WO2008058840A1 - Vorrichtung und verfahren zum erzeugen eines signals um das par in einem mehrträgersystem zu reduzieren - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zum erzeugen eines signals um das par in einem mehrträgersystem zu reduzieren Download PDF

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WO2008058840A1
WO2008058840A1 PCT/EP2007/061437 EP2007061437W WO2008058840A1 WO 2008058840 A1 WO2008058840 A1 WO 2008058840A1 EP 2007061437 W EP2007061437 W EP 2007061437W WO 2008058840 A1 WO2008058840 A1 WO 2008058840A1
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WO
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signal
subcarriers
coefficients
reduction
limited
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PCT/EP2007/061437
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French (fr)
Inventor
Bernd Hassler
Björn JELONNEK
Gunter Wolff
Original Assignee
Nokia Siemens Networks Gmbh & Co. Kg
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00—Modulated-carrier systems
    • H04L27/26—Systems using multi-frequency codes
    • H04L27/2601—Multicarrier modulation systems
    • H04L27/2614—Peak power aspects
    • H04L27/2618—Reduction thereof using auxiliary subcarriers
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00—Modulated-carrier systems
    • H04L27/26—Systems using multi-frequency codes
    • H04L27/2601—Multicarrier modulation systems
    • H04L27/2614—Peak power aspects
    • H04L27/2623—Reduction thereof by clipping

Definitions

  • the invention relates to a device for generating a reduction signal for a signal having a plurality of subcarriers according to claim 1 and a corresponding method according to claim 14.
  • Orthogonal Frequency Division Multiplexing and Orthogonal Frequency Division Multiple Access (OFDMA) based cellular standards are multi-carrier systems.
  • the combination of the individual carriers creates a signal whose maximum instantaneous power significantly exceeds the average power.
  • modulation techniques such as Quadrature Phase Shift Keying (QPSK), Phase Shift Keying (8PSK) or Quadrature Amplitude Modulation (16QAM) with more than two possible information states per transmit symbol can be used to modulate the different carriers used ,
  • QPSK Quadrature Phase Shift Keying
  • 8PSK Phase Shift Keying
  • (16QAM Quadrature Amplitude Modulation
  • the maximum instantaneous power of a transmission signal can therefore be significantly higher than the mean value of the transmission power in the case of multi-carrier systems.
  • the ratio of maximum to average transmission power is referred to as Peak to Average Ratio (PAR> 1) or Peak to Average Power Ratio (PAPR> 1).
  • DE10219318A1 deals with a method for forming a carrier-frequency output signal from a plurality of sub-signals of a base frequency band. Each sub-signal is amplitude-limited in a main branch. In addition, for each sub-signal in a parallel sub-branch, estimated values are determined with which the amplitude limitation in the main branch is controlled.
  • DE19838295A1 describes a multi-carrier transmission method for the parallel transmission of information in the form of a signal on a plurality of subchannels.
  • a threshold decision subchannels which are excluded from an information transmission are each given a correction function such that a ratio between a peak value of the signal and an effective value of the signal is minimized or at least reduced.
  • EP1248429A2 describes a DMT (Discrete Multitone) modulation method with which the ratio of maximum to average transmission power of a signal to be transmitted can be reduced. For this purpose, an experimental value of a limit prevention signal is initially determined and it is determined whether the limit-prevention signal is suitable for limiting the signal to be transmitted. If this is not the case, it will
  • Limiting prevention signal changed until it is suitable for limiting the signal to be transmitted.
  • the finally suitable limit prevention signal is transmitted in idle subcarriers of the signal to be transmitted in order to lower the power peaks of the signal to be transmitted.
  • An iteration loop is used to determine the appropriate limit prevention signal. However, this can lead to different signal delays because it is not known from the outset how often the iteration loop will be traversed.
  • An object of the present invention is now to provide an apparatus and a method for generating a reduction nals for a signal having a plurality of subcarriers, wherein the reduction signal may be for forming a reduced signal from the signal having a plurality of subcarriers.
  • An essential idea of the invention is to limit a signal to be reduced with a plurality of subcarriers, in particular the amplitude of the signal, to calculate coefficients for unused subcarriers of the signal from the limited signal, and to generate a reduction signal with the aid of these coefficients the original signal, ie the signal to be reduced, can be combined in order to reduce the peak values and thus the PAR of the signal to be reduced.
  • a frequency-selective limitation of a signal in the baseband can be achieved, which is much more efficient in comparison to conventional limiting methods, in particular for multi-carrier systems such as OFDM and OFDMA transmission systems.
  • transmission signals in the digital complex baseband can be limited in amplitude and the maximum values of the transmission power can be reduced more than is possible with the conventional methods explained in the introduction, in particular without disturbing losses in the signal quality.
  • the signal in particular be a transmission signal of a multiple carrier system in which higher Current modulation methods, such as QPSK, 8PSK or 16QAM are used with more than two possible information states per transmit symbol. It may, for example, be a signal in the complex baseband of a transmission system.
  • the signal has a plurality of subcarriers. Some of the subcarriers are used for information transmission, while the other subcarriers are unused, that is, not used for information transmission.
  • the present invention allows generation of a reduction signal by projecting a clipped signal onto the unused subcarriers.
  • other educational regulations may be used that result in a greater reduction in peak values. It is not necessary to use an iteration loop for determining the reduction signal, which is executed until a reduced signal no longer undergoes any change by trimming and thus no longer exceeds a threshold value specified when limiting. Instead, a fixed number of reduction stages with constant signal delay can be used. According to the present invention, a different threshold is allowed in each reduction stage. Also, the educational requirements for the reduction signal or the coefficients of reduction level to reduction stage may differ.
  • the invention now relates to an apparatus for generating a reduction signal for a signal having a plurality of subcarriers, comprising: a limiter adapted to generate a limited signal from the signal having a plurality of subcarriers;
  • a coefficient determiner configured to determine from the limited signal coefficients for unused subcarriers of the signal having a plurality of subcarriers
  • a signal generator configured to generate from the coefficients the reduction signal associated with the Signal can be combined to form a reduced signal.
  • the apparatus may further include a combiner configured to combine the signal with the reduction signal to form the reduced signal.
  • the combiner can be designed, for example, as an adder.
  • the coefficient determiner may be configured to weight the coefficients with weighting factors. By means of the weighting factors, the accuracy of the reduction can be adjusted.
  • the signal may be a modulated signal having more than two possible states of information per symbol.
  • the coefficient determiner can be designed to determine the coefficients by a symbol-by-symbol projection of the limited signal.
  • the coefficient determiner can determine the coefficients and the signal generator can determine the reduction signal in each case based on predetermined algorithms or formulas.
