wie zuvor erwähnt, die zyklische Verschiebung, die dem n-ten Weg zugeordnet ist, von der zyklischen Verschiebung abhängig ist, die dem k-ten Weg zugeordnet ist.
Nach einer Sendung empfängt ein Empfänger eine Überlagerung der Signale, die durch die Mehrzahl von Antennen gesendet wurden. Nach einer Bandpass/Basisband-Umwandlung wird ein empfangenes moduliertes Mehrträgersignal erhalten, wobei das empfangene modulierte Mehrträgersignal eine Überlagerung der Mehrzahl von Benutzersignalen aufweist. Um die Benutzersignale zu extrahieren, ist der erfindungsgemäße Empfänger wirksam, um Vorgänge durchzuführen, die exakte Gegenstücke zu den Vorgängen sind, die durch die oben erörterte erfindungsgemäße Vorrichtung durchgeführt werden.
13 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zum Extrahieren von Werten einem ersten Benutzersignal entsprechend aus einem empfangenen modulierten Mehrträgersignal. Die in 13 gezeigte Vorrichtung kann beispielsweise in einem Kommunikationsempfänger zum Verarbeiten des empfangenen Mehrträgersignals implementiert sein. Um genauer zu sein, falls das empfangene modulierte Mehrträgersig nal (bei dem Sender) durch ein Zuweisen von Werten oder verarbeiten Werten des ersten Benutzersignals einem ersten Satz von Trägern mit aufeinander folgenden Trägerfrequenzen und durch ein Zuweisen von Werten eines zweiten Benutzersignals einem ersten Satz von Trägern mit aufeinander folgenden Trägerfrequenzen in einem Mehrbenutzerszenario gebildet ist, dann werden die Werte, die dem ersten Satz von aufeinander folgenden Trägerfrequenzen zugewiesen sind, als die Werte, die dem zweiten Satz von aufeinander folgenden Trägerfrequenzen zugewiesen sind, unter Verwendung eines Mehrträgermodulationsschemas simultan moduliert, um ein moduliertes Mehrträgersignal zu erhalten, das von einer Mehrzahl von Sendepunkten aus gesendet werden soll, wobei jeder Punkt eine Sendeantenne aufweist. Mit anderen Worten ergibt sich das empfangene Mehrträgersignal aus einer Sendung des Mehrträgersignals, das durch die erfindungsgemäßen Konzepte geliefert wird, die im Detail oben beschrieben sind.
Die in 13 gezeigte Vorrichtung weist einen Mehrträgerdemodulator 1313 auf, der einen Eingang und eine Mehrzahl von Ausgängen aufweist, wobei die Mehrzahl von Ausgängen mit einem Selektor 1315 verbunden ist. Der Selektor 1315 weist einen weiteren Eingang 1317 und eine Anzahl von Ausgängen 1318 auf.
Die in 13 gezeigte Vorrichtung weist ferner eine Einrichtung 1319 zum Liefern einer Benutzerangabe auf, oder die Einrichtung 1319 weist einen Ausgang auf, der mit dem Selektor 1315 über den weiteren Eingang 1317 des Selektors 1315 gekoppelt ist.
Der Mehrträgermodulator 1313 ist wirksam zum Demodulieren des empfangenen Mehrträgersignals, das einen Satz von Werten, die dem ersten Satz von aufeinander folgenden Trägerfrequenzen zugeordnet sind, und einen zweiten Satz von Werten aufweist, die dem zweiten Satz von aufeinander folgenden Trägerfrequenzen zugeordnet sind. Der Mehrträger demodulator 1313 ist wirksam, um eine Mehrträgerdemodulation gemäß einem Mehrträgermodulationsschema durchzuführen, das bei einem Sender verwendet wird. Um genauer zu sein, führt der Mehrträgerdemodulator 1313 einen Vorgang durch, der umgekehrt zu diesem ist, die beispielsweise durch den Mehrträgermodulator von 1 durchgeführt wird.
Der Mehrträgerdemodulator 1313 liefert nach einer Demodulation das empfangene Mehrträgersignal. Der Selektor 1315 ist wirksam zum Auswählen eines Satzes des ersten oder des zweiten Satzes von Werten, um extrahierte Werte des ersten oder des zweiten Satzes von Werten zu erhalten. Die extrahierten Werte (der ausgewählte Satz von Werten) werden dann über die Anzahl von Ausgängen 1318 für eine weitere Verarbeitung geliefert. In 13 liefert der Selektor 1315 den ausgewählten Satz von Werten parallel. Der Selektor 1315 kann jedoch ferner einen Parallel-zu-Seriell-Wandler aufweisen, so dass der ausgewählte Satz von Werten als ein serieller Strom von Werten geliefert wird.
Um lediglich den Satz von Werten zu extrahieren, der dem zugeordneten Benutzer entspricht, empfängt der Selektor 1315 eine Benutzerangabe, die durch die Einrichtung 1317 zum Liefern einer Benutzerangabe geliefert wird, ob das erste oder das zweite Benutzersignal extrahiert werden soll.
Die Einrichtung 1319 zum Liefern einer Benutzerangabe kann wirksam sein, um eine Information zu empfangen, welcher Satz von Trägern den zugeordneten Satz (oder eine Mehrzahl von Sätzen) von Werten des ersten oder des zweiten Benutzers aufweist.
Der erste Satz von Trägern (dem der erste Satz von Werten zugewiesen ist) kann aufeinander folgende Trägerfrequenzen aufweisen, beginnend bei einer ersten Trägerfrequenz des ersten Satzes von aufeinander folgenden Trägerfrequenzen, und der zweite Satz von Trägern (dem der zweite Satz von Werten zugewiesen ist) kann aufeinander folgende Trägerfrequenzen aufweisen, beginnend bei einer ersten Trägerfrequenz des zweiten Satzes von aufeinander folgenden Trägerfrequenzen. In diesem Fall kann der Selektor 1315 wirksam sein, um den ersten Satz von Trägern des ersten Benutzersignals durch ein Auswählen aufeinander folgender Träger beginnend bei einer ersten Trägerfrequenz des Satzes von Trägern auszuwählen oder den zweiten Satz von Trägern des zweiten Benutzersignals durch ein Auswählen aufeinander folgender Träger beginnend bei der ersten Trägerfrequenz des zweiten Satzes von Trägern auszuwählen, der dem zweiten Benutzersignal zugeordnet ist.
