DE69922870T2 - CDMA Mobilübertragungssystem mit verbesserter Kanalschätzung und Pilotensymbolsübertragung - Google Patents

CDMA Mobilübertragungssystem mit verbesserter Kanalschätzung und Pilotensymbolsübertragung Download PDF

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Description

  • TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNG
  • Diese Erfindung betrifft Codevielfachzugriff-Mobilkommunikationssysteme (CDMA-Mobilkommunikationssysteme) und insbesondere ein CDMA-Mobilkommunikationssystem mit einer verbesserten Kanalschätzung und Pilotsymbolübertragung.
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • In letzter Zeit sind verschiedene Standards für drahtlose Kommunikationssysteme der dritten Generation entstanden. Diese drahtlosen Kommunikationssysteme der dritten Generation sind dafür ausgelegt, eine große Auswahl an drahtlosen Multimedia-Kommunikationsdiensten einschließlich Bewegtbildern, Bildkonferenzteilnahme und Internetzugang zu bieten. Diese Systeme verwenden Modulationsschemata wie etwa einen Breitband-Codemultiplex-Vielfachzugriff (W-CDMA), um Datenübertragungsraten von bis zu 2 Megabits pro Sekunde (Mbps) zu unterstützen.
  • Der Codevielfachzugriff (CDMA) ermöglicht die gleichzeitige Übertragung von Informationen über einen gemeinsamen Kanal, dadurch dass jedem der übertragenen Signale während der Übertragung ein eindeutiger Code zugeordnet ist. In einer drahtlosen Umgebung kommt ein Signal, das von einem Punkt zu einem anderen übertragen wird, über viele Wege an. Der Grund hierfür ist, dass das gesendete Signal überall, etwa am Boden, an Luftschichten, an Bergen, Gebäuden usw. mit denen es in Kontakt kommt, reflektiert wird. Diese mehreren Signale gelangen gegebenenfalls an einen Empfangspunkt, an dem sie alle summiert oder voneinander subtrahiert werden, was mitunter zu einem starken Schwund führt, so dass die Signalstärke nur sehr gering ist. In einigen Fällen kann der Empfang völlig unmöglich sein. Zudem ist die Erscheinung der Mehrwegeausbreitung veränderlich und unvorhersehbar, da sie von den Orten des Senders und Empfängers abhängt. Außerdem verändert sich die Mehrwegeausbreitung mit der Zeit, wenn sich die Umgebung verändert.
  • Jedoch kann durch Spreizen der Informationsenergie über eine Bandbreite am Sender und Rückgängigmachen der Spreizung, d. h. ein gut funktionierendes Wiedergewinnen der gespreizten Informationsenergie im Empfänger, der Signalschwund durch die Mehrwegeausbreitung verringert werden. Im Allgemeinen gilt: Je größer die Bandbreite ist, desto widerstandsfähiger ist das Signal gegenüber einem Schwund infolge der Mehrwegeausbreitung. Folglich geht nur ein sehr kleiner Teil der W-CDMA-Energie verloren, obwohl der Mehrwegesignalschwund eine erhebliche Abnahme des Signals vom schmalbandigen zellularen Typ (wie etwa bei einem Frequenzvielfachzugriff (FDMA) oder einem Zeitvielfachzugriff (TDMA)) bewirken kann. Obwohl dieses einzigartige Kommunikationsschema seit mehreren Jahrzehnten bekannt ist, hat erst vor kurzem die enorme Kostensenkung, die durch das Aufkommen von integrierten, digitalen, schnellen, kundenspezifischen Bauelementen herbeigeführt wurde, eine Vermarktung möglich gemacht.
  • Ein CDMA-Bandspreizungssignal (SS) wird durch Modulieren des Radiofrequenzsignals (RF-Signals) mit einem Spreizungscode (einem Code, der aus einer Folge von binären Impulsen besteht), der als pseudozufälliges Bitfolge-(PN)Signal bekannt ist, das das Signal breitbandig und "rauschähnlich" erscheinen lässt, erzeugt. Die pseudozufällige Bitfolge läuft mit einer höheren Frequenz als das RF-Signal und bestimmt die tatsächliche Übertragungsbandbreite. Das sich ergebende Signal hat in einem schmalen Abschnitt des Bands eine spektrale Dichte geringer Leistung. Nachrichten können auch bei jedem gewünschten Geheimhaltungsgrad mit einer pseudozufälligen Phasenumtastung verschlüsselt codiert werden, wenn die gesamte gesendete/empfangene Nachricht rein digital ist.
