EP1980076A1 - Verfahren zur signalubertragung in einem funk-kommunikationssystem - Google Patents

Verfahren zur signalubertragung in einem funk-kommunikationssystem

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EP1980076A1
EP1980076A1 EP07703629A EP07703629A EP1980076A1 EP 1980076 A1 EP1980076 A1 EP 1980076A1 EP 07703629 A EP07703629 A EP 07703629A EP 07703629 A EP07703629 A EP 07703629A EP 1980076 A1 EP1980076 A1 EP 1980076A1
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EP
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symbol
frame
time slot
symbols
guard interval
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP07703629A
Other languages
English (en)
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Inventor
Bernhard Raaf
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nokia Solutions and Networks GmbH and Co KG
Original Assignee
Nokia Siemens Networks GmbH and Co KG
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Publication date
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Publication of EP1980076A1 publication Critical patent/EP1980076A1/de
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00—Modulated-carrier systems
    • H04L27/26—Systems using multi-frequency codes
    • H04L27/2601—Multicarrier modulation systems
    • H04L27/2602—Signal structure
    • H04L27/2605—Symbol extensions, e.g. Zero Tail, Unique Word [UW]
    • H04L27/2607—Cyclic extensions
    • H—ELECTRICITY
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    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
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    • H04L27/26—Systems using multi-frequency codes
    • H04L27/2601—Multicarrier modulation systems
    • H04L27/2602—Signal structure
    • H04L27/261—Details of reference signals
    • H04L27/2613—Structure of the reference signals

Definitions

  • the invention relates to a method for signal transmission in a radio communication system, in particular using OFDM symbols.
  • Protection intervals serve to prevent reception-side superpositions of two successive transmitted symbols occurring due to multipath propagation. Protection intervals are dimensioned, for example, depending on so-called scenarios, based, for example, on different situations such as inner city or land area.
  • E-UTRA Universal Mobile Telecommunication Standard
  • LTE Long Term Evolution
  • OFDMA OFDMA
  • the object of the invention is therefore to specify a method for transmitting OFDM symbols in a transmission frame in which the advantages associated with a longer guard interval are used efficiently. This object is achieved by the method, the radio communication system and the transmitting device according to the independent patent claims. Further embodiments of the invention can be taken from the dependent claims.
  • At least one symbol of a frame or time slot is provided with a longer guard interval compared to further symbols of the frame or time slot, wherein the at least one symbol has a content known on the receiver side.
  • this results in a reduced susceptibility to delay differences compared with the other symbols of the frame or time slot, so that a safer detection of the symbol on the receiving side is made possible.
  • the at least one symbol is an OFDM symbol which has known samples on the receiver side.
  • the at least one symbol is a pilot symbol.
  • Increased protection of pilot symbols is of particular importance since a pilot symbol that is not detected or not detected incorrectly, which is used on the receiver side, for example, for channel estimation, leads to the fact that the further symbols of a frame or time slot can also be detected with a lower quality.
  • the radio communication system according to the invention and the transmitting device according to the invention each have means for carrying out the method according to the invention.
  • FIG 1 shows an exemplary structure of a radio communication system
  • FIG 2 shows a frame or time slot according to the invention.
  • FIG. 1 the structure of a radio communication system, in particular according to the current state of E-UTRA or UMTS-LTE standardization, is shown by way of example.
  • a so-called access network gateway aGW Access Gateway communicates with other components of the system or other systems via an IP-based (IP - Internet Protocol) network. With this network, the access network gateway aGW exchanges data traffic in the form of data packets.
  • the access network Transition aGW is further connected to a plurality of base stations NB (Node B), which respectively supply at least one radio cell ZA or ZB with radio resources.
  • the base stations NB illustrated by way of example are in turn connected to subscriber terminals UE A, UE B via a radio interface. Signals are transmitted in the uplink UL (uplink) and downlink DL (downlink) on the radio interface.
  • the base stations NB and the subscriber terminals UE A, UE B each have at least one transmission
  • a control device ST in particular for controlling the transmitting / receiving devices SEE in the base station NB and the user equipment UE A, UE B on.
  • the invention is used particularly advantageously for the development of the UMTS standard described in the introduction.
  • a longer guard interval can be assigned to the so-called first reference symbol described in Chapter 7.1.1.2.2 of Technical Report TR 25.814.
  • This reference symbol is used, for example, for channel estimation, channel quality measurement or cell search.
  • this reference symbol is transmitted secondarily within a subframe, but a different arrangement within the framework according to Chapter 7.1.1.2.2 is also conceivable.
  • the position may also vary from subframe to subframe as well as between adjacent radio cells.
  • FIG. 2 shows an embodiment which is based on the structure of a subframe according to FIG. 7.1.1.2.2-1 of Technical Report TR 25.814. Shown is a subframe SF (sub frame) of a subcarrier. It is assumed by way of example that the first reference symbol R, which is provided with an extended guard interval cp *, is arranged as a second symbol in the subframe.
  • the further symbols D of the subframe contribute For example, payload and / or signaling data, and thus control data.
  • a second reference symbol could be provided in a subframe in the same way as shown in FIG. 7.1.1.2.2-1, wherein it could be provided with the extended guard interval like the first reference symbol R. This could also be controlled, for example, depending on a current transmission situation, for example a scenario mentioned at the outset or a current traffic load.
  • the invention is not limited to the illustrated structure of a frame, but rather can find application in a wide variety of configurations of frames or time slots as well as designs of symbols with contents similar to the exemplary reference symbol.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