Die Einrichtung 1319 zum Liefern einer Benutzerangabe kann die erste Trägerfrequenz des ersten Satzes von Trägerfrequenzen liefern, wenn signalisiert wird, dass die ersten Benutzersignale extrahiert werden sollen, oder um die erste Trägerfrequenz des zweiten Satzes von Trägerfrequenzen zu liefern, um zu signalisieren, dass das zweite Benutzersignal extrahiert werden soll.
Die Werte, die dem ersten Satz von aufeinander folgenden Werten zugewiesen sind, sind auf aufeinander folgende Signalraumvertreter von Werten abgebildet, die dem ersten Benutzersignal entsprechen, und/oder falls die Werte, die dem zweiten Satz von aufeinander folgenden Werten zugewiesen sind, aufeinander folgende Signalraumvertreter von Werten sind, die dem zweiten Benutzersignal entsprechen, wobei die aufeinander folgenden Signalraumvertreter zu einer vorbestimmten Signalraumkonstellation gehören, d. h. QAM, dann kann der Selektor ferner einen Rückwärtsabbilder zum Rückwärtsabbilden der Werte des ersten Satzes, um Werte zu erhalten, die dem ersten Benutzer entsprechen, zum Rückwärtsabbilden der Werte des zweiten Satzes aufweisen, um Werte zu erhalten, die dem zweiten Benutzer entsprechen. In anderen Worten ausgedrückt, ist der Rückwärtsabbilder wirksam, um einen Vorgang durchzuführen, der umgekehrt zu diesem des in 2 gezeigten Abbilders ist.
Falls folglich die Werte, die dem ersten Benutzer entsprechen, und/oder falls die Werte, die dem zweiten Benutzer entsprechen, verschachtelte Versionen aufeinander folgender Werte sind, die dem ersten Benutzer und/oder dem zweiten Benutzer entsprechen, dann kann der Selektor ferner einen Rückwärtsverschachtler aufweisen zum Erhalten der aufeinander folgenden Werte, die dem ersten Benutzer entsprechen, als die extrahierten Werte, die dem ersten Benutzer entsprechen, oder zum Erhalten der aufeinander folgenden Werte, die dem zweiten Benutzer entsprechen, als die Werte, die dem zweiten Benutzer entsprechen. In anderen Worten ausgedrückt, führt der Rückwärtsverschachtler einen umgekehrten Vorgang zu dem Vorgang der in 2 gezeigten Rückwärtsverschachtler durch.
Falls, wie es oben erörtert ist, die Werte, die dem ersten Benutzer entsprechen, auf der Basis eines Codierschemas, d. h. eines Faltungscodes, codiert sind und/oder falls die Werte, die dem zweiten Benutzer entsprechen, auf der Basis des Codierschemas codiert sind, dann kann der Selektor ferner einen Decodierer zum Decodieren der codierten Werte des ersten oder des zweiten Benutzersignals aufweisen. Der erfindungsgemäße Decodierer führt einen Decodiervorgang durch, der umgekehrt zu dem Decodiervorgang der in 2 gezeigten Codierer ist.
Mit Bezug auf das Ausführungsbeispiel von 3 kann das empfangene Mehrträgersignal ferner einen dritten Satz von Frequenzen, dem jeweils weitere Werte des ersten Benutzers zugewiesen sind, und/oder einen vierten Satz von Werten aufweisen, die dem vierten Satz von Frequenzen zugeordnet sind, dem weitere Werte des zweiten Benutzersignals zugewiesen sind. In diesem Fall kann der Selektor wirksam sein, um den dritten Satz oder den vierten Satz von Werten auszuwählen, um beispielsweise durch ein Sammeln des vierten Satzes von Trägerfrequenzen und des dritten Satzes von Trägerfrequenzen oder durch ein Sammeln des zweiten Satzes von Trägerfrequenzen und des vierten Satzes von Trägerfrequenzen die Werte des ersten Benutzersignals zu sammeln.
Gemäß den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen kann der dritte Satz von Trägern aufeinander folgende Trägerfrequenzen beginnend bei einer vierten Trägerfrequenz des dritten Satzes von aufeinander folgenden Trägerfrequenzen aufweisen und kann der vierte Satz von Trägern aufeinander folgende Trägerfrequenzen beginnend bei einer ersten Trägerfrequenz des vierten Satzes von Trägerfrequenzen aufweisen. Folglich ist der Selektor wirksam, um durch ein Auswählen aufeinander folgender Träger beginnend bei der ersten Trägerfrequenz des dritten Satzes von Trägern den dritten Satz von Trägern des ersten Benutzersignals auszuwählen, oder um durch ein Auswählen aufeinander folgender Träger beginnend bei der ersten Trägerfrequenz des vierten Satzes von Trägern den vierten Satz von Trägern des zweiten Benutzersignals auszuwählen. In diesem Fall kann die Einrichtung zum Liefern einer Benutzerangabe wirksam sein, um die erste Trägerfrequenz des dritten Satzes von Trägerfrequenzen zu liefern, wenn signalisiert wird, dass das erste Benutzersignal extrahiert werden soll, oder um die vierte Trägerfrequenz des vierten Satzes von Trägerfrequenzen zu liefern, wenn signalisiert wird, dass das zweite Benutzersignal extrahiert werden soll. Folglich können die weiteren Werte, die dem dritten Satz von aufeinander folgenden Werten zugewiesen sind, auf aufeinander folgende Signalraumvertreter oder weitere Werte, die dem ersten Benutzersignal entsprechen, abgebildet werden und/oder die weiteren Werte, die dem vierten Satz von aufeinander folgenden Werten zugewiesen sind, können aufeinander folgende weitere Signalraumvertreter weiterer Werte sein, die dem zweiten Benutzersignal entsprechen. Wie es oben beschrieben ist, können die aufeinander folgenden Signalraumvertreter zu einer vorbestimmten Signalraumkonstellation gehören, beispielsweise QAM. folglich kann der erfindungsgemäße Selektor ferner einen weiteren Rückwärtsabbilder zum Rückwärtsabbilden der Werte des dritten Satzes, um Werte zu erhal ten, die dem ersten Benutzer entsprechen, oder zum Rückwärtsabbilden der Werte des vierten Satzes aufweisen, um Werte zu erhalten, die dem zweiten Benutzer entsprechen, wobei der weitere Rückwärtsabbilder in der vorhergehend beschriebenen Weise wirksam ist.
