WO2000060822A1 - Verfahren, verwendung des verfahrens und empfangsanordnung zum empfang von mehrere frequenzdiskrete subträger aufweisenden multiträgersignalen - Google Patents

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WO2000060822A1
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stl
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Wolfgang Zirwas
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Siemens Aktiengesellschaft
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    • H04L2025/03439—Fixed structures
    • H04L2025/03522—Frequency domain

Definitions

  • telcom report No. 18 (1995), No. 1 "Wireless for dial tone", pages 36, 37 describes a wireless feeder network for wireless voice and data communication.
  • the communication system described provides an RLL subscriber connection in combination with modern broadband infrastructure - e.g. "Fiber to the curb” - which can be realized in a short time and without great effort instead of laying wired connecting cables.
  • the network termination units RNT assigned to the individual subscribers are connected via the transmission medium "radio channel” and the base station RBS to a higher-level communication network, for example to the ISDN-oriented fixed network.
  • a transmission method for the transmission of broadband data streams - for example video data streams - is, for example, the OFDM transmission method based on a so-called multi-carrier method - also as orthogonal frequency division multiplexing O FDM denotes - represents.
  • the information to be transmitted or the data stream to be transmitted is divided or parallelized within the radio channel to several subchannels or subcarriers, the information to be transmitted each having a relatively low data rate , but m additive superimposed form are transmitted in parallel.
  • the OFDM transmission technology is used, for example, in digital terrestrial broadcasting - also known as digital audio broadcasting DAB - and for digital terrestrial television - also referred to as digital terrestrial video broadcasting DTVB.
  • the OFDM transmission technology is to be used in future wireless local communication networks - also called ireless LAN or LAN - and in future mobile radio communication networks - for example UMTS.
  • OFDM transmission technology will also be used in future access methods such as MC-SSMA - Multi-Camer Spread Spectrum Multiple Access or MC-CDMA - Multi-Carrier CDMA.
  • the corresponding complex modulation symbols - also referred to below as transmission symbols - are formed from the code words formed with the aid of a transmitter-specific modulation method, with a transmission symbol being assigned to each of the k subcarriers at any point in time I.
  • Multi ⁇ by the vibrations of the individual subcarriers to the corresponding modulation symbols and transmit symbols and the subsequent addition of the modulation products formed plication the corresponding time-discrete transmission signal for the time-Lich ⁇ l-th OFDM block is generated.
  • This transmission signal is calculated in a sampled, ie time-discrete form by an inverse, discrete Fou ⁇ er transformation - IDFT - directly from the modulation symbols or transmission symbols of the individual subcarriers under consideration.
  • each OFDM block is preceded by a guard interval T G in the time domain, which causes the time-discrete OFDM signal to be lengthened in the interval [-T G , 0] - compare "messages from TU Braunschweig, mobile radio technology for multimedia applications ", Figure 7.
  • the inserted guard interval T G advantageously corresponds to the maximum transit time difference occurring between the individual propagation paths arising during radio transmission.
  • the received signal After sampling the transmission signal received at the input of the receiver in the baseband - by an A / D converter - and after extraction of the useful interval - ie after elimination of the guard interval T - - the received signal is obtained using a discrete Fourier transformation - DFT Sensor designal m transforms the frequency range, ie the received modulation symbols or the received reception symbols are determined. From the specific reception symbols the corresponding receive codewords are generated by means of a suitable demodulation method and the received serial data stream is formed from these by means of parallel / serial conversion.
  • OFDM transmission technology for example, for the terrestrial transmission of digital television signals - for example for the transmission of broadband data streams with a transmission rate of 34 Mbit / s per radio channel.
  • Absolute or differential modulation methods as well as corresponding coherent or incoherent demodulation methods are used for the transmission of the serial data stream to be transmitted with the aid of the OFDM transmission method.
  • Examples of an absolute modulation method are the 4-QAM or 16-QAM - Quadrature Amplitude Modulation. Although the orthogonality of the.
  • Subcarrier is retained to the full extent through the use of the OFDM transmission method, the transmitted, frequency-discrete or frequency-selective transmission symbols are changed both in phase and in amplitude due to the transmission properties of the radio channel.
  • the amplitude and phase influence of the radio channel is sub-carrier-specific on the individual very narrow-band sub-carriers; in addition, noise signals additively overlay the transmitted useful signal.
  • channel estimation is required, which, depending on the quality requirements, is based on a considerable technical and economic implementation effort and also reduce the performance of the transmission system.
  • Differential modulation methods and corresponding incoherent demodulation methods are advantageously used, in which complex radio channel estimation can be dispensed with.
  • differential modulation methods do not transmit the information to be transmitted directly by selecting the modulation symbols or the frequency-discrete transmission symbols, but by changing the temporally adjacent, frequency-discrete transmission symbols on the same subcarrier.
  • Examples of differential modulation methods are the 64-step 64-DPSK - Differential Phase Shift Keymg - and the 64-DAPSK - Differential Amplitude and Phase Shift Keymg. With the 64-DAPSK, both the amplitude and the phase are simultaneously modulated differentially.
  • Subcarriers with damping values, or the subcarriers with small S / N values - also referred to as signal power-to-noise power ratios - have a very large symbol error rate, as a result of which the overall bit error rate rises considerably across all subcarriers. It is already known to be with
  • modulated subcarriers that use the frequency-selective transmission properties of the transmission medium - also known as the transmission function H (f) - to cause attenuation losses at the receiving end with the help of the mute transmission function - also known as 1 / H (f) - whereby the frequency-selective damping losses are determined, for example, by evaluating transmitted reference pilot tones assigned to specific subcarriers.
  • the OFDM signals arriving at a receiver are usually mixed with the aid of a local oscillator intermediate frequency band or baseband arranged in a high-frequency unit - also referred to as an RF front end.
  • the local oscillators which are arranged on the transmitting side as well as on the receiving side, have different frequency fluctuations and different phase rustle up. OFDM signals in particular are very susceptible to the frequency fluctuations and phase noise, which are generated in particular by inexpensive LO oscillators, since the orthogonality between the subcarriers arranged adjacent in the frequency range is thereby lost.
  • phase noise of a local oscillator causes interference in the demodulated baseband signal, in particular so-called “co mon phase errors” - also referred to as CPE interference - and "inter carrier interference” - also referred to as ICI interference "being generated in the baseband signal all subcarriers of an OFDM received signal are rotated by a constant phase difference, the phase difference being able to be estimated with minimal effort and the OFDM received signal being able to be corrected accordingly, whereas mutual interference between the subcarriers arranged adjacent in the frequency range is caused by ICI interference ICI disturbances arise when the individual subcarriers are folded with the carrier signal of the local oscillator which has phase noise.
  • each subcarrier is transmitted r Subcarrier with the same ICI disturbance superimposed.
  • each subcarrier has different amplitude fluctuations, through which different ICI disturbances are generated for the individual subcarriers depending on the modulation method used and the data transmitted.
  • the received OFDM signal is a complicated additive superposition of a large number of partial signals, which means that a direct determination of the ICI interference is only possible with increased effort.
  • Oscillators with low phase noise - also known as phase-pure oscillators - are available which are either very expensive or have a minimal pulling range, and for which complex additional circuits in the baseband are therefore required.
  • the invention has the object of designing kos ⁇ -effectively the transmission of information by means of a Multitragervons and in particular to achieve an effective utilization to the available transmission resources of the transmission medium.
  • the problem is solved on the basis of a method and a receiving arrangement according to the features of the preambles of claims 1 and 15 by their characterizing features.
  • the information to be transmitted is converted using a multi-carrier method m frequency-discrete modulation symbols and m the multi-carrier signal is inserted.
  • the individual frequency-discrete subcarriers of the multicarrier signal transmitted via a transmission medium each have subcarrier-specific interferences caused by subcarriers arranged adjacent in the frequency range.
  • the essential aspect of the method according to the invention is that the subcarriers of the received multi-carrier signal are additionally deliberately disrupted and that correction information representing the subcarrier-specific interferences is derived from the additionally deliberately disrupted subcarriers.
  • the received, frequency-discrete subcarriers are then corrected in accordance with the determined correction information.
  • the main advantage of the method according to the invention is that, due to the compensation according to the invention of the subcarrier-specific interference or ICI interference contained in the received multi-carrier signal, in particular cost-effective, local oscillators can be used with the respective transmitting and receiving devices.
  • Such oscillators can be constructed, for example, on a GaAs basis and can be implemented in an MMIC with the least economic and technical effort.
  • the reception symbols representing the frequency-discrete subcarriers are advantageously derived from the received multi-carrier signal.
  • k differently defined reference storm formations are provided, the reception symbols of the subcarriers arranged adjacent to at least some of the subcarriers in the frequency range each being disturbed by the respective reference storm formations and then the respective one disturbed reception symbols of the neighboring subcarriers are additionally superimposed as targeted test disturbances on the reception symbol of the additionally disturbed subcarrier (a).
  • the additionally deliberately disturbed reception symbols are each compared with the next modulation-specific modulation symbol and, depending on the comparison results, sub-carrier-specific error information is formed (b) and the sub-carrier-specific error information is used to form a storm information-specific total error information (c).
  • the correction information is then derived from the k reference storm information and the k sum error information (d).
  • This advantageous embodiment enables the correction information for estimating the ICI disturbances to be determined very precisely, since the correction information is determined by an averaging over all subcarriers of the received multi-carrier signal is derived.
  • the correction information ( ⁇ c ⁇ ot ) is determined as part of an iterative search, the k reference store information (icil.4) being determined as part of the iterative search and steps (a) to (c) be repeated until a minimum value of the storm formation-specific men-Fehlermformationen ( ⁇ m ⁇ n) is determined and from this the Cor ⁇ rekturinformation (iciopt) is derived - Claim 7.
  • the determination of the correction information ( ⁇ c ⁇ opt) in using the iterative search is em very stable process.
  • the additionally deliberately disturbed reception symbols are equalized in each case as a function of frequency-selective transmission properties of the transmission medium before the comparison with the next modulation-specific modulation symbol - claim 8.
  • the transmission properties of the transmission medium minimize any errors that may occur when comparing the specifically disturbed reception symbols with the next modulation-specific modulation symbols, thus improving the quality of the correction information determined.
