EP3289743A1 - Verfahren und kommunikationssystem zur drahtlosen datenübertragung über ein lokales funknetz - Google Patents

Verfahren und kommunikationssystem zur drahtlosen datenübertragung über ein lokales funknetz

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EP3289743A1
EP3289743A1 EP16722913.7A EP16722913A EP3289743A1 EP 3289743 A1 EP3289743 A1 EP 3289743A1 EP 16722913 A EP16722913 A EP 16722913A EP 3289743 A1 EP3289743 A1 EP 3289743A1
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EP
European Patent Office
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pilot
subcarrier
transmission signal
data
subcarriers
Prior art date
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Ceased
Application number
EP16722913.7A
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Inventor
Janos Gila
Manfred Spandl
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Siemens AG Oesterreich
Original Assignee
Siemens AG Oesterreich
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Publication date
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    • H04L5/00—Arrangements affording multiple use of the transmission path
    • H04L5/003—Arrangements for allocating sub-channels of the transmission path
    • H04L5/0048—Allocation of pilot signals, i.e. of signals known to the receiver

Definitions

  • the invention relates to a method for wireless
  • Frequency division multiplexing method over a local radio network, wherein a part of the subcarriers of the transmission signal are reserved as pilot subcarrier for pilot symbols for channel estimation, and a corresponding communication system.
  • Fourth and fifth generation communication systems use what is known as wireless communication
  • Orthogonal frequency division multiplexing OFDM
  • the information to be transmitted or the data stream to be transmitted is split or parallelized within the radio channel to a plurality of subchannels or subcarriers, the information to be transmitted being transmitted in parallel at a relatively low data rate but in an additive superimposed form become.
  • a serial data stream in the transmitter for the modulation of, for example, n subcarriers a serial / parallel conversion is performed, wherein for the time ith OFDM block with the block length T 'and the jth subcarrier each a binary code word is formed. From the formed codewords are with the help of a
  • Modulation products will be the corresponding discrete-time
  • This transmit signal is in scanned, d. H. discrete Fourier transform - IDFT - calculated directly from the modulation symbols or transmission symbols of the individual considered subcarrier.
  • the OFDM method can be used, for example, with the parameters of the IEEE 802.11 standard. a / g / n / ac (WLAN) are used. In this
  • a send icon consists of several
  • the transmit symbol 80 may comprise time samples of which 16 are available as prefix and 64 as data.
  • the time samples of the data field are generated by a fast inverse Fourier transform (IFFT) from the same number of spectral values, with a certain number of these spectral values representing the channel symbols to be transmitted.
  • IFFT fast inverse Fourier transform
  • the time samples thus obtained are sampled at a rate of e.g. 20 megasamples per second via digital-to-analog converter (DAC) to the radio module of a transmitter handed over.
  • the signal bandwidth is limited and in the present case is 20 MHz.
  • the sampling rate can be set to 40 MHz / 80 MHz / 160 MHz and therefore the bandwidth
  • the problems described here which refer to the 20 MHz WLAN variant, also apply to the 40/80/160 MHz variants.
  • the actual usable bandwidth is less than 20 MHz, namely limited to 18 MHz.
  • this requirement is met in such a way that the subcarriers or channel symbols lying outside this band are not used, ie the corresponding spectral values are set to zero.
  • Channel transmission function at the pilot frequencies are calculated because of the there known in the transmission signal spectral values.
  • Data subcarriers can by means of low-pass interpolation
  • This training sequence contains all
  • Pilot symbols are reserved for channel estimation.
  • Pilot subcarrier be used.
  • Pilot subcarriers all other subcarriers are used.
  • the data rate for the transmission can be increased.
  • Pilot subcarrier be used.
  • Transmission signal can be provided that the sampling rate for the transmission signal compared to where individual methods
  • Pilot subcarrier or data subcarrier are set to zero, is reduced.