Folglich können die weiteren Werte, die dem ersten Benutzer entsprechen, und/oder die weiteren Werte, die dem zweiten Benutzer entsprechen, verschachtelte Versionen weiterer aufeinander folgender Werte sein, die dem ersten Benutzer und/oder dem zweiten Benutzer entsprechen. In diesem Fall weist der Selektor einen weiteren Rückwärtsverschachtler zum Erhalten weiterer aufeinander folgender Werte, die dem ersten Benutzer entsprechen, oder zum Erhalten der weiteren aufeinander folgenden Werte auf, die dem ersten Benutzer entsprechen. Mit anderen Worten rückwärtsverschachtelt der weitere Rückwärtsverschachtler die verschachtelten Versionen durch ein Durchführen eines Vorgangs, der umgekehrt zu dem Vorgang des vorhergehend beschriebenen Verschachtlers ist.
Die weiteren Werte, die dem ersten Benutzer entsprechen, können ferner auf der Basis eines Codierschemas codiert sein, beispielsweise einer Faltungscodierung, und/oder wobei die weiteren Werte, die dem zweiten Benutzer entsprechen, auf der Basis des Codierschemas codiert sein können. In diesem Fall kann der Selektor einen weiteren Decodierer zum Decodieren der codierten Werte aufweisen, die dem ersten oder dem zweiten Benutzer entsprechen, wie es oben beschrieben ist.
Unter erneuter Bezugnahme auf 3 können die Werte, die einem ersten Satz von Werten entsprechen, ein Strom von ausgewählten Werten des ersten Benutzersignals sein, der durch ein Auswählen jedes S-ten Werts des ersten Benutzersignals beginnend bei einem Wert mit einem Ordnungsindex erhalten wird, wobei die weiteren Werte, die dem dritten Satz von Werten entsprechen, ein weiterer Strom von ausge wählten Werten des ersten Benutzersignals sind, der durch ein Auswählen jedes S-ten Wertes des ersten Benutzersignals beginnend bei einem Wert mit einem weiteren Ordnungsindex erhalten wird, und/oder wobei der zweite Satz von Werten ein Strom von ausgewählten Werten des zweiten Benutzersignals ist und wobei der vierte Satz von Werten ein weiterer Strom von ausgewählten Werten des zweiten Benutzerstroms ist, wobei die beiden Ströme durch ein Auswählen der Werte des ersten Benutzersignals in der gleichen Weise erhalten werden, wie es mit Bezug auf das erste Benutzersignal durchgeführt wird, wobei S, wie es oben erwähnt ist, eine Zahl größer oder gleich 2 ist, dann kann der Selektor ferner eine Einrichtung zum Sammeln der Werte des Stroms und des weiteren Stroms des ersten Benutzersignals oder des zweiten Benutzersignals aufweisen, um das erste Benutzersignal oder das zweite Benutzersignal zu erhalten. Anders ausgedrückt, vereinigt die Einrichtung zum Sammeln den Strom und den weiteren Strom, derart, dass aufeinander folgende Werte des ersten Stroms zu jedem S-ten Wert des ersten Benutzersignals oder des zweiten Benutzersignals werden.
Abhängig von bestimmten Implementierungserfordernissen des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Liefern eines modulierten Mehrträgersignals, zum Erzeugen eines ersten und eines zweiten Sendesignals, zum Extrahieren von Werten einem ersten Benutzersignal entsprechend, kann in Hardware oder in Software implementiert sein. Die Implementierung kann unter Verwendung eines digitalen Speichermediums durchgeführt werden, insbesondere einer Platte oder einer CD, die elektronisch lesbare Steuersignale auf derselben aufweist, die mit einem programmierbaren Computersystem zusammenwirken können, derart, dass das erfindungsgemäße Verfahren durchgeführt wird. Im Allgemeinen ist die vorliegende Erfindung deshalb ein Computerprogrammprodukt mit einem Programmcode, der auf einem maschinenlesbaren Träger gespeichert ist, wobei der Programmcode das erfindungsgemäße Verfahren durchführt, wenn das Computerprogrammprodukt auf einem Computer läuft. Anders ausgedrückt, bestehen die erfindungsgemäßen Verfahren deshalb in einem Computerprogramm mit einem Programmcode zum Durchführen der erfindungsgemäßen Verfahren, wenn das Computerprogramm auf einem Computer läuft.