  • Steps (a) to (d) After steps (a) to (d) have been carried out, the reception symbols of the subcarriers which are arranged at least a part of the subcarriers in the frequency range are each disturbed with the respective reference storm formation and then the disturbed ones Reception symbols as targeted test faults additively superimposed on the reception symbol of the additionally disturbed subcarrier (a ⁇ ). Steps (b) to (d) are then carried out. Claim 9 is additionally taken into account by taking additional account of those subcarrier-specific interferences which are caused in each case by subcarriers which are more distant in the frequency range, which further improves the quality of the correction information determined.
  • the reception symbols corrected with the correction information are demo tolerated.
  • error detection information inserted into the transmitted information, errors are recognized in the demodulated reception symbols and recognized, incorrect reception symbols are corrected. If errors are detected, steps (b) to (d) are carried out again, the error-corrected reception symbols being used to determine the correction information.
  • FIG. 1 shows an interference model on which the method according to the invention is based, by means of which the mutual subcarrier-specific interference between subcarriers of a multi-carrier signal arranged in the frequency range are illustrated
  • FIG. 2 shows a circuit arrangement implementing the method according to the invention
  • FIG. 3 shows an advantageous embodiment of a circuit arrangement for the additive superimposition of reference interference information
  • 4 is a graphical representation of an error curve or correction function from which the correction information for minimizing the carrier-specific interference of a received multi-carrier signal is derived.
  • FIG. 1 shows an interference model arranged in the frequency domain to illustrate the method according to the invention.
  • the Stormodell fragmentary showing a plurality of subcarriers sti-i, st x, st lt] of the total ⁇ n subcarriers stl ... n having Multitragersignals, titragervons formed as part of a multi- ms.
  • the multi-carrier signal is generated by an OFDM transmission method.
  • subcarrier-specific interferences ICIX are caused in the subcarriers st -i and st 1+ ⁇ arranged adjacent in the frequency range, which are illustrated in the storm model by small arrows.
  • the centrally arranged lth subcarrier st x is influenced by the subcarrier-specific disturbances caused by the two neighboring subcarriers st ⁇ -1 and st 1 + i - m FIG 1 characterized by ⁇ c ⁇ x- ⁇ and ⁇ c ⁇ x + ⁇ - each with an additive overlay of the respective i-th subcarrier st x with the generated subcarrier-specific faults ⁇ c ⁇ x- ⁇ , ⁇ c ⁇ x + ⁇ .
  • the received multi-carrier signal ms represents a complicated superposition of very many partial signals, so that a direct determination of the sub-carrier-specific interference icix emanating from the individual sub-carriers stl. N is no longer possible.
  • FIG. 2 shows a block diagram of a circuit arrangement arranged in a receiving unit E, by means of which the subcarrier-specific interference icix contained in the received OFDM signal ms is estimated - also referred to below as ICI interference - and then the received OFDM signal ms is dependent is equalized from the estimate result.
  • the block diagram shows a receiving unit E which has a receiving antenna A and which, for example, can be a modular component of receiving systems in base stations or network termination units which implement wireless communication networks.
  • a high-frequency converter unit HFU is connected to the receiving antenna A attached to the outside of the receiving unit E via an input EH.
  • a local oscillator LO is arranged in the high-frequency converter unit HFU, which has an oscillator-specific phase noise ⁇ ⁇ o.
  • the high-frequency conversion is via an output AH set unit HFU connected to an input EW of a converter unit W A S.
  • the converter unit WAS means for analog / digital conversion and for the subsequent serial / parallel conversion (A / D, S / P) of an incoming receive signal ms' are arranged.
  • the converter unit WAS has n-outputs AWl ... n, which are connected to corresponding inputs EFl ... n of a transformation unit FFT for realizing a discrete "Fast Fourier Transformation".
  • the transformation unit FFT is AF1 via n-outputs. n connected to corresponding inputs EPl ... n of a parallel / serial converter PSW.
  • the parallel / serial converter PSW is connected via an input ER to four reference modules RM1 ... 4 arranged in parallel, by means of which four defined fault signals or reference storm formations ⁇ c ⁇ l ... 4 representing them received OFDM signal ms can be added.
  • each of the four reference modules RML.4 has a fault unit STE, which is each assigned one of the reference fault information ⁇ c ⁇ l ... 4, and through which the individual subcarriers stl ... n of the received OFDM signal ms assigned reference storm information icil..4 is additively superimposed.
  • An equalizer unit EZ for linear equalization of the received OFDM signal from the radio channel properties H (f) and an error detector unit FE for determining storm information-specific sum error information s ⁇ l..4 are also arranged in each reference module RM.1.4.
  • Each error detector unit FE is connected via an output AF to an output AR of the respective reference module RMl..4.
  • Each of the four reference modules RMI 4 is connected via the output AR to an input EA1..4 of an evaluation unit ASW.
  • the output AP of the parallel / serial converter PSW is additionally connected to an input EV of a delay unit VE, by means of which the received OFDM signal ms is delayed by a predetermined time constant ⁇ .
  • the delay unit VE is connected to the input EK of a correction unit KE.
  • the correction unit KE has a control input SE which the evaluation unit ASW is connected to a control output ⁇ SA.
  • the correction unit KE is connected via an output AK to an input EE of a further equalizer unit EZ, which is connected via an output AE to an input AD of a demodulator DMOD.
  • the demodulator DMOD has an output AD, to which the demodulated received signal is forwarded as a digital data signal di.
  • a transmitter with the aid of a multi-carrier method, for example an OFDM transmission method, the information to be transmitted with the aid of a phase-modulating modulation method - for example 4QAM or 16QAM - m corresponding modulation symbols and this subsequently with an OFDM signal having several frequency-discrete subcarriers stl..n ms converted and transmitted via the transmission medium "radio channel" FK to the receiving unit E.
  • the radio channel FK has frequency-selective transmission properties H (f), by which the amplitude and the phase of the OFDM signal ms are distorted.
  • the transmitted OFDM signal ms is received via the receiving antenna A arranged on the outside of the receiving unit E and fed to the high-frequency converter unit HFU.
  • the received OFDM signal ms is mixed down into the intermediate frequency band by the local oscillator LO arranged in the high-frequency converter unit HFU, the subcarrier-specific interference icix to the individual subcarriers stl ... n being received by the phase noise ⁇ L0 of the local oscillator LO OFDM signal ms are generated.
  • the OFDM signal ms' mixed into the intermediate frequency band is converted analog / digital by the converter unit WAS and then by digital / parallel conversion m corresponding, the digital OFDM signal representing parallel, n-time discrete samples zsl..n.
  • the transmitted reception symbols esl .. n are each overlaid with the reference storm information icil..4 representing subcarrier-specific interference icix by means of the disturbances STE arranged in the reference modules RML.4.
  • the store information icil.4 is used to derive - for example by - from the subcarriers st ⁇ st 1 + 1 subcarrier-specific faults icix. ,, ⁇ c ⁇ x +1 , which are also arranged adjacent to each other by an i-th subcarrier st x Multiplication by the reference storm formation ⁇ c ⁇ l ... 4 - and then the two derived test faults ICIX- J , ⁇ c ⁇ x +1 are superimposed on the centrally arranged i-th subcarrier st 2 .
  • FIG. 3 shows, by way of example, a circuit design of the fault unit STE to form the test faults icix and to additively overlay the subcarriers stl n with the test faults icix formed.
  • the Storein standardized STE has three timers Tl..3 through which the incoming serial, the individual subcarriers stl .. n repre ⁇ animal received symbols forming esl ... are delayed n.
  • three timing elements T1 ... 3 By connecting the three timing elements T1 ... 3 in series, three subcarriers st _ i, st x and st 1+ ⁇ , which are arranged adjacent to one another in the frequency range and represented by the reception symbols esl ... n, are available at the same time.
  • the first and the third timer Tl, T3 are each connected via an output AT to an input EM of a multiplier M, by means of which the receive symbol esl ... n currently stored in the corresponding timer Tl, T3 with that of the respective reference module RM1 ... 4 assigned reference storm formation ⁇ c ⁇ l ... 4 is multiplied.
  • the two multipliers M are connected via inputs AM to inputs EA of an adder ADD, to which the output AT of the second timing element T2 is also connected.
  • the circuit arrangement shown in FIG. 3 shows the subcarriers st x -i, st 1+ ⁇ arranged adjacent to each other by an i-th subcarrier st ,, or the reception symbols esl ..
  • test faults ⁇ c ⁇ x-u ⁇ c ⁇ x + 1 representing multiplication products to the i-th subcarrier st x or to the reception symbol esl .. n representing them.
  • the test faults ⁇ c ⁇ x- ⁇ , ⁇ c ⁇ x +1 are added or subtracted to the respective i-th subcarrier st x , with subtraction of a test fault icix of FIG. 1 shown disturbing process, based on the phase noise ⁇ L0 of the local oscillator LO arranged in the high-frequency converter unit HFU, is reversed.
  • the reception symbols es'l ... n charged with the different reference storm information ⁇ c ⁇ l ... 4 are additionally used by the equalizer unit EZ linearly tugs.
  • a linear equalization of the Ubertragungseigenschaf- Ubertrgungsmediums th to enable the Ubertra ⁇ cleaning function H (f) of the radio channel FK is determined, for example with the help of pilot symbols.
  • the receive symbols es' l ... n are multiplied by the inverse transfer function 1 / H (f).
  • the equalized reception symbols es''l ... n are then fed to the error detector unit FE.
  • the received reception symbols es''l ... n are each compared with the next best or most likely modulation symbol - the amount of modulation symbols depends on the modulation method used - and for each reception symbol es''l. n a subcarrier-specific error information ⁇ l ... n representing the difference or the distance between the reception symbol es''l ... n and the next best modulation symbol is formed.
  • the four storm information-specific total error formations s ⁇ l ... 4 determined by the four reference modules RML.4 are each forwarded to the evaluation unit ASW.
  • correction information ⁇ c ⁇ 0 pt according to the four predetermined reference storm information ⁇ c ⁇ l ... 4 and from the four m the four reference modules RM1 ... 4 determined storm information-specific sum error information s ⁇ l ... 4 derived from the error curve shown in FIG. 4.
  • n has a minimum value s ⁇ min , where m is an ideal communication system without additively superimposed Gaussian noise - AWGN - and without treasure error ⁇ H (f) for the radio channel FK the minimum value s ⁇ mj . r goes to zero. In real systems, the minimum value ⁇ min has a non-zero value.
