JP2009261034A - マルチキャリア方式を用いて情報を伝送するための方法および通信装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明の課題は、周波数選択性の伝送特性を有する伝送媒体を介する情報の伝送の際に、伝送媒体が使用できるようになっている伝送リソースを最大限に利用できるようにすることである。
【解決手段】複数の周波数固有のサブキャリアを有している送信信号（ｓｕ）を用いて情報を第１のユニット（ＲＮＴ）から伝送媒体（ＦＫ）を介して第２のユニット（ＢＳ）に伝送するために、第１のユニット（ＲＮＴ）において、伝送媒体（ＦＫ）の周波数選択性の伝送特性が求められかつ引き続いて送信信号（ｓｕ）のサブキャリアが求められた伝送特性に整合される。有利には、送信信号（ｓｕ）のすべてのサブキャリアは同じ変調レベル数によって変調可能であり、これにより伝送媒体（ＦＫ）の伝送リソースの最大の利用が実現される。
【選択図】図２

Description

ワイヤレスの、無線チャネルに基づいている通信ネットワーク、例えばポイント・ツー・マルチポイント・ラジオ・フィーダー・ネットワーク（"Radio In The Local Loop"ないし"ＲＬＬ"とも称される）では、複数のネットワーク終端ユニットがそれぞれ１つまたは複数の無線チャネルを介して基地局（"Radio Base Station"ないし"ＲＢＳ"とも称される）に接続されている。telcom report Nr. 18(1995), Helt 1"Drahtlos zum Freizeichen"（Seite 36, 37）において、例えばワイヤレスの音声およびデータ通信に対するワイヤレスのフィーダー・ネットワークが記載されている。記載されている通信システムは、今日の広帯域インフラストラクチャ（例えば"Fiber to the curb"と組み合わされてＲＬＬ加入者線路もしくは加入者接続装置を表している。この通信システムは、近々、それ程大きなコストをかけずとも、ワイヤード接続線路の敷設に代わって実現可能である。個々の加入者に割り当てられているネットワーク終端ユニットＲＮＴは、伝送媒体「無線チャネル」および基地局ＲＢＳを介して上位の通信ネットワーク、例えばＩＳＤＮオリエンテッド固定（ランドライン）ネットワークに接続されている。

マルチメディア用途がますます普及してくるに従って、高ビットレートのデータ流が迅速および確実に通信ネットワーク、例えばワイヤレス通信ネットワークないし移動無線システムを介して伝送されなければならず、その際障害を受けやすくかつ伝送品質に関して推定するのが難しい伝送媒体「無線チャネル」に基づいている無線伝送システムに高い要求が課せられる。広帯域のデータ流、例えばビデオデータ流の伝送のための伝送方式は例えば、いわゆるマルチキャリア方式に基づいているＯＦＤＭ（＝Orthogonal Frequency Ｄivision Multiplexing）伝送方式（直交周波数分割多重法とも称される）である。ＯＦＤＭ伝送技術では、伝送すべき情報ないし伝送すべきデータ流は無線チャネル内で複数のサブチャネルないしサブキャリアに分割されないし並列化され、その際伝送すべき情報はその都度、比較的僅かなデータレートだが、加算的に重畳された形において並列に伝送される。ＯＦＤＭ伝送技術は例えば、デジタル地上ラジオ（Digital Audio Broadcasting＝ＤＡＢとも称される）において、およびデジタル地上テレビジョン（Digital Video Broadcasting＝ＤＴＶＢとも称される）に対しても使用される。

刊行物"Mitteilungen der TU-Braunschweig, Mobilfunktechnik fuer Multimedia-Anwendungen"（Professor H. Rohling, Jahrgang XXXI, Heft 1-1996 の図６，第４６頁に、ＯＦＤＭ伝送方法が詳細に説明されている。この場合、直列データ流から出発して、送信機において例えばｎ個のサブキャリアの変調のために、直列／並列変換が実施され、その際ブロック長Ｔ′およびｊ番目のサブキャリアを有する時間的にｉ番目のサブキャリアに対してその都度、語幅ｋを有する２進コード語が形成され、ここで語幅ｋは使用される変調方式に依存している。形成されたコード語から、送信機固有の変調方式を用いて、以下に送信シンボルとも称される相応の複素変調シンボルが形成され、その際どんな時点ｉでも、ｋ個のサブキャリアのそれぞれに、１つの送信シンボルが割り当てられている。個々のサブキャリアの距離はΔｆ＝１−Ｔ′によって固定されており、これにより有効間隔〔０，Ｔ′〕における個々のサブキャリア信号の直交性が保証される。個々のサブキャリアの振動の、相応する変調シンボルないし送信シンボルとの乗算および形成された変調積の引き続く加算によって、時間的にｉ番目のＯＦＤＭブロックに対して相応の時間離散的な送信信号が生成される。この送信信号は標本化された、すなわち時間離散的な形において、逆の、離散的なフーリエ変換ＩＤＦＴ（＝Inverse, Diskrete Fourier-Transformation）によって個々の考察されるサブキャリアの変調シンボルないし送信シンボルから直接計算される。シンボル間干渉を低減するために、それぞれのＯＦＤＭブロックに時間領域においてガード間隔Ｔ_Ｇが前置され、このために間隔〔−Ｔ_Ｇ，０〕における時間離散的なＯＦＤＭ信号の延長が行われることになる（"Mitteilungen der TU-Braunschweig, Mobilfunktechnik fuer Multimedia-Anwendungen"Abbildung 7 参照）。はめ込まれたガード間隔Ｔ_Ｇは有利には、無線伝送の際に生じる個々の伝搬路間に発生する最大の走行時間差に相応する。付け加えられたガード間隔Ｔ_Ｇの受信側の除去によって、例えば時点ｉ−１における時間的に隣接したＯＦＤＭ信号によるｉ番目のＯＦＤＭブロックの障害が回避され、その結果間隔〔０，Ｔ′〕において送信信号は全部の迂回路を介して受信されかつサブキャリア間の直交性が完全に受信機おいて維持される。サブキャリアの数が大きく、例えばｎ＝２５６サブキャリアでありかつシンボル持続時間Ｔ＝Ｔ′＋Ｔ_Ｇが相応に長い場合、持続時間Ｔ_ＧはＴに比べて小さいので、ガード間隔の導入は帯域幅に対して大幅には不都合な影響を及ぼさずかつほんの僅かなオーバヘッドしか生じない。受信機の入力側にて受信される、ベースバンドにある送信信号のサンプリングの後、Ａ／Ｄ変換器によって、それから有効間隔の抽出後、すなわちガード間隔Ｔ_Ｇの除去後、離散的フーリエ変換ＤＦＴ（Diskreten Fourier-Transformation）を用いて、受信された巣新信号は周波数領域に変換され、すなわち受信された変調シンボルないし受信された受信シンボルが突き止められる。所定の受信シンボルから、適当な復調方式を用いて、相応の受信コード語が生成されかつこれらから並列／直列変換によって、受信された、直列のデータ流が形成される。ＯＦＤＭ伝送方法におけるシンボル間干渉の回避によって、それぞれの受信機における計算コストが著しく低減され、これによりＯＦＤＭ伝送技術は例えばデジタルテレビジョン信号の地上伝送のために使用される。例えば無線チャネル当たり３４ＭＢｉｔ／ｓの伝送レートを有する広帯域のデータ流の伝送のために。

ＯＦＤＭ伝送方法を用いて伝送されるべき直列データ流の伝送のために、絶対ないし差分変調方式並びに相応するコヒーレントないしインコヒーレントな復調方法が使用される。形成された送信信号を伝送媒体「無線チャネル」を介して伝送する際に、サブキャリアの直交性がＯＦＤＭ伝送方法の使用によって完全に維持されているにも拘わらず、無線チャネルの伝送特性によって、伝送された、周波数ディスクレートないし周波数選択的な送信シンボルは位相も振幅も変化される。無線チャネルの振幅および位相に対する作用はサブキャリア固有にそれぞれ非常に狭帯域の個々のサブキャリアにおいて生じる。更に雑音信号が伝送される有効信号に加算的に重畳される。コヒーレントな復調方法を使用する際に、チャネル推定が必要である。これには、要求される品質に応じて、実現するのに技術的および経済的に著しいコストがかかり、更には伝送システムの能力を低減することにもなる。有利には、差分変調方式並びに相応のインコヒーレントな復調方法が使用される。すなわち、この場合には煩雑な無線チャネル推定を省略することができる。差分変調方式では、伝送されるべき情報は変調シンボルないし周波数ディスクレートな送信シンボルの選択によって直接伝送されず、時間的に隣接する、周波数ディスクレート送信シンボルの変更によって同じサブキャリアにおいて伝送される。差分変調方式に対する例は、６４段階（レベル）の６４ＤＰＳＫ（Differential Phase Shift Keying）差分位相シフトキーイング並びに６４ＤＡＰＳＫ（Differential Amplitude and Phase Shift Keying）差分振幅および位相シフトキーイングである。６４ＤＡＰＳＫでは振幅も位相も同時に差分変調される。