  • the coefficient determiner may be configured to provide a coefficient for the k-th unused subcarrier according to the formula: N
  • the signal generator may be configured to generate the reduction signal according to the formula:
  • the coefficient determiner may be configured to extract the coefficients from the limited one
  • the coefficient determiner may be configured to determine the coefficients by means of a matrix operation of the signal and the limited signal.
  • the limiter may have an adjustable limiting threshold, with which the limit of the signal is adjustable.
  • the limiting threshold thus defines how much the signal can be limited.
  • the device according to the invention is particularly suitable for use in OFDM and OFDMA-based communication systems and can bring about a substantial reduction of the PAR and PAPR, whereby the requirements for transmission amplifiers with regard to complexity and power consumption are lower than in the case of conventional systems with high PAR and PAPR.
  • Another embodiment of the invention relates to a system for generating a time domain signal from complex input symbols, comprising:
  • a converter configured to transform the complex input symbols according to a predetermined transformation into a signal having a plurality of subcarriers
  • a device for generating a reduction signal for a signal having a plurality of subcarriers according to the invention which is supplied with the signal having a plurality of subcarriers for forming a reduced signal, wherein the reduced signal corresponds to the time domain signal.
  • the system may further comprise another device according to the invention for generating a reduction signal, wherein the devices are connected in series.
  • another device according to the invention for generating a reduction signal, wherein the devices are connected in series.
  • the predetermined transformation can be an inverse Fourier transformation or an inverse fast Fourier transformation IFFT (Inverse Fast Fourier Transformation).
  • the system may be an OFDM or OFDMA based transmission system.
  • a further embodiment of the invention relates to a method for generating a reduction signal for a signal having a plurality of subcarriers, comprising the following steps:
  • the approach according to the invention makes it possible, in a particularly advantageous manner and without disrupting the signal quality, to limit the amplitude of transmission signals in the digital complex baseband and to reduce the maximum values of the transmission power more than is possible with conventional methods.
  • the inventive method also offers the advantage that no additional FFT and IFFT transformations are required.
  • the inventive approach allows the use of low-power and thus cost-effective amplifier to achieve a predetermined average output power without disturbing loss of signal quality.
  • Fig. 1 is a block diagram of a UMTS transmission system
  • FIG. 2 shows a block diagram of another OFDM-based sender system
  • FIG. 3 is a block diagram of another transmission system
  • FIG. 4 is a block diagram of a system including a device according to an embodiment of the invention.
  • FIG. 5 shows a block diagram of a system having a device according to a further exemplary embodiment of the invention.
  • Fig. 6 is a block diagram of a system according to another embodiment of the invention.
  • FIG. 1 illustrates, very much simplified, a transmission system based on the UMTS (Universal Mobile Telecommunications System) example. In particular, a simplified representation of a generation of a transmission signal is also shown.
  • UMTS Universal Mobile Telecommunications System
  • a signal to be transmitted is present in the complex baseband as an input signal.
  • a baseband clipping 134 limits the maximum power of the signal to be transmitted.
  • the bandwidth of the signal is limited by a RRC (Root Raised Cosine) filter and brought by further interpolation filter to a higher sampling rate of a digital intermediate frequency IF (Intermediate Frequency).
  • the signal undergoes a frequency offset.
  • Several complex baseband signals can be superimposed on the intermediate frequency, as indicated in FIG. 1 by a plurality of digital frequency converters.
  • the signal undergoes a further interpolation or a further limitation in the intermediate frequency, and possibly another interpolation in a further block 150, Digital / analog conversion and modulation to the actual high frequency RF (radio frequency).
  • FIG. 1 two different placement possibilities of limiting the transmission signal are shown in FIG. They differ essentially in their type of distortion of the RF output signal.
  • the baseband limiter 134 can greatly distort the useful signal in the band and thus leads to an increase of the EVM, due to the subsequent RRC filters it influences the neighboring bands only insignificantly.
  • the RRC filter forms linear combinations of the limited payload, thereby increasing the maximum signal amplitude that occurs.
  • the intermediate frequency limit 138 guarantees the maximum signal amplitude, but produces strong interference in the adjacent bands, also called ACLR (Adjacent Channel Leakage Ratio).
  • the rectangular limiting as well as the circular limiting can be used.
  • the in-phase and quadrature components of the complex signal are independently limited.
  • the magnitude of the complex baseband signal does not exceed a maximum value.
  • the complex IQ baseband signal received by baseband limiter 134 is from IFFT-210 transformed complex input symbols.
  • a temporal guard interval is inserted between the symbols in a block 232.
  • a disadvantage of the baseband limiting namely the increase of the maximum signal amplitude by the following RRC filter and the further interpolation, can be achieved by a preliminary Calculation of the expected signal overshoot and a corresponding limitation of the baseband signal can be avoided. This achieves a reduction of the PAR with the same EVM.
  • the error is distributed uniformly over the entire baseband and spectrally shaped by the subsequent transmission filters. Especially in the case of higher-valued modulation methods, the error tolerance in the baseband is lower and the effectiveness of this method diminishes because it narrows the scope for signal deviations which are intended to bring about a reduction in the maximum instantaneous power.
  • FIG. 3 shows a simplified representation of the principle of interpolating limiting, ie the generation of a limited transmission signal with subcarrier-specific error weighting.
  • a time signal is generated from the input symbols by means of IFFT. This is subjected to a baseband boundary 134.
  • the modified time signal is transformed back with an FFT. By clipping the original symbols were falsified.
  • the output signal is composed of the input signal multiplied by wk and the errored signal multiplied by (1-wk).
  • the device 400 shows a system with a device 400 for reducing a signal having a plurality of subcarriers.
  • the device 400 is configured to receive the signal to be reduced and to output a reduced signal. Compared to the signal to be reduced, the reduced signal may be limited in amplitude. Preferably, peak values of the signal to be reduced are reduced in the reduced signal.
  • the device 400 has a limiter 402, a coefficient determiner 404 and a signal generator 406.
  • the device 400 may include a combiner 408.
  • the limiter 402 is configured to receive the signal to be reduced with a plurality of subcarriers, to generate from the received signal a limited signal (S), a so-called clipped signal, and to provide it to the coefficient determiner 404.
  • the limiter 402 may be a known clipping block that is configured to limit the maximum power of the signal.
  • the coefficient determiner 404 is designed to receive the limited signal S and to determine from the limited signal coefficients C K for unused subcarriers of the signal. According to this embodiment, a separate coefficient C ⁇ is determined for each unused subcarrier of the signal. For subcarriers used no coefficient is determined. Alternatively, coefficients can only be determined for selected unused subcarriers.