  • the reception symbols esl ... n present at the output of the parallel / serial converter PSW have certain, not precisely detectable ICI disturbances, which in FIG Value iciO are shown.
  • subcarrier-specific error information ⁇ l ... n is obtained, the sum of which is ⁇
  • the first and the third reference storm information ⁇ c ⁇ l, 3 each represent a very small ICI disturbance with opposite signs, while the second and fourth reference interference information ici2,4 each represent a relatively large ICI disturbance.
  • a linear relationship between the reference interference information icil ... 4 or the interference signals icix derived therefrom and the resulting error information-specific sum error information s ⁇ l ... is assumed.
  • the linear relationship is in the error curve or correction function shown in FIG. 4 by a linear characteristic curve ⁇
  • the error information-specific sum error information s ⁇ l.. ⁇ determined with the aid of the reference modules RMl.. ⁇ rectification information ici opt can be determined, by which the sum of the subcarrier-specific error information ⁇
  • the correction information can be derived from the known quantities in accordance with the following calculation rule:
  • the calculation rule listed above must be adapted accordingly.
  • the effort for the calculation of the correction information lciop is negligible, since this is calculated only once after receiving an OFDM signal - after determining the reception symbols esl ... n.
  • the calculated correction information ⁇ c ⁇ opt is forwarded to the correction unit KE.
  • the received OFDM signal ms or the reception symbols esl ... n at the output of the parallel / serial converter PSW are delayed in the delay unit VE by the time constant .DELTA..tau that the reception symbols esl ... n are only transmitted to the correction unit KE after the calculation of the correction information ⁇ c ⁇ opt and its forwarding to the correction unit KE.
  • the delayed reception symbols vesl ... nm already described are additively overlaid or corrected with the optimized interference icix.
  • n are then multiplied by the equalizer unit EZ by the verses of the transfer function 1 / H (f) of the radio channel FK and passed on to the demodulator DMOD.
  • the equalized reception symbols ves''l ... n are demodulated in the demodulator DMOD and m is converted into a digital data stream di.
  • an interactive method could be implemented in which, in a first step, the subcarriers immediately adjacent in the frequency domain - here the subcarriers st x and st 1+ ⁇ - are equalized in the manner described.
  • the ICI interference caused by the subcarriers located further away in the frequency range - here the subcarriers st 1-2 , st x and st 1+: - are equalized.
  • the iteration method can also be extended to subcarriers st 1-b , st x , st 1 + b , which are arranged further away in the frequency range, where b> 1.
  • the received reception symbols esl ... n may have very large symbol errors.
  • the next best modulation symbol representing the target value - also referred to as an estimate - the reception symbols esl ... n can be compared with the wrong modulation symbol, which leads to considerable errors in the calculation of the sum of the subcarrier-specific error information
  • an error handling routine - also referred to as forward error correction, FEC - is provided, by means of which the demodulated data flow di examines for possible bit errors becomes.
  • FEC - forward error correction
  • only part of the reception symbols esl n derived from the received multi-carrier signal ms is used for determining the correction information ⁇ c ⁇ opt , which means that the effort for calculating the correction information ⁇ c ⁇ 0D t and thus the delay of the received multi-carrier signal ms, ie the delay constant ⁇ is minimized.
  • the method according to the invention is used together with an error handling routine.
  • the received multicarrier signal is first demodulated and then the demodulated data stream di is examined for bit errors with the aid of the error handling routine.
  • the method according to the invention is only carried out when detected bit errors can no longer be corrected, whereby detected bit errors, ie faulty reception symbols esl ... n, when generating the storm information-specific sum error information s ⁇ l.
  • ⁇ ⁇

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Noise Elimination (AREA)

Abstract

Bei einem empfangenen Multiträgersignal (ms), welches durch benachbarte Subträger (st1...n) verursachte, subträgerspezifische Störungen (ici0) aufweist, werden die Subträger (st1...n) zusätzlich gezielt gestört und aus den zusätzlich gezielt gestörten Subträgern (st1...n) eine die subträgerspezifischen Störungen (ici0) repräsentierende Korrekturinformation (iciopt) abgeleitet, mit welcher die empfangenen Subträger (st1...n) anschliessend korrigiert werden. Vorteilhaft können kostengünstige Oszillatoren zur Realisierung von wirtschaftlich günstigen Sende- und Empfangseinheiten eingesetzt werden.

Description

Beschreibung
Verfahren, Verwendung des Verfahrens und Empfangsanordnung zum Empfang von mehrere frequenzdiskrete Subtrager aufweisen- den Multitragersignalen.
Bei drahtlosen, auf Funkkanalen basierenden Kommunikations- netzen, insbesondere bei Punkt-zu-Multipunkt Funk-Zubnnger- netzen - auch als "Radio In The Local Loop" bzw. "RLL" be- zeichnet - sind mehrere Netzabschlußeinheiten jeweils über einen oder mehrere Funkkanale an eine Basisstation - auch als "Radio Base Station" bzw. "RBS" bezeichnet - angeschlossen. Im telcom report Nr. 18 (1995), Heft 1 "Drahtlos zum Freizeichen", Seite 36, 37 ist beispielsweise ein drahtloses Zubrin- gernetz für die drahtlose Sprach- und Datenkommunikation beschrieben. Das beschriebene Kommunikationssystem stellt einen RLL-Teilnehmeranschluß in Kombination mit moderner Breitband- Infrastruktur - z.B. "Fiber to the curb" - dar, welches m kurzer Zeit und ohne größeren Aufwand anstelle der Verlegung von drahtgebundenen Anschlußleitungen realisierbar ist. Die den einzelnen Teilnehmern zugeordneten Netzabschlußeinheiten RNT sind über das Ubertragungsmedium "Funkkanal" und die Basisstation RBS an ein übergeordnetes Kommunikationsnetz, beispielsweise an das ISDN-orientierte Festnetz, angeschlossen.
Durch die zunehmende Verbreitung von Multimedia-Anwendungen müssen hochbitratige Datenstrome schnell und sicher über Kommunikationsnetze, insbesondere über drahtlose Kommunikationsnetze bzw. über Mobilfunksyste e übertragen werden, wobei hohe Anforderungen an die Funkubertragungssysteme, welche auf einem störanfälligen und hinsichtlich der Ubertragungs- qualitat schwer einzuschätzenden Ubertragungsmedium "Funkkanal" basieren, gestellt werden. Ein Ubertragungsverfahren zur Übertragung von breitbandigen Datenstromen - z.B. von Video- datenstromen - stellt beispielsweise das auf einem sogenannten Multitragerverfahren basierende OFDM-Ubertragungsverfah- ren - auch als Orthogonal Frequency Division Multiplexmg OFDM bezeichnet - dar. Bei der OFDM-Ubertragungstechnik werden die zu übermittelnden Informationen bzw. wird der zu übermittelnde Datenstrom innerhalb des Funkkanals auf mehrere Subkanale bzw. Subtrager aufgeteilt bzw. parallelisiert, wo- bei die zu übermittelnden Informationen jeweils mit einer relativ geringen Datenrate, jedoch m additiv überlagerter Form parallel übertragen werden. Die OFDM-Ubertragungstechnik wird beispielsweise beim Digitalen Terrestrischen Rundfunk - auch als Digital Audio Broadcastmg DAB bezeichnet - und für das Digitale Terrestrische Fernsehen - auch als Digital Terre- stπal Video Broadcastmg DTVB bezeichnet - eingesetzt. Insbesondere soll die OFDM-Ubertragungstechnik m zukunftigen drahtlosen lokalen Kommunikationsnetzen - auch als ireless LAN bzw. LAN bezeichnet - und m zukunftigen Mobilfunk-Kom- munikationsnetzen - z.B. UMTS - eingesetzt werden. Die OFDM- Ubertragungstechnik findest auch bei zukunftigen Zugriffsverfahren wie beispielsweise MC-SSMA - Multi-Camer Spread Spectrum Multiple Access oder MC-CDMA - Multi-Carrier CDMA - Verwendung.
In der Druckschrift "Mitteilungen der TU-Braunschweig, Mobil- funktechnik für Multimedia-Anwendungen", Professor H. Rohling, Jahrgang XXXI, Heft 1-1996 ist in Abbildung 6, Seite 46 das OFDM-Ubertragungsverfahren naher beschrieben. Hierbei wird ausgehend von einem seriellen Datenstrom im Sender für die Modulation der beispielsweise n Subtrager eine Seriell/Parallelwandlung durchgeführt, wobei für den zeitlich l- ten OFDM-Block mit der Blocklange T' und dem j-ten Subtrager jeweils ein binares Codewort mit der Wortbreite k - die Wort- breite k ist vom eingesetzten Modulationsverfahren abhangig - gebildet wird. Aus den gebildeten Codewortern werden mit Hilfe eines senderspezifischen Modulationsverfahrens die entsprechenden komplexen Modulationssymbole - im folgenden auch als Sendesymbole bezeichnet - gebildet, wobei zu jedem Zeit- punkt I jedem der k Subtrager ein Sendesymbol zugeordnet ist. Der Abstand der einzelnen Subtrager ist durch Δf = 1-T' festgelegt, wodurch die Orthogonalitat der einzelnen Subtragersi- gnale im Nutzintervall [0,T'j garantiert wird. Durch Multi¬ plikation der Schwingungen der einzelnen Subtrager mit den entsprechenden Modulationssymbolen bzw. Sendesymbolen und der anschließenden Addition der gebildeten Modulationsprodukte wird das entsprechende zeitdiskrete Sendesignal für den zeit¬ lich l-ten OFDM-Block erzeugt. Dieses Sendesignal wird m abgetasteter, d.h. zeitdiskreter Form durch eine Inverse, Diskrete Fouπer-Transformation - IDFT - direkt aus den Modulationssymbolen bzw. Sendesymbolen der einzelnen betrachteten Subtrager berechnet. Zur Minimierung von Intersymbol-Inter- ferenzen wird jedem OFDM-Block im Zeitbereich ein Guard-In- tervall TG vorangestellt, was einer Verlängerung des zeit- diskreten OFDM-Signals im Intervall [-TG, 0] bewirkt - vergleiche "Mitteilungen der TU-Braunschweig, Mobilfunktechnik für Multimedia-Anwendungen", Abbildung 7. Das eingefugte Guard-Intervall TG entspricht vorteilhaft der maximal auftretenden LaufZeitdifferenz zwischen den einzelnen bei der Funkubertragung entstehenden Ausbreitungspfaden. Durch das empfangerseitige Entfernen des hinzugefugten Guard-Intervalls Tr wird beispielsweise eine Störung des l-ten OFDM-Blocks durch das zeitlich benachbarte OFDM-Signal zum Zeitpunkt l-l vermieden, so daß im Intervall [0,T'] das Sendesignal über sämtliche Umwegpfade empfangen wird und die Orthogonalitat zwischen den Subtragern im vollen Maße im Empfanger erhalten bleibt. Bei einer großen Anzahl von Subtragern - beispielsweise n = 256 Subtrager - und entsprechend langen Symboldauern T = T' + TG ist die Dauer TG klein gegenüber T, so daß die Einfügung des Guard-Intervalls die Bandbreite effizient nicht wesentlich beeinträchtigt und ein nur geringer Overhead entsteht. Nach Abtastung des am Eingang des Empfangers empfangenen Sendesignals im Basisband - durch einen A/D- Wandler - und nach Extraktion des Nutzintervalls - d.h. nach Beseitigung des Guard-Intervalls T, - wird mit Hilfe einer Diskreten Fourier-Transfor ation - DFT - das empfangene Sen- designal m den Frequenzbereich transformiert, d.h. es werden die empfangenen Modulationssymbole bzw. die empfangenen Empfangssymbole bestimmt. Aus den bestimmten EmpfangsSymbolen werden mittels eines geeigneten Demodulationsverfahrens die entsprechenden Empfangs-Codeworter erzeugt und aus diesen wird durch Parallel/Seriell-Wandlung der empfangene, serielle Datenstrom gebildet. Durch die Vermeidung von Intersymbol-In- terferenzen bei OFDM-Ubertragungsverfahren wird der Rechenaufwand im jeweiligen Empfanger erheblich reduziert, wodurch die OFDM-Ubertragungstechnik beispielsweise für die terrestrische Übertragung digitaler Fernsehsignale eingesetzt wird - beispielsweise zur Übertragung von breitbandigen Da- tenstromen mit einer Ubertragungsrate von 34 MBit/s pro Funkkanal .