Erfindungsgemäß wird sendeseitig zumindest ein Symbol eines Rahmens bzw. Zeitschlitzes mit einem im Vergleich zu weiteren Symbolen des Rahmens bzw. Zeitschlitzes verlängerten Schutzintervall versehen, wobei das zumindest eine Symbol mit dem verlängerten Schutzintervall einen empfängerseitig bekannten Inhalt aufweist.

Description

Beschreibung
Verfahren zur Signalubertragung in einem Funk-Kommunikationssystem
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Signalubertragung in einem Funk-Kommunikationssystem, insbesondere unter Verwendung von OFDM-Symbolen .
Aus der GB 2 394 869 A ist bekannt, für eine Anpassung einer Übertragung von OFDM-Symbolen in einem für eine CDMA-Ubertra- gung (CDMA - Code Division Multiple Access) definierten Zeitschlitz die jeweiligen Symbole mit so genannten Schutzintervallen (guard interval, guard samples) unterschiedlicher Dauer zu versehen.
Derartige Schutzintervalle dienen dazu, aufgrund von Mehrwegeausbreitung auftretende empfangsseitige Überlagerungen zweier aufeinanderfolgend ausgesendeter Symbole zu verhin- dern. Schutzintervalle werden dabei beispielsweise abhangig von so genannten Szenarien, basierend beispielsweise auf unterschiedlichen Situationen wie Innenstadt oder Landgebiet, dimensioniert .
Weiterhin ist es aus dem US-Patent 6,115,354 bekannt, in einem OFDM-Ubertragungsrahmen Steuersymbole (control Symbols) zu Beginn eines Rahmens mit einem längeren Schutzintervall (guard interval) zu versehen als nachfolgende Datensymbole.
Im Rahmen der Weiterentwicklung des UMTS-Standards (Universal Mobile Telecommunication Standard) der 3. Generation Mobilfunk, auch als Evolved UTRA (E-UTRA) oder Long Term Evolution (LTE) bezeichnet, durch die 3GPP (Third Generation Partner- ship Project) wird zur Unterstützung höherer Ubertra- gungsraten ein Einsatz eines OFDMA-Verfahrens (OFDMA - Orthogonal Frequency Division Multiplex Access) für die Zuweisung von physikalischen Ressourcen zu einer Vielzahl von Verbindungen bzw. Teilnehmerendgeraten in breitbandigen Frequenzbandern von aktuell bis zu 20 MHz in Erwägung gezogen. Derzeit anvisierte Ubertragungsschemata sind tabellarisch beispielsweise in dem Technischen Bericht 3GPP TR 25.814 VO.5.0 (2005-11) „Physical Layer Aspects for Evolved UTRA (Release 7)", Kapitel 7.1.1, aufgeführt. Dort wird die Existenz unterschiedlicher Langen von Schutzintervallen, hier als cyclic-prefix (CP) bezeichnet, vorgesehen, die als short und long cyclic-prefix bezeichnet werden.
Entsprechend dem Vorschlag der oben genannten GB 2 394 869 A, werden nach der Tabelle 7.1.1.1 in einem Unterrahmen (sub frame) der Lange 0,5ms bei einer Frequenzbreite von 1,25MHz und der Nutzung von kurzen Schutzintervallen sechs Schutzintervalle mit einer Lange von 4,69us (=9 samples) und ein Schutzintervall mit einer Lange von 5,21us (=10 samples) verwendet .
Welches der gesamt sieben Symbole eines Unterrahmens mit dem längeren Schutzintervall versehen wird, scheint jedoch wahl- los zu sein, da es mittels einer unterhalb der Tabelle 7.1.1.1 angegebenen Formel bestimmt wird.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren zur Übertragung von OFDM-Symbolen in einem Ubertragungsrahmen an- zugeben, bei dem die mit einem längeren Schutzintervall verbundenen Vorteile effizient genutzt werden. Diese Aufgabe wird durch das Verfahren, das Funk-Kommunikationssystem sowie die Sendeeinrichtung nach den unabhängigen Patentansprüchen gelost. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind abhangigen Patentansprüchen entnehmbar.