  • Ein SS-Empfänger verwendet eine lokal erzeugte, nachgebildete, pseudeozufällige Bitfolge und einen Empfängerkorrelator, um die gewünschten codierten Informationen von allen möglichen Signalen zu trennen. Ein SS-Korrelator ist als ein spezielles angepasstes Filter vorstellbar, d. h. als ein Filter, das nur auf die Signale anspricht, die mit dem PN-Code codiert sind, der seinem eigenen Code entspricht. Folglich kann der SS-Korrelator (SS-Signaldemodulator) auf verschiedene Codes "abgestimmt" werden, indem einfach sein lokaler Code geändert wird. Der Korrelator spricht nicht auf vom Menschen verursachte, natürliche oder künstliche Geräusche oder Interferenz an. Er spricht nur auf die SS-Signale mit einer völlig gleichen, übereinstimmenden Signalcharakteristik, die mit dem völlig gleichen PN-Code codiert sind, an. Folglich können alle CDMA-Benutzer den gleichen Frequenzkanal nutzen, da ihre Gespräche durch einen eindeutigen digitalen Code unterschieden werden. Wie zu erwarten ist dieses Kommunikationsverfahren an sich privat, im Gegensatz zu dem derzeitigen unsicheren zellularen Mobilfunksystem. Außerdem sind die belegte Bandbreite (10-20 MHz) sowie die Signalbearbeitungsmöglichkeiten größer als bei anderen vorgeschlagenen Modulationssystemen einschließlich des Schmalband-N-CDMA-Systems, das für Mobilfunk (1,25 MHz) genormt (ITU Standard IS95) worden ist und nun hauptsächlich für Sprachdienste eingesetzt wird. Folglich ist die Leistungsfähigkeit von W-CDMA in einer drahtlosen Umgebung weit höher als jene irgendeines gegenwärtigen Modulationsschemas.
  • Für kohärente drahtlose Kommunikationen können pilotsymbolgestützte oder pilotkanalgestützte Kanalschätzungsschemata verwendet werden. Die pilotgestützten Verfahren ermöglichen einer Mobilstation, die Taktung des Vorwärts-CDMA-Kanals zu erlangen (oder einer Basisstation, die Taktung des Rück-CDMA-Kanals zu erlangen), liefern eine Phasenbeziehung für eine kohärente Demodulation und liefern ein Mittel für Signalstärkevergleiche zwischen Basisstationen, um zu bestimmen, wann zu übergeben ist.
  • Bei einem pilotsymbolgestützten Verfahren wird ein bekanntes periodisches Pilotsymbol gespreizt und dann in die unbekannte gespreizte Datensequenz eingefügt, wie in 1A gezeigt ist. Eine Kanalschätztechnik, wie etwa ein einfaches Mitteln der Pilotsymbole, könnte dann verwendet werden, um für eine Kanalschätzung zu sorgen, die bei einer Maximumverhältniskombination in einem nicht gezeigten Rake-Empfänger verwendet wird, wie in 2 veranschaulicht ist. In dem Rake-Empfänger werden die Signale von mehreren Korrelationsempfängern, die sich den stärksten Mehrwegekomponenten zuordnen lassen, kombiniert, um ein verbessertes Signal höherer Güte zu liefern.
  • Bei einem pilotkanalgestützten Verfahren werden das bekannte Pilotsignal und die unbekannte Datensequenz unter Verwendung zweier unkorrelierter Spreizungscodes mit der gleichen Chiprate getrennt voneinander gespreizt. In 1B ist eine beispielhafte Rahmenstruktur für ein beispielhaftes pilotkanalgestütztes Schätzschema gezeigt, die einen Datenkanal 12 und einen von diesem getrennten Pilotkanal 15 einschließt. Jeder Rahmen 19 der Länge Tr = 10 Millisekunden (ms) der Pilotkanalinformationen 15 wird in N = 16 Zeitschlitze 17, jeweils von der Länge Tschlitz = 0,625 ms unterteilt. Innerhalb jedes Zeitschlitzes übertragen der Datenkanal 12 und der Pilotkanal 15 Informationen parallel, obwohl sie verschiedene Raten, d. h. verschiedene Spreizfaktoren haben können.