Für die Übermittlung des mit Hilfe des OFDM-Ubertragungsver- fahrens zu übermittelnden, seriellen Datenstromes werden ab- solute bzw. differentielle Modulationsverfahren sowie entsprechende kohärente bzw. inkohärente Demodulationsverfahren eingesetzt. Beispiele für ein absolutes Modulationsverfahren sind die 4-QAM oder 16-QAM - Quadratur Amplituden Modulation. Obwohl bei der Übermittlung des gebildeten Sendesignals über das Ubertragungsmedium "Funkkanal" die Orthogonalitat der
Subtrager durch den Einsatz des OFDM-Ubertragungsverfahrens im vollen Umfang erhalten bleibt, werden durch die Ubertra- gungseigenschaften des Funkkanals die übertragenen, frequenzdiskreten, bzw. frequenzselektiven Sendesymbole sowohl m der Phase als auch m der Amplitude verändert. Der Amplituden- und Phaseneinfluß des Funkkanals erfolgt subtrager- spezifisch auf den einzelnen jeweils sehr schmalbandigen Subtragern; zudem überlagern Rauschsignale additiv das übertragene Nutzsignal. Bei Einsatz von kohärenten Demodulations- verfahren ist eine Kanalschatzung erforderlich, die je nach Qualitatsanforderungen auf einen erheblichen technischen und wirtschaftlichen Realisierungsaufwand beruhen und zudem die Leistungsfähigkeit des Ubertragungssystems vermindern. Vorteilhaft werden differentielle Modulationsverfahren sowie entsprechende inkohärente Demodulationsverfahren eingesetzt, bei denen auf eine aufwendige Funkkanalschatzung verzichtet werden kann. Bei differentiellen Modulationsverfahren werden die zu übermittelnden Informationen nicht durch Auswahl der Modulationssymbole bzw. der frequenzdiskreten Sendesymbole direkt übertragen, sondern durch Änderung der zeitlich benachbarten, frequenzdiskreten Sendesymbole auf dem selben Subtrager. Beispiele für differentielle Modulationsverfahren sind die 64-stufιge 64-DPSK - Differential Phase Shift Keymg - sowie die 64-DAPSK - Differential Amplitude and Phase Shift Keymg. Bei der 64-DAPSK werden sowohl die Amplitude als auch gleichzeitig die Phase differentiell moduliert.
Bei großen Laufzeitunterschieden zwischen den einzelnen Si- gnalpfaden, d.h. bei starker Mehrwegeausbreitung, können unterschiedliche, ubertragungskanalbedmgte Dampfungen zwischen den einzelnen empfangenen Subtragern mit Dampfungsunterschie- den bis zu 20 dB und mehr auftreten. Die empfangenen, hohe
Dampfungswerte aufweisenden Subtrager, bzw. die Subtrager mit kleinen S/N-Werten - auch als Signalleistung-zu-Rausch- leistung-Verhaltnis bezeichnet - weisen eine sehr große Symbolfehlerrate auf, wodurch die Gesamt-Bitfehlerrate über alle Subtrager erheblich steigt. Es ist bereits bekannt, bei mit
Hilfe von kohärenten Modulationsverfahren modulierten Subtragern, die durch die frequenzselektiven Ubertragungseigen- schaften des Ubertragungsmediums - auch als Ubertragungsfunktion H(f) bezeichnet - verursachten Dampfungsverluste, empfangsseitig mit Hilfe der mversen Ubertragungsfunktion - auch als 1/H(f) bezeichnet - zu korrigieren, wobei die frequenzselektiven Dampfungsverluste beispielsweise durch Auswertung von übermittelten, jeweils bestimmten Subtragern zugeordneten Referenz-Pilottonen ermittelt werden.
Üblicherweise werden die an einem Empfanger eingehenden OFDM- Signale mit Hilfe eines m einer Hochfrequenzeinheit - auch als HF-Frontend bezeichnet - angeordneten lokalen Oszillators Zwischenfrequenzband oder Basisband gemischt. Die jeweils auf der Sende- als auch auf der Empfangsseite angeordneten lokalen Oszillatoren weisen je nach Qualltat und Gute unterschiedliche Frequenzschwankungen und unterschiedliches Pha- senrauschen auf. Insbesondere OFDM-Signale sind sehr anfällig gegenüber den Frequenzschwankungen und dem Phasenrauschen, welche insbesondere von preisgünstigen LO-Oszillators erzeugt werden, da dadurch die Orthogonalitat zwischen den im Fre- quenzbereich benachbart angeordneten Subtragern verloren geht. Das Phasenrauschen eines lokalen Oszillators verursacht Störungen im demodulierten Basisbandsignal wobei insbesondere sogenannte "Co mon Phase Error" - auch als CPE-Storungen bezeichnet - und "Inter Carrier Interference" - auch als ICI- Störungen bezeichnet" im Basisbandsignal erzeugt werden. Durch CPE-Storungen werden alle Subtrager eines OFDM-Emp- fangssignals um eine konstante Phasendifferenz gedreht, wobei die Phasendifferenz mit minimalen Aufwand abschatzbar ist und das OFDM-Empfangssignal entsprechend korrigierbar ist. Dage- gen werden durch ICI-Storungen gegenseitige Störungen zwischen den im Frequenzbereich benachbart angeordneten Subtragern verursacht, wobei der jeweilige Umfang dieser Störungen von der Art der übermittelten Informationen abhangig ist. ICI-Storungen entstehen bei der Faltung der einzelnen Subtra- ger mit dem ein Phasenrauschen aufweisenden Tragersignal des lokalen Oszillators. Werden über jeden Subtrager die gleichen Informationen übermittelt, wird jeder Subtrager mit der selben ICI-Storung additiv überlagert. Im normalen Betrieb weist jeder Subtrager unterschiedliche Amplitudenschwankungen auf, durch welche abhangig vom eingesetzten Modulationsverfahren und der übermittelten Daten unterschiedliche ICI-Storungen den einzelnen Subtragern erzeugt werden. Das empfangene OFDM- Signal ist eine komplizierte additive Überlagerung sehr vieler Teilsignale wodurch eine direkte Bestimmung der ICI- Störung nur mit erhöhtem Aufwand möglich ist.
Es sind Oszillatoren mit geringem Phasenrauschen - auch als phasenreine Oszillatoren bezeichnet - erhältlich, welche entweder sehr teuer sind oder einen minimalen Ziehbereich auf- weisen, und für welche somit aufwendige Zusatzschaltungen im Basisband erforderlich sind. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Übermittlung von Informationen mit Hilfe eines Multitragerverfahrens kos¬ tengünstig auszugestalten und insbesondere eine effektive Ausnutzung der zur Verfugung stehenden Ubertragungsressourcen des Ubertragungsmediums zu erreichen. Die Aufgabe wird ausgehend von einem Verfahren und einer Empfangsanordnung gemäß den Merkmalen der Oberbegriffe der Patentansprüche 1 und 15 durch deren kennzeichnende Merkmale gelost.
Beim erf dungsgemäßen Verfahren zum Empfang eines mehrere frequenzdiskrete Subtrager aufweisenden Multitragersignals sind die zu übermittelnden Informationen mit Hilfe eines Multitragerverfahrens m frequenzdiskrete Modulationssymbole umgewandelt und m das Multitragersignal eingefugt. Die einzel- nen frequenzdiskreten Subtrager des über ein Ubertragungsmedium übermittelten Multitragersignals weisen jeweils durch im Frequenzbereich benachbart angeordnete Subtrager verursachte subtragerspezifische Störungen auf. Der wesentliche Aspekt des erfmdungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß die Sub- trager des empfangenen Multitragersignals zusatzlich gezielt gestört werden und daß aus den zusatzlich gezielt gestörten Subtragern eine die subtragerspezifischen Störungen repräsentierende Korrekturinformation abgeleitet wird. Anschließend werden die empfangenen, frequenzdiskreten Subtrager ent- sprechend der ermittelten Korrekturinformation korrigiert.
