WO2014122086A1 - Method for the synchronous transmission of messages - Google Patents

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WO2014122086A1
WO2014122086A1 PCT/EP2014/052008 EP2014052008W WO2014122086A1 WO 2014122086 A1 WO2014122086 A1 WO 2014122086A1 EP 2014052008 W EP2014052008 W EP 2014052008W WO 2014122086 A1 WO2014122086 A1 WO 2014122086A1
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transmission
sub
carrier signals
signal
frequency
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PCT/EP2014/052008
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Inventor
Jaroslaw Kussyk
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Siemens Aktiengesellschaft
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    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L5/00Arrangements affording multiple use of the transmission path
    • H04L5/003Arrangements for allocating sub-channels of the transmission path
    • H04L5/0044Arrangements for allocating sub-channels of the transmission path allocation of payload
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00Modulated-carrier systems
    • H04L27/26Systems using multi-frequency codes
    • H04L27/2601Multicarrier modulation systems
    • H04L27/2614Peak power aspects
    • H04L27/2618Reduction thereof using auxiliary subcarriers
    • HELECTRICITY
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    • H04L5/0001Arrangements for dividing the transmission path
    • H04L5/0003Two-dimensional division
    • H04L5/0005Time-frequency
    • H04L5/0007Time-frequency the frequencies being orthogonal, e.g. OFDM(A), DMT
    • H04L5/0012Hopping in multicarrier systems

Definitions

  • the invention relates to a method for the synchronous transmission of messages.
  • the messages are composed of a sequence of information bits and are transmitted by means of a so-called synchronous multicarrier transmission method in the form of sub-symbols.
  • These sub-symbols are composed of individually modulated carrier signals, wherein the carrier signals are assigned to different subchannels of a transmission channel.
  • Communication system or communication network is in telecommunications usually a device or an infrastructure for transmitting information, which may be present, for example, in the form of composed of a sequence of information units or information bits messages.
  • a communication system establishes a communication link between a plurality of terminals or between one or more transmitters and one or more receivers. If a same clock is used by transmitters and receivers, or if the transmitter and receiver, each comprising a sufficiently accurate clock source, synchronize or process at the beginning or during the transmission, the transmitter and receiver process the information units and / or signals to be transmitted or received synchronously or quasi-synchronous with each other (ie with an allowable deviation in synchronicity), this is referred to as synchronous transmission.
  • Optimum use of telecommunications networks, telephone networks, radio networks or electricity grids is, for example, a use of a so-called multi-carrier transmission method or a so-called multi-carrier modulation.
  • a transmission channel is divided into several narrow-band subcannals, which are then assigned so-called carrier signals. If a message in the form of a sequence of information bits is to be transmitted, the bit stream to be transmitted is split among the several different carrier signals and simultaneously transmitted via the narrowband subcannels.
  • subsymbols are used as information carrier, which are composed of individually modulated carrier signals. These modulated carrier signals are assigned to the different subchannels of the transmission channel. The modulated carrier signals are thereby formed in the sub-channels by modulating or keying the respective carrier signal through a respective element (e.g., bit, etc.) of the information sequence or message.
  • a respective element e.g., bit, etc.
  • interferences may be, for example, so-called inter-channel interferences or inter-channel interferences (ICI), in which interference between the carriers may occur in the transmission of a message.
  • ICI inter-channel interferences
  • ISI intersymbol interference
  • intersymbol interferences which are also referred to as symbol crosstalk, are interference between temporally successive transmitted or to be received subsymbols and can be caused for example by limiting the bandwidth of the transmission channel in frequency-selective fading or by multipath signal propagation.
  • a peak-to-average ratio can be greatly increased in a sum signal over all subchannels.
  • the so-called peak-to-average ratio which is also referred to as crest factor or crest factor, is a measure of the ratio between peak value and effective value of a signal to be transmitted.
  • the interchannel interference or ICI problem is solved by suitably placing the subchannels with a sufficient protective distance to adjacent subchannels - such as in the so-called frequency division or carrier frequency method or frequency division Multiplexing (FDM).
  • FDM frequency division Multiplexing
  • the frequency division multiplex method several elements or bits of a message can be transmitted to several carrier signals at the same time.