  • the coefficient Tenermittler 404 is further configured to provide the coefficients C R to the signal generator 406.
  • the signal generator 406 is designed to receive the coefficients C ⁇ ZU and to generate and provide a reduction signal X n from the received coefficients.
  • the device 400 has a combiner 408 in the form of an addition circuit, which is designed to add the reduction signal X n to the signal and in this way to generate a reduced signal from the signal provided by the device 400 or can be issued.
  • the device 400 is part of a system configured to receive complex input symbols and output a time domain signal.
  • the system has a converter 410, which is designed to receive the complex input symbols and to generate the time domain signal from the input symbols by means of a suitable transformation.
  • the converter 410 is further configured to provide the time domain signal as a signal to the device 400.
  • the system is a transmission system according to an OFDM or OFDMA based mobile standard.
  • the converter 410 is designed to perform an inverse fast Fourier transformation IFFT.
  • IFFT inverse fast Fourier transformation
  • the signal to be reduced can be a complex IQ baseband signal, which is determined from IFFT-transformed complex symbols.
  • a temporal guard interval (not shown in FIG. 4) can be inserted between the symbols.
  • the limiter 402 is configured to perform baseband limiting.
  • the signal generator 406 is configured to reduce the signal k from these coef ⁇ coefficient C X n
  • a threshold may be varied in the limiter 402 to achieve optimal reduction. Further, the coefficient coef ⁇ can be provided with respective weighting factors. Depending on the circumstances, both the
  • Threshold and the weighting factors to be fixed or variable, for example, to be adjusted during operation.
  • the coefficient C can ⁇ using other formulas, algorithms or other methods, for example, calculated matrix operations or determined ⁇ the.
  • Fig. 5 shows a further embodiment of the system shown in Fig.l.
  • the coefficient determiner 404 is configured to receive both the limited signal S and the signal to be limited.
  • the coefficient determiner 404 is configured to receive both the limited signal S and the signal to be limited.
  • the reduction of the peak values of the signal thus takes place with additional consideration of the unlimited signal.
  • Fig. 6 shows another embodiment of the system according to the present invention.
  • the system is configured to generate and output from the complex input symbols a time domain signal that has been reduced in two or more stages.
  • the system includes a transducer 410 and two or more devices 400 connected in series.
  • the converter 410 is configured to perform an IFFT over the complex input symbols to generate and provide the signal to a first device 400.
  • the first device 400 which may be any of the devices 400 described above, is configured to receive the signal and provide it as a reduced signal to the second device 400.
  • the second device 400 may be any of the devices 400 described above. That is, the cascaded devices 400 may be identical or different.
  • the second device 400 is configured to receive and again reduce the reduced signal from the first device 400.
  • each device 400 each corresponding to a PAPR reduction block, a limiting threshold and a weighting of the coefficients may be selected individually.
  • a number of the cascaded devices 400 are not limited and can be chosen depending on the situation.
  • the present invention has been described with reference to mobile radio transmission systems, but is not limited to such systems. Rather, the inventive approach can be used for all systems in which a limitation of a signal is desired.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Signal Processing (AREA)
  • Transmitters (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (400) zum Erzeugen eines Reduktionssignals für ein Signal mit einer Mehrzahl von Unterträgern, umfassend: einen Begrenzer (402), der ausgebildet ist, um aus dem Signal mit einer Mehrzahl von Unterträgern ein begrenztes Signal (S) zu erzeugen; einen Koeffizientenermittler (404), der ausgebildet ist, um aus dem begrenzten Signal Koeffizienten (CK) für ungenutzte Unterträger des Signals mit einer Mehrzahl von Unterträgern zu bestimmen; und einen Signalgenerator (406), der ausgebildet ist, um aus den Koeffizienten das Reduktionssignal (Xn) zu generieren, das mit dem Signal kombiniert werden kann, um ein reduziertes Signal zu bilden. Der Koeffizientenermittler ist ausgebildet um die begrentzten Signale auf eine K-te Basis Formula (1) zu projezieren.

Description

Beschreibung
VORRICHTUNG UND VERFAHREN ZUM ERZEUGEN EINES SIGNALS UM DAS PAR IN EINEM
MEHRTRÄGERSYSTEM ZU REDUZIEREN
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Erzeugen eines Reduktionssignals für ein Signal mit einer Mehrzahl von Unterträgern gemäß Anspruch 1 und ein entsprechendes Verfahren gemäß Anspruch 14.
Bei OFDM- (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) und OFDMA- (Orthogonal Frequency Division Multiple Access) basierten Mobilfunkstandards handelt es sich um Mehrfachträgersysteme. Durch die Kombination der Einzelträger entsteht ein Signal, dessen maximale Augenblicksleistung die mittlere Leistung deutlich übersteigt. Hinzu kommt, daß auch höherwertige Modulationsverfahren, wie beispielsweise QPSK (Quadrature Phase Shift Keying) , 8PSK (Phase Shift Keying) oder 16QAM (Quadrature Amplitude Modulation) mit mehr als zwei möglichen Informationszuständen pro Sendesymbol verwendet werden können, um die verschiedenen verwendeten Träger zu modulieren. Bei diesen Modulationsverfahren wird im Einzelträger auf eine Konstanz der momentanen Sendeleistung zugunsten höherer Datenübertragungsraten verzichtet.
Je nach Modulationsverfahren und Kombination der Einzelträger kann daher bei den Mehrfachträgersystemen die maximale augenblickliche Leistung eines Sendesignals wesentlich über dem Mittelwert der Sendeleistung liegen. Das Verhältnis von maxi- maier zu mittlerer Sendeleistung wird als Peak to Average Ratio (PAR >1) oder Peak to Average Power Ratio (PAPR >1) bezeichnet. Ein Problem besteht nun darin, dass bei höherem PAR der Sendeverstärker eines Sendesystems beträchtliche Aussteuerreserven vorhalten muss, um nichtlineare Verzerrungen des Sendesignals beispielsweise aufgrund von Begrenzungs- bzw.
Clipping-Effekten zu vermeiden. Dadurch werden die Komplexität und der Leistungsverbrauch des Verstärkers erhöht und der Wirkungsgrad des Gesamtsystems verringert. Die DE10219318A1 befasst sich beispielsweise mit einem Verfahren zur Bildung eines trägerfrequenten Ausgangssignals aus mehreren Teilsignalen eines Basisfrequenzbands. Jedes Teil- signal wird in einem Hauptzweig amplitudenbegrenzt. Zudem werden für jedes Teilsignal in einem parallelen Nebenzweig Schätzwerte ermittelt, mit denen die Amplitudenbegrenzung im Hauptzweig gesteuert wird.
