FI102340B - Tiedonsiirtomenetelmä ja radiojärjestelmä - Google Patents

Description

102340

Tiedonsiirtomenetelmä ja radiojärjestelmä Tekniikan ala

Keksinnön kohteena on tiedonsiirtomenetelmä, jota 5 menetelmää käytetään radiojärjestelmässä, johon kuuluu ainakin yksi tukiasema ja tilaajapäätelaite, jotka moduloivat lähetettävän signaalin monikantoaaltomodulaation ali-kantoaalloilla ja lähettävät käytetyllä kaistalla refe-renssisignaalia käyttäen monikantoaaltomodulaatiolla muo-10 dostettuja referenssikantoaaltoja.

Keksinnön kohteena on lisäksi radiojärjestelmä, joka käsittää ainakin yhden tukiaseman ja tilaajapäätelaitteen, jotka käsittävät lähettimen ja vastaanottimen, jotka on sovitettu monikantoaaltomoduloimaan alikantoaalloilla lä-15 hetettävän signaalin ja lähettämään ja vastaanottamaan referenssisignaalia, joka on monikantoaaltomoduloitu referenssi kantoaalloilla .

Tekniikan taso OFDMA-menetelmässä (Orthogonal Frequency Division 20 Multiple Access) lähetettävän signaalin hajotuskoodattu symbolijono moduloidaan alikantoaalloilla, jotka edullisesti jakaantuvat laajalle taajuuskaistalle. OFDMA-modu-: : lointi suoritetaan tyypillisesti tekemällä Fourier-kään- v,: teismuunnos.

'.•'25 Tunnetun tekniikan mukaisissa ratkaisuissa radiojär- jestelmässä lähetetään myös pilottisignaalia käyttäen ·· · referenssikantoaaltoja, joiden avulla esimerkiksi helpote-taan synkronoitumista ja muodostetaan kanavaestimaatti.

• · ·

Referenssikantoaallot lisätään lähetettävän datan taajuus- .,30 kaistalle. Referenssikantoaalloilla lähetetään ennalta • · · määrätty symboli tai symbolisekvenssi, jonka symbolien • · · *·* määrä vastaa käytettyjen alikantoaaltojen määrää. Jokainen alikantoaalto lähettää saman referenssisymbolin jokaisessa aikavälissä, mikä tekee helpoksi erottaa referenssisymbo-• β5 lit samanaikaisesti lähetetyn datan OFDM-symboleista.

2 102340 OFDMA-signaalin lähetyksessä ja vastaanotossa on mahdollista käyttää differentiaalista koodausta ja ilmaisua, jolloin kanavaestimaattia ei tarvitse muodostaa. Differentiaalien ilmaisun suorituskyky on kuitenkin huo-5 nompi kuin koherentissa ilmaisussa, jossa lukkiudutaan vastaanotetun signaalin vaiheeseen.

Koherentissa vastaanotossa kullekin datasignaalin alikantoaallolle kanavaestimaatti voidaan muodostaa inter-poloimalla aika- ja taajuustasossa alikantoaallon lähiym-10 päristössä lähetettyä referenssikantoaaltoa. Tällainen paikallinen interpolointi kanavaestimaatin muodostamiseksi huonontaa kuitenkin bittivirhesuhdetta merkittävästi verrattuna ideaaliseen kanavaestimointiin. Kanavan ominaisuuksien muuttuessa hitaasti datasymbolin kestoon verrat-15 tuna, edellisistä symboleista tehtyjä päätöksiä voidaan myös käyttää hyväksi kanavaestimaatin muodostuksessa. Pää-töstakaisinkytkentää käyttävä kanavaestimaattorin toiminta ei kuitenkaan ole mahdollinen, sillä se tarvitsee estimaateille alkuarvot, jotta päätösten tekeminen olisi miele-20 kästä. Lisäksi sitä ei voi soveltaa taajuushyppelyä käyttäviin järjestelmiin.

Keksinnön tunnusmerkit • ; · Esillä olevan keksinnön tarkoituksena onkin toteut- . : : taa koherentti signaalin vastaanotto monikantoaaltomodu- ·;··£5 laatiota käyttävässä radiojärjestelmässä, jossa muodoste- taan kanavaestimaatti ilman interpolointia tai estimointia • · · ;·. edellisistä symboleista. Lisäksi tarkoituksena on mahdol- • · · listaa koherentti vastaanotto myös taajuushyppelyä käyttä- • · · * vässä järjestelmässä.