個々の信号路間の走行時間差が大きい場合、すなわちマルチパス伝搬が著しい場合、個々の受信されたサブキャリア間に、２０ｄＢまでおよびそれ以上の減衰差を有する種々異なった、伝送チャネルに規定された減衰が生じる可能性がある。高い減衰値を有している受信されたサブキャリア、ないし信号電力対雑音電力比とも称するＳ／Ｎ値が小さいサブキャリアは非常に大きなシンボル誤り率を有しており、これによりすべてのサブキャリアに関するビット誤り率が全体として著しく高くなる。コヒーレントな変調方式を用いて変調されたサブキャリアにおいて、伝達関数Ｈ（ｆ）とも称する、伝送媒体の周波数選択性伝送特性によって引き起こされる減衰損失を、受信側において、１／Ｈ（ｆ）とも称する逆伝達関数を用いて補正することは既に公知であり、その際周波数選択性の減衰損失は例えば、それぞれ所定のサブキャリアに割り当てられている伝送された参照パイロットトーンの評価によって求められる。しかし伝送チャネルの受信側の等化のためのこの方法が原因で、僅かなＳ／Ｎ値を有するサブキャリアに著しい雑音強調が生じる。雑音強調が原因で生じる、小さなＳ／Ｎ値を有するサブキャリアにおけるビット誤り率は、チャネル符号化の導入によっても改善することができないので、すべてのサブキャリアを介して可能な、周波数選択性の伝送媒体の全体の伝送チャネル容量は伝送チャネルの受信側の等化にも拘わらず実現されない。

例えばドキュメント"Comparison between adaptive OFDM and single carrier modulation with frequency domain equalization"（A, Czylwik, IEEE Vehicular Technology Conference, USA, New York, Bd. Conf, 47, 1997, S. 865-869, XP000736731, ISBN：0-77803-3660-7）から公知であるような、マルチキャリアシステムにおける伝送品質を改善するための公知の方法は、既に伝送された情報に基づいてチャネルの伝達関数を推定する。その際、無線チャネルの特性は時間的に緩慢にしか変化しないことが前提とされている。推定された伝達関数は受信局からシグナリングチャネルを介して送信機に再び伝送される。

ＵＳ５６７３２９０号に記載のマルチキャリア方式では、通信線路の伝送パラメータが測定される。引き続いてそれぞれの搬送波の変調方式が測定されたパラメータに整合される。

ＵＳ５６７３２９０号

"Mitteilungen der TU-Braunschweig, Mobilfunktechnik fuer Multimedia-Anwendungen"（Professor H. Rohling, Jahrgang XXXI, Heft 1-1996） "Comparison between adaptive OFDM and single carrier modulation with frequency domain equalization"（A, Czylwik, IEEE Vehicular Technology Conference, USA, New York, Bd. Conf, 47, 1997, S. 865-869, XP000736731, ISBN：0-77803-3660-7）

本発明の課題は、周波数選択性の伝送特性を有する伝送媒体を介する情報の伝送の際に、伝送媒体が使用できるようになっている伝送リソースを最大限に利用できるようにすることである。殊に、マルチサブキャリア方式を使用する場合、すべてのマルチパスコンポーネントないしサブキャリアの伝送リソースの最大の利用が実現されるようにしたい。

この課題は、請求項１記載の、情報を所定の伝送特性を有している伝送媒体を介してマルチキャリア方式を用いて伝送するための方法であって、第１のユニットから、伝送されるべき情報を複数の周波数固有のサブキャリアを有している送信信号によって前記伝送媒体を介して第２のユニットに伝送する形式の方法において、前記第１のユニット（ＲＮＴ）において伝送媒体（ＦＫ）の周波数選択性の伝送特性を求め、かつ送信信号（ｓｕ）の周波数固有のサブキャリアを、伝送媒体（ＦＫ）の前記求められた、周波数選択性の伝送特性に整合することを特徴とする方法、および請求項２０記載の、情報を第１および第２のユニット間に配置されていて、所定の伝送特性を有している伝送媒体を介して伝送するための通信装置であって、第１のユニットには伝送されるべき情報を複数の周波数選択性のサブキャリアを有している送信信号にマルチキャリア方式を用いて変換するための手段と、該送信信号を伝送媒体を介して第２のユニットに伝送するための送信手段とが配置されている形式のものにおいて、前記第１のユニット（ＲＮＴ）に伝送媒体（ＦＫ）の周波数選択性の伝送特性を求めるための評価手段（ＫＳ）と、送信信号（ｓｕ）の周波数固有のサブキャリアを求められた、伝送媒体（ＦＫ）の周波数選択性の伝送特性に整合するための整合手段（ＥＺ）とが配置されていることを特徴とする通信装置、によって解決される。

情報を所定の伝送特性を有している伝送媒体を介してマルチキャリア方式を用いて伝送するための本発明の方法において、伝送されるべき情報は複数の周波数固有のサブキャリアを有している送信信号によって伝送媒体を介して第２のユニットに伝送される。本発明の方法の重要な様相は、第１のユニットにおいて、伝送媒体の周波数選択性の伝送特性が求められ、かつ引き続いて送信信号の周波数固有のサブキャリアが、求められた、伝送媒体の周波数選択性の伝送特性に整合されるという点にある。

本発明の方法の重要な利点は、送信側のチャネル等化ないし送信されるべき送信信号の周波数固有のサブキャリアを求められた、伝送媒体の周波数選択性の伝送特性に送信側で整合させることによって、伝送媒体を介して伝送される送信信号のすべてのサブキャリアが第２のユニットに到来する際に同じ受信レベルないし信号振幅値、従って同じ信号電力対雑音電力比Ｓ／Ｎを有しているということである。結果的に、送信信号のすべてのサブキャリアは送信側において同じ変調レベル数によって変調可能であり、その結果送信信号の個々のサブキャリアの伝送リソースの最大の利用、従って伝送媒体の伝送リソースの最大の利用が実現される。送信信号のサブキャリアを同じ変調レベル数によって変調することによって、変調ないし復調の制御のためのコスト、殊に例えば伝送媒体の別個の制御チャネルを介する変調および復調制御情報の伝送の際のオーバヘッドが最小化される。有利には、本発明による送信側の周波数選択性のチャネル等化によって、普通は受信側でのチャネル等化が原因で生じ、ビット誤り率の増加と結び付いている、雑音信号のレベルの上昇が回避される。

本発明の方法の有利な形態によれば、第２のユニットにおいて、伝送媒体の周波数選択性の伝送特性が求められかつマルチキャリア方式を用いて形成されかつ第２のユニットから第１のユニットに伝送された別の送信信号の周波数選択性の伝送特性のサブキャリアが、伝送媒体の求められた、周波数選択性の伝送特性に整合される（請求項２）。周波数選択性の伝送特性を第１のユニットにおいても第２のユニットにおいても求めることによって有利には、送信信号の送信側のチャネル等化がダウンストリーム方向においてもアップストリーム方向においても実施可能であり、これにより第１のユニットと第２のユニットとの間に配置されている伝送媒体の、使用できるようになっている伝送リソースの利用が一層改善される。

有利には、周波数選択性の伝送特性は伝送媒体を介して第１ないし第２のユニットに伝送される送信信号によって求められ、ここで送信信号の少なくとも１つのサブキャリアが少なくとも１つのパイロット信号を伝送するために利用される（請求項６）。パイロット信号の伝送および受信側の評価によって、第１および第２のユニット間に配置されている伝送媒体の伝送特性の検出が、僅かな技術および経済コストによって実施可能である。殊に、受信された、周波数選択性のパイロット信号の評価によって、伝送媒体の伝達関数Ｈ（ｆ）および殊に伝達関数の絶対値｜Ｈ（ｆ）｜を（請求項５）特別簡単に求めることができる。

有利には、少なくとも１つのパイロット信号を伝送するための送信信号の少なくとも１つのサブキャリアは位相変調方式によって変調され、ここでパイロット信号は所定の参照振幅を有している（請求項７）。この有利な形態によって、パイロット信号の伝送のために利用される、送信信号のサブキャリアが付加的に、少なくとも部分的に、有効情報ないしデジタルデータ流を伝送するために利用され、その結果伝送媒体の伝送リソースの利用の一層の改善が実現される。