  • the aforementioned WLAN standard with a sampling rate of 20
  • Megasamples per second a sample rate of less than 20 megasamples per second, in particular less than 17 megasamples per second, are used, such as one
  • the sampling rate can be increased to 40 MHz / 80 MHz / 160 MHz and thus the bandwidth to 40/80/160 MHz. Accordingly, it can be provided that the
  • Channel transfer function does not exceed the sum of the time samples of the pilot subcarriers. For 16 pilot subcarriers, the length of the channel impulse response should therefore be the
  • a communication system comprises a transmitter for the wireless transmission of data in real time by means of orthogonal frequency division multiplexing via a local radio network, which can transmit a transmission signal in which a part of the subcarrier of the transmission signal as
  • Pilot subcarriers are reserved for pilot symbols for channel estimation and all pilot subcarriers are used.
  • Fig. 1 shows an inventive transmission symbol with division into
  • FIG. 4 shows a representation of the spectral values (subcarrier) of a transmission signal according to the invention.
  • 1 shows a transmission symbol of an OFDM method with the parameters of the IEEE 802.11.a / g / n (WLAN) standard.
  • the send icon is eighty
  • Time samples 1-16 serve as a prefix (cyclic prefix) PR and 64 time samples 17-80 are available as a data field DF for the data.
  • the 64 time samples 17-80 of the data field are out of 64 by a fast inverse Fourier transform (IFFT)
  • Spectral values generated, with a certain number of these spectral values represents the channel symbols to be transmitted.
  • the time samples thus obtained are transferred at a rate of 20 megasamples per second via digital-to-analog converter (DAC) to the radio module of a transmitter.
  • DAC digital-to-analog converter
  • Signal bandwidth is limited and in the present example is 20 MHz.
  • the actual usable bandwidth is limited to 18 MHz, which is shown in FIG. 2: for a certain frequency fc, the
  • Pilotsubicn is known for example from the European patent application no. 13197228.3.
  • every fourth spectral value is reserved for a pilot symbol.
  • Circles Gl to Gll show the zero set spectral values, with two of these
  • the values of the channel transmission function can be calculated in the receiver at the pilot frequencies P1-P14 because of the spectral values known there in the transmission signal.
  • the estimation of the intermediate values is done by low-pass interpolation.
  • Pilot frequencies P7, P8 set to zero, this corresponds to the multiplication of the channel transfer function with a
  • Frequency range corresponds to a convolution in the time domain. Thus comes to the length of the channel impulse response nor the length of the time function corresponding to the mask function: was the original channel transfer function not far
  • Subcarrier set to zero. This will also all as
  • Pilot subcarrier reserved subcarrier used as a pilot subcarrier is reserved subcarrier used as a pilot subcarrier.
  • Pilot subcarriers P15 and P16 left nine more spectral values (subcarrier) G1-G3, G5-G7, G9-G11, which are now also available for data transmission and used, whereby the data rate can be increased.
  • these spectral values (subcarriers) are also indicated by a cross as a data symbol.
  • the channel estimation based on the method according to the invention is the same as for training sequences

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur drahtlosen Übertragung von Daten in Echtzeit mittels Orthogonalem Frequenzmultiplexverfahren über ein lokales Funknetz, wobei ein Teil der Subträger (D1-D38, G1-G11, P1-P16) des Sendesignals als Pilotsubträger (P1-P16) für Pilotsymbole zur Kanalschätzung reserviert sind. Um eine bessere Abtastung des Übertragungskanals zu gewährleisten, ist vorgesehen, dass alle Pilotsubträger (P1-P16) verwendet werden.

Description

Beschreibung
Verfahren und Kommunikationssystem zur drahtlosen
Datenübertragung über ein lokales Funknetz
Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur drahtlosen
Übertragung von Daten mittels Orthogonalem
Frequenzmultiplexverfahren über ein lokales Funknetz, wobei ein Teil der Subträger des Sendesignals als Pilotsubträger für Pilotsymbole zur Kanalschätzung reserviert sind, sowie ein entsprechendes Kommunikationssystem.
Stand der Technik
Kommunikationssysteme der vierten und fünften Generation verwenden für die drahtlose Übertragung das sogenannte
Orthogonale Frequenzmultiplexverfahren (OFDM-Verfahren) .