  • a bandwidth available overall for the transmission eg frequency band, transmission channel
  • a bandwidth available overall for the transmission is subdivided into different, individual narrowband frequency bands - ie subchannels - which are separated from one another by a small, unused guard band.
  • frequency division multiplexing A more and more frequently used special implementation of frequency division multiplexing is the so-called orthogonal frequency division multiplexing or Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM).
  • orthogonal frequency division multiplexing multiple orthogonal carriers will be used for the transmission of digital data or messages. Each carrier is first separately modulated and may carry information of one or more bits.
  • a signal curve of the so-called sub-symbol is then formed within a temporal window, whereby a large number of bits can be transmitted in parallel in the orthogonal frequency-division multiplexing method. Due to the orthogonality of the carrier, a so-called crosstalk is further reduced between signals to be transmitted, which are modulated onto adjacent carriers. That is, orthogonal frequency division multiplexing achieves better use of the frequency spectrum and hence efficient synchronous transmission of messages, but the problem of intersymbol interference and a large increase in the peak-to-average ratio still persists.
  • PLC power line communication
  • DLC distribution line carriers
  • Another possibility for reducing or preventing intersymbol interferences is, for example, to introduce a guard interval between consecutive sub-symbols in the transmission in a frequency channel, as used for example in a transmission based on an orthogonal frequency-division multiplexing method.
  • a guard interval between consecutive sub-symbols in the transmission in a frequency channel, as used for example in a transmission based on an orthogonal frequency-division multiplexing method.
  • transmission channels with an increased temporal dispersion such as in PLC, DLC, etc.
  • a relatively large guard interval - in comparison with a duration of a sub-symbol to be transmitted - must be selected. This reduces the efficiency of channel usage in the time domain.
  • the large increase in the so-called peak-to-average ratio (PAR) of the sum signal of all subchannels represents a major challenge, in particular in the case of FDM and OFDM.
  • This increase makes it possible to use a dynamic range or a performance of a transmission amplifier only with low efficiency , That it must be increased to increase the efficiency of the dynamic range of such an amplifier, for example, to be able to transmit levels in the individual subchannels on a same level as e.g. For signals with low PAR and thus the receiving side to achieve a similar signal-to-noise ratio.
  • Increasing the dynamic range of the amplifier involves additional hardware costs.
  • the invention is therefore based on the object of specifying a method for the synchronous transmission of messages by means of a synchronous multicarrier transmission method, in which messages are transmitted with a good spectral efficiency and with a lower peak-to-average ratio, and which has a high robustness to intersymbol - Interference and inter-channel interference.
  • the object is achieved by a method of the type mentioned in which first carrier signals, which are used for forming a first sub-symbol, are arranged in a frequency-time domain such that a guard interval is formed within a signal transmission period , This guard interval is then used for a transmission of at least one second subsymbol.
  • This second sub-symbol is formed from second carrier signals, which differ from the first carrier signals of the first sub-symbol.
  • the main aspect of the solution proposed according to the invention is that the method according to the invention combines a good spectral efficiency of the synchronous transmission of messages over a plurality of subchannels with the advantages of a so-called frequency hopping spread spectrum or Frequency Hopping Spread Spectrum (FHSS).
  • FHSS Frequency Hopping Spread Spectrum
  • FHSS Frequency Hopping Spread Spectrum
  • a reduction of the peak-to-average ratio in particular over conventional synchronous and asynchronous multicarrier transmission methods such as FDM or OFDM, etc., is achieved with a sufficiently large guard interval.
  • an increase in the interference immunity of the transmission is achieved above all by a better utilization of an existing dynamic range or by an increase in the transmission level.
  • This can be used advantageously to distribute the power evenly over the signal transmission period for the transmission of the entire subsymbols, wherein a subsymbol is formed in a certain signal transmission period. This makes the transmission more robust, particularly to non-Gaussian combined narrowband and pulse noise in the transmission channel.
  • the method according to the invention having an improved or higher transmission rate than a conventional method with frequency-hopping spread (eg FHSS, etc.).
  • the inventive method thus enables a robust transmission of messages based on a synchronous multi-carrier transmission method (eg OFDM, etc.) in systems with simultaneous and possibly (quasi) synchronous forwarding of messages or data packets such as Powerline Communications (PLC), Distribution Line Carriers ( DLC), etc., which have an increased temporal signal dispersion.