Die DE19838295A1 beschreibt ein Multiträgerübertragungsver- fahren zum parallelen Übertragen von Informationen in Form eines Signals auf einer Mehrzahl von Subkanälen. Mittels einer Schwellwertentscheidung wird Subkanälen, die von einer Informationsübertragung ausgeschlossenen sind, jeweils eine Korrekturfunktion derart aufgegeben, dass ein Verhältnis zwischen einem Spitzenwert des Signals und einem Effektivwert des Signals minimiert oder zumindest vermindert wird.
Die EP1248429A2 beschreibt ein DMT (Discrete Multitone) - Modulationsverfahren, mit dem sich das Verhältnis von maximaler zu mittlerer Sendeleistung eines zu sendenden Signals reduziert lässt. Dazu wird anfangs ein Versuchswert eines Be- grenzungsverhütungssignals bestimmt und ermittelt, ob das Be- grenzungsverhütungssignal zur Begrenzung des zu sendenden Signals geeignet ist. Ist dies nicht der Fall, so wird das
Begrenzungsverhütungssignal solange verändert, bis es zur Begrenzung des zu sendenden Signals geeignet ist. Das letztendlich geeignete Begrenzungsverhütungssignal wird in ungenutzten Unterträgern des zu sendenden Signals übertragen, um die Leistungsspitzenwerte des zu sendenden Signals abzusenken. Zur Ermittlung des geeigneten Begrenzungsverhütungssignals wird eine Iterationsschleife verwendet. Dies kann jedoch zu unterschiedlichen Signalverzögerungen führen, da nicht von vornherein bekannt ist, wie oft die Iterationsschleife durch- laufen wird.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es nun, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Erzeugen eines Reduktionssig- nals für ein Signal mit einer Mehrzahl von Unterträgern vorzuschlagen, wobei das Reduktionssignal zum Bilden eines reduzierten Signals aus dem Signal mit einer Mehrzahl von Unterträgern dienen kann.
Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung zum Erzeugen eines Reduktionssignals für ein Signal mit einer Mehrzahl von Unterträgern gemäß Anspruch 1 und ein entsprechendes Verfahren gemäß Anspruch 14 gelöst. Weitere Ausgestaltungen der Erfin- düng ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
Ein wesentlicher Gedanke der Erfindung besteht darin, ein zu reduzierendes Signal mit einer Mehrzahl von Unterträgern zu begrenzen, insbesondere die Amplitude des Signals, aus dem begrenzten Signal Koeffizienten für ungenutzte Unterträger des Signals zu berechnen und mit Hilfe dieser Koeffizienten ein Reduktionssignal zu erzeugen, das mit dem ursprünglichen Signal, also dem zu reduzierenden Signal, kombiniert werden kann, um die Spitzenwerte und damit das PAR des zu reduzie- renden Signals zu verringern. Dadurch kann insbesondere eine frequenzselektive Begrenzung eines Signals im Basisband erzielt werden, was im Vergleich zu herkömmlichen Begrenzungsmethoden wesentlich effizienter insbesondere für Multiträger- systeme wie OFDM- und OFDMA-Sendesysteme ist. Vor allem kön- nen mit der Erfindung Sendesignale im digitalen komplexen Basisband in der Amplitude begrenzt und die Maximalwerte der Sendeleistung stärker reduziert werden, als es mit den herkömmlichen eingangs erläuterten Verfahren möglich ist, insbesondere ohne störende Einbußen der Signalqualität.
Reduktion bzw. Begrenzung (engl, clipping) eines Signals im Sinne der vorliegenden Erfindung bedeutet, dass Spitzenwerte des Signals und somit das Verhältnis von maximaler zu mittlerer Sendeleistung des Signals reduziert werden. Das reduzier- te Signal entspricht somit dem ursprünglichen Signal, kann jedoch in der Amplitude und in der Sendeleistung reduziert sein. Bei dem Signal kann es sich insbesondere um ein Sendesignal eines Mehrfachträgersystems handeln, in dem höherwer- tige Modulationsverfahren, wie beispielsweise QPSK, 8PSK oder 16QAM mit mehr als zwei möglichen Informationszuständen pro Sendesymbol verwendet werden. Es kann sich beispielsweise um ein Signal im komplexen Basisband eines Sendesystems handeln. Das Signal weist eine Mehrzahl von Unterträgern auf. Einige der Unterträger werden zur Informationsübertragung genutzt, während die übrigen Unterträger ungenutzt sind, das heißt, nicht zur Informationsübertragung verwendet werden.
Die vorliegende Erfindung ermöglicht eine Erzeugung eines Reduktionssignals durch eine Projektion eines geclippten Signals auf die ungenutzten Unterträger. Alternativ können auch andere Bildungsvorschriften eingesetzt werden, die eine stärkere Reduktion der Spitzenwerte zur Folge haben. Es ist nicht erforderlich, zur Bestimmung des Reduktionssignals eine Iterationsschleife zu verwenden, die solange ausgeführt wird, bis ein reduziertes Signal durch ein Beschneiden keine Veränderung mehr erfährt und damit einen beim Begrenzen vorgegebenen Schwellwert nicht mehr übersteigt. Stattdessen kann eine fest vorgegebene Anzahl von Reduktionsstufen mit konstanter Signalverzögerung verwendet werden. Gemäß der vorliegenden Erfindung ist in jeder Reduktionsstufe ein anderer Schwellwert zulässig. Auch können sich die Bildungsvorschriften für das Reduktionssignal bzw. die Koeffizienten von Reduktions- stufe zu Reduktionsstufe unterscheiden.
Die Erfindung betrifft nun gemäß einer Ausführungsform eine Vorrichtung zum Erzeugen eines Reduktionssignals für ein Signal mit einer Mehrzahl von Unterträgern, umfassend: - einen Begrenzer, der ausgebildet ist, um aus dem Signal mit einer Mehrzahl von Unterträgern ein begrenztes Signal zu erzeugen;
- einen Koeffizientenermittler, der ausgebildet ist, um aus dem begrenzten Signal Koeffizienten für ungenutzte Unter- träger des Signals mit einer Mehrzahl von Unterträgern zu bestimmen; und
- einen Signalgenerator, der ausgebildet ist, um aus den Koeffizienten das Reduktionssignal zu generieren, das mit dem Signal kombiniert werden kann, um ein reduziertes Signal zu bilden .
Gemäß einer Ausführungsform kann die Vorrichtung ferner einen Kombinierer aufweisen, der ausgebildet ist, um das Signal mit dem Reduktionssignal zu kombinieren, um das reduzierte Signal zu bilden. Der Kombinierer kann beispielsweise als Addierer ausgebildet sein.