Dieses Verfahren ist sehr robust gegen Mehrwegeausbreitung bei gleichzeitig hohen Datenraten. Bei der OFDM-Übertragungstechnik werden die zu übermittelnden Informationen bzw. wird der zu übermittelnde Datenstrom innerhalb des Funkkanals auf mehrere Subkanäle bzw. Subträger aufgeteilt bzw. parallelisiert , wobei die zu übermittelnden Informationen jeweils mit einer relativ geringen Datenrate, jedoch in additiv überlagerter Form parallel übertragen werden. Hierbei wird ausgehend von einem seriellen Datenstrom im Sender für die Modulation der beispielsweise n Subträger eine Seriell/Parallelwandlung durchgeführt, wobei für den zeitlich i-ten OFDM-Block mit der Blocklänge T' und dem j-ten Subträger jeweils ein binäres Codewort gebildet wird. Aus den gebildeten Codewörtern werden mit Hilfe eines
senderspezifischen Modulationsverfahrens die entsprechenden komplexen Modulationssymbole - im folgenden auch als Sendesymbole bezeichnet - gebildet, wobei zu jedem Zeitpunkt i jedem der k Subträger ein Sendesymbol zugeordnet ist. Durch Multiplikation der Schwingungen der einzelnen Subträger mit den entsprechenden Modulationssymbolen bzw. Sendesymbolen und der anschließenden Addition der gebildeten
Modulationsprodukte wird das entsprechende zeitdiskrete
Sendesignal für den zeitlich i-ten OFDM-Block erzeugt. Dieses Sendesignal wird in abgetasteter, d. h. zeitdiskreter Form durch eine Inverse, Diskrete Fourier-Transformation - IDFT - direkt aus den Modulationssymbolen bzw. Sendesymbolen der einzelnen betrachteten Subträger berechnet.
Für drahtlose EchtZeitanwendungen, wie z.B. für
Industriesteuerungen, werden hohe Datenraten und extrem niedrige Fehlerraten benötigt. Für solche Anwendungen kann das OFDM-Verfahren etwa mit den Parametern des Standards IEEE 802.11. a/g/n/ac (WLAN) herangezogen werden. In diesem
Standard setzt sich ein Sendesymbol aus mehreren
Zeitabtastwerten zusammen, wobei eine kleinere Anzahl von Zeitabtastwerten als Präfix (cyclic prefix) dient und eine größere Anzahl von Zeitabtastwerten als Datenfeld (data field) für die Daten zur Verfügung steht. So kann etwa das Sendesymbol 80 Zeitabtastwerte umfassen, wovon 16 als Präfix und 64 für Daten zur Verfügung stehen.
Die Zeitabtastwerte des Datenfelds werden durch eine schnelle inverse Fouriertransformation (IFFT) aus der gleichen Anzahl von Spektralwerten erzeugt, wobei eine bestimmte Anzahl dieser Spektralwerte die zu übertragenden Kanalsymbole darstellt. Die so gewonnenen Zeitabtastwerte werden mit einer Rate von z.B. 20 Megasamples pro Sekunde über Digital-Analog- Wandler (DAC) an das Radiomodul eines Senders übergeben. Die Signalbandbreite ist begrenzt und beträgt im vorliegenden Fall 20 MHz. Beim Standard 802.11.n/ac kann die Abtastrate auf 40 MHz/80 MHz/160 MHz und damit die Bandbreite auf
40/80/160 MHz erhöht werden. Die hier beschriebenen Probleme, die sich auf die 20 MHz WLAN-Variante beziehen, treten entsprechend auch bei den 40/80/160 MHz Varianten auf. Beim vorher genannten WLAN Standard ist die tatsächliche nutzbare Bandbreite jedoch kleiner als 20 MHz, nämlich auf 18 MHz beschränkt. Diese Anforderung wird bei standardkonformen Implementierungen so eingehalten, dass die außerhalb dieses Bandes liegenden Subträger bzw. Kanalsymbole nicht verwendet werden, die entsprechenden Spektralwerte werden also auf Null gesetzt . Wird eine auf Pilotsubträgern basierte Kanalschätzung
durchgeführt, können im Empfänger die Werte der
Kanalübertragungsfunktion bei den Pilotfrequenzen wegen der dort im Sendesignal bekannten Spektralwerte berechnet werden. Die Zwischenwerte, also die Spektralwerte für die
Datensubträger, können mittels Tiefpassinterpolation
geschätzt werden. Die in den Schutzbändern fehlenden Piloten haben dabei den Wert Null und verursachen mitunter
beträchtliche Fehler bei der Interpolation der
Kanalübertragungsfunktion. Dies führt wegen der falschen Entzerrung der Symbole zu einer erhöhten Bit Error Ratio (BER) und ist damit für Echtzeitsysteme nicht akzeptabel.