#30 Tämä saavutetaan johdannossa esitetyn tyyppisellä • « · ’·*.* menetelmällä, jolle on tunnusomaista, että referenssi- ♦ · · V * kantoaallot sijoitellaan käytetylle kaistalle oleellisesti satunnaisesti.

• « «

Keksinnön mukaiselle radiojärjestelmälle on tunnus-

4 I I

• 35 omaista, että radiojärjestelmän lähetin on sovitettu 3 102340 sijoittelemaan referenssikantoaallot käytetylle kaistalle oleellisesti satunnaisesti.

Keksinnön mukaisella menetelmällä saavutetaan huomattavia etuja. Tiedonsiirtokanavan tila voidaan estimoida 5 tarkasti, mikä mahdollistaa koherentin ilmaisun käytön vastaanottimessa.

Kuvioiden selitys

Seuraavassa keksintöä selitetään tarkemmin viitaten oheisten piirustusten mukaisiin esimerkkeihin, joissa 10 kuvio 1 esittää radiojärjestelmää, kuvio 2 esittää OFDM-symbolin autokorrelaatiota, kuvio 3 esittää lähettimen ja vastaanottimen lohko-kaviota ja kuvio 4 esittää vastaanottimen kanavaestimaattorin 15 lohkokaaviota.

Edullisten toimintamuotojen kuvaus

Keksinnön mukaista ratkaisua voidaan soveltaa erityisesti OFDMA- tai OFDMA/CDMA-radiojärjestelmässä siihen kuitenkaan rajoittumatta.

20 CDMA-menetelmässä (Code Division Multiple Access) käyttäjän kapeakaistainen datasignaali kerrotaan datasig- naalia huomattavasti suuritaajuisemmalla hajotuskoodilla !_ \ suhteellisen laajalle kaistalle. Kertomisen yhteydessä da- tasignaali leviää koko käytettävälle kaistalle. Kaikki ....25 käyttäjät lähettävät samaa taajuuskaistaa käyttäen saman- .··. aikaisesti. Hajotuskoodit pyritään valitsemaan siten, että • · ne ovat keskenään oleellisesti ortogonaalisia eli korre- • · · *... loivat toistensa kanssa mahdollisimman vähän.

• · · * Tavanomaisella tavalla toteutetussa CDMA-vastaanot-30 timessa datasignaali palautetaan vastaanottimessa alkupe- ·.*.* räiselle kaistalle kertomalla se uudestaan samalla hajo- • · · ·.· · tuskoodilla kuin lähetysvaiheessa. Toisten käyttäjien sig- naalit vaikeuttavat halutun signaalin ilmaisua vääristä-.··. mällä vastaanotettua signaalia. Tätä käyttäjien toisilleen "'35 aiheuttamaa häiriötä kutsutaan monikäyttöhäiriöksi.

4 102340

Kuviossa 1 on esitetty tyypillinen digitaalinen radiojärjestelmä, joka käsittää tukiaseman 1, tilaajapääte-laitteet 2 - 4 ja tukiasemaohjaimen 5. Tukiasema 1 on yhteydessä tilaajapäätelaitteiden 2-4 kanssa signaaleilla 5 6-8. Tukiasema 1 on yhteydessä tukiasemaohjaimeen 5 di gitaalisella siirtolinkillä 9. Tilaajapäätelaite 2 - 4 on tavallisesti matkapuhelin. Tukiaseman 1 ja tilaajapäätelaitteiden 2-4 väliset signaalit 6-8 käsittävät digitoitua informaatiota, joka on tilaajien tuottamaa puhe-10 tai datainformaatiota tai radiojärjestelmän tuottamaa oh-j ausinformaatiota.