Der Koeffizientenermittler kann ausgebildet sein, um die Koeffizienten mit Gewichtungsfaktoren zu gewichten. Mit Hilfe der Gewichtungsfaktoren kann die Genauigkeit der Reduktion eingestellt werden.
Bei dem Signal kann es sich um ein moduliertes Signal mit mehr als zwei möglichen Informationszuständen pro Symbol handeln. Ferner kann der Koeffizientenermittler ausgebildet sein, um die Koeffizienten durch eine symbolweise Projektion des begrenzten Signals zu bestimmen. Hierbei können der Koef- fizientenermittler die Koeffizienten und der Signalgenerator das Reduktionssignal jeweils basierend auf vorbestimmten Algorithmen oder Formeln ermitteln. Insbesondere kann der Koeffizientenermittler gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ausgebildet sein, um die Koeffizienten durch eine symbolweise Projektion des begrenzten Signals, umfassend N Abtastwerte für ein Symbol Sn; n = 1 ... N, auf die k-te Basisfunktion
die dem k-ten ungenutzten Unterträger zugeordnet ist, zu bestimmen .
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann der Koeffizientenermittler ausgebildet sein, um einen Koeffizien- ten für den k-ten ungenutzten Unterträger gemäß der Formel: N
C* = - ∑ Sπ-e2^'^1!^1, 1 ≤ k ≤ N
N n=1
zu berechnen.
Ferner kann gemäß einer Ausführungsform der Erfindung der Signalgenerator ausgebildet sein, um das Reduktionssignal gemäß der Formel:
Xf, " L w-e N , π- 1... N k-uftusect
zu berechnen.
Gemäß einer Ausführungsform kann der Koeffizientenermittler ausgebildet sein, um die Koeffizienten aus dem begrenzten
Signal und dem Signal zu bestimmen. Insbesondere kann der Koeffizientenermittler ausgebildet sein, um die Koeffizienten mittels einer Matrixoperation aus dem Signal und dem begrenzten Signal zu bestimmen.
Ferner kann der Begrenzer einen einstellbaren Begrenzungs- Schwellwert aufweisen, mit dem die Begrenzung des Signals einstellbar ist. Der Begrenzungs-Schwellwert definiert also, wie stark das Signal begrenzbar ist.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung eignet sich vor allem zum Einsatz in OFDM- und OFDMA-basierten Kommunikationssystemen und kann eine wesentliche Verringerung des PAR und PAPR bewirken, wodurch die Anforderungen an Sendeverstärker hin- sichtlich Komplexität und Leistungsverbrauch weniger hoch ausfallen als bei herkömmlichen Systemen mit hohem PAR und PAPR. Eine weitere Ausführungsform der Erfindung betrifft ein System zum Erzeugen eines Zeitbereichsignals aus komplexen Eingangssymbolen, umfassend:
- einen Wandler, der ausgebildet ist, um die komplexen Ein- gangssymbole gemäß einer vorbestimmten Transformation in ein Signal mit einer Mehrzahl von Unterträgern zu transformieren; und
- eine Vorrichtung zum Erzeugen eines Reduktionssignals für ein Signal mit einer Mehrzahl von Unterträgern gemäß der Erfindung, der das Signal mit einer Mehrzahl von Unterträgern zum Bilden eines reduzierten Signals zugeführt wird, wobei das reduzierte Signal dem Zeitbereichsignal entspricht .
Das System kann ferner eine weitere erfindungsgemäße Vorrichtung zum Erzeugen eines Reduktionssignals aufweisen, wobei die Vorrichtungen in Reihe geschaltet sind. Durch eine Kaska- dierung mehrerer PAPR-Reduktionsblöcke, in Form der erfindungsgemäßen Vorrichtungen, kann eine weitere Verbesserung des PAPR erreicht werden.
Bei der vorbestimmten Transformation kann es sich um eine in- verse Fouriertransformation bzw. um eine inverse schnelle Fouriertransformation IFFT (Inverse Fast Fourier Transforma- tion) handeln. Bei dem System kann es sich um ein OFDM- oder OFDMA-basiertes Sendesystem handeln.
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erzeugen eines Reduktionssignals für ein Signal mit einer Mehrzahl von Unterträgern, das folgende Schritte umfasst :
- Erzeugen eines begrenzten Signals aus dem Signal mit einer Mehrzahl von Unterträgern;
- Bestimmen von Koeffizienten für ungenutzte Unterträger des Signals mit einer Mehrzahl von Unterträgern aus dem begrenzten Signal; und - Generieren eines Reduktionssignals aus den Koeffizienten, das mit dem Signal mit einer Mehrzahl von Unterträgern kombiniert werden kann, um ein reduziertes Signal zu erhalten.
Der erfindungsgemäße Ansatz ermöglicht auf besonders vorteilhafte Weise und ohne störende Einbußen der Signalqualität, Sendesignale im digitalen komplexen Basisband in der Amplitude zu begrenzen, und die Maximalwerte der Sendeleistung stärker zu reduzieren, als dies mit herkömmlichen Verfahren mög- lieh ist.
Das erfindungsgemäße Verfahren bietet zudem den Vorteil, dass keine zusätzlichen FFT- und IFFT-Transformationen erforderlich sind.
Durch die Ausnutzung eines größeren Spielraumes für Signalabweichungen ist es möglich, bei gleichem Fehler-Vektor-Betrag EVM (Error-Vector Magnitude) eine Verringerung des PAR erzielt. Dieser Spielraum vergrößert sich vor allem bei Mobil- funksystemen mit höherwertigen Modulationsverfahren.
Der erfindungsgemäße Ansatz ermöglicht den Einsatz leistungsarmer und damit kostengünstiger Verstärker, um eine vorgegebene mittlere Ausgangsleistung ohne störende Einbußen der Signalqualität zu erzielen.
Weitere Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den in den Zeichnungen dargestellten Ausfüh- rungsbeispielen .
In der Beschreibung, in den Ansprüchen, in der Zusammenfassung und in den Zeichnungen werden die in der hinten angeführten Liste der Bezugszeichen verwendeten Begriffe und zu- geordneten Bezugszeichen verwendet. Die Zeichnungen zeigen in:
Fig. 1 ein Blockschaltbild eines UMTS-Sendesystems;
Fig. 2 ein Blockschaltbild eines weiteren OFDM-basierten Sen- desystems;
Fig. 3 ein Blockschaltbild eines weiteren Sendesystems;
Fig. 4 ein Blockschaltbild eines Systems mit einer Vorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Fig. 5 ein Blockschaltbild eines Systems mit einer Vorrich- tung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung; und
Fig. 6 ein Blockschaltbild eines Systems gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Im Folgenden können gleiche und/oder funktional gleiche Elemente mit dem gleichen Bezugszeichen versehen sein.