  • a synchronous multi-carrier transmission method eg OFDM, etc.
  • PLC Powerline Communications
  • DLC Distribution Line Carriers
  • first carrier signals of the first sub-symbol in the time and / or in the frequency domain of at least the second carrier signals of the at least second sub-symbol are partially overlapped.
  • the carrier signals used to form the respective subsymbols can be chosen such that a time-frequency representation of the respective carrier signals does not overlap or only to a reasonable extent with time-frequency representations of further carrier signals.
  • a reasonable degree of overlap of carrier signals results from compliance with the intended temporal and spectral guard interval between adjacent modulated carrier signals in order to avoid intersymbol interference and / or interchannel interference.
  • spectral bandwidths of modulated carrier signals can overlap if the time intervals have been chosen to be sufficiently large.
  • temporal courses of modulated carrier signals it is thereby also possible for temporal courses of modulated carrier signals to have at least partial overlaps, if the spectral distances have been chosen to be sufficiently large.
  • a temporal and / or spectral interleaving of adjacent sub-symbols within a signal transmission period is possible by a partial overlap in the time and / or frequency range of carrier signals, wherein the guard interval is maintained.
  • the overlap may not extend from overlapping between sub-symbols to interleaving a sub-symbol having a plurality of preceding and / or subsequent sub-symbols. This can advantageously the
  • Guard interval can be used for a transmission of sub-symbols. It distributes the power of a message to be transmitted evenly within the signal transmission period, reduces the peak-to-average ratio, and improves the interference immunity of the transmission by making better use of the available dynamic range or by increasing the transmission level. Appropriately, only a portion of all possible carrier signals is used to form sub-symbols within a sub-symbol duration. In this way, a smaller number of modulated carrier signals is summed and thus very easily further reduces the peak-to-average ratio of a sum signal in the transmission channel.
  • harmonic signals from a discrete Fourier transformation with a window function so-called wavelets or orthogonal signals
  • Carrier signals are usually periodically changing technical quantities (eg AC voltage, radio wave, etc.) with characteristic parameters (eg frequency, amplitude, phase, etc.) and usually provide a reference signal for demodulating a previously for the purpose of transmitting a message element (eg bit, etc.) modulated carrier signal.
  • harmonic signals eg sinusoidal signals, etc.
  • window function this example the signal is folded in the frequency domain with the frequency spectrum of the window function.
  • So-called window function can e.g. have different shapes in the time domain, such as e.g. Rectangle windows, Gaussian windows, etc. and are distinguished in the frequency domain by a concentrated around a center frequency spectrum with a fixed bandwidth with respect to its maximum.
  • a window function a signal is usually displayed at the beginning of the window and hidden again at the end of the window, whereby a so-called frequency-leakage effect is prevented when using the discrete Fourier transformation.
  • wavelets may be used as carrier signals, which designate the underlying functions of a continuous or discrete wavelet transformation.
  • the wavelet transformation represents a family of linear time-frequency transformations and can eg be regarded as an improvement of the short-time Fourier transform.
  • a signal is divided into temporally narrow and only very few oscillations comprehensive signal elements, which are referred to as wavelets.
  • Wavelets are used in particular for analyzing very unsteady signals (eg signals in time-invariant transmission channels, speech signals, image signals, etc.) or filtering noisy signals.
  • carrier signals may be (weakly) orthogonal signals or signals having reasonable cross-correlation properties.
  • the scalar product is (nearly) zero - i. the signals are (nearly) normal to each other.
  • Orthogonal signals are e.g. used in transmissions of messages according to the OFDM method as carrier signals.
  • the discretely modulated subsymbols are formed by means of an inverse time-frequency transformation such as an inverse discrete Fourier transform with a window function, inverse wavelet transformation, etc.). These are then assembled into a time-discrete signal after a parallel-to-serial conversion.
  • the parallel-to-serial wall can be done with adjacent sub-symbols - with at least one preceding sub-symbol and / or with at least one subsequent sub-symbol.
  • An assembly to the time-discrete signal can then also be carried out, for example, at least partially overlapping.