  • Andererseits schlägt ein beispielhaftes pilotsymbolgestütztes Schema vor, wie in 1A gezeigt ist, vier (4) Pilotsymbole in jeden Zeitschlitz für 32-, 64- und 128-Kilo-Symbol-pro-Sekunde-(KSPS-)Datenkanäle und für den 64-KSPS-Abwärtsstrecken-Steuerkanal und acht (8) Pilotsymbole in jedem Zeitschlitz für Datenraten von 256, 512 und 1024 KSPS zu verwenden. Der mit der Übertragung der Pilotsymbole in jedem Zeitschlitz verbundene Mehraufwand ist in der nachstehenden Tabelle 1 zusammengefasst.
  • Tabelle 1: Derzeitiger Mehraufwand für die Übertragung von Pilotsymbolen
    Figure 00040001
  • Figure 00050001
  • Es besteht ein Bedarf an einem effizienten Kanalschätzungsschema, das eine minimale Menge an Pilotinformationen erfordert.
  • Ein Artikel mit dem Titel "Pilot Assisted Coherent DS-CDMA Reverse-Link Communications with Optimal Robust Channel Estimation," von Fuyun Ling, 1997, ICASSP-97, 1997, IEEE International Conference on Munich, Deutschland 21.-24. April 1997 (1997-04-21), S. 263-266, beschreibt eine CDMA-Kommunikationsanordnung, die eine pilotgestützte Kanalschätzungsprozedur benutzt. Sie berücksichtigt jedoch nicht die Übertragung einer minimalen Menge an öffentlichen Informationen, um eine bestimmte Bitfehlerrate zu erreichen, wenn ein kohärenter Empfang erfolgt.
  • Eine PCT-Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer WO 97/39 557 und dem Titel "Pilot-Symbol-Assisted Radiotelephone Communications Return" offenbart ein Kommunikationssystem, in dem die Schätzung einer Kanalcharakteristik eine iterative Schätzung der Informationssymbole und der Kanalcharakteristiken einschließt.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung umfasst ein verbessertes System und ein verbessertes Verfahren für das Senden und Empfangen von digitalen Informationen über Mobilkommunikationskanäle. Die vorliegende Erfindung schließt einen verbesserten Kanalschätzer ein, der iterativ zu verschiedenen Zeitpunkten die Kanalamplitude und die -phasenverzerrung aus den empfangenen Pilot- und Datensignalinformation schätzt.
  • Eine Aufgabe des iterativen Kanalschätzungsschemas der vorliegenden Erfindung ist, die Übertragung einer minimalen Menge an Pilotinformationen zu ermöglichen.
  • Eine weitere Aufgabe des iterativen Kanalschätzungsschemas der vorliegenden Erfindung ist, für eine Verbesserung der Leistungsfähigkeit zu sorgen, während die gleiche Anzahl Pilotsymbole übertragen wird.
  • Diese und weitere Merkmale der Erfindung werden dem Fachmann auf dem Gebiet aus der folgenden ausführlichen Beschreibung der Erfindung offensichtlich werden, die anhand der beigefügten Zeichnung vorgenommen worden ist.
  • BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
  • 1A zeigt ein beispielhaftes Schaubild, das das Einfügen von Pilotsymbolen in jeden Zeitschlitz eines Datenkanals veranschaulicht;
  • 1B ist ein Schaubild eines beispielhaften Pilotkanals, der getrennt vom Datenkanal gesendet wird;
  • 2A ist ein Blockdiagramm eines beispielhaften Kanalschätzungsschemas;
  • 2B zeigt ein Blockdiagramm eines beispielhaften Kanalschätzungsschemas gemäß der vorliegenden Erfindung;
  • 3 stellt ein verallgemeinertes Blockdiagramm eines Kommunikationssystems dar, das den verbesserten Kanalschätzer gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet;
  • 4A und 4B sind genauere Blockdiagramme der Kanalschätzungsschemata gemäß der vorliegenden Erfindung; und
  • 5 stellt ein Diagramm dar, das die Bitfehlerrate gegen das Signal/Rausch-Verhältnis (SRV) zeigt, um die Verbesserung zu veranschaulichen, die durch die Verwendung der iterativen Kanalschätzungstechnik gemäß der vor liegenden Erfindung gegenüber einer mittelnden Kanalschätzungstechnik erzielt wird.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung ist ein iteratives Kanalschätzungssystem und -verfahren für den Empfang von digitalen Informationen über Mobilkommunikationskanäle. Der digitale Empfänger der vorliegenden Erfindung, der in 3 gezeigt ist, schließt einen Entspreizungsblock 32, einen verbesserten Kanalschätzer 34, einen Maximumverhältniskombinator (MRC) 36 und einen Viterbi-Decoder 38 ein. Obwohl der MRC 36 und der Decoder 38 so definiert sind, dass sie ein maximales Verhältnis bzw. Viterbi-Algorithmen benutzen, werden dem Fachmann auf dem Gebiet weitere Techniken für die Umsetzung dieser Funktionen ohne weiteres ersichtlich sein.