Fig. 1 stellt, stark vereinfacht, ein Sendesystem anhand des Beispiels UMTS (Universal Mobile Telecommunications System) dar. Insbesondere ist auch eine vereinfachte Darstellung einer Erzeugung eines Sendesignals gezeigt.
Ein zu sendendes Signal liegt hierbei im komplexen Basisband als Eingangssignal vor. Ein Basisbandbegrenzer (Baseband Clipping) 134 schränkt die maximale Leistung des zu sendenden Signals ein. In einem anschließenden Block 136 wird die Bandbreite des Signals durch einen RRC (Root Raised Cosine) - Filter begrenzt sowie durch weitere Interpolationsfilter auf eine höhere Abtastrate einer digitalen Zwischenfrequenz IF (lntermediate Frequency) gebracht.
Durch einen Mischer erfährt das Signal einen Frequenzversatz. Auf der Zwischenfrequenz können mehrere komplexe Basisbandsignale überlagert werden, wie in Fig. 1 durch mehrere digi- tale Frequenzkonverter angedeutet wird. Das Signal erfährt in einem weiteren Block 138 eine weitere Interpolation bzw. eine weitere Begrenzung in der Zwischenfrequenz und in einem weiteren Block 150 eventuell noch eine weitere Interpolation, Digital/Analog-Umsetzung und Modulation auf die eigentliche Hochfrequenzlage RF (Radio Frequency) . Damit sind in Fig. 1 zwei verschiedene Platzierungsmöglichkeiten der Begrenzung des Sendesignals dargestellt. Sie unterscheiden sich wesent- lieh in ihrer Art der Verzerrung des RF Ausgangssignals.
Während der Basisbandbegrenzer 134 das Nutzsignal im Band stark verzerren kann und somit zu einer Erhöhung des EVM führt, beeinflusst es aufgrund der nachfolgenden RRC-Filter die Nachbarbänder nur unwesentlich. Das RRC-Filter bildet jedoch Linearkombinationen des begrenzten Nutzsignals und erhöht damit die maximal auftretende Signalamplitude. Im Gegensatz dazu garantiert die Zwischenfrequenz-Begrenzung 138 die maximale Signalamplitude, erzeugt jedoch starke Störungen in den Nachbarbändern, auch ACLR (Adjacent Channel Leakage Ratio) genannt.
Zur Signalbegrenzung in OFDM-basierten Systemen können das rechteckige Begrenzen sowie das zirkuläre Begrenzen verwendet werden. Bei dem rechteckigen Begrenzen werden die Inphase- und Quadraturkomponente des komplexen Signals unabhängig voneinander begrenzt. Bei dem zirkulären Begrenzen überschreitet der Betrag des komplexen Basisbandsignals einen Maximalwert nicht .
Fig. 2 zeigt eine vereinfachte Darstellung der Erzeugung des Sendesignals in OFDM-basierten Systemen. In OFDM-basierten Systemen werden die anhand von Fig. 1 beschriebenen Begrenzungsalgorithmen in gleicher Weise eingesetzt. Jedoch stammt das komplexe IQ-Basisbandsignal, das von dem Basisbandbegrenzer 134 empfangen wird, aus IFFT- 210 transformierten komplexen Eingangssymbolen. Außerdem wird in vielen Übertragungsverfahren in einem Block 232 ein zeitliches Schutzintervall zwischen den Symbolen eingefügt.
Ein Nachteil des Basisbandbegrenzens, nämlich die Erhöhung der maximalen Signalamplitude durch das nachfolgende RRC- Filter und die weitere Interpolation, kann durch eine Vorab- berechnung der zu erwartenden Signalüberhöhung und einer entsprechenden Begrenzung des Basisbandsignals vermieden werden. Damit wird bei gleichem EVM eine Verringerung des PAR erzielt .
Der Fehler wird statistisch gesehen gleichmäßig über das gesamte Basisband verteilt und durch die nachfolgenden Sendefilter spektral geformt. Insbesondere bei höherwertigeren Modulationsverfahren ist die Fehlertoleranz im Basisband gerin- ger und die Wirksamkeit dieser Methode lässt nach, weil damit der Spielraum für Signalabweichungen eingeengt wird, die eine Absenkung der maximalen Momentanleistung bewirken sollen.
Im Frequenzband des Nutzsignals gibt es jedoch Bereiche, die größere Signalabweichungen tolerieren. Diese sind dadurch charakterisiert, dass sie am Rande des Basisbandes liegen, wo das Signal aufgrund des Empfangsfilters im zugehörigen Empfänger stärker bedämpft wird, bzw. im ungenutzten Frequenzspektrum des Nutzsignals liegen und nicht mit Information be- legt sind. Diese Tatsache wird bei dem in Fig. 3 dargestellten System genutzt. Dadurch kann bei gleichem EVM eine stärkere Verringerung des PAR erzielt werden.
Fig. 3 zeigt eine vereinfachte Darstellung des Prinzips des interpolierenden Begrenzens, also der Erzeugung eines begrenzten Sendesignals mit unterträgerspezifischer Fehlerwich- tung.
Zunächst wird aus den Eingangssymbolen mittels IFFT ein Zeit- signal erzeugt. Dieses wird einer Basisbandbegrenzung 134 unterzogen. Das so modifizierte Zeitsignal wird mit einer FFT wieder zurücktransformiert. Durch das Clipping wurden die ursprünglichen Symbole verfälscht.
Das Ausgangssignal setzt sich aus dem Eingangssignal, multipliziert mit wk, und dem fehlerbehafteten Signal, multipliziert mit (1-wk) zusammen. Mit Hilfe der festen Wichtungsfaktoren wl ... wn (0 ≤ wk ≤ 1 ; k = 1 ... n) kann für jeden Un- terträger k die Genauigkeit individuell eingestellt werden. Dabei bedeutet wk = 1 höchste Genauigkeit, also keinen Fehler und wk = 0 maximale Fehlertoleranz. Dazwischen liegen Werte, mit denen die Fehlertoleranz eingeschränkt werden kann.
Ausgangsseitig ist eine komplette FFT erforderlich, um die Unterträgersymbole zu erhalten. Außerdem wird noch eine weitere IFFT benötigt, um das Sendesignal zu erzeugen.