Bei Standard WLAN-Anwendungen tritt dieser Fehler nicht auf, da die Übertragungskanäle durch eine Trainingssequenz
vermessen werden. Diese Trainingssequenz enthält alle
Subträger, wodurch eine vollständige Kanalschätzung ohne Interpolation möglich ist. Allerdings wird durch diese
Trainingssequenz das Übertragungspaket länger und damit die Realisierung drahtloser Echtzeitsysteme mit sehr kleinen erlaubten Latenzzeiten unmöglich.
Auch die bei WLAN-Anwendungen vorgesehene Wiederholung des Pakets im Falle einer fehlerhaften Übertragung ist bei einem Echtzeitsystem nicht möglich.
Darstellung der Erfindung Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur drahtlosen Übertragung von Daten in Echtzeit mittels Orthogonalem Frequenzmultiplexverfahren über ein lokales Funknetz zur Verfügung zu stellen, welches Verfahren eine bessere Abtastung des Übertragungskanals gewährleistet.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst, bei welchem Verfahren ein Teil der Subträger des Sendesignals als Pilotsubträger für
Pilotsymbole zur Kanalschätzung reserviert sind. Gemäß
Anspruch 1 besteht die Erfindung darin, dass alle
Pilotsubträger verwendet werden.
Es wird also kein Pilotsubträger auf Null gesetzt, wodurch eine vollständige Abtastung des Übertragungskanals durch alle Pilotsubträger gewährleistet ist.
Weiters kann vorgesehen sein, dass neben allen
Pilotsubträgern alle weiteren Subträger verwendet werden. Damit kann die Datenrate für die Übertragung erhöht werden.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen definiert. Insbesondere für den eingangs genannten WLAN Standard kann vorgesehen sein, dass bei 64 Subträgern alle 16
Pilotsubträger verwendet werden.
Zur Herstellung eines WLAN-konformen Spektrums des
Sendesignals kann vorgesehen sein, dass die Abtastrate für das Sendesignal im Vergleich zu Verfahren, wo einzelne
Pilotsubträger bzw. Datensubträger null gesetzt sind, verringert ist. So kann etwa im Hinblick auf den eingangs genannten WLAN Standard mit einer Abtastrate von 20
Megasamples pro Sekunde eine Abtastrate von weniger als 20 Megasamples pro Sekunde, insbesondere von weniger als 17 Megasamples pro Sekunde, verwendet werden, etwa eine
Abtastrate von 16,25 Megasamples pro Sekunde. Damit wird sichergestellt, dass das Spektrum des neuen Verfahrens in die Spektralmaske des Standard WLANs passt und somit die
Koexistenz beider Systeme möglich ist. Beim Standard 802.11.n/ac kann die Abtastrate auf 40 MHz/80 MHz/160 MHz und damit die Bandbreite auf 40/80/160 MHz erhöht werden. Entsprechend kann vorgesehen sein, dass zur
Herstellung eines WLAN-konformen Spektrums des Sendesignals für Bandbreiten von 40,80, oder 160 MHz entsprechend eine Abtastrate von weniger als 40, 80 oder 160 Megasamples pro Sekunde verwendet wird. Wenn also der WLAN Standard eine Bandbreite von 40 MHz vorsieht, wird eine Abtastrate von weniger als 40 Megasamples pro Sekunde verwendet, bei einer Bandbreite von 80 MHz eine Abtastrate von weniger als 80 Megasamples pro Sekunde und bei einer Bandbreite von 160 MHz eine Abtastrate von weniger als 160 Megasamples pro Sekunde. Auch bei Bandbreiten von 40,80, oder 160 MHz kann die
Reduktion der Abtastraten im Bereich von 10-20% liegen. Alle hier beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahren, die sich auf die 20 MHz WLAN-Variante beziehen, können sinngemäß auf die 40/80/160 MHz Varianten erweitert werden und sind daher in der Folge nicht mehr explizit angeführt. Um eine vollständige Kanalschätzung zu ermöglichen, muss garantiert sein, dass die Länge der Kanalimpulsantwort (also der inversen Fouriertransformierten der