Claims

Vorrichtung zum Erzeugen eines ersten und eines zweiten Sendesignals aus einem modulierten Mehrträgersignal aus einem ersten Benutzersignal und aus einem zweiten Benutzersignal unter Verwendung eines Mehrträgermodulationsschemas mit einer Anzahl von Trägern mit aufeinander folgenden Trägerfrequenzen, die folgende Merkmale aufweist: einen Eingang (101) zum Empfangen des ersten Benutzersignals und des zweiten Benutzersignals; einen Zuweiser (115; 223; 337) zum Zuweisen von Werten des ersten Benutzersignals oder von verarbeiteten Werten des ersten Benutzersignals einem ersten Satz von Trägern mit aufeinander folgenden Trägerfrequenzen, zum Zuweisen von Werten des zweiten Benutzersignals oder verarbeiteten Werten des zweiten Benutzersignals einem zweiten Satz von Trägern mit aufeinander folgenden Trägerfrequenzen, zum Zuweisen weiterer Werte des ersten Benutzersignals einem dritten Satz von Trägern mit aufeinander folgenden Trägerfrequenzen und zum Zuweisen weiterer Werte des zweiten Benutzersignals einem vierten Satz von Trägern mit aufeinander folgenden Trägerfrequenzen; einen Mehrträgermodulator (117; 225) zum simultanen Modulieren von Werten, die dem ersten, dem zweiten, dem dritten und dem vierten Satz von aufeinander folgenden Trägerfrequenzen zugewiesen sind, um das modulierte Mehrträgersignal zu erhalten; und eine Einrichtung (1201) zum Erzeugen des ersten und des zweiten Sendesignals, wobei die Einrichtung (1201) zum Erzeugen des ersten und des zweiten Sendesignals wirksam ist zum Erzeugen einer Version des modulierten Mehrträgersignals als das erste Sendesignal und zum Erzeugen einer zyklisch verschobenen Version des modulierten Mehrträgersignals als das zweite Sendesignal; wobei der Eingang einen ersten Eingangsanschluss (103) zum Empfangen lediglich des ersten Benutzersignals und zum Liefern von Werten des ersten Benutzersignals oder verarbeiteten Werten des ersten Benutzersignals an den Zuweiser (115; 223, 337) und einen zweiten Eingangsanschluss (105) zum Empfangen lediglich des zweiten Benutzersignals und zum Liefern von Werten oder verarbeiteten Werten des zweiten Benutzersignals an den Zuweiser (115; 223, 337) aufweist, wobei der erste Eingangsanschluss (103) einen ersten Selektor (301) zum Liefern von Werten des ersten Benutzersignals durch ein Auswählen jedes S-ten Werts des ersten Benutzersignals beginnend mit einem Wert mit einem Ordnungsindex und zum Liefern weiterer Werte des ersten Benutzersignals durch ein Auswählen jedes S-ten Werts des ersten Benutzersignals beginnend mit einem weiteren Wert mit einem weiteren Ordnungsindex aufweist, und wobei der zweite Eingangsanschluss (105) einen zweiten Selektor (319) zum Liefern von Werten des zweiten Benutzersignals durch ein Auswählen jedes S-ten Werts des zweiten Benutzersignals beginnend mit einem Wert mit einem Ordnungsindex und zum Liefern weiterer Werte des zweiten Benutzersignals durch ein Auswählen jedes S-ten Werts des zweiten Benutzersignals beginnend mit einem weiteren Wert mit einem weiteren Ordnungsindex aufweist, und wobei S eine Zahl größer oder gleich 2 ist.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1, bei der der erste Eingangsanschluss (103) einen ersten Codierer (207) zum Codieren von Werten des ersten Benutzersignals und zum Liefern der codierten Werte des ersten Benutzersignals als Werte des ersten Benutzersignals aufweist, und bei der der zweite Eingangsanschluss (105) einen zweiten Codierer (215) zum Codieren von Werten des zweiten Benutzersignals und zum Liefern der codierten Werte des zweiten Benutzersignals als Werte des zweiten Benutzersignals aufweist.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, bei der der erste Eingangsanschluss (103) einen Verschachtler (209) zum Verschachteln der Werte des ersten Benutzersignals und zum Liefern der verschachtelten Werte des ersten Benutzersignals als Werte des ersten Benutzersignals aufweist, und bei der der zweite Eingangsanschluss (105) einen Verschachtler (217) zum Verschachteln der Werte des ersten Benutzersignals und zum Liefern der verschachtelten Werte des ersten Benutzersignals als Werte des ersten Benutzersignals aufweist.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der der erste Eingangsanschluss (103) einen Abbilder (211) zum Abbilden aufeinander folgender Werte des ersten Benutzersignals auf eine Anzahl von aufeinander folgenden Signalraumvertretern einer vorbestimmten Signalraumkonstellation aufweist, um die Anzahl von aufeinander folgenden Signalraumvertretern des ersten Benutzersignals als verarbeitete Werte des ersten Benutzersignals zu erhalten, und wobei der der zweite Eingangsanschluss (105) einen Abbilder (219) zum Abbilden aufeinander folgender Werte des zweiten Benutzersignals auf eine Anzahl von aufeinander folgenden Signalraumvertretern einer vor bestimmten Signalraumkonstellation aufweist, um die Anzahl von aufeinander folgenden Signalraumvertretern des zweiten Benutzersignals als verarbeitete Werte des zweiten Benutzersignals zu erhalten.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1, bei der der erste Eingangsanschluss (103) einen Verschachtler (307) zum Verschachteln der Werte des ersten Benutzersignals, um verschachtelte Werte des ersten Benutzersignals als die Werte des ersten Benutzersignals zu erhalten, aufweist und wobei der erste Eingangsanschluss (103) einen weiteren Verschachtler (309) zum Verschachteln der weiteren Werte des ersten Benutzersignals aufweist, um verschachtelte weitere Werte des ersten Benutzersignals als Werte des ersten Benutzersignals zu erhalten, wobei der der zweite Eingangsanschluss (105) einen Verschachtler (325) zum Verschachteln der Werte des zweiten Benutzersignals aufweist, um verschachtelte Werte des zweiten Benutzersignals als die Werte des zweiten Benutzersignals zu erhalten, und wobei der zweite Eingangsanschluss (105) einen weiteren Verschachtler (327) zum Verschachteln der weiteren Werte des zweiten Benutzersignals aufweist, um verschachtelte weitere Werte des zweiten Benutzersignals als Werte des zweiten Benutzersignals zu erhalten.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, bei der der erste Eingangsanschluss (103) einen Abbilder (311) zum Abbilden der Werte des ersten Benutzersignals auf die Anzahl von aufeinander folgenden Signalraumvertretern einer vorbestimmten Signalraumkonstellation aufweist, um die Anzahl von aufeinander folgenden Signalraumvertretern der Werte des ersten Benutzersignals als verarbeitete Werte des ersten Benutzersignals zu erhalten, wobei der erste Eingangsanschluss (103) einen weiteren Abbilder (303) zum Abbilden der Werte des ersten Benutzersignals auf die Anzahl von aufeinander folgenden Signalraumvertretern einer vorbestimmten Signalraumkonstellation aufweist, um die Anzahl von weiteren aufeinander folgenden Signalraumvertretern der weiteren Werte des ersten Benutzersignals als weitere verarbeitete Werte des ersten Benutzersignals zu erhalten, und wobei der zweite Eingangsanschluss (105) einen Abbilder (329) zum Abbilden der Werte des zweiten Benutzersignals auf die Anzahl von aufeinander folgenden Signalraumvertretern einer vorbestimmten Signalraumkonstellation aufweist, um die Anzahl von aufeinander folgenden Signalraumvertretern der Werte des zweiten Benutzersignals als verarbeitete Werte des zweiten Benutzersignals zu erhalten, und wobei der zweite Eingangsanschluss (105) einen weiteren Abbilder (331) zum Abbilden der Werte des zweiten Benutzersignals auf die Anzahl von aufeinander folgenden Signalraumvertretern einer vorbestimmten Signalraumkonstellation aufweist, um die Anzahl von weiteren aufeinander folgenden Signalraumvertretern der weiteren Werte des zweiten Benutzersignals als weitere verarbeitete Werte des zweiten Benutzersignals zu erhalten.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, bei der die vorbestimmte Signalraumkonstellation zu einem PSK-Schema, einem QAM-Schema oder einem PAM-Schema gehört.
Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 7, die ferner eine Einrichtung zum Liefern von Kanalinformationen bezüglich einer Kanalcharakteristik innerhalb einer Bandbreite aufweist, die durch eine Anzahl von Trägern des Mehrträgermodulationsschemas bestimmt ist, wobei der Zuweiser (115; 223; 337) wirksam ist zum Bestimmen einer ersten Trägerfrequenz des ersten Satzes von aufeinander folgenden Trägerfrequenzen und/oder zum Bestimmen einer zweiten Trägerfrequenz des zweiten Satzes von aufeinander folgenden Trägerfrequenzen auf der Basis der Kanalinformationen.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, bei der der Zuweiser (115; 223; 337) wirksam ist zum Zuweisen von Werten des ersten Benutzersignals dem ersten Satz von Trägern mit aufeinander folgenden Trägerfrequenzen, um weitere Werte des ersten Benutzersignals einem dritten Satz von Trägern mit aufeinander folgenden Trägerfrequenzen zuzuweisen, um Werte des zweiten Benutzersignals dem zweiten Satz von Trägerfrequenzen zuzuweisen und um die weiteren Werte des zweiten Benutzersignals einem vierten Satz von Trägerfrequenzen mit aufeinander folgenden Trägerfrequenzen zuzuweisen.
Vorrichtung gemäß Anspruch 9, die ferner eine Einrichtung zum Liefern von Kanalinformationen bezüglich einer Kanalcharakteristik innerhalb einer Bandbreite aufweist, die durch die Anzahl von Trägern des Mehrträgermodulationsschemas bestimmt ist, wobei der Zuweiser wirksam ist zum Bestimmen einer ersten Trägerfrequenz des ersten Satzes von aufeinander folgenden Trägerfrequenzen und/oder zum Bestimmen einer Trägerfrequenz des zweiten Satzes von aufeinander folgenden Trägerfrequenzen und/oder zum Bestimmen einer ersten Trägerfrequenz des dritten Satzes von aufeinander folgenden Trägerfrequenzen und/oder zum Bestimmen einer ersten Trägerfrequenz des vierten Satzes von aufeinander folgenden Frequenzen auf der Basis der Kanalinformationen.
Vorrichtung gemäß Anspruch 9 oder 10, bei der der Mehrträgermodulator (117; 225) wirksam ist zum simultanen Demodulieren von Werten, die dem ersten Satz von aufeinander folgenden Trägerfrequenzen, dem zweiten Satz von aufeinander folgenden Trägerfrequenzen, dem dritten Satz von aufeinander folgenden Trägerfrequenzen und dem vierten Satz von aufeinander folgenden Trägerfrequenzen zugewiesen sind, um das modulierte Mehrträgersignal zu erhalten.
Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 11, bei der der Mehrträgermodulator zum Durchführen einer IFT-, IFFT- oder IDFT-Operation wirksam ist, um das modulierte Mehrträgersignal zu erhalten.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12, bei der das erste Sendesignal durch eine Sendeantenne einer Gesamtanzahl n_T von Sendeantennen gesendet werden soll, wobei das zweite Sendesignal durch eine weitere Sendeantenne der Gesamtanzahl von Sendeantennen gesendet werden soll, wobei jede Antenne der Gesamtanzahl von Sendeantennen einem Nummerierungsindex größer oder gleich 1 und kleiner oder gleich n_T zugeordnet ist, wobei die Einrichtung (1201) zum Erzeugen des ersten und des zweiten Sendesignals wirksam ist zum Erzeugen einer Kopie des modulierten Mehrträgersignals und zum zyklischen Verschieben der Kopie des modulierten Mehrträgersignals um einen Verschiebungsfaktor Δ_n:
um das zweite Sendesignal zu erhalten, wobei N_s eine Anzahl von Trägern des Mehrträgermodulationsschemas bezeichnet und n den Nummerierungsindex der weiteren Antenne bezeichnet.
Vorrichtung gemäß Anspruch 13, bei der die Einrichtung (1201) zum Erzeugen des ersten und des zweiten Sendesignals wirksam ist zum Erzeugen einer weiteren Kopie des modulierten Mehrträgersignals als die Version des modulierten Mehrträgersignals, wenn ein Nummerierungsindex k der Sendeantenne, die dem zweiten Sendesignal zugeordnet ist, gleich 1 ist, oder um andernfalls die weitere Kopie des modulierten Mehrträgersignals zyklisch um einen Verschiebungsfaktor Δ_k zu verschieben:
um die Version des modulierten Mehrträgersignals zu erhalten.
Vorrichtung gemäß Anspruch 13 oder 14, bei der die Kopie des modulierten Mehrträgersignals einen Satz von diskreten Werten aufweist, die Nummerierungsindizes zugeordnet sind, die mit einem Wert mit einem niedrigsten Nummerierungsindex beginnen und mit einem Wert mit einem höchsten Ordnungsindex enden, wobei die Einrichtung (1201) zum Erzeugen des ersten und des zweiten Sendesignals ein Verzögerungselement (1213, 1217) aufweist, das zum zyklischen Verschieben der Kopie des modulierten Mehrträgersignals um eine Anzahl von Werten wirksam ist, wobei die Anzahl durch den Verschiebungsfaktor bestimmt ist, derart, dass der letzte Wert vor dem ersten Wert platziert ist, um das zweite Sendesignal zu erhalten.