  • the discrete-time signal is converted into an analog signal to be transmitted for coupling into the transmission channel. This analog signal is then possibly amplified, adapted as a transmission signal in the transmission channel coupled and so easily transferred to a receiver.
  • a sequence of modulated carrier signals to be transmitted is formed according to at least one frequency hopping sequence.
  • a number of the modulated carrier signals is further reduced or a thinning of subsymbols takes place.
  • this reduces inter-channel interference and, on the other hand, further reduces the peak-to-average ratio of the sum signal or the (analog) signal to be transmitted.
  • frequency hopping or frequency spreading is usually understood in telecommunications a method in which a narrow-band signal is converted into a signal with a larger bandwidth than necessary for the information transfer. The transmission energy, which was previously concentrated in a small frequency range, is thereby divided over a larger frequency range.
  • a sequence of frequency change in the frequency hopping is specified.
  • an insert in a transmission system with simultaneous forwarding of data packets is provided.
  • the same data packets are transmitted by means of modulated transmission signals from different transmitters quasi-synchronously to one or more receivers via a transmission channel.
  • the transmission channel in such a transmission system can e.g. be highly dispersive in time, which in particular when using an OFDM-based transmission must be paid to a greater temporal protection interval.
  • the same messages can be transmitted by several transmitters quasi-synchronously to one or more receivers and thus a transmission system can be used optimally and efficiently.
  • an analog received signal is sampled at the receiving end and then, in particular under the condition that on one side of the receiver a Synchronization with a time frame for the individual transmitted subsymbols is present, these transmitted sub- bols decomposed by means of a time-frequency transformation into their received carrier signals. Thereafter, a demodulation and after a so-called Deinterleaving a decoding is performed.
  • the so-called deinterleaving is the opposite of interleaving, in which to be transmitted data or sub-symbol are nested. During deinterleaving, this interleaving or overlapping of the subsymbols is reversed on the receiver side.
  • a noise suppression technology based on a non-linear estimation is used to receive the signals.
  • interference signals in the received signal can be suppressed on the receiver side. Only useful components of the received signal are evaluated or further processed, which are distinguished from estimated interference components in a time-frequency distribution of the received signal.
  • FIG. 1 shows an exemplary constellation of sub-symbols in FIG
  • FIG. 2b shows an exemplary constellation of two exemplary modulated carrier signals in the time domain according to the method according to the invention
  • FIG. 3 shows an exemplary constellation of sub-symbols with partial overlap in the frequency-time domain according to the method according to the invention
  • FIG. 4 shows an exemplary constellation of sub-symbols with a reduced number of carrier signals in the frequency-time domain according to the method according to the invention
  • FIG. 5 shows an exemplary transmission system for simultaneous
  • FIG. 1 schematically shows an exemplary constellation of sub-symbols SU in a frequency-time domain in a conventional synchronous multicarrier transmission method such as so-called orthogonal frequency division multiplexing or OFDM, in which a constant use of the frequencies fj is present.
  • a time domain t is plotted on a horizontal coordinate axis
  • a frequency domain f is plotted on a vertical coordinate axis.
  • a transmission channel UE which is used for a transmission of messages in the form of a sequence of information elements or bits, in this case has a bandwidth which is limited by an upper limit frequency f BÜ and a lower limit frequency f BL .
  • This bandwidth or this transmission channel UE is subdivided into different, narrow-band subchannels, with a subchannel B being shown by way of example in FIG.
  • This subchannel B is assigned, for example, a carrier signal TA with a carrier frequency fj, onto which a respective information element is modulated.
  • a modulated carrier signal TA is formed.
  • the subsymbols SU to be transmitted are made, for example, from individual modulated carrier signals TA. whose formation is started, for example, at a time ti and terminated at a time ti + Ts, where the variable Ts represents a sub-symbol duration.
  • a beginning of the formation of a next subsymbol SU is then shifted by a duration of a guard interval Tg - ie the formation of the next subsymbol begins only after a signal transmission period T, which is composed of the subsymbol duration Ts and the guard interval Tg, in particular to prevent interchannel interference
  • a signal course in the time domain of a subsymbol SU is composed, for example, in OFDM from a sum of all modulated carrier signal TA.