送信信号が多数のサブキャリアを有している場合には、伝送媒体は隣接するサブキャリアに対してほぼ同じ伝送パラメータを有している。本発明の方法の別の有利な形態によれば、伝送媒体の周波数選択性の伝送特性を求めるために、到来する送信信号の隣接するサブキャリアの振幅固有の伝送特性および／または位相固有の伝送特性が平均化される（請求項８）。周波数領域において隣接して配置されている、送信信号のサブキャリアについての有利な平均値形成によって、推定値の数、従って送信側のチャネル推定の精度が２次元的に高められ、しかもこの場合隣接するサブキャリアに対するスペクトル距離が大きくなりすぎることはない。

伝送特性が時間的に高速に変化する伝送媒体の場合ないし時変性の伝送媒体の場合、本発明の方法の別の有利な形態によれば、伝送媒体の時間選択性で振幅固有の伝送特性および／または時間選択性で位相固有の伝送特性が求められ、ここで時間空間を介して求められた、複数の周波数選択性で振幅固有の伝送特性および／または周波数選択性で位相固有の伝送特性がそれぞれのユニットに記憶されかつ引き続いてその都度、該記憶された周波数選択性で振幅固有の伝送特性および／または周波数選択性で位相固有の伝送特性についての平均値が形成される。引き続いて、送信信号の周波数固有のサブキャリアが伝送媒体の時間に関して平均化された伝送特性に整合される（請求項９）。複数の時間的に相次いで求められる、伝送媒体の周波数選択性の伝送特性に関する平均値形成によって、伝送特性を検出する際の伝送媒体の伝送特性の時間的な変化の１次導関数が補正され、従って送信側のチャネル推定および送信側のチャネル等化の品質が一層改善される。

有利には、第１のユニットから、求められた周波数選択性の伝送特性が第２のユニットに伝送され、かつ第２のユニットにおいて、別の送信信号の周波数固有のサブキャリアが伝送媒体の伝送された伝送特性に整合される（請求項１０）。この有利な変形形態によって、第１のユニットと第２のユニットとの間に配置されている伝送媒体の伝送特性が１つのユニットにおいてのみ求められかつ求められた結果はパラメータ化された形において第２のユニットに伝送され、これにより送信側のチャネル等化の実施に対するコストは第１のユニットにおいても第２のユニットにおいても僅かに維持される。

別の有利な形態によれば、周波数選択性の伝送特性を求める際に、送信信号のそれぞれのサブキャリアに対する信号電力対雑音電力比Ｓ／Ｎが突き止められかつ送信信号のサブキャリアがその都度求められた信号電力対雑音電力比Ｓ／Ｎに依存して情報（ｄｓｕ，ｄｓｄ）を伝送するために利用される（請求項１４）。有利には、測定された信号電力対雑音電力比Ｓ／Ｎが限界値を下回っている場合、相応のサブキャリアは情報を伝送するために利用されない（請求項１５）。それぞれ不満足な信号電力対雑音電力比Ｓ／Ｎを有している、情報伝送のために利用できないサブキャリアを不活性化することによって、情報伝送のために利用されるようにまだ残っているサブキャリアの送信電力を相応に高めることができる。情報伝送のために利用されるサブキャリアの送信電力を高めることによって、そのビット誤り率が更に低減される。

本発明の方法の別の有利な形態はその他の請求項から読み取ることができる。

次に本発明の方法を２つの図面に基づいて詳細に説明する。

図１は、ＯＦＤＭ伝送方法を実施する中央の送受信ユニットを示す。 図２は、図１の中央の送受信ユニットに伝送媒体「無線チャネル」を介して接続されていてかつＯＦＤＭ伝送方法を実施する分散的な送受信ユニットを示している。

図１および図２にはそれぞれ、第１および第２の送受信ユニットＳＥＥ１，２が示されている。これらは、例えば、ワイヤレス通信ネットワークを実現している送受信装置のモジュラー構成部分であってよい。この実施例において、図１に図示の第１の送受信ユニットＳＥＥ１は、無線セルないし無線領域（図示されていない）の中心をなしている基地局ＢＳにありかつ図２に図示の第２の送受信ユニットＳＥＥ２は、ワイヤレス加入者接続ユニットをなしている分散的なワイヤレスネットワーク終端ユニットＲＮＴに配置されている。図２には、基地局ＢＳないし無線領域に配属されている複数の分散的なネットワーク終端ユニットを代表して１つのワイヤレス4ネットワーク終端ユニットＲＮＴだけが図示されている。それぞれの分散的なワイヤレスネットワーク終端ユニットＲＮＴに、図示されていないが、少なくとも１つの分散通信端末装置が接続可能である。これは例えば、マルチメディア通信端末装置またはＩＳＤＮオリエンテッド電話端末装置として実現されているものである。分散、無線ネットワーク終端ユニットＲＮＴないしそこに接続されている分散通信端末装置はワイヤレス伝送媒体「無線チャネル」を介して、図示されていないが、基地局ＢＳに接続されている、上位の通信ネットワーク、例えばＩＳＤＮオリエンテッド固定ネットワークまたはブロードバンドオリエンテッドマルチメディア通信ネットワークに接続可能である。

図１に図示されている第１の送受信ユニットＳＥＥ１はデータ入力側ＥＤを有している。ここには、上位の通信ネットワークから分散的なワイヤレスネットワーク終端ユニットＲＮＴに伝送されるべきデジタル直列データ流ｄｓｒが供給されるようになっている。データ入力側ＥＤは第１の送受信ユニットＳＥＥ１に配置されているＯＦＤＭ送信ユニットＳＯＢの入力側ＥＯに接続されている。ここでは、明細書冒頭で既に説明した、ｎ個のサブキャリアを有しているＯＦＤＭ信号ｓｄを形成するための方法が実施されるようになっている。ＯＦＤＭ送信ユニットＳＯＢは、ＯＦＤＭ信号ｓｄのｎ個のサブキャリアを変調する変調器ＭＯＤを有している。この変調器はｎ個の出力側ＡＭ１…ｎおよびｎ個の接続線路を介して、ＯＦＤＭ信号ｓｄのｎ個のサブキャリアに配属されている、変換ユニットＩＦＥＴのｎ個の周波数選択性入力側ＥＦ１…ｎに接続されている。この変換ユニットは離散的、逆「高速フーリエ変換」を実施するためのものである。変換ユニットＩＦＥＴを用いて、変調器ＭＯＤから変換ユニットＩＦＥＴの周波数選択性入力側ＥＦ１…ｎに導かれる、サブキャリア固有の変調シンボルないし送信シンボルｓｓ１…ｎから、時間離散的なＯＦＤＭ信号が生成される。ＯＦＤＭ送信ユニットＳＯＢには、別の図示されていないユニット、例えば並列／直列変換器、Ｄ／Ａ変換器、フィルタユニット、振幅制限器が、時間離散的なＯＦＤＭ信号をアナログＯＦＤＭ信号ｓｄに変換するために配置されている。この場合Ｄ／Ａ変換は例えば、ＥＴＳＩ規定によって前以て決められる、ワイヤレス通信ネットワークないし移動無線系に対して定められているスペクトルマスクが維持されるように行われる。出力側ＡＯを介してＯＦＤＭ送信ユニットＳＯＢは高周波送信ユニットＨＳの入力側ＥＨに接続されている。このユニットは出力側ＡＨを介しておよび第１の送受信ユニットＳＥＥ１のアンテナ出力側ＡＨを介して基地局ＢＳの外部領域に配置されている送信アンテナＳＡに接続されている。高周波送信ユニットＨＳに配置されている図示されていない送信増幅器によって、アナログＯＦＤＭ送信信号ｓｄが増幅され、高周波数バンドないしＲＦバンドにコンバートされかつ引き続いて送信アンテナＳＡを介しておよび無線の伝送媒体「無線チャネル」を介して基地局ＢＳの無線領域に配置されている、分散ネットワーク終端ユニットＲＮＴに送信される。この方向は「ダウンストリーム」とも称される。

更に、第１の送受信ユニットＳＥＥ１にはＯＦＤＭ受信ユニットＥＯＢが配置されている。これは、入力側ＥＯを介して高周波受信ユニットＨＥの出力側ＡＨに接続されている。高周波受信ユニットＨＥは入力側ＥＨを有している。入力側は第１の送受信ユニットＳＥＥ１のアンテナ入力側ＥＳを介して基地局ＢＳの外部領域に配置されている受信アンテナＥＡに接続されている。高周波受信ユニットＨＥに配置されている、図示されていない変換手段によって、分散ネットワーク終端ユニットＲＮＴから基地局ＢＳに送信されかつ基地局ＢＳの受信アンテナＥＡに到来するＯＦＤＭ信号ｓｕは中間周波数バンド、ないしベースバンドにダウンコンバートされかつ引き続いてＯＦＤＭ受信ユニットＥＯＢの入力側ＥＯに転送される。この方向は「アップストリーム」とも称される。