Der wesentliche Vorteil des erf dungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß durch die erf dungsgemaße Kompensation der im empfangenen Multitragersignal enthaltenen subtragerspezi- fischen Störungen bzw. ICI-Storungen insbesondere kostengünstige, lokale Oszillatoren den jeweiligen Sende- und Empfangseinrichtungen einsetzbar sind. Derartige Oszillatoren können beispielsweise auf GaAs-Basis aufgebaut sein und sind mit geringstem wirtschaftlichen und technischen Aufwand m einem MMIC realisierbar. Des Weiteren ist zur Realisierung des erfmdungsge aßen Verfahrens kein zusatzliches Einfügen von Redundanz-Informationen auf der Sendeseite für die Schat- zung der ICI-Storungen bzw. zur Bestimmung der Korrektur - formationen erforderlich so daß eine effektive Ausnutzung der zur Verfugung stehenden Übertragungsressourcen des Ubertragungsmediums erreicht wird.
Vorteilhaft werden aus dem empfangenen Multitragersignal die frequenzdiskreten Subtrager repräsentierenden EmpfangsSymbole abgeleitet. Bei dieser vorteilhaften Ausgestaltung sind k unterschiedlich definierte Referenz-Stormformationen vorgese- hen, wobei jeweils für jede Referenz-Stormformation zuerst die Empfangssymbole der um jeweils zumindest einen Teil der Subtrager im Frequenzbereich benachbart angeordneten Subtrager jeweils mit der jeweiligen Referenz-Stormformation gestört werden und anschließend die gestörten Empfangssymbole der benachbarten Subtrager als gezielte Teststorungen dem Empfangssymbol des zusätzlich gestörten Subtragers additiv überlagert werden (a) . Die zusatzlich gezielt gestörten Empfangssymbole werden jeweils mit dem nachstliegenden modulationsspezifischen Modulationssymbol verglichen und m Abhangig- keit von den Vergleichsergebnissen subtragerspezifische Feh- lermformationen gebildet (b) und aus den subtragerspezifI- schen Fehlerinformationen eine stormformationsspezifische Summen-Fehlermformation gebildet (c) . Anschließend werden aus dem k-Referenz-Stormformationen und den k-Summen-Fehler- Informationen die Korrekturinformation abgeleitet (d) - Anspruch 3. Durch diese vorteilhafte Ausgestaltung kann die Korrekturinformation zur Schätzung der ICI-Storungen sehr genau bestimmt werden, da die Korrekturinformation durch eine Mittelung über alle Subtrager des empfangenen Multitragersig- nals abgeleitet wird.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfmdungsgemaßen Verfahrens wird die Korrekturinformation (ιcιo t) im Rahmen einer iterativen Suche ermittelt wird, wobei die k Referenz- Storinformationen (icil.4) im Rahmen der iterativen Suche bestimmt werden und die Schritte (a) bis (c) wiederholt werden, bis em minimaler Wert der stormformationsspezifischen Surrt- men-Fehlermformationen (εmιn) ermittelt und daraus die Kor¬ rekturinformation (iciopt) abgeleitet wird - Anspruch 7. Das Ermitteln der Korrekturinformation (ιcιopt) im mit Hilfe der iterativen Suche stellt em sehr stabiles Verfahren dar.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfin- dungsgemaßen Verfahrens werden die zusätzlich gezielt gestörten Empfangssymbole vor dem Vergleich mit dem jeweils nachst- liegenden modulationsspezifischen Modulationssy bol jeweils m Abhängigkeit von frequenzselektiven Übertragungseigenschaften des Ubertragungsmediums entzerrt - Anspruch 8. Durch die Entzerrung des empfangenen Multitragersignals von den frequenzselektiven Ubertragungseigenschaften des Ubertragungsmediums werden eventuell auftretende Fehler beim Ver- gleich der gezielt gestörten Empfangssymbole mit dem jeweils nachstliegenden modulationsspezifischen Modulationssymbolen minimiert und somit die Qualltat der ermittelten Korrekturm- formationen verbessert.
Vorteilhaft werden nach der Durchfuhrung der Schritte (a) bis (d) jeweils für jede Referenz-Stor formation die Empfangssymbole der um jeweils zumindest einen Teil der Subtrager im Frequenzbereich entfernter angeordneten Subtrager jeweils mit der jeweiligen Referenz-Stormformation gestört und anschlie- ßend die gestörten Empfangssymbole als gezielte Teststorungen dem Empfangssymbol des zusätzlich gestörten Subtragers additiv überlagert (aλ) . Anschließend werden die Schritte (b) bis (d) durchgeführt - Anspruch 9. Durch die zusatzliche Berücksichtigung derjenigen subtragerspezifischen Störungen, welche jeweils durch im Frequenzbereich weiter entfernt benachbarte Subtrager verursacht werden, wird die Qualltat der ermittelten Korrekturinformationen weiter verbessert.
Um eine weitere Verbesserung der Bestimmung der Korrekturm- formation zu erreichen, wird gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erf dungsgemaßen Verfahrens die mit den Korrekturinformationen korrigierten Empfangssymbole demo- duliert. Mit Hilfe von in die übermittelten Informationen eingefügten Fehlererkennungs-Informationen werden in den demodulierten Empfangssymbolen Fehler erkannt und erkannte, fehlerhafte Empfangssymbole korrigiert. Bei erkannten Fehlern werden die Schritte (b) bis (d) erneut durchgeführt, wobei für die Ermittlung der Korrekturinformationen die fehlerkorrigierten Empfangssymbole verwendet werden - Anspruch 10.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sowie eine Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens und eine Empfangsanordnung zum Empfangen eines mehrere frequenzdiskrete Subträger aufweisenden Multitragersignals sind den weiteren Ansprüchen zu entnehmen.
Im folgenden wird das erfindungsgemäße Verfahren anhand von vier Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen:
FIG 1 ein dem erfindungsgemäßen Verfahren zugrundeliegendes Störmodell, durch welches die gegenseitigen subtragerspezifischen Störungen zwischen im Frequenzbereich benachbart angeordneten Subtragern eines Multitragersignals verdeutlicht werden, FIG 2 eine das erfindungsgemäße Verfahren realisierende Schaltungsanordnung, FIG 3 eine vorteilhafte Ausgestaltung einer Schaltungsanordnung zur additiven Überlagerung von Referenz- Störinformationen bzw. von daraus abgeleiteten Teststorungen zu den jeweiligen Subtragern eines empfangenen Multitragersignals, FIG 4 eine grafische Darstellung einer Fehlerkurve bzw. Korrekturfunktion, aus welcher die Korrekturinformationen zur Minimierung der subtragerspezifischen Störungen eines empfangenen Multitragersignals abgeleitet werden.
In FIG 1 ist ein im Frequenzbereich angeordnetes Störmodell zur Verdeutlichung des dem erfindungsgemäßen Verfahren zu- grundeliegenden Problems dargestellt. Das Stormodell zeigt ausschnittsweise mehrere Subtrager sti-i, stx, stlt] eines ins¬ gesamt n Subtrager stl...n aufweisenden, im Rahmen eines Mul- titragerverfahrens gebildeten Multitragersignals ms. Im fol- genden sei angenommen, daß das Multitragersignal durch em OFDM-Ubertragungsverfahren erzeugt ist. Ausgehend von jedem Subtrager stx werden subtragerspezifische Störungen ICIX bei den im Frequenzbereich benachbart angeordneten Subtragern st -i und st1+ι verursacht, welche im Stormodell durch kleine Pfeile verdeutlicht sind. Umgekehrt wird der zentral angeordnete l-te Subtrager stx von den durch die beiden benachbarten Subtrager stχ-1 und st1+i verursachten subtragerspezifischen Störungen - m FIG 1 durch ιcιx-ι und ιcιx+ι gekennzeichnet - beeinflußt, wobei jeweils eine additive Überlagerung des je- welligen i-ten Subtragers stx mit den erzeugten subtragerspe- zifischen Störungen ιcιx-ι, ιcιx+ι erfolgt. Gemäß FIG 1 stellt das empfangene Multitragersignal ms eine komplizierte Überlagerung sehr vieler Teilsignale dar, so daß eine direkte Bestimmung der von den einzelnen Subtragern stl.. n ausgehenden, subtragerspezifischen Störungen icix nicht mehr möglich ist.
FIG 2 zeigt m einem Blockschaltbild eine m einer Empfangseinheit E angeordnete Schaltungsanordnung, durch welche die im empfangenen OFDM-Signal ms enthaltenen subtragerspezifI- sehen Störungen icix - im folgenden auch als ICI-Storungen bezeichnet - geschätzt und anschließend das empfangene OFDM- Signal ms m Abhängigkeit von dem Schatzungsergebnis entzerrt wird. Das Blockschaltbild zeigt eine eine Empfangsantenne A aufweisende Empfangseinheit E, welche beispielsweise modula- rer Bestandteil von Empfangsanlagen m drahtlose Kommunikationsnetze realisierenden Basisstationen oder Netzabschlußem- heiten sein kann. An der außen an der Empfangseinheit E angebrachten Empfangsantenne A ist über einen Eingang EH eine Hochfrequenz-Umsetzereinheit HFU angeschlossen. In der Hoch- frequenz-Umsetzeremheit HFU ist em lokaler Oszillator LO angeordnet, welcher em oszillatorspezifisches Phasenrauschen φ^o aufweist. Über einen Ausgang AH ist die Hochfrequenz-Um- setzeremheit HFU mit einem Eingang EW einer Wandlere heit WAS verbunden. In der Wandleremheit WAS sind Mittel zur Ana- log-/Dιgιtal-Wandlung und zur anschließenden Seriell- /Parallel-Wandlung (A/D, S/P) eines eingehenden Empfangs- Signals ms' angeordnet. Die Wandleremheit WAS weist n-Aus- gange AWl...n auf, welche mit entsprechenden Eingängen EFl...n einer Transformationseinheit FFT zur Realisierung einer diskreten "Fast-Fourier-Transformation" verbunden sind. Die Transformationseinheit FFT ist über n-Ausgange AF1. n mit ent- sprechenden Eingängen EPl...n eines Parallel-/Seπell-Wandlers PSW verbunden.