  • the sum signal as a disadvantage then has a relatively high peak-to-average ratio and, in particular, in the case of channels with increased temporal dispersion, additional intersymbol interference.
  • FIG. 2a shows, in an exemplary and schematic manner, an associated constellation of two exemplary modulated carrier signals TAI, TA2 in the time domain t.
  • FIG. 2a again shows a coordinate system in which a time domain t is plotted on a horizontal axis and a frequency domain f is plotted on a vertical axis.
  • D2 a transmission channel UE is used, which has a bandwidth which is formed by an upper limit frequency f BÜ and a lower limit frequency f BL .
  • the transmission channel UE is subdivided into subchannels, wherein in turn a subchannel B with a carrier frequency fj is shown in FIG. 2a by way of example.
  • This sub-channel B is used, for example, for the transmission of the modulated first carrier signal TAI, while an example, an example modulated second carrier signal TA2 is transmitted in a sub-channel with a carrier frequency fj + 1.
  • a sequence of carrier signals TAI, TA2 to be transmitted can be be formed, for example, according to at least one so-called frequency hopping sequence.
  • the first modulated carrier signal TAI is formed, for example, by modulation of a first carrier signal TAI by a first element Cl of an information sequence of the message Dl, D2 to be transmitted.
  • the second modulated carrier signal TA2 is generated, for example, by modulation of a second carrier signal TA2 by a second element C2 of the information sequence of the message Dl, D2 to be transmitted.
  • sub-symbols SUl sub-symbols SUl, SU2 are composed of the individual modulated carrier signals TAI, TA2.
  • carrier signals TAI, TA2 e.g. harmonic signals from a discrete Fourier transform with a rectangular or other window function, so-called wavelets or other mutually orthogonal signals or signals can be used with reasonable cross-correlation properties.
  • a formation of an exemplary first subsymbol SU1 is started at a time ti and the first carrier signals TAI used for this purpose are arranged in the frequency-time domain such that within a signal transmission period T an intended temporal guard interval Tg to the next subsymbol SU3, from which the same carrier frequencies fj, fj + 2, etc. or carrier signals TAI are used, is complied with.
  • the guard interval Tg is used for a transmission of the second subsymbol SU2, of which the carrier signals TA2 and the carrier frequencies fj + 1, fj + 3, etc. are used.
  • the first subsymbol SU2 is transmitted in a subsymbol duration Ts which, for example, lasts from a time ti to a time ti + Ts.
  • the transmission of, for example, the adjacent second subsymbol SU2 whose second carrier signals TA2 or carrier frequencies fj + 1 differ from the first carrier signals TAI or carrier frequencies fj of the first subsymbol SU1, are transmitted in the guard interval Tg.
  • an equal number of sub-symbols SU1, SU2 are transmitted, as in the conventional OFDM method in FIG.
  • FIG. 2b shows, by way of example, the constellation of the two modulated carrier signals TAI, TA2 shown by way of example in FIG. 2a in the time domain or a temporal course of the corresponding signals S1, S2 belonging to the subsymbols SU1, SU2 in the time domain.
  • a time profile of the first subsymbol SU1 is shown, which is formed by the first modulated carrier signals TAI becomes.
  • the timing of the first modulated carrier signal TAI is started and ended at a time ti + Ts.
  • the transmission of the first modulated carrier signal TAI is repeated with a period of the duration of the signal transmission period T.
  • the amplitude A of the first modulated carrier signal TAI has, for example, a fluctuation between the values + A and -A.
  • a timing of the second modulated carrier signal TA2 is e.g. at a time ti + Ts, thus after completion of the transmission of the first carrier signal
  • the guard interval Tg is used without there being - in the example shown in FIGS. 2a and 2b - a temporal overlap of the modulated carrier signals TAI, TA2.
  • the amplitude A of the second modulated carrier signal TA2 also has a fluctuation between the values + A and -A.
  • a time profile of a sum signal s (t) is then shown by way of example, wherein the horizontal axis again shows the time domain t and the vertical axis shows an amplitude A of the sum signal s (t).
  • a value of the amplitude A has the same variation between + A and -A as the signals Sl, S2 of the first and second modulated carrier signals TAI, TA2, respectively, thus representing the e.g. a peak-to-average ratio of the sum signal s (t) is kept low and a capacity of the transmission channel can be optimally and efficiently utilized.