Fig. 4 zeigt ein System mit einer Vorrichtung 400 zur Reduktion eines Signals mit einer Mehrzahl von Unterträgern. Die Vorrichtung 400 ist ausgebildet, um das zu reduzierende Signal zu empfangen und ein reduziertes Signal auszugeben. Im Vergleich zu dem zu reduzierenden Signal kann das reduzierte Signal in der Amplitude begrenzt sein. Vorzugsweise sind in dem reduzierten Signal Spitzenwerte des zu reduzierenden Signals reduziert. Die Vorrichtung 400 weist einen Begrenzer 402, einen Koeffizientenermittler 404 und einen Signalgenerator 406 auf. Zusätzlich kann die Vorrichtung 400 einen Kombi- nierer 408 aufweisen.
Der Begrenzer 402 ist ausgebildet, um das zu reduzierende Signal mit einer Mehrzahl von Unterträgern zu empfangen, aus dem empfangenen Signal ein begrenztes Signal (S), ein sog. geclipptes Signal, zu erzeugen und an den Koeffizientenermittler 404 bereitzustellen. Bei dem Begrenzer 402 kann es sich um einen bekannten Begrenzer-Block (engl, clipping block) handeln, der ausgebildet ist, um die maximale Leistung des Signals einzuschränken.
Der Koeffizientenermittler 404 ist ausgebildet, um das begrenzte Signal S zu empfangen und aus dem begrenzten Signal Koeffizienten Cκ für ungenutzte Unterträger des Signals zu bestimmen. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird für jeden ungenutzten Unterträger des Signals ein eigener Koeffizient Cκ ermittelt. Für genutzte Unterträger wird kein Koeffizient ermittelt. Alternativ können nur für ausgewählte ungenutzte Unterträger Koeffizienten ermittelt werden. Der Koeffizien- tenermittler 404 ist ferner ausgebildet, um die Koeffizienten CR an den Signalgenerator 406 bereitzustellen.
Der Signalgenerator 406 ist ausgebildet, um die Koeffizienten Cκ ZU empfangen und aus den empfangenen Koeffizienten ein Reduktionssignal Xn zu generieren und bereitzustellen.
Durch Kombination des Reduktionssignals Xn und des zu reduzierenden Signals kann das Signal mit einer Mehrzahl an Un- terträgern reduziert, d.h. begrenzt werden. Insbesondere lässt sich eine Reduktion der Spitzenwerte des Signals erreichen. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel weist die Vorrichtung 400 einen Kombinierer 408 in Form einer Additionsschaltung auf, die ausgebildet ist, um das Reduktionssignal Xn zum Sig- nal zu addieren und auf diese Weise aus dem Signal ein reduziertes Signal zu erzeugen, das von der Vorrichtung 400 bereitgestellt bzw. ausgegeben werden kann.
Die Vorrichtung 400 ist Teil eines Systems, das ausgebildet ist, um komplexe Eingangssymbole zu empfangen und ein Zeitbereichssignal auszugeben. Dazu weist das System einen Wandler 410 auf, der ausgebildet ist, um die komplexen Eingangssymbole zu empfangen und aus den Eingangssymbolen mittels einer geeigneten Transformation das Zeitbereichssignal zu erzeugen. Der Wandler 410 ist ferner ausgebildet, um das Zeitbereichssignal als Signal an die Vorrichtung 400 bereitzustellen.
Bei dem System handelt es sich um ein Sendesystem gemäß einem OFDM- oder OFDMA- basierten Mobilfunkstandard. Der Wandler 410 ist ausgebildet, um eine inverse schnelle Fouriertrans- formation IFFT durchzuführen. Dies bedeutet, dass es sich bei dem zu reduzierenden Signal um ein komplexes IQ- Basisbandsignal handeln kann, dass aus IFFT- transformierten komplexen Symbolen ermittelt wird. Zwischen den Symbolen kann jeweils ein zeitliches Schutzintervall (nicht gezeigt in Fig. 4) eingefügt sein. Der Begrenzer 402 ist ausgebildet, um eine Basisbandbegrenzung durchzuführen . Die Berechnung eines jeden der Koeffizienten Ck erfolgt durch eine symbolweise Projektion des begrenzten Signals S, umfas¬ send N Abtastwerte für ein Symbol Sn; n = 1 ... N, auf die k-
' ^Jk1UJJJI te Basisfunktion
die dem jeweiligen, ungenutzten Unterträger zugeordnet ist. Es werden also nur diejenigen k verwendet, deren Basisfunk¬ tionen ungenutzten Unterträgern zugeordnet sind. Hierbei wird die Tatsache ausgenutzt, dass die Basisfunktionen aller Un- terträger zueinander orthogonal sind. Die Berechnung der Ko¬ effizienten Ck erfolgt gemäß der Formel:
Figure imgf000016_0001
Der Signalgenerator 406 ist ausgebildet, um aus diesen Koef¬ fizienten Ck das Reduktionssignal Xn
k-unused
zu erzeugen.
Ein Schwellwert kann im Begrenzer 402 variiert werden, um eine optimale Reduktion zu erreichen. Ferner können die Koef¬ fizienten mit entsprechenden Gewichtungsfaktoren versehen werden. Abhängig von den Gegebenheiten können sowohl der
Schwellwert als auch die Gewichtungsfaktoren fest einstellbar oder variabel sein, um beispielsweise während des Betriebs angepasst zu werden.
Alternativ können die Koeffizienten Cκ auch unter Verwendung anderer Formeln, Algorithmen oder anderen Verfahren, beispielsweise Matrixoperationen berechnet oder ermittelt wer¬ den . Fig. 5 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel des in Fig.l gezeigten Systems. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist der Koeffizientenermittler 404 ausgebildet, um sowohl das begrenzte Signal S als auch das zu begrenzende Signal zu emp- fangen. Somit fließt bei der Ermittlung der Koeffizienten Cκ auch das unbegrenzte Signal ein. Die Reduktion der Spitzenwerte des Signals erfolgt somit unter zusätzlicher Berücksichtigung des unbegrenzten Signals.
Fig. 6 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel des Systems gemäß der vorliegenden Erfindung. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist das System ausgebildet, um aus den komplexen Eingangssymbolen ein Zeitbereichssignal, das in zwei oder mehr Stufen reduziert wurde, zu erzeugen und auszugeben. Das Sys- tem weist einen Wandler 410 und zwei oder mehr Vorrichtungen 400 auf, die in Reihe geschaltet sind.
Der Wandler 410 ist ausgebildet, um über die komplexen Eingangssymbole eine IFFT auszuführen, um das Signal zu erzeugen und an eine erste Vorrichtung 400 bereitzustellen. Die erste Vorrichtung 400, bei der es sich um eine beliebige der zuvor beschriebenen Vorrichtungen 400 handeln kann, ist ausgebildet, um das Signal zu empfangen und als reduziertes Signal an die zweite Vorrichtung 400 bereitzustellen.