Erfindungsgemaß wird zumindest ein Symbol eines Rahmens bzw. Zeitschlitzes mit einem im Vergleich zu weiteren Symbolen des Rahmens bzw. Zeitschlitzes verlängerten Schutzintervall ver- sehen, wobei das zumindest eine Symbol einen empfangerseitig bekannten Inhalt aufweist. Vorteilhaft wird hierdurch eine im Vergleich zu den weiteren Symbolen des Rahmens bzw. Zeitschlitzes verringerte Anfälligkeit gegenüber Laufzeitdifferenzen erzielt, sodass eine sicherere empfangsseitige Detektion des Symbols ermöglicht wird.
Gemäß einer ersten Ausgestaltung der Erfindung ist das zumindest eine Symbol ein OFDM-Symbol, welches empfängerseitig bekannte Abtastungen (engl, samples) aufweist.
Gemäß einer zweiten Ausgestaltung der Erfindung ist das zumindest eine Symbol ein Pilotsymbol. Ein erhöhter Schutz von Pilotsymbolen ist von besonderer Bedeutung, da ein nicht oder falsch detektiertes Pilotsymbol, welches empfangsseitig bei- spielsweise für die Kanalschätzung verwendet wird, dazu führt, dass auch die weiteren Symbole eines Rahmens bzw. Zeitschlitzes mit einer geringeren Qualität detektiert werden können .
Das erfindungsgemäße Funk-Kommunikationssystem sowie die erfindungsgemäße Sendeeinrichtung weisen jeweils Mittel zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens auf.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbei- spiels näher dargestellt. Dabei zeigen
FIG 1 eine beispielhafte Struktur eines Funk-Kommunikationssystems, und FIG 2 einen erfindungsgemäßen Rahmen bzw. Zeitschlitz.
In FIG 1 ist die Struktur eines Funk-Kommunikationssystems, insbesondere nach dem aktuellen Stand der E-UTRA- bzw. UMTS- LTE-Standardisierung, beispielhaft dargestellt. Ein so genannter Zugangsnetzübergang aGW (Access Gateway) steht mit weiteren Komponenten des Systems bzw. anderen Systemen über ein IP-basiertes (IP - Internet Protocol) Netzwerk in Verbindung. Mit diesem Netzwerk tauscht der Zugangsnetzübergang aGW Datenverkehr in Form von Datenpaketen aus. Der Zugangsnetz- Übergang aGW ist weiterhin mit einer Vielzahl Basisstationen NB (Node B) verbunden, welche jeweils zumindest eine Funkzelle ZA bzw. ZB mit funktechnischen Resourcen versorgen. Die beispielhaft dargestellten Basisstationen NB sind wiederum über eine Funkschnittstelle mit Teilnehmerendgeräten UE A, UE B verbunden. Auf der Funkschnittstelle werden Signale in Aufwärtsrichtung UL (Uplink) und Abwärtsrichtung DL (Downlink) übertragen. Die Basisstationen NB sowie die Teilnehmerendgeräte UE A, UE B weisen zur Unterstützung des erfindungsgemä- ßen Verfahrens jeweils zumindest eine Sende-
/Empfangseinrichtung SEE zum Senden und Empfangen von Signalen sowie jeweils eine Steuereinrichtung ST insbesondere zum Steuern der Sende-/Empfangseinrichtungen SEE in der Basisstation NB bzw. der Teilnehmerendgeräte UE A, UE B auf.
Besonders vorteilhaft wird die Erfindung für die einleitend beschriebene Weiterentwicklung des UMTS-Standards verwendet. Hierbei kann ein längeres Schutzintervall beispielsweise dem in Kapitel 7.1.1.2.2 des Technischen Berichts TR 25.814 be- schriebenen so genannten ersten Referenzsymbol zugeordnet werden. Dieses Referenzsymbol dient beispielsweise einer Kanalschätzung, Messung der Kanalqualität oder Zellsuche. Beispielhaft, wie in der Figur 7.1.1.2.2-1 angegeben, wird dieses Referenzsymbol an zweiter Stelle innerhalb eines Unter- rahmens übertragen, jedoch ist auch eine davon unterschiedliche Anordnung innerhalb des Rahmens nach dem Kapitel 7.1.1.2.2 denkbar. So kann die Position beispielsweise auch von Unterrahmen zu Unterrahmen sowie zwischen benachbarten Funkzellen variieren.