Tarkastellaan nyt lähemmin keksinnön mukaista menetelmää, jonka ratkaisu perustuu CDMA/OFDMA-menetelmään. CDMA-tyyppinen referenssi- tai datasignaalin hajotus to-15 teutetaan keksinnöllisessä menetelmässä esimerkiksi siten, että jokainen lähetettävä symboli, joka käsittää bitin tai bittikombinaation, kerrotaan lähetettävää symbolitaajuutta suurempitaajuisella hajotuskoodilla V. Hajotuskoodit V ovat edullisesti esimerkiksi Walsh-Hadamard -koodeja, jot-20 ka ovat toistensa suhteen oleellisesti ortogonaalisia, eli niiden keskinäinen korrelaatio on mahdollisimman pieni.

Hajotuskoodatut referenssi- ja datasymbolit yhdistetään : : edullisesti surmaamalla jatkuvaksi ha j otuskoodatuksi sym- bolijonoksi. Matemaattisesti tämä voidaan ilmaista seuraa-"•"25 vasti: u = Σbivi = [“o' ui' ·' UN - J ' • 1 = 1 5 (l) • · « . .30 missä Ns on hajotuskoodin Vi pituus ja btedustaa lähetyksen • » · bittejä mappauksella bi E [-1, 1].

• · · *·* * OFDM-signaali voidaan puolestaan kirjoittaa muotoon: • · · • « « y(nt ) = (-l)n£ £ Hluie32**1'·'*1 + N(t) , 1=0 i=0 ./..:35 (2) 5 102340 IN +i missä f1Nti = f0 + -, T = Ts + δ, δ on suoja-aika, N on monikantoaaltomodulaation alikantoaaltojen kokonaismäärä,

Ts on symbolin kestoaika, N(t) on signaaliin summautunut kohina, ts on näytteenottotaajuus ja f0 on alimman alikan-5 toaallon taajuus. Huomataan, että joukko [ff/u/] on diskreetti Fourier-muunnos (DFT) signaalijoukosta (-i)n [y(nt )-] . CDMA/OFDMA-radiojärjestelmän alikantoaallot

N

muodostetaan tunnetun tekniikan tason mukaan lähetettävästä signaalista esimerkiksi diskreetillä Fourier-käänteis-10 muunnoksella. Näin DFT toteuttaa vastaanottimessa suoda-tinpankin, joista jokainen suodatin on sovitettu multi-pleksatulle alikantoaallolle. DFT-muunnos toteutetaan edullisesti tunnetun tekniikan tason mukaisesti nopeana Fourier-muunnoksena eli FFT-muunnoksena. OFDMA-signaali 15 voidaan siis muodostaa käänteisellä FFT-muunnoksella. Kun jokaisen symbolin väliin varataan edullisesti suoja-aika δ, joka on pitempi kuin kanavan impulssivaste, symbolit eivät sekoitu vastaanotossa, koska kanavan ominaisuudet muuttuvat hitaasti verrattuna symbolin kestoaikaan.

20 CDMA/OFDMA-tekniikkaa on selitetty tarkemmin esimerkiksi julkaisussa: Performance of CDMA/OFDMA for Mobile Com munication System, Khaled Fazel, IEEE ICUP'93, pp. 975 -: 979, 1993, mikä otetaan tähän viitteeksi.

Vastaanotettaessa keksinnön mukainen CDMA/OFDMA-sig-:"25 naali OFDMA-demoduloidaan, edullisesti esimerkiksi FFT- : ; muunnoksena, ja yhteisilmaistaan käyttäen periaatteellista • · · ratkaisua: • · · 6 102340 suodattimen lähtö, jota sovitettua suodatinta käytetään tavallisesti vastaanottimissa korjaamaan kanavan aiheuttamat signaalivääristymät.

Tarkastellaan nyt lähemmin keksinnön mukaista rat-5 kaisua. Referenssikantoaallot sijoitellaan käytetylle kaistalle oleellisesti satunnaisesti. Satunnaisuus eli tarkemmin pseudosatunnaisuus toteutetaan generoimalla satunnaisia lukuja, joilla viitataan haluttuun määrään käytetyllä kaistalla olevia mahdollisia kantoaaltoja. Refe-10 renssikantoaaltoja käytetään koherenttia vastaanottoa varten ja niiden taajuudet määrätään esimerkiksi iteraatioon perustuvalla lineaariskongrueettisella generaatiokaavalla: fn = (afn-! + b) mod N, (4) 15 missä a ja b ovat vakioita, N on kantoaaltojen enimmäismäärä käytetyllä kaistalla, fn on halutun referenssikanto-aallon taajuuden määrittävä viitenumero ja ίη.! on edellisellä iteraatiokerralla muodostettu halutun referenssikan-20 toaallon taajuuden määrittävä viitenumero. Kantoaaltoja valitaan ennalta määrätty määrä P, joka on pienempi kuin kantoaaltojen enimmäismäärä N eli P < N. Alkuarvo eli ite-: raation ensimmäinen arvo, viitenumerolle fn_! on vapaasti