Bei der zweiten Vorrichtung 400 kann es sich wiederum um eine beliebige der zuvor beschriebenen Vorrichtungen 400 handeln. Das bedeutet, dass die kaskadierten Vorrichtungen 400 identisch oder unterschiedlich ausgebildet sein können. Die zwei- te Vorrichtung 400 ist ausgebildet, um das reduzierte Signal von der ersten Vorrichtung 400 zu empfangen und erneut zu reduzieren .
In jeder Vorrichtung 400, die jeweils einem PAPR- Reduktionsblock entspricht, kann ein Begrenzungsschwellwert und eine Gewichtung der Koeffizienten individuell gewählt werden. Eine Anzahl der kaskadierten Vorrichtungen 400 ist nicht begrenzt und kann situationsabhängig gewählt werden. Die vorliegende Erfindung wurde an Hand von Mobilfunk- Sendesystemen beschrieben, ist jedoch nicht auf solche Systeme begrenzt. Vielmehr kann der erfindungsgemäße Ansatz für alle System eingesetzt werden, in denen eine Begrenzung eines Signals erwünscht ist.
Bezugszeichen
134 Basisband Begrenzung
136 Interpolierung
138 Zwischenfrequenz Begrenzung
150 Modulation
210 Transformation 232 Schutzintervall Einfüger
400 Vorrichtung
402 Begrenzer
404 Koeffizientenermittler
406 Signalgenerator 408 Kombinierer
410 Wandler

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung (400) zum Erzeugen eines Reduktionssignals für ein Signal mit einer Mehrzahl von Unterträgern, umfassend - einen Begrenzer (402), der ausgebildet ist, um aus dem Signal mit einer Mehrzahl von Unterträgern ein begrenztes Signal (S) zu erzeugen;
- einen Koeffizientenermittler (404), der ausgebildet ist, um aus dem begrenzten Signal Koeffizienten (Cκ) für un- genutzte Unterträger des Signals mit einer Mehrzahl von Unterträgern zu bestimmen; und
- einen Signalgenerator (406), der ausgebildet ist, um aus den Koeffizienten das Reduktionssignal (Xn) zu generieren, das mit dem Signal kombiniert werden kann, um ein reduziertes Signal zu bilden.
2. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadu rch ge ke nn z e i chne t , da s s die Vorrichtung ferner einen Kombinierer (408) aufweist, der ausgebildet ist, um das Signal mit dem Reduktionssignal (Xn) zu kombinieren, um das reduzierte Signal zu bilden .
3. Vorrichtung gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadu rch ge ke nn z e i chne t , da s s der Koeffizientenermittler (404) ausgebildet ist, um die Koeffizienten (Cκ) unter Einbeziehung von Gewichtungsfaktoren zu bestimmen.
4. Vorrichtung gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadu rch ge ke nn z e i chne t , da s s es sich bei dem Signal um ein moduliertes Signal mit mehr als zwei möglichen Informationszuständen pro Symbol han- delt und wobei der Koeffizientenermittler (404) ausgebildet ist, um die Koeffizienten (CK) durch eine symbolweise Projektion des begrenzten Signals (S), umfassend N Abtastwerte für ein Symbol Sn; n = 1 ... N, auf die k-te Basisfunktion
. fk-IHn-f)..
die dem k-ten ungenutzten Unterträger zugeordnet ist, zu bestimmen .
5. Vorrichtung gemäß Anspruch 4, dadu rch ge ke nn z e i chne t , da s s der Koeffizientenermittler (404) ausgebildet ist, um einen Koeffizienten (CK) für den k-ten ungenutzten Unterträger gemäß der Formel
Figure imgf000021_0001
n~1
zu berechnen.
6. Vorrichtung gemäß Anspruch 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s der Signalgenerator (406) ausgebildet ist, um das Reduktionssignal (Xn) gemäß der Formel
k-unused
zu berechnen.
7. Vorrichtung gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadu rch ge ke nn z e i chne t , da s s der Koeffizientenermittler (404) ausgebildet ist, um die Koeffizienten (Cκ) aus dem begrenzten Signal (S) und dem Signal zu bestimmen.
8. Vorrichtung gemäß Anspruch 7, dadu rch ge ke nn z e i chne t , da s s der Koeffizientenermittler (404) ausgebildet ist, um die Koeffizienten mittels einer Matrixoperation aus dem Signal und dem begrenzten Signal (S) zu bestimmen.
9. Vorrichtung gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadu rch ge ke nn z e i chne t , da s s der Begrenzer (402) einen einstellbaren Begrenzungs-
Schwellwert aufweist, der definiert, wie stark das Signal begrenzbar ist.
10. System zum Erzeugen eines Zeitbereichsignals aus komple- xen Eingangssymbolen, umfassend
- einen Wandler (410) der ausgebildet ist, um die komplexen Eingangssymbole gemäß einer vorbestimmten Transformation in ein Signal mit einer Mehrzahl von Unterträgern zu transformieren; und - eine Vorrichtung (400) zum Erzeugen eines Reduktionssignals für ein Signal mit einer Mehrzahl von Unterträgern gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, der das Signal mit einer Mehrzahl von Unterträgern zum Bilden eines reduzierten Signals zugeführt wird, wobei das reduzierte Signal dem Zeitbereichsignal entspricht.
11. System gemäß Anspruch 10, dadu r ch ge ke nn z e i chne t , da s s das System ferner eine weitere Vorrichtung (400) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8 aufweist, wobei die Vorrichtung und die weitere Vorrichtung in Reihe geschaltet sind.
12. System gemäß einem Ansprüche 10 oder 11, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s es sich bei der vorbestimmten Transformation um eine in- verse Fouriertransformation handelt.
13. System gemäß einem der Ansprüche 10 bis 12, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s es sich um ein OFDM- oder OFDMA-basiertes Sendesystem handelt .
14. Verfahren zum Erzeugen eines Reduktionssignals für ein Signal mit einer Mehrzahl von Unterträgern, das folgende Schritte umfasst:
- Erzeugen eines begrenzten Signals (S) aus dem Signal mit einer Mehrzahl von Unterträgern;
- Bestimmen von Koeffizienten (CK) für ungenutzte Unterträger des Signals mit einer Mehrzahl von Unterträgern aus dem begrenzten Signal; und
- Generieren eines Reduktionssignals (Xn) aus den Koeffi- zienten, das mit dem Signal mit einer Mehrzahl von Unterträgern kombiniert werden kann, um ein reduziertes Signal zu erhalten.
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