Kanalübertragungsfunktion) die Summe der Zeitabtastwerte der Pilotsubträger nicht überschreitet. Bei 16 Pilotsubträgern sollte die Länge der Kanalimpulsantwort daher die
Zeitabtastwerte der 16 Pilotsubträger nicht überschreiten. Wenn die Länge der Kanalimpulsantwort kleiner oder gleich 980 ns ist, ist für ein eingangs genanntes Sendesymbol aus 80 Zeitabtastwerten die Performanz gleich gut wie bei auf
Trainingssequenzen basierten Kanalabschätzungen. Es wird also dann mit dem erfindungsgemäßen Verfahren die Bit Error Ratio nicht durch fehlerhafte Kanalschätzung erhöht. Ein erfindungsgemäßes Kommunikationssystem umfasst einen Sender zur drahtlosen Übertragung von Daten in Echtzeit mittels Orthogonalem Frequenzmultiplexverfahren über ein lokales Funknetz, der ein Sendesignal aussenden kann, bei welchem ein Teil der Subträger des Sendesignals als
Pilotsubträger für Pilotsymbole zur Kanalschätzung reserviert sind und alle Pilotsubträger verwendet werden.
Kurze Beschreibung der Figuren
Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird im nachfolgenden Teil der Beschreibung auf die Figuren Bezug genommen, aus denen weitere vorteilhafte Einzelheiten und mögliche
Einsatzgebiete der Erfindung zu entnehmen sind. Dabei zeigt
Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Sendesymbol mit Aufteilung in
Präfix und Datenfeld,
Fig. 2 eine Spektralmaske gemäß WLAN Standard,
Fig. 3 eine Darstellung der Spektralwerte (Subträger) eines
Sendesignals nach dem Stand der Technik,
Fig. 4 eine Darstellung der Spektralwerte (Subträger) eines erfindungsgemäßen Sendesignals.
Ausführung der Erfindung
Fig. 1 zeigt ein Sendesymbol eines OFDM-Verfahrens mit den Parametern des Standards IEEE 802.11.a/g/n (WLAN). In diesem Standard setzt sich das Sendesymbol aus achtzig
Zeitabtastwerten 1-80 zusammen, wobei sechzehn
Zeitabtastwerte 1-16 als Präfix (cyclic prefix) PR dienen und 64 Zeitabtastwerte 17-80 als Datenfeld (data field) DF für die Daten zur Verfügung steht. Die 64 Zeitabtastwerte 17-80 des Datenfelds werden durch eine schnelle inverse Fouriertransformation (IFFT) aus 64
Spektralwerten erzeugt, wobei eine bestimmte Anzahl dieser Spektralwerte die zu übertragenden Kanalsymbole darstellt. Die so gewonnenen Zeitabtastwerte werden mit einer Rate von 20 Megasamples pro Sekunde über Digital-Analog-Wandler (DAC) an das Radiomodul eines Senders übergeben. Die
Signalbandbreite ist begrenzt und beträgt im vorliegenden Beispiel 20 MHz.
Beim genannten WLAN Standard ist die tatsächliche nutzbare Bandbreite jedoch auf 18 MHz beschränkt, was in Fig. 2 dargestellt ist: für eine bestimmte Frequenz fc ist der
Signalpegel in Abhängigkeit von der Frequenz dargestellt, wobei der Signalpegel in einem Frequenzbereich von fc+/-9 MHz keine Änderung zeigt, darüber hinaus jedoch abnimmt. Die tatsächlich nutzbare Bandbreite ist daher auf 18 MHz
beschränkt. Diese Beschränkung wurde bei standardkonformen Implementierungen bisher so eingehalten, dass die außerhalb dieses Bandes liegenden Subträger nicht verwendet werden. Die entsprechenden Spektralwerte werden also null gesetzt.
Dies ist in Fig. 3 dargestellt, wo die Verwendung der 64 Subträger des Sendesignals dargestellt ist. Ein
entsprechendes Verfahren zur Kanalschätzung auf Basis von
Pilotsubträgern ist etwa aus der europäischen Patentanmeldung Nr. 13197228.3 bekannt.