valittavissa. Eri alkuarvot johtavat erilaiseen pseudosa-""25 tunnaiseen referenssitaajuuksien sijoittumiseen käytetyllä kaistalla. Koko käytettävältä kaistalta voidaan osoittaa N

• · · kappaletta erillisiä kantoaaltotaajuuksia, joihin viitenu-mero viittaa. Esimerkkinä viitenumeroiden käytöstä voidaan • · · 100 MHz taajuusalue 800 MHz - 900 MHz jakaa N = 1001 mah- . .30 dolliseksi eri kantoaaltotaajuudeksi, joilla on omat vii-« · « 7 102340 kä tahansa muodostamalla viitenumero välillä 1 - 1001 voidaan määrittää jokin kantoaaltotaajuus. Referenssikanto-aallot sijoitellaan edullisimmin tasajakautuneesti käytetylle kaistalle, jolloin kaikissa käytetyn kaistan osissa 5 on tilastollisesti yhtä paljon kantoaaltoja. Tämä parantaa yhteyden laatua, koska häipymät ovat taajuusriippuvia.

Vaihtoehtoisesti satunnaisuus toteutetaan käyttämällä M-sekvenssejä (Maximum length sequence). M-sekvenssit eivät ole aivan ortogonaalisia, mutta niillä on kapea 10 autokorrelaatiohuippu. M-sekvenssit muodostetaan tunnetun tekniikan mukaisesti siirtorekistereillä, joissa on takai-sinkytkentätappeja. Kun siirtorekisterin pituus on n, sekvenssin pituus on 2n -1. Referenssikantoaallot sijoitellaan käytetylle kaistalle käyttäen M-sekvenssiä siten, että 15 kaistalla olevien referenssikantoaaltojen määrä on ennalta määrätty ja M-sekvenssin ennalta määrätyt peräkkäiset bitit muodostavat referenssikantoaallon taajuuden määrittävän viitenumeron samalla tavalla kuin lineaariskongru-eettista generaatiokaavaa (4) käyttäenkin.

20 Keksinnön edullisessa toimintamuodossa referenssi- kantoaaltoja myös taajuushypitetään, jolloin referenssi-kantoaaltojen taajuudet muodostetaan lineaariskongrueetti-sen kaavan (4) mukaisella tavalla tai M-sekvensseillä uu-: ; delleen ennalta määrätyn ajan jälkeen. Referenssikantoaal- ; 2 5 tojen taajuuksia muutetaan taajuushypityksessä edullisesti . symboleittain.

• · · ;·. Keksinnön mukaisen ratkaisun vastaanotto puolestaan • · · *... toteutetaan siten, että kanavaestimaatti muodostetaan eri • · · • · » * referenssikantoaaltoja hyväksi käyttäen koherenttia ilmai- 30 sua varten, jolla ilmaistaan esimerkiksi datasignaali.

i i r *·*.* Kanavaestimaatin muodostamiseksi lasketaan ensin korrelaa- * * * *.· * tio referenssikantoaalloilla vastaanotettujen symbolien ja .V*. referenssisymbolien välillä. Tämä korrelaatiotulos kuvaa edullisesti impulssivastetta kullakin alikantoaallolla.