Über einen Ausgang AP ist der Parallel-/Serιell-Wandler PSW jeweils über einen Eingang ER mit vier parallel angeordneten Referenzmodulen RM1...4 verbunden, durch welche vier definierte Storsignale bzw. diese repräsentierende Referenz-Stormforma- tionen ιcιl...4 dem empfangenen OFDM-Signal ms hinzugefügt werden. Dazu weist ede der vier Referenzmodule RMl..4 eine Storemheit STE auf, welcher jeweils eine der Referenz-Sto- rmformationen ιcιl...4 zugeordnet ist, und durch welche den einzelnen Subtragern stl...n des empfangenen OFDM-Signals ms die jeweils zugeordnete Referenz-Stormformationen icil..4 additiv überlagert wird. In jedem Referenzmodul RMl .4 ist weiterhin eine Entzerrereinheit EZ zur linearen Entzerrung des empfangenen OFDM-Signals von den Funkkanaleigenschaften H(f) sowie eine Fehler-Detektoremheit FE zur Bestimmung von stormformationsspezifischen Summen-Fehlermformationen sεl..4 angeordnet. Jede Fehler-Detektoremheit FE ist über einen Ausgang AF an einen Ausgang AR des jeweiligen Referenzmoduls RMl..4 angeschlossene. Jedes der vier Referenzmodule RMl 4 ist über den Ausgang AR mit einem Eingang EA1..4 einer Auswerte- einheit ASW verbunden.
Der Ausgang AP des Parallel-/Seπell-Wandlers PSW ist zusatz- lieh an einen Eingang EV einer Verzogerungsemheit VE geschaltet, durch welche das empfangene OFDM-Signal ms um eine vorgegebene Zeitkonstante Δτ verzögert wird. Über einen Aus- gang AV ist die Verzogerungsemheit VE mit dem Eingang EK einer Korrektureinheit KE verbunden. Die Korrektureinheit KE weist einen Steuereingang SE auf, welcher mit einem Steuer¬ ausgang SA der Auswerteeinheit ASW verbunden ist. Über einen Ausgang AK ist die Korrektureinheit KE mit einem Eingang EE einer weiteren Entzerrereinheit EZ verbunden, welche über einen Ausgang AE an einen Eingang AD eines Demodulators DMOD angeschlossen ist. Der Demodulator DMOD weist einen Ausgang AD auf, an welchen das demodulierte Empfangssignal als digi- tales Datensignal di weitergeleitet ist.
Im folgenden wird das erfmdungsgemaße Verfahren anhand der m FIG 2 dargestellten Schaltungsanordnung naher erläutert.
In einem nicht dargestellten Sender werden mit Hilfe eines Multitragerverfahrens, beispielsweise einem OFDM-Ubertragungsverfahren die zu übermittelnde Informationen mit Hilfe eines phasenmodulierenden Modulationsverfahrens - z.B. 4QAM oder 16QAM - m entsprechende Modulationssymbole und diese anschließend m em mehrere frequenzdiskrete Subtrager stl..n aufweisendes OFDM-Signal ms umgewandelt und über das Ubertragungsmedium "Funkkanal" FK an die Empfangseinheit E übermittelt. Der Funkkanal FK weist frequenzselektive Ubertragungs- eigenschaften H(f) auf, durch welche die Amplitude und die Phase des OFDM-Signals ms verzerrt werden. Das ausgesendete OFDM-Signal ms wird über die außen an der Empfangseinheit E angeordnete Empfangsantenne A empfangen und der Hochfrequenz- Umsetzeremheit HFU zugeführt. Das empfangene OFDM-Signal ms wird durch den m der Hochfrequenz-Umsetzereinheit HFU ange- ordneten lokalen Oszillator LO in das Zwischenfrequenzband heruntergemischt, wobei durch das Phasenrauschen φL0 des lokalen Oszillators LO die subtragerspezifischen Störungen icix den einzelnen Subtragern stl...n des empfangenen OFDM-Signals ms erzeugt werden. Das m das Zwischenfrequenzband her- untergemischte OFDM-Signal ms' wird durch die Wandleremheit WAS analog-/dιgιtal-gewandelt und anschließend durch Seπell- /Parallel-Wandlung m entsprechende, das digitale OFDM-Signal repräsentierende, n-zeitdiskrete Abtastwerte zsl..n paralleli- siert. Mit Hilfe der m der Transformationseinheit FFT reali¬ sierten diskreten "Fast-Fourier-Transformation" werden aus den n-zeitdiskreten Abtastwerten zsl...n die entsprechenden n- Empfangssymbole esl...n berechnet, welche anschließend durch den Parallel-/Serιell-Wandler PSW einen seriellen Datenstrom esl...n umgewandelt werden. Es sei angemerkt, daß die m FIG 2 dargestellten Serιell-/Parallel- bzw. Parallel- /Seπell-Wandler nicht unbedingt erforderlich sind, da viele aktuelle Mikroprozessoren zur Realisierung der „Fast-Founer- Transformation" die em- und ausgehenden Informationen bereits seriell verarbeiten. Die jeweils an den Ausgang AW des Parallel-/Seπell-Wandlers PSW geführten Empfangssymbole esl...n, welche die aktuell empfangenen Subtrager stl.. n des empfangenen OFDM-Signals ms repräsentieren, werden jeweils den vier Referenzmodulen RMl..4 zugeführt.
Im folgenden wird die Funktion der Referenzmodule RMl...4 naher erläutert .
Durch die m den Referenzmodulen RMl..4 angeordneten Storem- heiten STE werden die übermittelten Empfangssymbole esl.. n jeweils mit subtragerspezifische Störungen icix repräsentierenden Referenz-Stormformationen icil..4 überlagert. Dazu werden mit Hilfe der Referenz Storinformationen icil.4 aus den jeweils um einen i-ten Subtrager stx benachbart angeordneten Subtragern st^ st1+1 subtragerspezifische Störungen icix.,, ιcιx+1 - auch als definierte Teststorungen bezeichnet - abgeleitet - beispielsweise durch Multiplikation mit der Refe- renz-Stormformation ιcιl...4 - und anschließend die beiden abgeleiteten Teststorungen ICIX-J, ιcιx+1 dem zentral angeordneten i-ten Subtrager st2 additiv überlagert.
In FIG 3 ist beispielhaft eine schaltungstechnische Ausge- staltung der Storemheit STE zur Bildung der Teststorungen icix und zur additiven Überlagerung der Subtrager stl n mit den gebildeten Teststorungen icix dargestellt. Die Storein- heit STE weist drei Zeitglieder Tl..3 auf, durch welche die seriell eingehenden, die einzelnen Subtrager stl.. n repräsen¬ tierenden Empfangssymbole esl...n verzögert werden. Durch die Hintereinanderschaltung der drei Zeitglieder T1...3 stehen je- weils drei im Frequenzbereich benachbart angeordnete und durch die Empfangssymbole esl...n repräsentierte Subtrager st _ i, stx und st1+ι zeitgleich zur Verfugung. Das erste und das dritte Zeitglied Tl, T3 ist jeweils über einen Ausgang AT mit einem Eingang EM eines Multiplikators M verbunden, durch wel- chen das jeweils aktuell im entsprechenden Zeitglied Tl, T3 gespeicherte Empfangssymbol esl...n mit der dem jeweiligen Referenzmodul RM1...4 zugeordneten Referenz-Stormformation ιcιl...4 multipliziert wird. Über jeweils einem Ausgang AM sind die beiden Multiplikatoren M an Eingänge EA eines Addierers ADD angeschlossen, an welchen auch em Ausgang AT des zweiten Zeitgliedes T2 geschaltet ist. Durch die m FIG 3 dargestellte Schaltungsanordnung werden die jeweils um einen i-ten Subtrager st,, benachbart angeordneten Subtragern stx-i, st1+ι bzw. die diese repräsentierenden EmpfangsSymbole esl.. n mit der jeweils zugeordneten Referenz-Stormformation icil 4 multipliziert und anschließend die beiden jeweils Teststorungen ιcιx-u ιcιx+1 repräsentierenden Multiplikationsprodukte zum i-ten Subtrager stx bzw. zu dem diesen repräsentierenden Empfangssymbol esl.. n addiert. In Abhängigkeit vom jeweiligen Vorzeichen der einzelnen Referenz-Storinfor ationen icil..4 werden die gebildeten Teststorungen ιcιx-ι, ιcιx+1 zu dem jeweiligen i-ten Subtrager stx addiert oder subtrahiert, wobei durch die Subtraktion einer Teststorung icix der m FIG 1 dargestellte Storprozeß, basierend auf dem Phasenrauschen φL0 des m der Hochfrequenz-Umsetzereinheit HFU angeordneten, lokalen Oszillators LO, umgekehrt wird.
Um eine genaue Bestimmung bzw. Schätzung der durch das Phasenrauschen des Oszillators LO verursachten ICI-Storungen iciO zu erreichen, werden die mit den unterschiedlichen Refe- renz-Stormformationen ιcιl...4 beaufschlagten Empfangssymbole es'l...n zusätzlich durch die Entzerrereinheit EZ linear ent- zerrt. Um eine lineare Entzerrung der Ubertragungseigenschaf- ten des Ubertrgungsmediums zu ermöglichen, wird die Ubertra¬ gungsfunktion H(f) des Funkkanals FK beispielsweise mit Hilfe von Pilotsymbolen bestimmt. Anschließend werden die Empfangs- symbole es ' l...n mit der mversen Übertragungsfunktion 1/H(f) multipliziert. Die entzerrten Empfangssymbole es''l...n werden anschließend der Fehler-Detektoremheit FE zugeführt.
In der Fehler-Detektionsemheit FE werden die zugefuhrten Empfangssymbole es ' ' l...n jeweils mit dem nächstbesten oder wahrscheinlichsten Modulationssymbol - die Menge der Modulationssymbole ist jeweils abhangig vom verwendeten Modulationsverfahren - verglichen und für jedes Empfangssymbol es''l. n eine die Differenz bzw. den Abstand des Empfangssym- bols es''l...n zum nächstbesten Modulationssymbol repräsentierende subtragerspezifische Fehlermformation Δεl...n gebildet. Anschließend werden die für jede Referenz-Stormformation icil..4 über alle Subtrager stl...n ermittelten, subtragerspezi- fischen Fehlermformationen Δεl...n zu einer stormformations- spezifischen Summen-Fehlermformation sεl..4 aufaddiert, wobei sεl...4 = ∑|Δεl...n|. Die vier m den vier Referenzmodulen RMl..4 bestimmten stormformationspezifische Summen-Fehlermforma- tionen sεl...4 werden jeweils an die Auswerteemheit ASW weitergeleitet .