ＯＦＤＭ受信ユニットＥＯＢにおいて、複数の周波数選択性の出力側ＡＦ１…ｎを有している、離散的「高速フーリエ変換」を実施するための変換ユニットＦＥＴが配置されており、その際それぞれの周波数選択性出力側ＡＦ１…ｎは受信されたＯＦＤＭ信号ｓｕのサブキャリアに割り当てられている。変換ユニットＦＥＴによって実施される「高速フーリエ変換」を用いて、受信されかつ中間周波数バンド、ないしベースバンドにダウンコンバートされたＯＦＤＭ信号ｓｕは、図示されていないＡ／Ｄ変換器を用いた離散化およびデジタル化の後に周波数領域に変換され、すなわちそれぞれのサブキャリアのＯＦＤＭ信号に含まれている変調シンボル、ないしそれぞれのサブキャリアの受信シンボルｅｓ１…ｎが突き止められかつ引き続いて変換ユニットＦＥＴの相応の、周波数選択性の出力側ＡＦ１…ｎに先送りされる。変換ユニットＦＥＴの出力側ＡＦ１…ｎはｎ個の接続線路を介して復調器ＤＭＯＤのｎ個の入力側ＥＭ１…ｎに接続されている。変換ユニットＦＥＴから復調器ＤＭＯＤに転送された受信シンボルｅｓ１…ｎから、復調器ＤＭＯＤにおいて実施される復調方法を用いて、それぞれのサブキャリアを介して伝送された相応の受信コード語が突き止められる。突き止められた受信コード語は引き続いてＯＦＤＭ受信ユニットＥＯＢに配属されている図示されていない並列／直列変換器を用いて直列の、デジタルデータ流ｄｅｕに変換される。このデータ流は第１の送受信ユニットＳＥＥ１のデータ出力側ＡＤを介して例えば上位の通信ネットワークに更に伝送される。

図２に示されている、分散的なワイヤレスネットワーク終端ユニットＲＮＴに配置されている第２の送受信ユニットＳＥＥ２はＯＦＤＭ受信ユニットＥＯＮを有している。このユニットは入力側ＥＯを介して、第２の送受信ユニットＳＥＥ２に配置されている高周波受信ユニットＨＥの出力側ＡＨに接続されている。高周波受信ユニットＨＥは入力側ＥＨを介してネットワーク終端ユニットＲＮＴの外部領域に配置されている受信アンテナＥＡに接続されている。高周波受信ユニットＨＥに配置されている、図示されていない変換手段によって、基地局ＢＳからネットワーク終端ユニットＲＮＴに送信されかつ受信アンテナＥＡに到来するＯＦＤＭ信号ｓｄが中間周波数バンド、ないしベースバンドにダウンコンバートされかつ引き続いてＯＦＤＭ受信ユニットＥＯＮの入力側ＥＯに転送される。ＯＦＤＭ受信ユニットＥＯＮにおいて、離散的「高速フーリエ変換」を実施するための、複数の周波数選択性の出力側ＡＦ１…ｎを有している変換ユニットＦＥＴが配置されており、その際それぞれの周波数選択性の出力側ＡＦ１…ｎは受信されたＯＦＤＭ信号ｓｄのサブキャリアに割り当てられている。変換ユニットＦＥＴによって実現される「高速フーリエ変換」を用いて、受信されかつ中間周波数バンド、ないしベースバンドにダウンコンバートされたＯＦＤＭ信号ｓｄが、図示されていないＡ／Ｄ変換器を用いての先行する離散化およびデジタル化の後に、周波数領域に変換され、すなわち受信されたＯＦＤＭ信号ｓｄ中に含まれている変調シンボル、ないしそれぞれのサブキャリアの受信シンボルが突き止められかつ引き続いて変換ユニットＦＥＴの相応の、周波数選択性の出力側ＡＦ１…ｎに転送される。変換ユニットＦＥＴのｎ個の出力側ＡＦ１…ｎはｎ個の接続線路を介してチャネル推定ユニットＫＳのｎ個の入力側ＥＫ１…ｎに接続されている。チャネル推定ユニットはｎ個の出力側ＡＫ１…ｎおよびｎ個の接続線路を介して、ＯＦＤＭ受信ユニットＥＯＮに配置されている復調器ＤＭＯＤの相応の周波数選択性の入力側ＥＭ１…ｎに接続されている。変換ユニットＦＥＴからチャネル推定ユニットＫＳに伝送される周波数選択性の受信シンボルｅｓ１…ｎは復調器ＤＭＯＤの入力側ＥＭ１…ｎに転送される。チャネル推定ユニットＫＳには第１の評価手段ＵＦが配置されている。この評価手段によって、チャネル推定ユニットＫＳに供給される受信シンボルｅｓ１…ｎから、伝送媒体「無線チャネル」の周波数選択性の、振幅固有の伝送チャネル特性が求められ、すなわちそれぞれのサブキャリアに対して、伝送媒体「無線チャネル」が原因で生じる周波数選択性の振幅歪みが突き止められる。これは振幅特性または無線チャネルの伝達関数の絶対値｜Ｈ（ｆ）｜とも称される。更に、チャネル推定ユニットＫＳに配置されているもう１つの評価手段ＳＮによって、供給された受信シンボルｅｓ１…ｎからそれぞれのサブキャリアに対してＳ／Ｎ比が求められる。求められた周波数選択性の振幅特性｜Ｈ（ｆ）｜および求められた周波数選択性のＳ／Ｎ比から、チャネル推定ユニットＫＳに配置されている図示されていない信号生成手段によって、求めた結果を伝送する情報信号が生成されるようになっている。この情報信号はチャネル推定ユニットＫＳの出力側ＡＳＫを介して、ＯＦＤＭ受信ユニットＥＯＮの制御出力側ＳＡに転送される。

チャネル推定ユニットＫＳから復調器ＤＭＯＤに転送された、周波数選択性の受信シンボルｅｓ１…ｎは、復調器ＤＭＯＤにおいて実施される復調方式によってそれぞれのサブキャリアを介して伝送される受信コード語に変換される。突き止められた受信コード語から、引き続いて、ＯＦＤＭ受信ユニットＥＯＮに配属されている図示されていない並列／直列変換器を用いて直列のデジタルデータ流ｄｅｄが形成され、このデータ流は、ＯＦＤＭ受信ユニットＥＯＮの出力側ＡＯを介して第２の送受信ユニットＳＥＥ２のデータ出力側ＡＳに案内されかつ引き続いて例えば、分散ネットワーク終端ユニットＲＮＴに接続されている、図示されていない分散的な目標の通信端末装置に伝送される。

分散ネットワーク終端ユニットＲＮＴに配置されている第２の送受信ユニットＳＥＥ２の制御出力側ＳＡは接続線路ＶＬを介して第２の送受信ユニットＳＥＥ２に配置されているＯＦＤＭ送信ユニットＳＯＮの制御入力側ＳＥに接続されている。ＯＦＤＭ送信ユニットでは、アップストリーム方向において送信すべき、ｎ個のサブキャリアを有しているＯＦＤＭ信号ｓｕを形成するための方法が実施されるようになっている。ＯＦＤＭ送信ユニットＳＯＮは入力側ＥＯを介して第２の送受信ユニットＳＥＥ２のデータ入力側ＥＳに接続されており、該データ入力側には例えば、分散通信端末装置からワイヤレス伝送媒体「無線チャネル」を介して上位の通信ネットワークに伝送すべきである、デジタル直列データ流ｄｓｕが供給されるようになっている。デジタル直列データ流ｄｓｕはＯＦＤＭ送信ユニットＳＯＮに配属されている、図示されていない直列／並列変換器によってｎ個の並列なサブデータ流に分割ないし並列化され、その際ｎ個のサブデータ流のそれぞれはＯＦＤＭ信号のｎ個のサブキャリアの１つに割り当てられている。ｎ個の並列なサブデータ流はＯＦＤＭ送信ユニットＳＯＮに配置されておりかつＯＦＤＭ信号ｏｓのｎ個のサブキャリアを変調する変調器ＭＯＤにガイドされ、その際到来するｎ個のサブデータ流は変調器ＭＯＤにおいて実施される変調方式によってｎ個の周波数選択性の、すなわちＯＦＤＭ信号ｓｕのｎ個のサブキャリアに配属されている変調シンボル、ないし送信シンボルｓｓｌ…ｎに変換される。形成されたｎ個の周波数選択性送信シンボルｓｓｌ…ｎは変調器ＭＯＤの出力側ＡＫ１…ｎに転送される。変調器は、チャネル等化器ユニットＥＺの、ＯＦＤＭ信号ｓｕのｎ個のサブキャリアに割り当てられているｎ個の周波数選択性入力側ＥＥ１…ｎに接続されている。チャネル等化器ユニットＥＺは１つの制御入力側ＥＳＳを有している。これはＯＦＤＭ送信ユニットＳＯＮの制御入力側ＳＥに接続されており、従って接続線路ＶＬを介して、ＯＦＤＭ受信ユニットＥＯＮに配置されているチャネル推定ユニットＫＳの出力側ＡＳＫに接続されている。