  • In einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die in 4A gezeigt ist, führt der verbesserte Kanalschätzer 34 eine iteratives Schätzungsschema aus, das die Schritte der Ausführung einer Anfangskanalschätzung unter Verwendung des Kanalschätzers 42, der das empfangene Signal verwendet, der Kombination der empfangenen Signale von jedem Finger des Rake-Kombinators 44, der Demodulation der Daten unter Verwendung des Demodulators 50, dann der Entnahme der Datensymbole aus dem empfangenen Signal unter Verwendung der demodulierten Daten in dem Datenentnahmeblock 56 einschließt. Das resultierende Signal wird dann benutzt, um eine weitere Kanalschätzung zu erzeugen. Dieser rekursive Prozess wird so oft wiederholt, bis eine zuverlässige Kanalschätzung erhalten wird.
  • Die erste Iteration, die von dem verbesserten Kanalschätzer 34 ausgeführt wird, benutzt eine Mittelungstechnik für die Kanalschätzung, wie in 2A gezeigt ist. Das Demodulator-Ausgangssignal 50, das diese Kanalschätzung verwendet, wird dann benutzt, um in dem Datenentnahmeblock 56 die Modulation der Datensymbole in dem ankommenden Signal zu beseitigen. Danach wird eine neue Kanalschätzung unter Verwendung des resultierenden Signals ausgeführt, indem über 2M Symbole gemittelt wird, wie in 2B gezeigt ist. Die Prozedur kann in der Art einer Iteration wiederholt werden.
  • Wie in 4 gezeigt ist, empfängt die bevorzugte Ausführungsform des verbesserten Kanalschätzers 34 der vorliegenden Erfindung Blöcke von digitalen Daten, die über die Mobilkommunikationskanäle gesendet worden sind. In 4 ist unter 51 ein beispielhafter Block digitaler Daten gezeigt, der vierzig (40) Symbole umfasst, die über einen 64-Kilo-Symbole-pro-Sekunde-(KSPS-)Steuerkanal gesendet worden sind. Jeder beispielhafte vierzig (40) Symbole umfassende Digitaldatenblock enthält eine Gruppe von vier (4) Pilotsymbolen, die mit einer Rate von 1600 Hertz (Hz) eingefügt sind und für die nachfolgende Kanalschätzung verwendet werden. Obwohl ein pilotsymbolgestütztes Schema benutzt wird, um die Funktionsweise der vorliegenden Erfindung zu veranschaulichen, könnte auch ein pilotkanalgestütztes Schema, bei dem die Pilotinformationen und die Daten über getrennte Kanäle gesendet werden, benutzt werden. Bei Verwendung des pilotkanalgestützten Schemas wird sowohl über die resultierenden Kanalschätzinformationen aus dem Pilotkanal als auch über die resultierenden Kanalschätzinformationen aus den Datenkanalinformationen gemittelt.
  • Die Anfangskanalschätzung der erhaltenen Blöcke von Daten wird mit dem Anfangskanalschätzer 42 ausgeführt. Der Anfangskanalschätzer 42, der eine rückführungslose Kanalschätzung ausführt, kann unter Verwendung eines Wiener-Filters, einer einfachen Mittelung, eines Tiefpassfilters oder irgendeines anderen Kanalschätzers implementiert werden, wie einem Durchschnittsfachmann auf dem Gebiet offensichtlich sein wird. Das Wiener-Filter wird bevorzugt, vorausgesetzt, die Signalschwundrate und der Wert von
    Figure 00080001
    (wobei Eb die empfangene Signalenergie pro Bit und η0 die Spektraldichte des Rauschens ist) sind bekannt. Wenn mehrere Pilotkanäle verwendet werden, können alle Pilotkanäle oder irgendeine Kombination dieser verwendet werden, um die Anfangskanalschätzung zu bestimmen.