  • the modulated carrier signals TAI, TA2 and the corresponding subsymbol SU1, SU2 do not overlap.
  • FIG. 3 again shows a coordinate system in the frequency-time domain, with a horizontal time axis t and a vertical frequency axis f.
  • the transmission channel UE with upper and lower limit frequency f BÜ and f B L as well as the carrier frequencies fj used for the subchannels B are again entered as examples on the frequency axis f.
  • a first modulated carrier signal TA21 of a subsymbol SU21 is formed, for example, by means of a first carrier signal TA21 having a carrier frequency fj by modulating an information element C1.
  • the formation of the subsymbol SU21 is started at a time ti and ends at a time ti + Ts, where the variable Ts again represents the subsymbol duration Ts.
  • the transmission of a second modulated carrier signal TA22 can already be started at a time ti + dt, the duration dt being smaller than the subsymbol duration Ts.
  • the time ti + Ts of the first modulated carrier signal TA21 may be, for example, ti + 2dt - as shown in Fig. 3. That is to say, at the end of the transmission of the first modulated carrier signal TA21, for example, one half of the second carrier symbol TA22 has already been transmitted, although attention must be paid to a corresponding distance df in the spectral / frequency range.
  • the carrier frequency fj + 2 of the second modulated carrier signal TA22 is to be selected, for example, such that there is no or only an acceptable overlap in the spectral / frequency range. This is ensured, for example, when the spectral distances df between the respective carrier signals TA21, TA22 are selected to be sufficiently large.
  • This third modulated carrier signal TA23 also has a sufficient temporal and spectral distance dt, df to the other modulated carrier signals TA21, TA22, in which, for example, a carrier frequency fj + 4 is used, and for example the guard interval Tg is selected to be correspondingly large.
  • further modulated carrier signals TA24, TA25 of sub-symbols adjacent to the first modulated carrier signal TA21 may be transmitted at least partially in the guard interval until a time ti + Ts + Tg corresponding to the signal transmission period T2 again a subsymbol SU21 of the first Carrier TA21 is transmitted.
  • temporal and / or spectral interleaving of adjacent subsymbols SU31 with different carrier signals TA21, TA22, TA23, TA24, TA25 is possible within the signal transmission period T2 while maintaining the guard interval Tg.
  • the overlapping can not extend from an overlap such as, for example, in FIG.
  • a power of a signal to be transmitted can be distributed more uniformly within a signal transmission period T2. Furthermore, it very simply reduces the peak-to-average ratio and improves the interference immunity of the transmission by making better use of the available dynamic range or by increasing the transmission level.
  • FIG. 4 again shows a coordinate system in the frequency-time domain, with a horizontal time axis t and a vertical frequency axis f.
  • the transmission channel UE with upper and lower limit frequency f BÜ and f B L and the subchannels
  • the adjacent carrier frequencies fj used for the carrier signals TA31, TA32 are separated from one another by a spectral distance df.
  • a first carrier signal TA31 is used to form a first sub-symbol SU21.
  • a second carrier signal TA32 is used.
  • the first carrier signal TA31 is a first carrier frequency fj and the second carrier signal TA32 a second carrier frequency associated fj + 1, which have a spectral distance df to each other.
  • the carrier frequencies fj, fj + 1 and thus the first and second carrier signals TA31, TA32 are further apart in the frequency range than in the preceding examples, which are shown in FIG. 2a or FIG possible carrier signal TAx is used.
  • the formation of the exemplary first subsymbol SU31 is performed as described e.g. in FIG. 2a at a time t.sub.i and the first carrier signals TA31 used for this purpose are arranged in the frequency-time range in such a way that within a signal transmission period T an intended temporal guard interval Tg arises for the next subsymbol to be transmitted, from which e.g. the same carrier frequency fj, etc. or carrier signals TA31 are used.
  • the guard interval Tg is then used again.
  • a sequence of carrier signals TA31, TA32 to be transmitted can also be formed, for example, according to at least one so-called frequency sequence.
  • FIG. 5 schematically shows an exemplary transmission system for simultaneous, synchronous message transmission or signal transmission according to the method according to the invention.