In Fig. 3 ist auszugsweise die Verwendung der Spektralwerte 1-64 des Sendesignals dargestellt, wobei die Bereiche
zwischen den Spektralwerten 7 und 27 einerseits und 39 und 63 andererseits weggelassen wurden. Spektralwerte beginnend mit D kennzeichnen in Form von Kreuzen die als Datensymbole genutzten Spektralwerte. DC (Direct Current) entspricht dem Subträger bei 0 kHz. Dieser Wert wird immer auf null gesetzt. Die Spektralwerte P1-P14, hier dargestellt durch Pfeile PI, P2, P7, P8 und P14, zeigen die dem Empfänger bekannten
Spektralwerte des Sendesignals bei den vierzehn Pilotfrequenzen, entsprechen also Pilotsymbolen.
Grundsätzlich ist also jeder vierte Spektralwert für ein Pilotsymbol reserviert. Die Kreise Gl bis Gll zeigen die null gesetzten Spektralwerte, wobei bei zweien dieser
Spektralwerte, bei G4 und G8, ebenfalls Pfeile PS7+ und PS8- eingezeichnet sind. Diese Pfeile bezeichnen die vom Empfänger hinzugefügten „Pseudopiloten" und entsprechen den beiden bei einem Standard WLAN null gesetzten Pilotsymbolen PS7+ und PS8- .
Die Werte der Kanalübertragungsfunktion können im Empfänger bei den Pilotfrequenzen P1-P14 wegen der dort im Sendesignal bekannten Spektralwerte berechnet werden. Die Schätzung der Zwischenwerte erfolgt durch Tiefpassinterpolation . Die
Voraussetzung dafür ist, dass die Länge der
Kanalimpulsantwort sechzehn Zeitabtastwerte nicht
überschreitet. Damit ist eine mindestens kritische Abtastung der Übertragungsfunktion durch die Piloten garantiert. Werden die Spektralwerte zwischen den beiden mittleren
Pilotfrequenzen P7, P8 null gesetzt, so entspricht dies der Multiplikation der Kanalübertragungsfunktion mit einer
Maskenfunktion, die bei den mittleren Pilotfrequenzen den Abtastwert null, bei allen anderen Pilotfrequenzen
Abtastwerte von eins aufweist. Der Multiplikation im
Frequenzbereich entspricht eine Faltung im Zeitbereich. Damit kommt zur Länge der Kanalimpulsantwort noch die Länge der mit der Maskenfunktion korrespondierenden Zeitfunktion: war die ursprüngliche Kanalübertragungsfunktion nicht weit
überkritisch abgetastet, dann ist die maskierte
Kanalübertragungsfunktion nun signifikant unterabgetastet. Die interpolierten Werte weichen dann sehr stark von den tatsächlichen Werten der Übertragungsfunktion ab. Dies führt zu einer falschen Entzerrung der Symbole und somit zu einer erhöhten Bit Error Ratio (BER) .
Bei speziellen Übertragungsfunktionen können die
Interpolationsfehler durch vom Empfänger aus den vorhandenen Piloten P1-P14 abgeleiteten „Pseudopiloten" PS7+,PS8- verringert werden. Im allgemeinen Fall wird dadurch aber keine ausreichende Verbesserung erreicht. Erfindungsgemäß werden deshalb alle 64 Subträger des
Sendesignals (OFDM-Signals ) verwendet, es werden keine
Subträger null gesetzt. Damit werden auch alle als
Pilotsubträger reservierten Subträger als Pilotsubträger verwendet. Somit wird eine vollständige Abtastung des
Übertragungskanals durch die nun sechzehn Pilotsubträger gewährleistet, nämlich durch P1-P14 (wie in Fig. 3) und zusätzlich P15 und P16 (entspricht PS7+,PS8- in Fig. 3), siehe Fig. 4. Von den in Fig. 3 null gesetzten Spektralwerten (Subträgern) Gl-Gll bleiben dann in Fig. 4 neben den zusätzlichen
Pilotsubträgern P15 und P16 noch neun weitere Spektralwerte (Subträger) G1-G3, G5-G7, G9-G11 übrig, die nun ebenfalls für die Datenübertragung zur Verfügung stehen und verwendet werden, wodurch die Datenrate erhöht werden kann. In Fig. 4 sind diese Spektralwerte (Subträger) ebenfalls durch ein Kreuz als Datensymbol gekennzeichnet.