チャネル等化器ユニットＥＺは、変調器ＭＯＤによって形成されかつ該チャネル等化器ユニットＥＺに転送された送信シンボルｓｓｌ…ｎを、ＯＦＤＭ受信ユニットＥＯＮで求められた、伝送媒体「無線チャネル」の周波数選択性の振幅固有の伝送チャネル特性に整合するための手段を有している。これは「振幅特性の等化」または「振幅等化」とも称されるものであり、すなわち周波数選択性送信シンボルｓｓｌ…ｎの振幅が、制御入力側ＥＳＳに伝送される情報信号ｉｓに依存して補正される。例えば周波数選択性送信シンボルｓｓｌ…ｎは無線チャネルの求められた伝達関数の絶対値の逆数、ここでは１／｜Ｈ（ｆ）｜と乗算される。ｎ個の補正された、周波数選択性送信シンボルｓｓ′ｌ…ｎはチャネル等化器ユニットＥＺのｎ個の出力側ＡＺ１…ｎに転送される。これら出力側は、変換ユニットＩＦＥＴの、ＯＦＤＭ信号ｓｕのｎ個のサブキャリアに割り当てられている相応のｎ個の周波数選択性の入力側ＥＦ１…ｎに接続されている。この変換ユニットは離散的逆「高速フーリエ変換」を実施するためのものである。変換ユニットＩＦＥＴを用いて、チャネル等化器ユニットＥＺから変換ユニットＩＦＥＴの周波数選択性入力側ＥＦ１…ｎに転送された、サブキャリア固有でありかつ補正もされている送信シンボルｓｓ′ｌ…ｎから、時間離散的なＯＦＤＭ信号が計算される。ＯＦＤＭ送信ユニットＳＯＮには、その他の詳しく図示されていないユニット、例えば並列／直列変換器、Ｄ／Ａ変換器、フィルタユニット、振幅制限器などの、時間離散的なＯＦＤＭ信号をアナログのＯＦＤＭ送信信号ｓｕに、例えば既述のＥＴＳＩスペクトルマスクを維持しつつ変換するためのユニットが配置されている。出力側ＡＯを介してＯＦＤＭ送信ユニットＳＯＮは高周波送信ユニットＨＳの入力側ＥＨに接続されている。高周波送信ユニットＨＳは出力側ＡＨを介しておよび第２の送受信ユニットＳＥＥ２のアンテナ出力側ＡＳを介して分散ネットワーク終端ユニットＲＮＴの外部領域に配置されている送信アンテナＳＡに接続されている。高周波送信ユニットＨＦに配置されている、図示されていない送信増幅器によって、アナログのＯＦＤＭ送信信号ｓｕは増幅され、高周波バンドないしＲＦバンドにコンバートされかつ引き続いて送信アンテナＳＡを介しておよびワイヤレス伝送媒体「無線チャネル」を介してアップストリーム方向において基地局ＢＳに送出される。

説明してきた実施例は本発明の方法の機能を説明してきたにすぎないこと、すなわち実施例において説明した、第１および第２の送受信ユニットＳＥＥ１，２の構成は択一的な種々の形態によっても実現可能であることを指摘しておく。例えば、送受信ユニットＳＥＥ１，２にそれぞれ配置されている高周波送信ユニットおよび受信ユニットＨＳ，ＨＥは図示されていない高周波変換器ユニットによって置換することができ、その場合にはそれぞれの送信路および受信路は図示されていないスイッチを用いて分離される。

次に、ワイヤレスの伝送媒体「無線チャネル」によって用意された伝送リソースを最大限に利用するための本発明の方法について詳細に説明する。

第１および第２の送受信ユニットＳＥＥ１，２に配置されている高周波送信ユニットおよび受信ユニットＨＳ，ＨＥは、ダウンストリームおよびアップストリームの方向に送信されるＯＦＤＭ信号ｓｄ，ｓｕがＴＤＤ伝送方式（Time Division Duplex）の枠において伝送されるように構成されている。ＴＤＤ伝送方式では、基地局ＢＳとワイヤレスの分散ネットワーク終端ユニットＲＮＴとの間で伝送されるべき情報は交番的に、同じ周波数領域において送信される、所定の時間的な拡がりの信号バーストを用いて伝送される。その際ネットワーク終端ユニットＲＮＴにおいておよび基地局ＢＳにおいて配置されている送受信ユニットＳＥＥ１，２は交番的に送信作動および受信作動に切り換えられる。ＴＤＤ伝送方式が使用される場合、ワイヤレス伝送媒体「無線チャネル」は相反する特性を有している、すなわち基地局ＢＳからダウンストリーム方向においてバースト形式で送信されかつ分散ネットワーク終端ユニットＲＮＴによって受信されるＯＦＤＭ信号ｓｄを用いて、分散ネットワーク終端ユニットＲＮＴからアップストリームの方向において伝送されるべきＯＦＤＭ信号ｓｕに対する伝送媒体「無線チャネル」の周波数選択性、振幅固有および／または位相固有の伝送チャネル特性の算出ないし推定が可能である。

本発明の方法の第１の実施形態によれば、第１の送受信ユニットＳＥＥ１のＯＦＤＭ送信ユニットＳＯＢに配置されている変調器ＭＯＤにおいて、差分位相変調方式（Differential Phase Shift Keying）、例えば６４ＤＰＳＫが実施される。差分変調方式を使用する場合、引き続く復調の際に、相応のＯＦＤＭ受信ユニットＥＯＮないしその中に配置されている復調器ＤＭＯＤにおいて、受信されたＯＦＤＭ信号ｓｄのキャリア再生およびビットクロックの正確なキャリア再生は必要でない。以下にチャネル推定とも称する、伝送媒体「無線チャネル」の周波数選択性の伝送特性を受信側で求めることができるようにするために、基地局ＢＳに配置されている変調器ＭＯＤは次のように構成されている：変調器ＭＯＤのｎ個の出力側ＡＭ１…ｎに加えられる送信シンボルｓｓｌ…ｎのうち所定数のものは規定の参照振幅を有するパイロットシンボルとして実現されている、すなわちダウンストリームの方向において伝送されるべきＯＦＤＭ信号ｓｄのサブキャリアの一部は規定の参照振幅を有するパイロットトーンないしパイロット信号それぞれを伝送するために利用される。例えば、ＯＦＤＭ信号ｓｄの、情報伝送のために使用可能なサブキャリアの１０％がパイロットトーンの伝送のために利用される。

ネットワーク終端ユニットＲＮＴの受信アンテナＥＡに到来するＯＦＤＭ信号ｓｄから、ＯＦＤＭ受信ユニットＥＯＮに配置されている変換ユニットＦＥＴによって、受信されたＯＦＤＭ信号ｓｄのそれぞれのサブキャリアの伝送された受信シンボルｅｓ１…ｎが求められかつチャネル推定ユニットＫＳに転送される。チャネル推定ユニットＫＳに配置されている第１の評価手段ＨＦによって、入力側ＥＫ１…ｎに加えられかつパイロットシンボルとして実現されている受信シンボルｅｓ１…ｎから、基地局ＢＳと分散的なワイヤレスネットワーク終端ユニットＲＮＴとの間に配置されている伝送媒体「無線チャネル」の周波数選択性の、振幅固有の伝送特性、ないし周波数選択性減衰特性が求められ、すなわち伝送媒体「無線チャネル」ＦＫの振幅特性ないし伝達関数の絶対値｜Ｈ（ｆ）｜が突き止められる。伝送媒体「無線チャネル」ＦＫの求められた伝送特性は引き続いて、情報信号ｉｓを用いて接続線路ＶＬを介して分散ネットワーク終端ユニットＲＮＴに配置されているＯＦＤＭ送信ユニットＳＯＮの制御入力側ＳＥに伝送される。更に、ＯＦＤＭ受信ユニットＥＯＮにおいて、チャネル推定ユニットＫＳから復調器ＤＭＯＤのｎ個の入力側ＥＭ１…ｎに転送される受信シンボルｅｓ１…ｎが復調器ＤＭＯＤにおいて実施される差分ないしインコヒーレントな復調方式を用いて、ＯＦＤＭ信号ｓｄのそれぞれのサブキャリアを介して伝送される受信コード語に変換され、受信コード語から第２の送受信ユニットＳＥＥ２の出力側ＡＳに導かれる直列のデジタルデータ流ｄｅｄが形成される。