In der FIG 2 ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt, welches auf der Struktur eines Unterrahmens gemäß Figur 7.1.1.2.2-1 des Technischen Berichts TR 25.814 basiert. Dargestellt ist ein Unterrahmen SF (engl. Sub Frame) eines Unterträgers. Es wird beispielhaft angenommen, dass das erste Referenzsymbol R, welches mit einem verlängerten Schutzintervall cp* versehen ist, als zweites Symbol in dem Unterrahmen angeordnet ist. Die weiteren Symbole D des Unterrahmens tragen bei- spielsweise Nutz- und/oder Signalisierungsdaten, mithin Steuerdaten. Ein zweites Referenzsymbol konnte in gleicher Weise wie in der Figur 7.1.1.2.2-1 dargestellt in einem Unterrahmen vorgesehen werden, wobei es wie das erste Referenzsymbol R mit einem verlängerten Schutzintervall versehen werden konnte. Dies konnte beispielsweise auch abhangig von einer aktuellen Ubertragungssituation, beispielsweise einem eingangs erwähnten Szenario oder einer aktuellen Verkehrslast, gesteuert werden.
Die Erfindung ist nicht auf die dargestellte Struktur eines Rahmens beschrankt, sondern kann vielmehr in unterschiedlichsten Konfigurationen von Rahmen oder Zeitschlitzen sowie Ausgestaltungen von Symbolen mit Inhalten ahnlich dem bei- spielhaft genannten Referenzsymbol Anwendung finden.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Übertragung von Signalen, bei dem sendesei- tig zumindest ein Symbol (R) eines Rahmens (SF) bzw. Zeit- Schlitzes mit einem im Vergleich zu weiteren Symbolen (D) des Rahmens (SF) bzw. Zeitschlitzes verlängerten Schutzintervall (cp*) versehen werden, wobei das zumindest eine Symbol (R) mit dem verlängerten Schutzintervall (cp*) einen empfanger- seitig bekannten Inhalt aufweist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das zumindest eine Symbol (R) als ein OFDM-Symbol ausgestaltet ist, welches empfangerseitig bekannte Abtastungen aufweist .
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem das zumindest eine Symbol (R) als ein Pilotsymbol oder Referenzsymbol ausgestaltet ist.
4. Verfahren nach einem vorstehenden Anspruch, bei dem die weiteren Symbole (D) des Rahmens (SF) bzw. Zeitschlitzes Nutz-, Signalisierungs- und/oder Steuerdaten übertragen.
5. Funk-Kommunikationssystem, aufweisend zumindest eine Sen- deeinrichtung (NB, UE) und eine Empfangseinrichtung (UE, NB) zum Übertragen von Signalen über eine Funkschnittstelle, wobei die Sendeeinrichtung Mittel aufweist zum Versehen zumindest eines Symbols (R) eines Rahmens (SF) bzw. Zeitschlitzes mit einem im Vergleich zu weiteren Symbolen (D) des Rahmens (SF) bzw. Zeitschlitzes verlängerten Schutzintervall (cp*), und wobei die Empfangseinrichtung (UE) Mittel (SEE, ST) aufweist zum Detektieren eines der Empfangseinrichtung (UE) bekannten Inhalts des zumindest einen Symbols (R) .
6. Sendeeinrichtung (NB, UE) eines Funk-Kommunikationssystems, mit Mitteln (SEE, ST) zum Versehen zumindest eines Symbols (R) eines Rahmens (SF) bzw. Zeitschlitzes mit einem im Vergleich zu weiteren Symbolen (D) des Rahmens (SF) bzw. Zeitschlitzes verlängerten Schutzintervall (cp*), wobei das zumindest eine Symbol (R) mit dem verlängerten Schutzintervall (cp*) einen empfangerseitig bekannten Inhalt aufweist, und zum Übertragen der Symbole (D, R) über eine Funkschnitt- stelle zu zumindest einer Empfangseinrichtung (UE, NB) .
7. Sendeeinrichtung (NB, UE) nach Anspruch 6, welche als eine Basisstation oder als ein Teilnehmerendgerat ausgestaltet ist.
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