  • Der verbesserte Kanalschätzer 34 der vorliegenden Erfindung enthält außerdem einen Rake-Kombinator 44, der die empfangenen Signale durch Kombinieren der empfangenen Blöcke digitaler Daten von den verschiedenen Mehrwegequellen entspreizt. Auch ist vorstellbar, dass die empfangenen Signale von jedem Finger einzeln verarbeitet werden könnten, wobei in diesem Fall der Rake-Kombinator 44 umgangen wird.
  • Ein Mechanismus für die Bestimmung des Signal/Rausch-Verhältnisses (SRV) ist im Block 46 enthalten. Wenn im Block 46 das vorhandene Signal/Rausch-Verhältnis über dem Kanal groß genug ist, um für ein annehmbares Maß an Zuverlässigkeit zu sorgen, werden die Daten unter Verwendung des Datendemodulators 50 demoduliert. Die resultierenden demodulierten Daten werden dann für eine Datenentnahme im Block 56 verwendet.
  • Wenn im Entscheidungsblock 46 bestimmt wird, dass das Signal/Rausch-Verhältnis nicht groß genug ist, um für ein annehmbares Maß an Zuverlässigkeit der demodulierten Daten zu sorgen, wird ein weiterer Mechanismus benutzt. Insbesondere wird die Datenentnahme im Block 56 für ein Signal/Rausch-Verhältnis, das kleiner als angestrebt ist, unter Verwendung der empfangenen Daten ausgeführt, nachdem sie mit der Entschachtelungseinrichtung 48 entschachtelt, mit dem Viterbi/MAP-Decoder 52 decodiert und mit der Verschachtelungseinrichtung 54 wieder verschachtelt worden sind.
  • Die Verschachtelungseinrichtung 54 verwürfelt die Reihenfolge der Bytes, die die codierten Daten bilden. Diese Technik wird verwendet, damit diskontinuierliche Kanalfehler über die umgeordneten Bytes verteilt werden. Andererseits ordnet die Entschachtelungseinrichtung 48 die Bytes der codierten Nachricht um. Nachdem die Datenentnahme im Block 56 ausgeführt worden ist, wird im Entscheidungsblock 58 bestimmt, ob die Verbesserung des Signal/Rausch-Verhältnisses gegenüber der vorhergehenden Kanalschätzung, die von dem Anfangskanalschätzer 42 ausgeführt worden ist, annehmbar ist oder nicht. Wie oft die Iteration ausgeführt wird, wird auf der Grundlage des angestrebten Signal/Rausch-Verhältnisses, das für das System gewählt wurde, bestimmt. Je größer das angestrebte Sig nal/Rausch-Verhältnis ist, desto mehr Iterationen werden ausgeführt. Folglich wird bei einer Zunahme des Signal/Rausch-Verhältnisses gegenüber der vorhergehenden Kanalschätzung (oder wenn die im Voraus festgelegte Anzahl von Iterationen noch nicht ausgeführt worden ist), das Signal, das verbleibt, nachdem die Datensymbole entfernt worden ist, von dem Anfangskanalschätzer 42 verwendet, um eine weitere Kanalschätzung auszuführen. Dieser Prozess wird so oft wiederholt, wie im Voraus festgelegt worden ist, oder solange, wie die Zunahme des Signal/Rausch-Verhältnisses gegenüber der früheren Kanalschätzung annehmbar ist.
  • In 5 ist als ein Beispiel eine graphische Darstellung des Signal/Rausch-Verhältnisses, berechnet unter Verwendung der Formel
    Figure 00100001
    und bestimmt am Ausgang des Entspreizungsblocks 32, wie in 3 gezeigt ist, gegen die resultierende Bitfehlerrate (BER) am Ausgang des MRC 36 für das mittelnde Kanalschätzungsschema und für das iterative Kanalschätzungsschema der vorliegenden Erfindung für eine Symbolrate von 64 KSPS und Vierwege-Rayleigh-Schwund mit einer Dopplerfrequenz von 213 Hz gezeigt.