本発明によれば、ＯＦＤＭ受信ユニットＥＯＮによって求められかつＯＦＤＭ送信ユニットＳＯＮに転送される、伝送媒体「無線チャネル」の伝送チャネル特性に依存して、アップストリームの方向において基地局ＢＳに送信されるべきＯＦＤＭ信号ｓｕが生成される。このために、第２の送受信ユニットＳＥＥ２に配置されているＯＦＤＭ送信ユニットＳＯＮの入力側ＥＯに到来しかつ基地局ＢＳに伝送されるべきデジタルの直列データ流ｄｓｕは並列化されかつ変調器ＭＯＤを用いて、ＯＦＤＭ信号ｓｕのｎ個のサブキャリアに割り当てられている送信シンボルｓｓｌ…ｎに変換される。形成された送信シンボルｓｓｌ…ｎはチャネル等化器ユニットＥＺのｎ個の入力側ＥＥ１…ｎに転送されかつそこに配置されている補正手段１／ＨＦによって、伝送媒体「無線チャネル」ＦＫの求められた、周波数選択性の、振幅固有の伝送チャネル特性に整合される。このことは送信側の振幅等化とも称される。補正手段１／ＨＦによって実現される、送信側の振幅等化は次のような形式および手法において行われる：ＯＦＤＭ信号ｓｕの個々のサブキャリアの送信シンボルｓｓｌ…ｎが求められた伝達関数Ｈ_ｎ（ｆ）の逆数の絶対値を表している係数、ここでは０≦ｎ≦Ｎ−１の場合の１／｜Ｈ_ｎ（ｆ）｜と乗算され、ただしｎは変換ユニットＩＦＥＴにおいて実施されるフーリエ変換の長さでありかつＨ_ｎ（ｆ）はＯＦＤＭ信号ｓｕのｎ番目のサブキャリアの伝達関数である。

説明してきた、本発明の送信側の周波数選択性の振幅等化は以下のような作用効果を有している：分散ネットワーク終端ユニットＲＮＴからアップストリームの方向において基地局ＢＳに送信されるＯＦＤＭ信号ｓｕのすべてのサブキャリアは基地局ＢＳの受信アンテナＥＡに到来する際に同じ受信レベルないし信号振幅値を有している。基地局ＢＳにおいて受信されるＯＦＤＭ信号ｓｕのすべてのサブキャリアは同じ受信レベルを有しているので、信号電力対雑音電力比Ｓ／Ｎはすべてのサブキャリアに対して同一である。従ってすべてのサブキャリアは送信側において、すなわち分散ネットワーク終端ユニットＲＮＴに配置されているＯＦＤＭ送信ユニットＳＯＮを用いて、ないしそこに配置されている、同じ変調レベル数を有する変調器ＭＯＤを用いて変調可能であるので、ＯＦＤＭ信号ｓｕの個々のサブキャリアの伝送リソースの最大限の利用が実現される。例えば、基地局ＢＳの近傍に配置されている分散ネットワーク終端ユニットＲＮＴにおいて、アップストリームの方向において基地局ＢＳに伝送されるべきＯＦＤＭ信号ｓｕの個々のサブキャリアが６４ＱＡＭ（Quadratur Amplituden-Modulation）を用いて変調される。分散ネットワーク終端ユニットＲＮＴと基地局ＢＳとの距離が増大するに従って、すなわち伝送媒体「無線チャネル」ＦＫの減衰特性が増大するに従って、変調のレベル数は低減される。有利には、基地局ＢＳにおいて受信されたＯＦＤＭ信号ｓｕのサブキャリアのＳ／Ｎ比が同じであるという理由から、受信されたＯＦＤＭ信号ｓｕの復調の制御のためのサブキャリア個々の変調のレベル数は必要でないので、有利にも、ＯＦＤＭ信号ｓｕの変調および復調に対する制御コストは極めて低い。個々のサブキャリアと同じ数だけの変調レベルは使用されないので、サブキャリア個々の変調および復調を制御する付加的な制御情報を伝送するための付加的なオーバヘッドが生成されず、従って伝送媒体「無線チャネル」の伝送容量の低減が生じないですむ。

択一的に、アップストリームの方向において送信されるべきＯＦＤＭ信号ｓｕの変調のレベル数を高める代わりに、送信されるべきＯＦＤＭ信号ｓｕの送信電力を相応に低減することができる。送信電力の低下は例えば、分散ネットワーク終端ユニットＲＮＴの高周波送信ユニットＨＳにおいて行うことができる。送信電力の低下によって、無線領域内で送信されるＯＦＤＭ信号ｓｄ，ｓｕのサブキャリアの相互干渉（セル間干渉ＩＣＩ（Inter Cell Interference）とも称される）は最小化されかつこれにより、無線領域内に配置されているシステム全体の伝送容量が高められる。

本発明の方法の別の有利な変形された形態によれば、分散ネットワーク終端ユニットＲＮＴに配置されているＯＦＤＭ受信ユニットＥＯＮのチャネル推定ユニットＫＳは、受信されたＯＦＤＭ信号ｓｄのそれぞれのサブキャリアのサブキャリア個別のＳ／Ｎ比を検出するための別の評価手段ＳＮを有している。この別の評価手段ＳＮを用いてその都度検出される、サブキャリア個有のＳ／Ｎ比は、伝送媒体ＦＫの検出された振幅固有の伝送特性Ｈ（ｆ）の他に付加的に、情報信号ｉｓを用いて接続線路ＶＬを介して分散ネットワーク終端ユニットＲＮＴに配置されているＯＦＤＭ送信ユニットＳＯＮに、ないしそこに配置されているチャネル等化器ユニットＥＺに伝送される。

チャネル等化器ユニットＥＺには図示されていない別の補正手段が配置されている。この補正手段によって、制御入力側ＥＳＳに伝送されたＳ／Ｎ比に依存して、不都合なＳ／Ｎ比を有しているサブキャリアないし限界値を下回って測定されたＳ／Ｎ比を有するサブキャリアが不活性化され、従って情報伝送のために利用されない。例えば、分散ネットワーク終端ユニットＲＮＴが基地局ＢＳに対して大きな距離を有している場合には、基地局ＢＳに送出すべきＯＦＤＭ信号ｓｕのそれぞれ第２または第４のサブキャリアだけが情報伝送のために利用され、その際情報伝送のために利用されるサブキャリアの送信電力は相応に高められる。情報伝送のために利用されるサブキャリアの送信電力が高められると、ビット誤り率が一層低減される。受信されたＯＦＤＭ信号の不活性化されたサブキャリアはＯＦＤＭ受信ユニットＥＯＮ，ＥＯＢにおいて簡単な振幅計算によって検出することができる。

分散ネットワーク終端ユニットＲＮＴにおいて実施されるのだが、伝送媒体「無線チャネル」ＦＫの周波数選択性の、振幅固有の伝送特性を送信側で求めるために、基地局ＢＳから分散ネットワーク終端ユニットＲＮＴに伝送されるパイロットシンボルないしパイロットトーンを分散ネットワーク終端ユニットＲＮＴに配置されているチャネル推定ユニットＫＳによって振幅値評価することだけが必要であるので、基地局ＢＳから分散ネットワーク終端ユニットＲＮＴに伝送される、ＯＦＤＭ信号ｓｄのパイロットシンボルないしパイロットトーンの位相情報を、デジタル情報ｄｓｄの伝送のために付加的に利用することができる。パイロットシンボルないしパイロットトーンを伝送する、ＯＦＤＭ信号ｓｄのサブキャリアは例えば、規定の参照振幅を有する絶対または差分位相変調方式を用いて変調することができ、これにより伝送媒体「無線チャネル」の伝送容量の有利な利用が実現される。

有利には、基地局ＢＳまたは分散ネットワーク終端ユニットＲＮＴに配置されているＯＦＤＭ送信ユニットＳＯＢ，ＳＯＮないしそこに配置されている変調器ＭＯＤは次のように構成されている：パイロットトーンの伝送のために利用されない、ＯＦＤＭ信号ｓｄ，ｓｕのサブキャリアはコヒーレント、ないし絶対変調方式、例えばｍ段のＱＡＭの枠内で変調される。というのは、ｍ段のＱＡＭ変調方式は不都合なＳ／Ｎ比を有する伝送媒体においても使用可能であるからである。