Vorrichtung, die eine Einrichtung zum Extrahieren von Werten entsprechend Benutzersignalen aus einem empfangenen modulierten Mehrträgersignal umfasst, das als ein erstes und ein zweites Sendesignal gesendet wird, wobei das erste Sendesignal eine Version des modulierten Mehrträgersignals ist und das zweite Sendesignal eine zyklisch verschobene Version des modulierten Mehrträgersignals ist, wobei das empfangene modulierte Mehrträgersignal gebildet ist durch ein Zuweisen von Werten oder verarbeiteten Werten eines ersten Benutzersignals einem ersten Satz von Trägern mit aufeinander folgenden Trägerfrequenzen, durch ein Zuweisen von Werten eines zweiten Benutzersignals einem zweiten Satz von Trägern mit aufeinander folgenden Trägerfrequenzen, durch ein Zuweisen weiterer Werte des ersten Benutzersignals einem dritten Satz von Trägern mit aufeinander folgenden Trägerfrequenzen und durch ein Zuweisen weiterer Werte des zweiten Benutzersignals einem vierten Satz von Trägern mit aufeinander folgenden Trägerfrequenzen in einem Mehrbenutzerszenario, wobei die Werte, die dem ersten Satz von Werten entsprechen, durch ein Auswählen jedes S-ten des ersten Benutzersignals beginnend mit einem Wert mit einem Ordnungsindex erhalten werden, und wobei die weiteren Werte, die dem dritten Satz von Werten entsprechen, durch ein Auswählen jedes S-ten Werts des ersten Benutzersignals beginnend mit einem Wert mit einem weiteren Ordnungsindex erhalten werden, und/oder wobei die Werte, die dem zweiten Satz von Werten entsprechen, durch ein Auswählen jedes S-ten Werts des zweiten Benutzersignals beginnend mit einem Wert mit einem Ordnungsindex erhalten werden, und wobei die weiteren Werte, die dem vierten Satz von Werten entsprechen, durch ein Auswählen jedes S-ten Werts des zweiten Benutzersignals beginnend mit einem Wert mit einem weiteren Ordnungsindex erhalten werden, wobei S eine Zahl gleich 2 oder größer 2 ist, wobei die Werte, die dem ersten, dem zweiten, dem dritten oder dem vierten Satz von aufeinander folgenden Trägerfrequenzen zugewiesen sind, unter Verwendung eines Mehrträgermodulationsschemas simultan moduliert sind, um ein moduliertes Mehrträgersignal zu erhalten, wobei das modulierte Mehrträgersignal von einer Mehrzahl von Sendepunkten aus gesendet wird, wobei die Vorrichtung ferner folgende Merkmale aufweist: einen Mehrträgerdemodulator (1313) zum Demodulieren des empfangenen ersten und zweiten modulierten Mehrträgersignals zum Erhalten eines empfangenen Mehrträgersignals, das einen ersten Satz von Werten, die dem ersten Satz von aufeinander folgenden Trägerfrequenzen zugeordnet sind, einen zweiten Satz von Werten, die dem zweiten Satz von aufeinander folgenden Trägerfrequenzen zugewiesen sind, einen dritten Satz von Werten, die dem dritten Satz von aufeinander folgenden Trägerfrequenzen zugewiesen sind, und einen vierten Satz von Werten aufweist, die dem vierten Satz von aufeinander folgenden Trägerfrequenzen zugewiesen sind; eine Einrichtung (1319) zum Liefern einer Benutzerangabe, um zu signalisieren, ob das erste oder das zweite Benutzersignal extrahiert werden soll; einen Selektor (1315) zum Auswählen des ersten oder des zweiten oder des dritten oder des vierten Satzes von Werten, um extrahierte Werte des ersten oder des zweiten oder des dritten oder des vierten Satzes von Werten zu erhalten, wobei der Selektor (1315) ferner eine Einrichtung zum Sammeln von Werten des ersten, des zweiten, des dritten oder des vierten Satzes von Werten aufweist, um das erste Benutzersignal oder das zweite Benutzersignal zu erhalten, wobei die Einrichtung zum Sammeln wirksam ist zum Sammeln jedes S-ten Wertes des ersten Benutzersignals aus aufeinander folgenden Werten des ersten oder des dritten Satzes von Werten, oder zum Sammeln jedes S-ten Wertes des zweiten Benutzersignals aus aufeinander folgenden Werten des zweiten oder des vierten Satzes von Werten.
Vorrichtung gemäß Anspruch 16, bei der der erste Satz von Trägern aufeinander folgende Trägerfrequenzen beginnend mit einer ersten Trägerfrequenz des ersten Satzes von aufeinander folgenden Trägerfrequenzen auf weist, und bei der der zweite Satz von Trägern aufeinander folgende Trägerfrequenzen beginnend mit einer ersten Trägerfrequenz des zweiten Satzes von aufeinander folgenden Trägerfrequenzen aufweist, wobei der Selektor (1315) wirksam ist zum Auswählen des ersten Satzes von Trägern des ersten Benutzersignals durch ein Auswählen aufeinander folgender Träger beginnend mit der ersten Trägerfrequenz des ersten Satzes von Trägern oder zum Auswählen des zweiten Satzes von Trägern des zweiten Benutzersignals durch ein Auswählen aufeinander folgender Träger beginnend mit der ersten Trägerfrequenz des zweiten Satzes von Trägern.