  • Das in 5 mit 62 bezeichnete Signal repräsentiert die über zwei Zeitschlitze mittelnde Kanalschätztechnik. Die in 5 mit 64 bezeichneten Signaldaten repräsentieren die iterative Kanalschätztechnik der vorliegenden Erfindung nach der ersten Iteration. Die in 5 unter 66 gezeigten Signaldaten repräsentieren die iterative Kanalschätztechnik der vorliegenden Erfindung nach der zweiten Iteration. Und die in 5 unter 68 gezeigten Signaldaten stellen eine ideale Kanalschätzung dar.
  • Folglich sorgt die iterative Kanalschätztechnik gemäß der vorliegenden Erfindung (wie in 5 unter 64 und 66 veranschaulicht ist) für eine deutliche Zunahme des Signal/Rausch-Verhältnisses gegenüber einer einfachen Mittelung für die Kanalschätzung (wie in 5 unter 62 gezeigt ist).
  • Angenommen, die Vorwärtsfehlerkorrektur-Codierungsrate sei 1/3, K = 9 und die angestrebte Bitfehlerrate am Ausgang des Viterbi-Decoders 38 in 3 sei 10–3. Werden die üblichen Bitfehlerrate-Kurven betrachtet, so muss, um die angestrebte Bitfehlerrate zu erzielen,
    Figure 00110001
    2,25 dB am Ausgang des Viterbi-Decoders 38 sein, was wiederum bedeutet, dass
    Figure 00110002
    für einen Kanal additiven weißen gaußschen Rauschens (AWGN) einen Wert von 2,25 – log10(3) = –2,27 am Eingang des Viterbi-Decoders 38 hat.
  • Wird die Bitfehlerrate für einen AWGN-Kanal anhand der üblichen Bitfehlerratenkurven betrachtet, so ist die angestrebte Bitfehlerrate 0,1445 am Eingang des Viterbi-Decoders 38. Nun ist, wenn die oberste Kurve in 5 betrachtet wird, ein Signal/Rausch-Verhältnis,
    Figure 00110003
    ,mit einem Wert von –0,1355 dB (4,6345 dB am Ausgang des Viterbi-Decoders 38) erforderlich, wenn für die Kanalschätzung die Mittelungstechnik verwendet wird. Andererseits kann die gleiche Bitfehlerrate bei einem Signal/Rausch-Verhältnis,
    Figure 00110004
    ,mit einem Wert von –1,1 dB (3,67 dB am Ausgang des Viterbi-Decoders 38) unter Verwendung einer Iteration und von –1,25 dB (3,52 dB am Ausgang des Viterbi-Decoders 38) unter Verwendung zweier Iterationen der iterativen Kanalschätzungstechnik der vorliegenden Erfindung erzielt werden. Folglich beträgt der Nettozugewinn 0,9645 dB bei Verwendung einer Iteration und 1,1145 dB bei Verwendung zweier Iterationen der iterativen Kanalschätzungstechnik der vorliegenden Erfindung. Für andere Kombinationen von Symbolraten, Dopplerfrequenzen und Signalschwundbedingungen werden ähnliche Kurven erzielt.
  • Statt alle Kurven graphisch darzustellen, ist die Zunahme des Signal/Rausch-Verhältnisses,
    Figure 00110005
    die bei Verwendung des iterativen Kanalschätzers gemäß der vorliegenden Erfindung erwartet wird, nachstehend in der Tabelle 3 dargestellt.
  • Tabelle 3: Geschätzte Zunahme des Signal/Rausch-Verhältnisses
    Figure 00120001
    bei Verwendung der iterativen Kanalschätzung gemäß der vorliegenden Erfindung gegenüber einer Mittelung der Kanalwerte über Pilotsymbole
  • Figure 00120002
  • WEITERE AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Obwohl die vorliegende Erfindung und ihre Vorteile ausführlich beschrieben worden sind, versteht sich von selbst, dass verschiedene Änderungen, Ersetzungen und Abänderungen hieran vorgenommen werden können, ohne vom Geltungsbereich der Erfindung, der durch die beigefügten Ansprüche definiert ist, abzukommen.