コヒーレントな、ｍ段の変調方式を使用する場合には、基地局ＢＳにおいてないし分散ネットワーク終端ユニットＲＮＴにおいて配置されている相応のＯＦＤＭ受信ユニットＥＯＮ，ＥＯＢにおいて、従来技術では必要な、受信側のチャネル推定、ないしチャネル等化のための、殊に位相等化のための、すなわち受信されたＯＦＤＭ信号ｓｄ，ｓｕのその都度受信されたサブキャリアの位相位置を補正するための付加的な手段が図示されていないが必要である。ＯＦＤＭ受信ユニットＥＯＮ，ＥＯＢにおいて到来するサブキャリアの位相位置の補正を可能にするために、ＯＦＤＭ送信ユニットＳＯＢ，ＳＯＮの側において、規定の位相、例えばφ＝０°を有するＯＦＤＭ信号ｓｄ，ｓｕの第１のサブキャリアが送信される。伝送媒体「無線チャネル」ＦＫによって、第１のサブキャリアの位相は例えばΔφだけ回転される。その際第１のサブキャリアに密接して配置されている第２のサブキャリアは同様にΔφだけ回転される。送信されたＯＦＤＭ信号ｓｄ，ｓｕの本来の位相位置を再び形成するために、ＯＦＤＭ受信ユニットＥＯＮ，ＥＯＢに配置されている補正手段によって、第２のサブキャリアは複素係数ｅ^−ｊΔφと乗算されなければならない。第１のサブキャリアを介して伝送された、規定の送信位相を有するパイロットトーンによって、この補正手段を用いて、伝送媒体「無線チャネル」ＦＫが原因で生じる、第１のサブキャリアの位相変位Δφを検出しかつ受信されたＯＦＤＭ信号の隣接する第２のサブキャリアの位相位置を相応に補正することができる。位相位置ないし位相歪の受信側での補正後、復調器を用いて、第２のサブキャリアを介して伝送された情報が決定される。決定結果に依存して、第２のサブキャリアの位相変位が求められる。第２のサブキャリアの求められた位相変位によって、引き続いて、既述の形式および手法において、第３のサブキャリアの位相位置が補正される。以下も同様である。

本発明の方法の別の有利な形態によれば、基地局ＢＳに配置されているＯＦＤＭ受信ユニットＥＯＢも、図示されていないが、チャネル推定ユニットＫＳを有している。このユニットにより、受信されたＯＦＤＭ信号ｓｕを用いて伝送された受信シンボルｓｓｌ…ｎが評価されかつそこから上述した形式および手法において、伝送媒体「無線チャネル」の周波数選択性の、振幅固有の無線チャネル特性が評価されかつ図示されていない接続線路を介して基地局ＢＳのＯＦＤＭ送信ユニットＳＯＢに配置されている、図示されていない別のチャネル等化器ユニットに伝送される。この有利な形態によって、基地局ＢＳからダウンストリームの方向において分散ネットワーク終端ユニットＲＮＴに伝送されるべきＯＦＤＭ信号ｓｄないしその中に含まれているサブキャリアも伝送媒体「無線チャネル」の伝送特性に整合させることができる。ダウンストリームの方向においてもアップストリームの方向においてもこのようにして実施される、振幅特性の送信側の等化によって、伝送媒体「無線チャネル」ＦＫの伝送容量の利用度が一層改善される。しかしこれには、分散ネットワーク終端ユニットＲＮＴから基地局ＢＳに伝送されるべきＯＦＤＭ信号ｓｕのサブキャリアの一部をパイロットシンボルないしパイロットトーンの伝送のために使用することが前提である。分散ネットワーク終端ユニットＲＮＴのＯＦＤＭ送信ユニットＳＯＮに配置されている変調器は、パイロットシンボルの伝送のために利用される、ＯＦＤＭ信号ｓｕのサブキャリアが位相変調方式、例えば規定された参照送信振幅を有するＱＰＳＫ変調方式を用いて変調されるように実現されている。位相変調の使用によって、アップストリームの方向において伝送されるパイロットシンボルないしパイロットトーンは少なくとも部分的にデジタルデータ流の伝送のためにも利用される。

分散ネットワーク終端ユニットＲＮＴおよび場合により基地局ＢＳにおけるチャネル推定の精度を高めるために、パイロットトーンないしパイロットシンボルをその都度伝送する、ＯＦＤＭ信号ｓｄ，ｓｕのサブキャリアを高められた電力によって伝送することができる。

別の変形された形態によれば、送信側のチャネル推定は、分散ネットワーク終端ユニットＲＮＴに配置されているチャネル推定ユニットＫＳによってのみ実施されかつ引き続いて、伝送媒体「無線チャネル」の求められた、周波数選択性の、振幅固有の伝送特性がパラメータ化された形において基地局ＢＳないしそこに配置されているＯＦＤＭ送信ユニットＳＯＢに伝送される。基地局ＢＳのＯＦＤＭ送信ユニットＳＯＢに配置されているチャネル等化器ユニットによって、図示されていないが、伝送された、パラメータ化された伝送特性を用いて、基地局ＢＳからダウンストリーム方向において伝送されるべきＯＦＤＭ信号ｓｄの送信側の等化が行われる。

有利には、伝送特性の時間的な変化のみが基地局ＢＳに伝送され、従って伝送特性の伝送の際のオーバヘッドが最小化される。

多数のサブキャリアを有するＯＦＤＭ信号ｓｄ，ｓｕの場合、伝送媒体「無線チャネル」ＦＫは隣接するサブキャリアに対して実際に同一の伝送特性を有している。有利には、ＯＦＤＭ受信ユニットＥＯＮ，ＥＯＢにおいて実施される、送信側のチャネル推定のために、直接隣接しているサブキャリアの他に、周波数領域においてそこに接しているサブキャリアも、伝送媒体の周波数選択性の伝送特性を求めるために考慮される、すなわち周波数領域において隣接配置されている複数のサブキャリアの求められた伝送特性について平均値形成が実施される。平均値形成は、推定値の数、従って送信側のチャネル推定の精度が２次元的に高められ、しかもこの場合に隣接するサブキャリアに対するスペクトル距離が大きくなりすぎることはないという利点を有している。

時間的に見て変化する（time variant）伝送チャネルないし無線チャネルとも称される、高速な時間的な変化を有する無線チャネルの場合には、本発明の方法の別の有利な形態によれば、時間的に後続する、すなわち所定の時間空間内に受信アンテナＥＡに到来するＯＦＤＭ信号ないしその中に含まれている受信シンボルｅｓｌ…ｎも、チャネル推定ユニットＫＳにおいて実施されるチャネル推定の際に考慮される。この変形された形態を実現するために、第１または第２の送受信ユニットＳＥＥ１，２に配置されている図示されていないメモリに、時間的に相前後して受信された受信シンボルｅｓｌ…ｎを記憶するまたはその都度求められた、周波数選択性の伝送特性を記憶することが必要である。その都度１つのサブキャリアに属していてかつ時間的に相前後して受信される複数の受信シンボルｅｓｌ…ｎをチャネル推定ユニットＫＳにおいて実施される、送信側のチャネル推定の枠内おいて平均値形成することによって、伝送特性の検出の際に伝送媒体「無線チャネル」ＦＫの伝送特性の時間的な変化の１次導関数が補正される。有利には、実時点のサブキャリアに対して周波数領域において対称的に配置あれているサブキャリア、ないしこれらサブキャリアを介して伝送される受信シンボルｅｓｌ…ｎが平均値形成の際に考慮される。択一的に、平均値形成はＯＦＤＭ送信ユニットＳＯＮのチャネル等化器ユニットＥＺにおいて行われるようにしてもよい。

チャネル推定ユニットＫＳにおいて評価手段Ｈ（ｆ）を用いて実施される、伝送媒体「無線チャネル」ＦＫの周波数選択性の、振幅固有の伝送特性の算出は比較的煩雑である。これは振幅推定値の計算とも称され、ＯＦＤＭ信号ｓｄのすべての受信された受信シンボルｅｓｌ…ｎの振幅値の計算のために、次の計算規定

の枠内において行われ、ここでＩは受信された複素受信シンボルｅｓｌ…ｎの虚数部、Ｑは実数部である。それぞれの周波数選択性振幅推定値の計算は少なくとも部分的に直列に実施することができるので、振幅推定値の計算に対する技術コストないしハードウェアコストは僅かに維持される。

有利な実施の形態によれば、その都度受信された、周波数選択性の受信シンボルｅｓｌ…ｎから振幅推定値を計算するのは、「ルック・アップ・テーブル」と称されるテーブルに記憶されている値を用いて行われる。このために、受信シンボルｅｓｌ…ｎの虚数部Ｉおよび実数部Ｑのその都度可能な受信値がテーブルアドレスにまとめられかつルック・アップ・テーブルに記憶される。更に、それぞれ記憶されたテーブルアドレスに、ここでは１／｜Ｈ_ｎ（ｆ）｜である所属の補正係数が割り当てられかつ相応のテーブルエントリに記憶される。それぞれのテーブルアドレスに割り当てられている補正係数は、送信すべきＯＦＤＭ信号ｓｄ，ｓｕのそれぞれの送信シンボルｓｓ１…ｎと乗算されるところの値である。有利には、ルック・アップ・テーブルのエントリの範囲ないし数は、これが複素平面の１つの象限に制限されるようにすれば、小さく抑えられ、その際送信シンボルｓｓ１…ｎは送信側の振幅等化の前で負の虚数値および実数値によって反転される。