Vorrichtung gemäß Anspruch 17, bei der die Einrichtung (1319) zum Liefern einer Benutzerangabe wirksam ist zum Liefern einer ersten Trägerfrequenz des ersten Satzes von Trägerfrequenzen, wenn signalisiert wird, dass das erste Benutzersignal extrahiert werden soll, oder zum Liefern der ersten Trägerfrequenz des zweiten Satzes von Trägerfrequenzen, wenn signalisiert wird, dass das zweite Benutzersignal extrahiert werden soll.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 16 bis 18, bei der die Werte, die dem ersten Satz von aufeinander folgenden Werten zugewiesen sind, auf aufeinander folgende Signalraumvertreter von Werten abgebildet sind, die dem ersten Benutzersignal entsprechen, und/oder bei der die Werte, die dem zweiten Satz von aufeinander folgenden Werten zugewiesen sind, aufeinander folgende Signalraumvertreter von Werten sind, die dem zweiten Benutzersignal entsprechen, wobei die aufeinander folgenden Signalraumvertreter zu einer vorbestimmten Signalraumkonstellation gehören, wobei der Selektor (1314) ferner einen Rückwärtsabbilder aufweist zum Rückwärtsabbilden der Werte des ersten Satzes, um Werte zu erhalten, die dem ersten Benutzer entsprechen, oder zum Rückwärtsabbilden der Werte des zweiten Satzes, um Werte zu erhalten, die dem zweiten Benutzer entsprechen.
Vorrichtung gemäß Anspruch 19, bei der die Werte, die dem ersten Benutzer entsprechen, und/oder bei der die Werte, die dem zweiten Benutzer entsprechen, verschachtelte Versionen von aufeinander folgenden Werten sind, die dem ersten Benutzer und/oder dem zweiten Benutzer entsprechen, wobei der Selektor (1315) ferner einen Rückwärtsverschachtler aufweist zum Erhalten aufeinander folgender Werte, die dem ersten Benutzer entsprechen, als die extrahierten Werte, die dem ersten Benutzer entsprechen, oder zum Erhalten aufeinander folgender Werte, die dem zweiten Benutzer entsprechen, als die extrahierten Werte, die dem zweiten Benutzer entsprechen.
Vorrichtung gemäß Anspruch 19 oder 20, bei der die Werte, die dem ersten Benutzer entsprechen, auf der Basis eines Codierungsschemas codiert sind, und/oder bei der die Werte, die dem zweiten Benutzer entsprechen, auf der Basis des Codierungsschemas codiert sind, wobei der Selektor (1315) einen Decodierer zum Decodieren der codierten Werte aufweist, die dem ersten oder dem zweiten Benutzer entsprechen.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 16 bis 21, bei der der dritte Satz von Trägern aufeinander folgende Trägerfrequenzen beginnend mit der ersten Trägerfrequenz des dritten Satzes von aufeinander folgenden Trägerfrequenzen aufweist, und bei der der vierte Satz von Trägern aufeinander folgende Trägerfrequenzen beginnend mit einer ersten Trägerfrequenz des vierten Satzes von Trägerfrequenzen aufweist, wobei der Selektor wirksam ist zum Auswählen des dritten Satzes von Trägern des ersten Benutzersignals durch ein Auswählen aufeinander folgender Träger beginnend mit einer ersten Trägerfrequenz des dritten Satzes von Trägern oder zum Auswählen des vierten Satzes von Trägern des zweiten Benutzersignals durch ein Auswählen aufeinander folgender Träger beginnend mit einer ersten Trägerfrequenz des vierten Satzes von Trägern.
Vorrichtung gemäß Anspruch 22, bei der die Einrichtung (1319) zum Liefern einer Benutzerangabe wirksam ist zum Liefern der ersten Trägerfrequenz des dritten Satzes von Trägerfrequenzen, wenn signalisiert wird, dass das erste Benutzersignal extrahiert werden soll, oder zum Liefern der ersten Trägerfrequenz des vierten Satzes von Trägerfrequenzen, wenn signalisiert wird, dass das zweite Benutzersignal extrahiert werden soll.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 16 bis 23, bei der die weiteren Werte, die dem dritten Satz von aufeinander folgenden Werten zugewiesen sind, auf aufeinander folgende Signalraumvertreter von weiteren Werten abgebildet sind, die dem ersten Benutzersignal entsprechen, und/oder bei der die weiteren Werte, die dem vierten Satz von aufeinander folgenden Werten zugewiesen sind, aufeinander folgende weitere Signalraumvertreter von weiteren Werten sind, die dem zweiten Benutzersignal entsprechen, wobei die aufeinander folgenden Signalraumvertreter zu einer vorbestimmten Signalraumkonstellation gehören, wobei der Selektor (1314) ferner einen weiteren Rückwärtsabbilder aufweist zum Rückwärtsabbilden der Werte des dritten Satzes, um Werte zu erhalten, die dem ersten Benutzer entsprechen, oder zum Rückwärtsabbilden der Werte des vierten Satzes, um Werte zu erhalten, die dem zweiten Benutzer entsprechen.
Vorrichtung gemäß Anspruch 24, bei der die weiteren Werte, die dem ersten Benutzer entsprechen, und/oder bei der die weiteren Werte, die dem zweiten Benutzer entsprechen, verschachtelte Versionen weiterer aufeinander folgender Werte sind, die dem ersten Benutzer und/oder dem zweiten Benutzer entsprechen, wobei der Selektor (1315) einen weiteren Rückwärtsverschachtler aufweist zum Erhalten der weiteren aufeinander folgenden Werte, die dem ersten Benutzer entsprechen, oder zum Erhalten der weiteren aufeinander folgenden Werte, die dem zweiten Benutzer entsprechen.
Vorrichtung gemäß Anspruch 24 oder 25, bei der die weiteren Werte, die dem ersten Benutzer entsprechen, auf der Basis eines Codierungsschemas codiert sind, und/oder bei der die weiteren Werte, die dem zweiten Benutzer entsprechen, auf der Basis des Codierungsschemas codiert sind, wobei der Selektor (1315) einen weiteren Decodierer zum Decodieren der codierten Werte aufweist, die dem ersten oder dem zweiten Benutzer entsprechen.