• 35 Koska vastaanotettujen symbolien ideaalisessa tapauksessa • i · 8 102340 pitäisi tarkalleen vastata ennalta määrättyjä referenssi symboleita, symbolien poikkeamat toisistaan estimoivat kanavan aiheuttamia vääristymiä sekä referenssitaajuuksil-la lähetettyyn signaaliin että datasignaaliin. Kanavaesti-5 maatti muodostetaan edullisesti kynnystämällä korrelaatio ja laskemalla Fourier-muunnos kynnystetystä korrelaatiosta, jolloin korrelaatio muunnetaan taajuusavaruuteen ja saadaan taajuuskohtaiset/alikantoaaltokohtaiset kanavaes-timaatit. Kanavaestimaatti voidaan muodostaa symboleittaan 10 tai keskiarvoistaa useiden ajallisesti peräkkäisten symbo lien yli. Tässä hakemuksessa Fourier-muunnoksen kanssa ekvivalenteiksi muunnoksiksi ymmärretään konvoluutiointe-graalimuunnokset, jollaisia ovat esimerkiksi Laplace- ja Z-muunnos ja joilla keksinnöllinen ratkaisu voidaan to-15 teuttaa.

Kuviossa 2 on esitetty OFDM-symbolin autokorrelaatio, kun taajuuskaistalla on N = 2048 mahdollista referenssikantoaaltotaajuutta ja käytettyjä referenssikan-toaaltoja on P = 128. Referenssikantoaallot on generoitu 20 edullisesti yleisellä kaavalla fn = (afn_! + b) mod N, missä a ja b ovat vakioita. Tässä a on a = 13, b on b = 511 ja generoiva kaava on siten fn = (13^^ + 511) mod 2048. Alku-arvona on f^ = 0. Autokorrelaatio rxx lasketaan yleisessä ; : muodossaan muuttujasta x, joka voi olla OFDM-symboli, seu- •;"25 raavasti • · i • · ·...· 0-1 :·. r (Δ) = : ·· i=o (5) • · · • · · '30 missä Q on edullisesti symbolien määrä ja * tarkoittaa • » t *·’·' kompleksikon jugaattia. Ristikorrelaatio rxv lasketaan kaa- V * van (5) tapaan, mutta kaavassa jompikumpi muuttujista x£ tai x*i+a korvataan x-muuttujasta poikkeavalla muuttujalla yi tai y*i+fi. Kun symbolit korreloivat, muodostuu korrelaa-• 35 tiohuippu 21, jonka arvo perustuu suoraan käytettyjen ali- 9 102340 kantoaaltojen määrään P. Jos siirtymää symbolien välillä on eli Δ * 0 ja taajuudet fn ovat tasajakautuneet käytetylle kaistalle, autokorrelaation odotusarvo on sitä lähempänä nollaa mitä suurempi on symbolien alkioiden määrä. Sym-5 bolien alkiot ovat edullisesti bittejä, jotka on mapattu tunnetulla tavalla arvoiksi -1 ja 1. Poikkeama nollasta eli Δ * 0 muodostaa teoreettisen kohinankaltaisen käyttäytymisen, mikä näkyy tasona 22. Vastaanotetun signaalin muodostettu korrelaatio kynnystetään niin, että se leikkaa 10 teoreettisen kohinan 22 pois, mutta jättää todellisen kanavassa muodostuneen kohinan jäljelle.

Fourier-muunnos ja Fourier-käänteismuunnos lasketaan integraalina yleisessä muodossaan seuraavasti: 15 = F{a>) = -i-J f(t) e'iu>tdt , (6) &~l{F{u)} - f(t) = -jF(o))eiatdt i/2ri-“ missä ^ tarkoittaa Fourier-muunnosta, «F"-1 tarkoittaa Fou-20 rier-käänteismuunnosta, f(t) on ajan t funktio, F(co) on Fourier-muunnettu funktio, ω taajuusmuuttuja, i on imagi-naariyksikkö ja n on luku pii. Molemmat Fourier-muunnosin-·,· ; tegraalit lasketaan digitaalisessa järjestelmässä summauk- : : sella, jossa summattavia termejä otetaan mukaan N-kappa- ·; 25 letta. Operaatioiden määrää FFT- ja IFFT-muunnoksessa (Fast Fourier Transform ja Inverse Fast Fourier Transform) • · • · · j·. on kuitenkin huomattavasti vähennetty. Tavanomaisesti Fou- • · · *... rier-muunnokseen tarvitaan W2-kappaleetta operaatioita, • · « * mutta FFT-muunnos voidaan suorittaa edullisesti W*log2(W)- #30 kappaleella operaatioita (Danielson-Lanczosin teoreema), • « · *.*.* missä W edustaa muunnoksessa mukana olevien alkioiden mää- • · · V* rää. Koska korrelaatiolla lasketun alikantoaaltojen im- pulssivasteen pituus on rajoitettu, siitä aiheutuu nollia ,···, kanavaestimaatin laskevaan FFT:n syöttödatasignaaliin.