  • a sender side for example, two identical messages Dl, D2 are simultaneously / quasi-synchronously transmitted by two different transmission devices into a unit BSM1 or BSM2 for processing these messages D1, D2. fed.
  • the messages D1, D2 are generally the same, but are transmitted by different transmitters or transmission branches, for example in the context of a simultaneous forwarding procedure.
  • a simultaneous forwarding procedure means, for example, the following: a first transmission device sends an initial message with a number of remaining possible forwarding or re-transmissions.
  • Copies of the initial message are then received as messages D1 or D2 from at least two further transmission devices and the number of retransmissions both in the initial message and in the copies is decremented accordingly. Then, as shown by way of example in FIG. 5, the copies of the initial message modified in this way are forwarded as messages D 1, D 2 simultaneously. This retransmission process can be continued by the previous transmission facilities or other arbitrary transmission facilities until the number of possible retransmissions of the initial message is zero.
  • Quasi-synchronous means that, for example, the channel delays in a reception of the (intial) message before retransmission and a frequency drift of the clock sources in the transmission directions are not taken into account.
  • the effects of these deviations in the synchronicity can be limited or controlled by a suitable selection of the guard intervals between the sub-symbols SU1, SU2 and the clock sources and can thus be kept correspondingly low - ie. not equal to zero, but reasonably low, whereby the transmission is just not synchronous, but quasi-synchronous.
  • FIG. 5 by way of example, there are two transmission devices which, for example, consist of several units, such as the unit BSM1, BSM2 for processing messages, a transformation unit TRI, TR2 and a coupling unit KE1, KE2 consist.
  • the procedure or the application of the method according to the invention to use further transmission facilities for (quasi) synchronous forwarding of the same messages D1, D2 or else only one transmission facility can be used - in FIG. 5, for example, the upper branch on the sender side - to use for forwarding a (first) message Dl.
  • each case a so-called bit or symbol modulation mapping is carried out, as well as a so-called interleaving and a channel coding.
  • information elements C1, C2 eg information bits, information symbols
  • Units BSM1, BSM2 for processing messages D1, D2, the sequences of information elements to be transmitted C1, C2 are prepared for a proposed modulation of the carrier signals TA41, TA42 using the method according to the invention - i. precoded and possibly with additional information e.g. provided for a receiver-side demodulation and / or decoding.
  • sequences of information elements C1, C2 are then forwarded to a transformation units TR1, TR2.
  • transformation units TRI, TR2 for example, sub-symbols SU1, SU2 are first respectively formed using the method according to the invention-as illustrated for example in FIGS. 2a, 3, 4 -using the carrier signals TA41, TA42.
  • these carrier signals TA41, TA42 da- are the same but are used in different transmission devices.
  • information elements are modulated onto the carrier signals TA41, TA42 and thus sub-symbols SU1, SU2, which are modulated in a discrete manner, are generated.
  • the discretely modulated subsymbols SU1, SU2 are formed, for example, by means of an inverse time-frequency transformation such as, for example, an inverse discrete Fourier transformation, an inverse wavelet transformation, etc.
  • signal syntheses are performed in the transformation unit TRI, TR2 after a parallel-to-serial conversion.
  • an analog received signal rs is then received by a decoupling unit KA and forwarded to an optionally provided first interference suppression ST1.
  • the analog received signal rs is subjected to a serial-parallel conversion SPW and then a transformation unit ZFT is a time-frequency transformation and a frequency channel separation by means of several different reference carrier signals rTA.
  • a transformation unit ZFT is a time-frequency transformation and a frequency channel separation by means of several different reference carrier signals rTA.
  • These received signals mTA can then be supplied to an optionally provided second interference suppression ST2 in the frequency-time domain. If the second interference suppression ST2 is present, it supplies a reception signal mTA 'reduced by one interference signal component as well as additionally an estimated interference component gSF to the next units of the transmission system. If the second interference suppression ST2 is missing, the received carrier signal mTA is forwarded directly to a demodulation and bit / symbol decision unit DM. The demodulation and bit / symbol decision unit DM then provides at its output individual elements rC of the received information / bit sequence which have been formed, for example, based on a hard and / or soft decision. These elements rC of the received information / bit sequence are then subjected to deinterleaving and channel decoding in a decoding unit DK, which then delivers a received message rD at the output.