In der Auswerteemheit ASW wird aus den vier vorgegebenen Re- ferenz-Stormformationen ιcιl...4 und aus den vier m den vier Referenz-Modulen RM1...4 bestimmten stormformationspezifischen Summen-Fehlermformationen sεl...4 eine Korrekturinformation ιcι0pt gemäß der in FIG 4 dargestellten Fehlerkurve abgelei- tet. Die Fehlerkurve stellt gleichzeitig eine Korrekturfunktion dar und ist m einem zweidimensionalen Koordinatensystem dargestellt, wobei auf der Abszisse die Referenz-Störungen icil.4 bzw. die aus diesen abgeleiteten Teststorungen icix und auf der Ordinate die jeweils bestimmten, stormfor ati- onsspezifischen Summen-Fehlermformationen sεl..4 abgebildet sind - wobei sεl..4 = ∑l Δεl.. n (icil..4) |. Für das Ausfuhrungs- beispiel sei angenommen, daß die Summen der jeweiligen sub¬ tragerspezifischen Fehlerinformationen Δεl..n., d.h. die stor- mformationspezifischen Summen-Fehlermformationen sεl..4 = ∑|Δεl...n| mit zunehmender ICI-Storung, also mit steigenden Be- tragen der Referenz-Stormformationen ιcιl...4 linear anstei¬ gen, da das m FIG 1 dargestellte Stormodell auf additiven Stortermen beruht. Idealerweise weist bei einem Empfang eines Multitragersignals ms ohne ICI-Storungen die Summe der subtragerspezifischen Fehlerinformationen Δεl...n einen minimaler Wert sεmιn auf, wobei m einem idealen Kommunikationssystem ohne additiv überlagertes Gaußsches Rauschen - AWGN - und ohne Schatzfehler ΔH(f) für den Funkkanal FK der minimale Wert sεmj.r gegen Null geht. In realen Systemen weist der minimale Wert εmιn einen Wert ungleich Null auf. Bedingt durch das Phasenrauschen des der Hochfrequenz-Umsetzereinheit HFU angeordneten, lokalen Oszillators LO weisen die am Ausgang des Parallel-/Seπell-Wandlers PSW anliegenden Empfangssymbole esl...n bestimmte, nicht genau erfaßbare ICI-Storungen auf, welche m FIG 4 durch den Wert iciO dargestellt sind. Ausgehend von diesen nicht meßbaren ICI-Storungen iciO ergeben sich subtragerspezifische Fehlerinformationen Δεl...n, deren Summe ∑|Δεl...n| den Wert sεO ergeben, welcher ebenfalls m FIG 4 dargestellt ist, wobei sεO > sεmιn.
In FIG 4 ist der Schnittpunkt der m den empfangenen Empfangssymbolen esl...n enthaltenen und nicht naher bestimmbaren ICI-Storung iciO und die sich daraus ergebende Summe der subtragerspezifische Fehlerinformationen sεO = ∑| Δεl...n (iciO) | durch einen Punkt AP verdeutlicht. Ausgehend von diesem Punkt bzw. Ausgangspunkt AP werden erfmdungsgemaß m beschriebener Art und Weise - m den jeweiligen Referenz-Modulen RMl.4 - die empfangenen Empfangssymbole esl...n jeweils mit den vier unterschiedlichen Referenz-Stormformationen icil.4 bzw. Teststorungen icix beaufschlagt und anschließend die stonn- formationspezifischen Summen-Fehlermformationen sεl.4 ermit- telt. Gemäß FIG 4 stellen die erste und die dritte Referenz- Stormformation ιcιl,3 jeweils eine sehr kleine ICI-Storung mit jeweils umgekehrten Vorzeichen dar, während die zweite und die vierte Refernz-Störinformation ici2,4 jeweils eine relativ große ICI-Storung repräsentieren. Es sei ein linearer Zusammenhang zwischen den Referenz-Störinformationen icil...4 bzw. den daraus abgeleiteten Störsignalen icix und den daraus resultierenden störinformationspezifischen Summen-Fehlerinformationen sεl... angenommen. Der lineare Zusammenhang ist in der in FIG 4 dargestellten Fehlerkurve bzw. Korrekturfunktion durch eine eine Steigung S aufweisende lineare Kennlinie ∑|Δεl...n| verdeutlicht. Durch Berechnung der Steigung S der Korrekturfunktion kann aus den bekannten Ausgangsgrößen - hier aus den Referenz-Störinformationen icil...4 - und den mit Hilfe der Referenz-Module RMl..Λ bestimmten störinformations- spezifischen Summen-Fehlerinformationen sεl..Λ diejenige Kor- rekturinformation iciopt bestimmt werden, durch welche die Summe der subtragerspezifische Fehlerinformationen ∑|Δεl...n (iciopt) I den minimalen Wert sεmιn aufweist; d.h. mit Hilfe der bestimmten Korrekturinformation iciopt kann diejenige Störung icix erzeugt werden, durch welche die im empfan- genen OFDM-Signal vorhanden ICI-Störungen minimiert werden.
Die Korrekturinformation kann gemäß nachfolgender Berechnungsvorschrift aus den bekannten Größen abgeleitet werden:
(sεl + sε3)
**o = - 2 ( 1 )
. (sεl - sε3)
Asε = - '- ( 2 )
2
„ Δsε sεl - sε3 ici- icil - ici- ss__ = S£ + S * iciopt ( 4 )
S S4 = ^rmn ~ S * (7C/' 4 ~ '"opt ) ( 5 1
Aus den Gleichungen (1) bis (5) folgt
Figure imgf000020_0001
Figure imgf000021_0001
wobei icil, ιcι2 > 0
ιcι3, ιcι4 < 0
Befindet sich der Ausgangspunkt AP (iciO, sεO) im linken Ab- schnitt der Fehlerkurve bzw. Korrekturfunktion ∑|Δεl...n| bzw. im zweiten Quadranten des Koordinatensystems muß die oben aufgeführte Berechnungsvorschrift entsprechend angepaßt werden. Der Aufwand für die Berechnung der Korrekturinformation lciop ist vernachlassigbar, da diese nur einmal nach Empfang eines OFDM-Signals - nach Bestimmung der Empfangssymbole esl...n - berechnet wird.
Die berechnete Korrekturinformation ιcιopt wird an die Korrektureinheit KE weitergeleitet. Das empfangene OFDM-Signal ms bzw. die am Ausgang des Parallel-/Seπell-Wandlers PSW anlie- genden Empfangssymbole esl...n werden m der Verzogerungse - heit VE um die Zeitkonstante Δτ verzögert, wobei die Zeikon- stante Δτ so dimensioniert ist, daß die Empfangssymbole esl...n erst nach der Berechnung der Korrekturinformation ιcιopt und deren Weiterleitung an die Korrektureinheit KE an diese uber- mittelt werden. In der Korrektureinheit KE werden die verzögerten Empfangssymbole vesl...n m bereits beschriebener Art und Weise mit der optimierten Störung icix, additiv überlagert bzw. korrigiert. Die korrigierten Empfangssymbole ves'l...n werden anschließend der Entzerrereinheit EZ mit der mversen der Ubertragungsfunktion 1/H(f) des Funkkanals FK multipliziert und an den Demodulator DMOD weitergeleitet. Im Demodulator DMOD werden die entzerrten Empfangssymbole ves''l...n demoduliert und m einen digitalen Datenstrom di umgewandelt . Bei sehr großen ICI-Störungen im empfangenen OFDM-Signal können gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens auch die zwischen weiter entfernten Subtragern - z.B. zwischen den Subtragern st^, stx und st1+; - verursachten ICI-Störungen entzerrt werden. Zu diesem Zweck könnte ein interaktives Verfahren realisiert werden, bei dem in einem ersten Schritt die im Frequenzbereich unmittelbar benachbart angeordneten Subträger - hier die Subträger
Figure imgf000022_0001
stx und st1+ι - in beschriebener Art und Weise entzerrt werden. In einem zweiten Schritt werden nach dem gleichen Verfahren die durch die im Frequenzbereich weiter entfernt angeordneten Subträger - hier die Subträger st1-2, stx und st1+: - verursachten ICI-Störungen entzerrt. Je nach Notwen- digkeit kann das Iteration Verfahren auch auf im Frequenzbereich weiter entfernt angeordnete Subträger st1-b, stx, st1+b, wobei b > 1, ausgedehnt werden.
Weiterhin können bei sehr großen ICI-Störung die empfangenen Empfangssymbole esl...n sehr große Symbolfehler aufweisen. Beim Vergleich dieser fehlerhaften Empfangssymbole esl...n mit dem jeweils nächstbesten, den Sollwert repräsentierenden Modulationssymbol - auch als Schätzwert bezeichnet - können die Empfangssymbole esl...n mit den falschen Modulationssymbol verglichen werden, was zu erheblichen Fehlern bei der Berechnung der Summe der subtragerspezifische Fehlerinformationen
∑|Δεl...n| führt. Aus den fehlerhaft ermittelten störinformati- onspezifischen Summen-Fehlerinformationen sεl...4 = ∑|Δεl...n| würde eine falsche Korrekturinformation iciopt abgeleitet werden, durch welche im schlimmsten Fall eine Erhöhung der Bitfehler im demodulierten Datenstrom di verursacht wird.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Verfahrens - nicht dargestellt - ist eine Fehlerbehandlungsroutine - auch als Forward Error Correction, FEC bezeichnet - vorgesehen, durch welche der demodulierte Datenstro di auf eventuell auftretende Bitfehler untersucht wird. Gemäß dieser vorteilhaften Ausgestaltung des erfm- dungsgemaßen Verfahrens wird bei erkannten Bitfehlern e zu¬ satzlicher interaktiver Verfahrensschritt durchgeführt, m welchem die fehlerhaft erkannten Empfangssymbole korrigiert und mit Hilfe der korrigierten Empfangssymbole die Summe der subtragerspezifische Fehlermformationen ∑|Δεl.n| erneut gebildet wird. Diese Ausgestaltungsvariante ist insbesondere für hoherstufige Modulationsverfahren einsetzbar.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltungsvariante des erfmdungsge- maßen Verfahrens wird nur em Teil der aus dem empfangenen Multitragersignal ms abgeleiteten Empfangssymbole esl n für die Bestimmung der Korrekturinformation ιcιopt verwendet, wodurch der Aufwand für die Berechnung der Korrekturinformation ιcι0Dt und damit die Verzögerung des empfangenen Multitragersignals ms, d.h. die Verzogerungskonstante Δτ minimiert wird.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung wird das erfmdungs- gemaße Verfahren zusammen mit einer Fehlerbehandlungsroutine eingesetzt. Dabei erfolgt zuerst keine Entzerrung der ICI- Storungen im empfangenen Multitragersignal. In einem ersten Schritt wird zuerst eine Demodulierung des empfangenen Multitragersignal durchgeführt und anschließend der demodulierte Datenstrom di mit Hilfe der Fehlerbehandlungsroutine auf Bit- fehler untersucht. Erst wenn erkannte Bitfehler nicht mehr korrigierbar sind, wird das erfmdungsgemaße Verfahren durchgeführt, wobei erkannte Bitfehler, d.h. fehlerhafte Empfangssymbole esl...n bei der Bildung der stormformationspezifischen Summen-Fehlermformationen sεl. Λ = ∑|Δεl...n| nicht berucksich- tigt werden. Dies kann beispielsweise durch Ausblenden der fehlerhaften Subtrager stl...n bzw. Empfangssymbole esl n oder durch entsprechende Korrektur der fehlerhaften Empfangssymbols esl...n realisiert werden. Diese vorteilhafte Weiterbildung kann solange iterativ wiederholt werden, bis alle ICI- Störungen entzerrt sind. Gemäß einer alternativen Ausgestaltungsvariante des erfindungsgemäßen Verfahrens wird ausgehend von der in FIG 4 dargestellten Fehlerkurve die kleinste Summe εmιn der subtragerspezifische Fehlerinformationen ∑|Δεl...n| durch eine iterative Suche - mit definierter Schrittweite - mit Hilfe von zwei kleinen Referenz-Störinformationen icil, 3 bzw. Teststörungen ermittelt .