•’35 Tämä voidaan edullisesti ottaa huomioon keksinnöllisessä « | 10 102340 ratkaisussa ja laskea osittaiset FFT-muunnokset. Täten vältetään turhia operaatioita.

Korrelaatio voidaan myös laskea FIR-suodatuksena tai konvoluutiona, kun toinen laskettava muuttuja on vakio.

5 Konvoluutio puolestaan voidaan laskea Fourier-muunnetussa taajuusavaruudessa kertolaskuna. Tämä on edullista erityisesti silloin, kun referenssikantoaaltojen lukumäärä on suuri. Kertolaskun jälkeen kertotulos käänteismuunnetaan takaisin aika-avaruuteen. Fourier-muunnoksen käyttö on 10 edullista, koska korrelaatio vaatii 0(W2) operaatiota, mutta Fourier-muunnos vain 0(W log W) , missä operaattori O ilmaisee algoritmin kompleksisuuden eli "asteen".

FIR-suodatin korrelaation laskemista varten on yksinkertaisimmillaan siirtorekisteri, jonka jokaisen re-15 kisterielementin sisältö summataan painotettuna tappiker-toimella. Aikatasossa FIR-suodattimen lähtö y(t) voidaan esittää kaavana M-1 y(t) = Σ h [k) x (t - kAt) , *=o 20 (7) missä h (k) on tapin k tappikerroin, At on viive ja x on : · ; muuttuja. Kaava (7) on samanlainen kuin konvoluution kaa- : va. Lisäksi referenssisignaalissa datakantoaaltojen ampli- ·. -£5 tudiksi asetetaan nolla, jolloin keksinnöllisessä ratkai-sussa vältetään datasignaalissa lähetettävään varsinaisen ··· ;·. informaation vaikutus ristikorrelaatiotulokseen.

• · ·

Tarkastellaan nyt lähemmin keksinnön mukaisen radio- • · · järjestelmän lähetintä ja vastaanotinta. Kuvion 3 lähetin #30 30 käsittää multiplekserin 32, välineet OFDM-moduloida 33 • · · ***** ja antennin 34. Vastaanotin 31 kuviossa 3 käsittää anten- • * · *.* * nin 34, välineet OFDM-demoduloida 35, välineet ilmaista ;*;*; 36, välineet 37 muodostaa kanavaestimaatti ja ohjausväli- .··*. neet 38. Lähetin 30 ja vastaanotin 31 toteuttavat keksin- • 35 nöllisen menetelmän. Multiplekserillä 32 valitaan lähetet- 11 102340 tävä sekvenssi, joka voi olla esimerkiksi datasymbolisek-venssi tai referenssisymboliseksvenssi. Referenssisekvens-sin ennalta määrätyt K symbolia moduloidaan K:11a alikan-toaallolla välineellä 33, joka on OFDMA-modulaattori. Kek-5 sinnön mukainen OFDMA-modulaattori sijoittaa keksinnön mukaisella menetelmällä referenssikantoaallot satunnaisesti käytetylle kaistalle. Alikantoaalloilla moduloitu sum-masignaali lähetetään tunnetun tekniikan tason mukaisesti antennin 34 kautta.

10 Vastaanottimen antennin 34 ottaessa vastaan signaa leja välineet 35 purkavat halutun signaalin tai signaalien alikantoaaltomoduloinnin edullisesti FFT-muunnoksella. Välineet 36 ilmaisevat demoduloidun signaalin tunnetun tekniikan mukaisesti. Välineet 37 muodostavat kanavaestimaa-15 tin, jota käytetään hyväksi ilmaistaessa signaalia välineissä 36. Lähettimen 30 ja vastaanottimen 31 toimintaa ohjaa edullisesti ohjausvälineet 38.