別の有利な形態によれば、サブキャリアないしサブキャリアを介して伝送されるべき送信シンボルｓｓ１…ｎの、求められた補正係数、ここでは１／｜Ｈ_ｎ（ｆ）｜との乗算は、同じルック・アップ・テーブルに記憶されている値との加算ないし減算によって実施される。この有利な形態によって、振幅等化の際の送信シンボルの補正のための計算コストは一層低減される。

Claims (22)

1. 情報を所定の伝送特性を有している伝送媒体を介してマルチキャリア方式を用いて伝送するための方法であって、
   第１のユニットから、伝送されるべき情報を複数の周波数固有のサブキャリアを有している送信信号によって前記伝送媒体を介して第２のユニットに伝送する形式の方法において、
   前記第１のユニット（ＲＮＴ）において
   伝送媒体（ＦＫ）の周波数選択性の伝送特性を求め、かつ
   送信信号（ｓｕ）の周波数固有のサブキャリアを、伝送媒体（ＦＫ）の前記求められた、周波数選択性の伝送特性に整合する
   ことを特徴とする方法。
2. 第２のユニット（ＢＳ）において
   伝送媒体（ＦＫ）の周波数選択性の伝送特性を求め、かつ
   マルチキャリア方式を用いて形成されかつ前記第２のユニットから第１のユニット（ＢＳ，ＲＮＴ）に伝送された別の送信信号（ｓｄ）の周波数固有のサブキャリアを、前記求められた、伝送媒体（ＦＫ）の周波数選択性の伝送特性に整合する
   請求項１記載の方法。
3. 伝送特性として、伝送媒体（ＦＫ）の周波数選択性の、振幅固有の特性および／または周波数選択性の、位相固有の特性を求める
   請求項１または２記載の方法。
4. 伝送媒体（ＦＫ）の伝送特性を突き止める枠内において、伝送媒体（ＦＫ）の伝達関数Ｈ（ｆ）を求める
   請求項１から３までのいずれか１項記載の方法。
5. 伝送媒体（ＦＫ）の振幅固有の伝送特性を、求められた伝達関数の絶対値｜Ｈ（ｆ）｜によって表す
   請求項４記載の方法。
6. 周波数選択性の伝送特性を伝送媒体（ＦＫ）を介して第１ないし第２のユニット（ＲＮＴ，ＢＳ）に伝送される送信信号（ｓｄ，ｓｕ）を用いて求め、ここで送信信号（ｓｄ，ｓｕ）の少なくとも１つのサブキャリアを少なくとも１つのパイロット信号を伝送するために利用する
   請求項１から５までのいずれか１項記載の方法。
7. 送信信号（ｓｄ，ｓｕ）の少なくとも１つのサブキャリアを、少なくとも１つのパイロット信号を伝送するために位相変調方式によって変調し、ここでパイロット信号は所定の参照振幅を有している
   請求項６記載の方法。
8. 伝送媒体（ＦＫ）の周波数選択性の伝送特性を求めるために、到来する送信信号（ｓｄ，ｓｕ）の隣接するサブキャリアの振幅固有の伝送特性および／または位相固有の伝送特性を平均化する
   請求項３から７までのいずれか１項記載の方法。
9. 伝送媒体（ＦＫ）の時間選択性で振幅固有の伝送特性および／または時間選択性で位相固有の伝送特性を求め、ここで時間空間を介して求められた、複数の周波数選択性で振幅固有の伝送特性および／または周波数選択性で位相固有の伝送特性をそれぞれのユニット（ＲＮＴ，ＢＳ）に記憶しかつ引き続いてその都度、該記憶された周波数選択性で振幅固有の伝送特性および／または周波数選択性で位相固有の伝送特性についての平均値を形成し、
   伝送されるべき送信信号（ｓｕ，ｓｄ）のサブキャリアを伝送媒体（ＦＫ）の時間に関して平均化された伝送特性に整合する
   請求項３から８までのいずれか１項記載の方法。
10. 前記第１のユニット（ＲＮＴ）から、求められた周波数選択性の伝送特性を第２のユニット（ＢＳ）に伝送し、かつ
    該第２のユニット（ＢＳ）において、別の送信信号（ｓｄ）の周波数固有のサブキャリアを伝送媒体（ＦＫ）の伝送された伝送特性に整合する
    請求項１および請求項３から８までのいずれか１項記載の方法。
11. 前記第１のユニット（ＲＮＴ）から、伝送特性の時間的な変化だけを前記第２のユニット（ＢＳ）に伝送する
    請求項１０記載の方法。
12. 送信信号（ｓｕ，ｓｄ）を伝送媒体（ＦＫ）の伝送特性に整合する枠内において、送信信号（ｓｕ，ｓｄ）のサブキャリアを求められた伝達関数の逆数１／Ｈ（ｆ）または求められた伝達関数の絶対値の逆数１／｜Ｈ（ｆ）｜と乗算する
    請求項４から１１までのいずれか１項記載の方法。
13. 前記第１および第２のユニット（ＲＮＴ，ＢＳ）間で伝送される送信信号（ｓｕ，ｓｄ）を時分割多重デュプレックス方式ＴＤＤの枠内において伝送する
    請求項１から１２までのいずれか１項記載の方法。
14. 周波数選択性の伝送特性を求める際に、送信信号（ｓｕ，ｓｄ）のそれぞれのサブキャリアに対する信号電力対雑音電力比Ｓ／Ｎを突き止め、かつ
    送信信号（ｓｕ，ｓｄ）のサブキャリアをその都度求められた信号電力対雑音電力比Ｓ／Ｎに依存して情報（ｄｓｕ，ｄｓｄ）を伝送するために利用する
    請求項１から１３までのいずれか１項記載の方法。
15. 測定された信号電力対雑音電力比Ｓ／Ｎが限界値を下回っている場合、相応のサブキャリアを情報（ｄｓｕ，ｄｓｄ）を伝送するために利用しない
    請求項１４記載の方法。
16. パイロット信号の伝送のために利用されない、送信信号（ｓｕ，ｓｄ）のすべてのサブキャリアを同じ変調レベル数によって変調し、ここで変調レベル数は伝送媒体（ＦＫ）の求められた雑音電力対有効電力比Ｓ／Ｎによって定められる
    請求項７から１５までのいずれか１項記載の方法。
17. マルチキャリア方式はＯＦＤＭ伝送方式（Orthgonal Frequency Division Multiplexing）によってまたはディスクレートなマルチトーン（diskrete Multitoene＝ＤＭＴ）に基づいている伝送方式によって実現されている
    請求項１から１６までのいずれか１項記載の方法。
18. 伝送媒体（ＦＫ）はワイヤレス無線チャネルまたは有線（線路接続されたまたはワイヤード）伝送チャネルとして実現されている
    請求項１から１７までのいずれか１項記載の方法。
19. 情報をエネルギー供給線路を介して伝送する
    請求項１８記載の方法。
20. 情報を第１および第２のユニット間に配置されていて、所定の伝送特性を有している伝送媒体を介して伝送するための通信装置であって、
    第１のユニットには
    伝送されるべき情報を複数の周波数選択性のサブキャリアを有している送信信号にマルチキャリア方式を用いて変換するための手段と、
    該送信信号を伝送媒体を介して第２のユニットに伝送するための送信手段と
    が配置されている形式のものにおいて、
    前記第１のユニット（ＲＮＴ）に
    伝送媒体（ＦＫ）の周波数選択性の伝送特性を求めるための評価手段（ＫＳ）と、
    送信信号（ｓｕ）の周波数固有のサブキャリアを求められた、伝送媒体（ＦＫ）の周波数選択性の伝送特性に整合するための整合手段（ＥＺ）と
    が配置されている
    ことを特徴とする通信装置。
21. 前記第２のユニット（ＢＳ）に
    伝送されるべき情報（ｄｓｄ）を、複数の周波数固有のサブキャリアを有している別の送信信号（ｓｄ）にマルチキャリア方式を用いて変換するための変換手段（ＳＯＢ）と、
    伝送媒体（ＦＫ）の周波数選択性の伝送特性を求めるための評価手段と、
    前記別の送信信号（ｓｄ）の周波数固有のサブキャリアを前記求められた、伝送媒体（ＦＫ）の周波数選択性の伝送特性に整合するための整合手段と、
    該送信信号（ｓｄ）を伝送媒体（ＦＫ）を介して前記第１のユニット（ＲＮＴ）に伝送するための送信手段（ＨＳ）と
    が配置されている
    請求項２０記載の通信装置。
22. 前記評価手段（ＫＳ）は、伝送特性として、伝送媒体（ＦＫ）の周波数選択性で、振幅固有の伝送特性および／または周波数選択性で、位相固有の伝送特性が求められるように構成されている
    請求項２０または２１に記載の通信装置。

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