Verfahren zum Erzeugen eines ersten und eines zweiten Sendesignals aus einem modulierten Mehrträgersignal aus einem ersten Benutzersignal und aus einem zweiten Benutzersignal unter Verwendung eines Mehrträgermodulationsschemas mit einer Anzahl von Trägern mit aufeinander folgenden Trägerfrequenzen, mit folgenden Schritten: Empfangen des ersten Benutzersignals und des zweiten Benutzersignals; Auswählen jedes S-ten Werts des ersten Benutzersignals beginnend mit einem Wert mit einem Ordnungsindex, um Werte des ersten Benutzersignals zu erhalten, Auswählen jedes S-ten Werts des ersten Benutzersignals beginnend mit einem weiteren Wert mit einem weiteren Ordnungsindex, um weitere Werte des ersten Benutzersignals zu erhalten, Auswählen jedes S-ten Werts des zweiten Benutzersignals beginnend mit einem Wert mit einem Ordnungsindex, um Werte des zweiten Benutzersignals zu erhalten, und Auswählen jedes S-ten Werts des zweiten Benutzersignals beginnend mit einem weiteren Wert mit einem weiteren Ordnungsindex, um weitere Werte des zweiten Benutzersignals zu erhalten, wobei S eine Zahl größer oder gleich 2 ist; Zuweisen von Werten des ersten Benutzersignals oder von verarbeiteten Werten des ersten Benutzersignals einem ersten Satz von Trägern mit aufeinander folgenden Trägerfrequenzen, und Zuweisen weiterer Werte des ersten Benutzersignals einem dritten Satz von Trägern mit aufeinander folgenden Trägerfrequenzen; Zuweisen von Werten des zweiten Benutzersignals oder von verarbeiteten Werten des zweiten Benutzersignals einem zweiten Satz von Trägern mit aufeinander folgenden Trägerfrequenzen, und Zuweisen weiterer Werte des zweiten Benutzersignals einem vierten Satz von Trägern mit aufeinander folgenden Trägerfrequenzen; simultanes Modulieren von Werten, die dem ersten, dem zweiten, dem dritten oder dem vierten Satz von aufeinander folgenden Trägerfrequenzen zugewiesen sind, um das modulierte Mehrträgersignal zu erhalten, unter Verwendung eines Mehrträgermodulationsschemas; Erzeugen einer Version des modulierten Mehrträgersignals als das erste Sendesignal; und Erzeugen einer zyklisch verschobenen Version des modulierten Mehrträgersignals als das zweite Sendesignal.
Verfahren zum Extrahieren von Werten entsprechend Benutzersignalen aus einem empfangenen modulierten Mehrträgersignal, das als ein erstes und ein zweites Sendesignal gesendet wird, wobei das erste Sendesignal eine Version des modulierten Mehrträgersignals ist und das zweite Sendesignal eine zyklisch verschobene Version des modulierten Mehrträgersignals ist, wobei das empfangene modulierte Mehrträgersignal gebildet ist durch ein Zuweisen von Werten oder verarbeiteten Werten eines ersten Benutzersignals einem ersten Satz von Trägern mit aufeinander folgenden Trägerfrequenzen, durch ein Zuweisen von Werten eines zweiten Benutzersignals einem zweiten Satz von Trägern mit aufeinander folgenden Trägerfrequenzen, durch ein Zuweisen weiterer Werte des ersten Benutzersignals einem dritten Satz von Trägern mit aufeinander folgenden Trägerfrequenzen und durch ein Zuweisen weiterer Werte des zweiten Benutzersignals einem vierten Satz von Trägern mit aufeinander folgenden Trägerfrequenzen in einem Mehrbenutzerszenario, wobei die Werte, die dem ersten Satz von Werten entsprechen, durch ein Auswählen jedes S-ten Werts des ersten Benutzersignals beginnend mit einem Wert mit einem Ordnungsindex erhalten werden, und wobei die weiteren Werte, die dem dritten Satz von Werten entsprechen, durch ein Auswählen jedes S-ten Werts des ersten Benutzersignals beginnend mit einem Wert mit einem weiteren Ordnungsindex erhalten werden, und/oder wobei die Werte, die dem zweiten Satz von Werten entsprechen, durch ein Auswählen jedes S-ten Werts des zweiten Benutzersignals beginnend mit einem Wert mit einem Ordnungsindex erhalten werden, und wobei die weiteren Werte, die dem vierten Satz von Werten entsprechen, durch ein Auswählen jedes S-ten Werts des zweiten Benutzersignals beginnend mit einem Wert mit einem weiteren Ordnungsindex erhalten werden, wobei S eine Zahl gleich 2 oder größer 2 ist, wobei die Werte, die dem ersten, dem zweiten, dem dritten oder dem vierten Satz von aufeinander folgenden Trägerfrequenzen zugewiesen sind, unter Verwendung eines Mehrträgermodulationsschemas simultan moduliert sind, um ein moduliertes Mehrträgersignal zu erhalten, wobei das modulierte Mehrträgersignal von einer Mehrzahl von Sendepunkten aus gesendet wird, mit folgenden Schritten: Empfangen der empfangenen Mehrträgersignale; Demodulieren des empfangenen ersten und zweiten modulierten Mehrträgersignals zum Erhalten eines empfangenen Mehrträgersignals, das einen ersten Satz von Werten, die dem ersten Satz von aufeinander folgenden Trägerfrequenzen zugeordnet sind, einen zweiten Satz von Werten, die dem zweiten Satz von aufeinander folgenden Trägerfrequenzen zugewiesen sind, einen dritten Satz von Werten, die dem dritten Satz von aufeinander folgenden Trägerfrequenzen zugewiesen sind, und einen vierten Satz von Werten aufweist, die dem vierten Satz von aufeinander folgenden Trägerfrequenzen zugewiesen sind; Liefern einer Benutzerangabe, um zu signalisieren, ob das erste oder das zweite Benutzersignal extrahiert werden soll; Auswählen des ersten oder des zweiten oder des dritten oder des vierten Satzes von Werten, um extrahierte Werte des ersten oder des zweiten oder des dritten oder des vierten Satzes von Werten zu erhalten; und Sammeln jedes S-ten Wertes des ersten Benutzersignals aus aufeinander folgenden Werten des ersten oder des dritten Satzes von Werten, oder Sammeln jedes S-ten Wertes des zweiten Benutzersignals aus aufeinander folgenden Werten des zweiten oder des vierten Satzes von Werten.
Computerprogramm mit einem Programmcode zum Durchführen der Verfahren gemäß Anspruch 27 oder 28, wenn das Programm auf einem Computer läuft.