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Empfang eines mehrere frequenzdiskrete Subtrager (stl...n) aufweisenden Multitragersignals (ms) , m welches mit Hilfe eines Multitragerverfahrens m frequenzdiskrete, modulationsspezifische Modulationssymble umgewandelte Informationen eingefügt sind, wobei die einzelnen frequenzdiskreten Subtrager (stl...n) des über em Ubertragungsmedium (FK) übermittelten Multitrager- Signals (ms) jeweils durch im Frequenzbereich benachbart angeordnete Subtrager (stl...n) verursachte, subtragerspezifische Störungen (iciO) aufweisen, dadurch gekennzeichnet,
- daß die Subtrager (stl...n) des empfangenen Multitragersig- nals (ms) zusatzlich gezielt gestört werden,
- daß aus den zusatzlich gezielt gestörten Subtragern (stl...n) eine die subtragerspezifischen Störungen (iciO) repräsentierende Korrekturinformation (ιcιopt) abgeleitet wird, und
- daß die Subtrager (stl...n) des empfangenen Multitragersig- nals (ms) entsprechend der ermittelten Korrekturinformation
(ιcι0pt) korrigiert werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere unterschiedliche Teststorungen (icix) vorgesehen sind, wobei bei einer Teststorung (icix) die Subtrager (stl...n) durch eine konstante oder frequenzabhangige Stonn- formation (ιcιl...4) gezielt gestört werden.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
- daß aus dem empfangenen Multitragersignal (ms) die frequenzdiskreten Subtrager (stl...n) repräsentierende Empfangssymbole (esl...n) abgeleitet werden, - daß k unterschiedlich definierte Referenz-Stormfor ationen (ιcιl...4) vorgesehen sind, wobei jeweils für jede Referenz- Stormformation (icil..4) — (a) die Empfangssymbole (esl...n) der um jeweils zumindest einen Teil der Subtrager (st im Frequenzbereich be¬ nachbart angeordneten Subtrager (stj-i, st1+i) jeweils mit der Referenz-Stormformation (icil..4) gestört werden und anschließend die gestörten Empfangssymbole der benachbarten Subtrager (stj-i, st1+ι) als gezielte Teststorungen (ιcιx-ι, ιcιx+ι) dem Empfangssymbol (esl...n) des zusätzlich gestörten Subtrager (st additiv überlagert werden, — (b) daß die zusatzlich gezielt gestörten Empfangssymbole (es'l...n) jeweils mit dem nachstliegenden modulations- spezifischen Modulationssymbol verglichen werden und Abhängigkeit von den Vergleichsergebnissen subtragerspezifische Fehlerinformationen (Δεl...n) gebildet werden, und
— (c) aus den subtragerspezifischen Fehlermformationen
(Δεl...n) eine stormformationspezifische Summen-Fehle- r formation (sεl...k) gebildet wird,
- (d) daß aus den k Referenz-Stormformationen (ιcιl...k) und den k Summen-Fehlermformationen (sεl...k) die Korrekturinformation (ιcιopt) abgeleitet wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, - daß die aus dem empfangenen Multitragersignal (ms) abgeleiteten frequenzdiskreten Empfangssymbole (esl...n) solange verzögert oder zwischengespeichert werden, bis die Korrekturinformation (lciopt) bestimmt ist,
- (e) daß die verzögerten Empfangssymbole (vesl...n) der um je- weils einen Subtrager (stj im Frequenzbereich benachbart angeordneten Subtrager (sti-i, st1+1) jeweils mit der ermittelten Korrekturinformation (ιcιopt) korrigiert werden und anschließend dem verzögerten Empfangssymbol
(vesl...n) des Subtragers (st additiv überlagert werden.
5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß durch die k Referenz-Störinformationen (icil...k) und die k daraus abgeleiteten, störinformationspezifischen Summen-Feh- lerinformationen (sεl...k) eine Korrekturfunktion (KF) bestimmt ist, mit deren Hilfe die Korrekturinformation (iciopJ berechnet wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
- daß vier definierte Referenz-Störinformationen (icil..Λ ) vorgesehen sind, mit deren Hilfe die vier störinformations- spezifischen Summen-Fehlerinformationen (sεl...4) abgeleitet werden, - daß die Korrekturinformation (iciopt) durch
l P,
Figure imgf000027_0001
berechnet wird, wobei sεl...4 die vier Summen-Fehlerinformationen (sεl...4), und icil...4 die vier Referenz-Störinformationen (icil...4) repräsentieren.
7. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß, die Korrekturinformation (iciopt) im Rahmen einer iterativen Suche ermittelt wird, wobei die k Referenz-Störinformationen (icil...4) im Rahmen der iterativen Suche bestimmt werden und die Schritte (a) bis (c) wiederholt werden, bis ein minimaler Wert der störinformationspezifischen Summen- Fehlerinformationen (εmιn) ermittelt und daraus die Korrekturinformation (iciopt) abgeleitet wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzlich gezielt gestörten Empfangssymbole (es'l...n) vor dem Vergleich mit dem jeweils nächstliegenden modulati- onsspezifischen Modul tionssymbol jeweils in Abhängigkeit von frequenzselektiven Übertragungseigenschaften (H(f)) des Ubertragungsmediums (FK) entzerrt werden.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet,
- daß nach Durchführung der Schritte (a) bis (d) jeweils für jede Referenz-Störinformation (icil...4)
- (a1) die Empfangssymbole (esl...n) der um jeweils zumindest einen Teil der Subträger (st im Frequenzbereich ent- fernter angeordneten Subträger (sti-b, st1+b, wobei b >
1) jeweils mit der Referenz-Störinformation (icil...4) gestört werden und anschließend die gestörten Empfangssymbole als gezielte Teststörungen (icix_:, icix+i) dem Empfangssymbol (esl...n) des zusätzlich ge- störten Subtragers (st additiv überlagert werden, und -- anschließend die Schritte (b) bis (d) durchgeführt werden.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet,
- daß die mit den Korrekturinformationen (iciopt) korrigierten Empfangssymbole (ves'l...n) demoduliert werden,
- daß mit Hilfe von in die übermittelten Informationen eingefügten Fehlererkennungs-Informationen in den demodulierten EmpfangsSymbolen (di) Fehler erkannt und erkannte, fehlerhafte Empfangssymbole (es'l...n, es''l...n) korrigiert werden,
- daß bei erkannten Fehlern die Schritte (b) bis (d) erneut durchgeführt werden, wobei für die Ermittlung der Korrekturinformation (iciopt) die korrigierten Empfangssymbole (es'l...n, es''l...n) verwendet werden.
11. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Multitragerverfahren durch ein OFDM-Übertragungsver- fahren - Orthogonal Frequency Division Multiplexing - oder durch ein auf diskreten Multitönen - DMT - basierendes Übertragungsverfahren realisiert ist.
12. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Ubertragungsmedium als drahtloser Funkkanal oder lei- tungs- oder drahtgebundener Übertragungskanal ausgestaltet ist .
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Informationen über Energieversorgungsleitungen übermittelt werden.
14. Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
- daß das empfangene Multitragersignal (ms) demoduliert wird,
- daß mit Hilfe einer Fehlerbehandlungsroutine im demodulierten Multitragersignal (di) enthaltene Fehler erkannt und korrigiert werden,
- daß in Abhängigkeit von der Anzahl und der Korrigierbarkeit der Fehler das Verfahren zum gezielten Stören des empfangenen Multitragersignals (ms) durchgeführt wird.
15. Empfangsanordnung zum Empfang eines mehrere frequenzdiskrete Subträger (stl...n) aufweisenden Multitragersignals (ms), in welches mit Hilfe eines Multitragerverfahrens in frequenzdiskrete Modulationssymble umgewandelte Informationen eingefügt sind, wobei die einzelnen frequenzdiskreten Subträger (stl...n) des über ein Ubertragungsmedium (FK) übermittelten Multitragersignals (ms) jeweils durch im Frequenzbereich benachbart an- geordnete Subtrager (stl...n) verursachte, subtragerspezifische Störungen (iciO) aufweisen, dadurch gekennzeichnet,
- daß Stormittel (RM1...4) zur zusatzlichen, gezielten Störung des empfangenen Multitragersignals (ms) vorgesehen sind,
- daß Mittel (ASW) zur Ableitung einer die subtragerspezifI- schen Störungen (iciO) repräsentierenden Korrekturinformation (lciopt) aus den zusätzlich gezielt gestörten Subtragern (stl...n, es ' l...n, es ' ' l...n) angeordnet sind, - daß Mittel (KE) zur Korrektur der frequenzdiskreten Subtrager (stl...n, vesl...n) entsprechend der ermittelten Korrekturinformation (lciopt) vorgesehen sind.
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