Erfindungsgemäß wird trotz Verwendung aller 64 Subträger ein WLAN-konformes Spektrum erreicht. Dazu wird für das OFDM-
Signal statt einer Abtastrate von 20 Megasamples pro Sekunde eine Abtastrate von 16,25 Megasamples pro Sekunde verwendet. Diese Abtastrate ermöglicht es nun, dass innerhalb eines WLAN-Kanals alle 16 Piloten für die Kanalschätzung verwendet werden können.
Bis zu einer Länge der Kanalimpulsantwort kleiner oder gleich 980 ns ist die Kanalschätzung auf Basis des erfindungsgemäßen Verfahrens gleich gut wie bei auf Trainingssequenzen
basierten Kanalschätzungen. Bezugs zeichenliste :
D1-D38 als Datensymbole genutzte Spektralwerte
( Datensubträger)
DF Datenfeld
DC Direct Current (Subträger bei 0 kHz) fc Frequenz
Gl-Gll auf Null gesetzte Spektralwerte (Subträger)
P1-P16 als Pilotfrequenzen (Pilotsymbole) genutzte
Spektralwerte (Pilotsubträger)
PS7+ Pseudo-Pilotfrequenz
PS8- Pseudo-Pilotfrequenz
PR Präfix

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur drahtlosen Übertragung von Daten in
Echtzeit mittels Orthogonalem Frequenzmultiplexverfahren über ein lokales Funknetz, wobei ein Teil der Subträger
(D1-D38, Gl-Gll, P1-P16) des Sendesignals als
Pilotsubträger (P1-P16) für Pilotsymbole
Kanalschätzung reserviert sind, dadurch gekennzeichnet, dass alle Pilotsubträger (P1-P16) verwendet werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass neben allen Pilotsubträgern (P1-P16) alle weiteren
Subträger (D1-D38, G1-G3, G5-G7, G9-G11) verwendet werden .
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei 64 Subträgern (D1-D38, Gl-Gll, P1-P16) alle 16 Pilotsubträger (P1-P16) verwendet werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zur Herstellung eines WLAN-konformen Spektrums des Sendesignals die Abtastrate für das
Sendesignal im Vergleich zu Verfahren, wo einzelne
Pilotsubträger (P15, P16) bzw. Datensubträger (Gl-Gll) null gesetzt sind, verringert ist.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Abtastrate von weniger als 20 Megasamples pro Sekunde, insbesondere von weniger als 17 Megasamples pro Sekunde, verwendet wird.
6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zur Herstellung eines WLAN-konformen Spektrums des
Sendesignals für Bandbreiten von 40, 80, oder 160 MHz entsprechend eine Abtastrate von weniger als 40, 80 oder 160 Megasamples pro Sekunde verwendet wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, dass die Länge der Kanalimpulsantwort die Summe der Zeitabtastwerte der Pilotsubträger (P1-P16) nicht überschreitet.
8. Kommunikationssystem zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Kommunikationssystem einen Sender zur drahtlosen Übertragung von Daten in Echtzeit mittels Orthogonalem Frequenzmultiplexverfahren über ein lokales Funknetz umfasst, der ein Sendesignal aussenden kann, bei welchem ein Teil der Subträger (D1-D38, Gl-Gll, P1-P16) des
Sendesignals als Pilotsubträger (P1-P16) für Pilotsymbole zur Kanalschätzung reserviert sind und alle
Pilotsubträger (P1-P16) verwendet werden.
EP16722913.7A 2015-06-24 2016-05-17 Verfahren und kommunikationssystem zur drahtlosen datenübertragung über ein lokales funknetz Ceased EP3289743A1 (de)

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ATA50542/2015A AT517364B1 (de) 2015-06-24 2015-06-24 Verfahren und Kommunikationssystem zur drahtlosen Datenübertragung über ein lokales Funknetz
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