Kuviossa 4 on esitetty välineiden 37 tarkempi lohko-kaavio. Välineet 37 eli kanavaestimaattori käsittää korre-20 laattorin 41, kynnysvälineet 42 ja välineet 43 muodostaa Fourier-muunnos. Korrelaattorissa 41 lasketaan korrelaatio vastaanotetun signaalin ja referenssisignaalin välillä.

\ Tämä tapahtuu suorana korrelaation laskuna kaavan (5) ta- : ; paan, Fourier-muunnettujen signaalien tulojen Fourier- <;"25 käänteismuunnoksena tai FIR-suodatettuna kaavan (7) ta-paan. Korrelaatio kynnystetään välineissä 42, koska kyn- • · · nystämällä voidaan poistaa teoreettinen häiriötaso 22 ja

« M

havaita todellisten häiriöiden määrä. Välineillä 43 muo- • · t • · · * dostetaan Fourier-muunnos, joka on edullisesti FFT-muun-30 nos. Fourier-muunnettu korrelaatiotulos edustaa kanavaes- • « • · « timaattia.

Il* *.* · Vaikka keksintöä on edellä selostettu viitaten .’**· oheisten piirustusten mukaiseen esimerkkiin, on selvää, ettei keksintö ole rajoittunut siihen, vaan sitä voidaan • 35 muunnella monin tavoin oheisten patenttivaatimusten esit-’ ‘ tämän keksinnöllisen ajatuksen puitteissa.

I I I

Claims (16)

102340

1. Tiedonsiirtomenetelmä, jota menetelmää käytetään radiojärjestelmässä, johon kuuluu ainakin yksi tukiasema 5 (1) ja tilaajapäätelaite (2 - 4), jotka moduloivat lähe tettävän signaalin monikantoaaltomodulaation alikantoaal-loilla ja lähettävät käytetyllä kaistalla referenssisig-naalia (6 - 8) käyttäen monikantoaaltomodulaatiolla muodostettuja referenssikantoaaltoja, tunnettu siitä, 10 että referenssikantoaallot sijoitellaan käytetylle kaistalle oleellisesti satunnaisesti.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vastaanotettaessa referenssikantoaaltoja alikantoaaltojen kanavaestimaatti muodostetaan re- 15 ferenssikantoaaltoja hyväksi käyttäen koherenttia ilmaisua varten.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että referenssikantoaallot sijoitellaan käytetylle kaistalle tasajakautuneesti.

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tun nettu siitä, että referenssikantoaalloilla on viitenumero ja referenssikantoaallot sijoitellaan käytetylle kaistalle käyttäen iteraatioon perustuvaa lineaariskongrueet-, 25 tista generaatiokaavaa: .··. fn = (afn-i + b) mod N, • · .”* missä a ja b ovat vakioita, N on kantoaaltojen enimmäis- • · · ·„. määrä käytetyllä kaistalla, fn on halutun referenssikanto- • « f aallon määrittävä viitenumero ja fn_! on edellisellä iteraa-30 tiokerralla muodostettu halutun referenssikantoaallon mää- • · ·.·,· rittävä viitenumero ja alkuarvona viitenumerolla f^ va- ! päästi valittu arvo.

,·*· 5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tun nettu siitä, että referenssikantoaalloilla on vii-35 tenumero ja » i i « I · « 102340 referenssikantoaallot valitaan käytetylle kaistalle käyttäen M-sekvenssiä siten, että M-sekvenssin ennalta määrätyt peräkkäiset bitit muodostavat referenssikantoaal-lon määrittävän viitenumeron.

6. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tun nettu siitä, että lähetettäessä referenssikantoaal-loilla ennalta määrätyn referenssisymbolin käsittävä OFDM-signaali kanavaestimaatti muodostetaan laskemalla korrelaatio vastaanotettujen OFDM-signaalin symbolin ja ennalta 10 määrättyjen referenssisymbolin välillä, kynnystämällä korrelaatio ja laskemalla Fourier-muunnos kynnystetystä korrelaatiosta .

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että korrelaatio lasketaan Fourier-muun- 15 tamalla vastaanotettu OFDM-signaalin symboli ja referens-sisymboli, kertomalla Fourier-muunnetut vastaanotettu re-ferenssikantoaaltojen symboli ja referenssisymboli keskenään, ja Fourier-käänteismuuntamalla Fourier-muunnetut ja kerrotut vastaanotetun referenssikantoaaltojen symboli ja 20 referenssisymboli.

8. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että referenssikantoaaltoja taajuushypi- : tetään.

9. Radiojärjestelmä, joka käsittää ainakin yhden :“25 tukiaseman ja tilaajapäätelaitteen, jotka käsittävät lä- hettimen (30) ja vastaanottimen (31) , jotka on sovitettu ·· · i1. monikantoaaltomoduloimaan alikantoaalloilla lähetettävän • · · signaalin ja lähettämään ja vastaanottamaan referenssisig- • · · naalia, joka on monikantoaaltomoduloitu referenssikanto- , .30 aalloilla, tunnettu siitä, että radiojärjestelmän • · · lähetin (30) on sovitettu sijoittelemaan referenssikanto- • · · ‘•j aallot käytetylle kaistalle oleellisesti satunnaisesti.

10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen radiojärjestelmä, • tunnettu siitä, että lähetin (30) on sovitettu « I I '35 sijoittelemaan referenssikantoaallot käytetylle kaistalle «««Il • · 102340 tasajakautuneesti.

11. Patenttivaatimuksen 9 mukainen radiojärjestelmä, tunnettu siitä, että referenssikantoaalloilla on viitenumero ja 5 lähetin (30) on sovitettu sijoittelemaan referenssi- kantoaallot käytetylle kaistalle käyttäen iteraatioon perustuvaa lineaariskongrueettista generaatiokaavaa: fn = (af^ + b) mod N, missä a ja b ovat vakioita, N on kantoaaltojen 10 kokonaismäärä käytetyllä kaistalla, fn on halutun referens-sikantoaallon taajuuden määrittävä viitenumero ja fn.x on edellisellä iteraatiokerralla muodostettu halutun refe-renssikantoaallon taajuuden määrittävä viitenumero ja alkuarvo viitenumerolle fn.x on vapaasti valittavissa.

12. Patenttivaatimuksen 9 mukainen radiojärjestelmä, tunnettu siitä, että referenssikantoaalloilla on viitenumero ja lähetin (30) on sovitettu sijoittelemaan referenssi-kantoaallot käytetylle kaistalle käyttäen M-sekvenssiä si-20 ten, että M-sekvenssin ennalta määrätyt peräkkäiset bitit muodostavat referenssikantoaallon taajuuden määrittävän viitenumeron.

13. Patenttivaatimuksen 9 mukainen radiojärjestelmä, tunnettu siitä, että vastaanotin (31) on sovitettu "•' 25 muodostamaan alikantoaaltojen kanavaestimaatin referenssi-kantoaaltoja hyväksi käyttäen koherenttia ilmaisua varten. • · ·

14. Patenttivaatimuksen 13 mukainen radiojärjestel-mä, tunnettu siitä, että lähettimen (30) lähetet- • · · täessä referenssikantoaalloilla ennalta määrätyn referens- . .30 sisymbolin käsittävää OFDM-signaalia vastaanotin (31) on • · · ·’ sovitettu muodostamaan kanavaestimaatin laskemalla korre- • · · • « · *·] * laatio vastaanotetun OFDM-signaalin symbolin ja referenssi’: sisymbolin välillä, kynnystämällä korrelaatio ja laskemal- S": la Fourier-muunnos kynnystetystä korrelaatiosta. *35

15. Patenttivaatimuksen 14 mukainen radiojärjestel- 102340 mä, tunnettu siitä, että vastaanotin (31) on sovitettu laskemaan korrelaation Fourier-muuntamalla vastaanotetun OFDM-signaalin symbolin ja referenssisymbolin, kertomalla Fourier-muunnetut referenssikantoaallon symbolin 5 ja referenssisymbolin keskenään, ja Fourier-käänteismuun-tamalla Fourier-muunnetut ja kerrotut referenssikantoaallon symbolin ja referenssisymbolin.

16. Patenttivaatimuksen 9 mukainen radiojärjestelmä, tunnettu siitä, että lähetin (30) on sovitettu 10 taajuushypittämään referenssikantoaaltoja. • i • 9 9 9 9 9 9 9 9 9 · · • · · • · · • 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 99 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 102340