Claims (5)

  1. Vorrichtung zum Empfangen digitaler Informationen über Mobilkommunikationskanäle, wobei die Vorrichtung umfasst: Mittel (32) zum Empfangen von Blöcken digitaler Daten, die über die Mobilkommunikationskanäle gesendet werden, wobei die Blöcke digitaler Daten Pilotsymbole enthalten, die in die Blöcke digitaler Daten für eine anschließende Kanalschätzung periodisch eingefügt sind; Mittel (34, 42) zum Ausführen einer Kanalschätzung unter Verwendung der empfangenen Blöcke digitaler Daten unter Verwendung einer iterativen Kanalschätzprozedur und zum Bestimmen einer anfänglichen Kanalschätzung; Mittel (44) zum Kombinieren der empfangenen Blöcke digitaler Daten, wobei die kombinierten Daten ein zugeordnetes Signal/Rausch-Verhältnis haben; und Mittel zum Decodieren der kombinierten Blöcke digitaler Daten, um gesendete Informationen wiederzugewinnen; dadurch gekennzeichnet, dass sie ferner umfasst: Mittel zum Bestimmen des zugeordneten Signal/Rausch-Verhältnisses; Mittel (44) zum Demodulieren der kombinierten Daten durch ein erstes Verfahren, falls das zugeordnete Signal/Rausch-Verhältnis wenigstens einen ersten vorgegebenen Schwellenwert erreicht, und andernfalls zum Demodulieren der kombinierten Daten durch ein zweites Verfahren; Mittel (56) zum Entfernen der digitalen Daten aus dem demodulierten Signal, um ein aktualisiertes Kanalsignal zu erzeugen; und Mittel zum Bestimmen, ob die Verbesserung des zugeordneten Signal/Rausch-Verhältnisses wenigstens einen annehmbaren Grad erreicht.
  2. Verfahren zum Senden und Empfangen digitaler Informationen über Mobilkommunikationskanäle, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: Empfangen von Blöcken digitaler Daten, die über Mobilkommunikationskanäle gesendet werden, wobei die Blöcke digitaler Daten Pilotsymbole enthalten, die in die Blöcke digitaler Daten für eine anschließende Kanalschätzung periodisch eingefügt sind; Ausführen (42) einer Kanalschätzung unter Verwendung der empfangenen Blöcke digitaler Daten unter Verwendung einer iterativen Kanalschätzungstechnik und Erzeugen einer anfänglichen Kanalschätzung; Kombinieren (44) der empfangenen Blöcke digitaler Daten, wobei die kombinierten Daten ein zugeordnetes Signal/Rausch-Verhältnis haben; und dadurch gekennzeichnet, dass es ferner die folgenden Schritte umfasst: (a) Bestimmen des zugeordneten Signal/Rausch-Verhältnisses; (b) Demodulieren (50) der kombinierten Daten durch ein erstes Verfahren, falls das zugeordnete Signal/Rausch-Verhältnis wenigstens einen ersten vorgegebenen Schwellenwert erreicht; (c) Demodulieren (48, 52) der kombinierten Daten durch ein zweites Verfahren, falls das zugeordnete Signal/Rausch-Verhältnis kleiner als der erste vorgegebene Schwellenwert ist, um geschätzte Datensymbole zu erzeugen; und (d) Entfernen (56) der geschätzten Datensymbole aus den empfangenen Blöcken digitaler Daten, um ein aktualisiertes Kanalsignal zu erzeugen.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, das ferner die folgenden Schritte umfasst: (e) falls (58) die Verbesserung des zugeordneten Signal/Rausch-Verhältnisses gegenüber einem früheren Pegel nicht annehmbar ist, erneutes Berechnen der anfänglichen Kanalschätzung unter Verwendung des aktualisierten Kanalsignals; und (f) Wiederholen der Schritte (a) bis (d) unter Verwendung der erneut berechneten Kanalschätzung, bis die Verbesserung in dem zugeordneten Signal/Rausch-Verhältnis annehmbar ist.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, das ferner den Schritt des Wiederholens der Schritte (a) bis (d) unter Verwendung der erneut berechneten Kanalschätzung in einer vorgegebenen Anzahl umfasst, um ein gewünschtes Signal/Rausch-Verhältnis zu erreichen.
  5. Verfahren nach Anspruch 2, Anspruch 3 oder Anspruch 4, das die Schritte des Wiedergewinnens gesendeter Informationen in Übereinstimmung mit der Kanalschätzung umfasst.
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