  • a demodulation and bit / symbol decision unit DM provides at its output individual elements rC of the received information / bit sequence which have been formed,

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

The invention relates to a method for the synchronous transmission of messages (D1, D2). The messages (D1, D2) are composed of a sequence (C1, C2) of information bits and are transmitted in the form of sub-symbols (SU1, SU2) by means of a synchronous multi-carrier transmission method. Said sub-symbols (SU1, SU2) are composed of individually modulated carrier signals (TA1, TA2), wherein the carrier signals (TA1, TA2) are associated with different sub-channels (B) of a transmission channel (UE). The first carrier signals (TA1, TA2) that are used for forming a first sub-symbol (SU1) are arranged in a frequency time range for the transmission such that a protection interval (Tg) is created within a signal transmission period (T). The protection interval (Tg) is then used for transmitting at least one second sub-symbol (SU2), wherein the at least second sub-symbol (SU2) is formed from second carrier signals (TA2) that differ from the first carrier signals (TA1) of the first sub-symbol (SU1). Said first carrier symbols (TA1) of the first sub-symbol (SU1) may optionally be partially overlapped in the time and/or frequency range by at least the second carrier signals (TA2) of the at least second sub-symbol. The method ideally and simply combines an increase in interference immunity for a transmission of messages (D1, D2) with good spectral efficiency that is provided by a synchronous transmission of messages (D1, D2) via a plurality of sub-channels (B) of a transmission channel (UE). DRAWING: No translation required.

Description

Besehreibung Besehreibung
Verfahren zur synchronen Übertragung von Nachrichten Method for the synchronous transmission of messages
Technisches Gebiet Technical area
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur synchronen Übertragung von Nachrichten. Die Nachrichten sind aus einer Folge von Informationsbits zusammengesetzt und werden mittels eines so genannten synchronen Mehrträgerübertragungsverfahrens in Form von Subsymbolen übertragen. Diese Subsymbole werden aus einzeln modulierten Trägersignalen zusammengesetzt, wobei die Trägersignale unterschiedlichen Subkanälen eines Übertragungskanals zugeordnet sind. The invention relates to a method for the synchronous transmission of messages. The messages are composed of a sequence of information bits and are transmitted by means of a so-called synchronous multicarrier transmission method in the form of sub-symbols. These sub-symbols are composed of individually modulated carrier signals, wherein the carrier signals are assigned to different subchannels of a transmission channel.
Stand der Technik State of the art
Kommunikationssystem oder Kommunikationsnetz ist in der Nachrichtentechnik üblicherweise eine Einrichtung bzw. eine Infrastruktur zum Übermitteln von Informationen, welche z.B. in Form von aus einer Folge von Informationseinheiten bzw. Informationsbits zusammengesetzten Nachrichten vorliegen können. Dabei wird von einem Kommunikationssystem eine Nachrichtenverbindung zwischen mehreren Endstellen bzw. zwischen einem oder mehreren Sendern und einem oder mehreren Empfängern hergestellt. Wird dabei von Sendern und Empfängern ein gleicher Takt verwendet oder werden Sender und Empfänger, welche jeweils eine ausreichend genaue Taktquelle umfassen, am Anfang oder während der Übertragung synchronisiert bzw. verarbeiten Sender und Empfänger die zu übertragenden bzw. zu empfangenden Informationseinheiten und/oder Signale synchron oder quasisynchron zueinander (d.h. mit einer zulässigen Abweichung in der Synchronität ) , so wird dies als synchrone Übertragung bezeichnet. Das bedeutet, dass die Übertragung einer Nachricht bzw. der einzelnen Einheiten oder Informationsbits einer Nachricht zwischen Sender und Empfänger mittels eines Taktsignals zeitlich synchronisiert bzw. quasisynchronisiert wird - d.h. es besteht mit einer zulässigen Abwei- chung Synchronität bei der Übertragung einer Nachricht bzw. der einzelnen Informationseinheiten der Nachricht zwischen Sender und Empfänger. Communication system or communication network is in telecommunications usually a device or an infrastructure for transmitting information, which may be present, for example, in the form of composed of a sequence of information units or information bits messages. In this case, a communication system establishes a communication link between a plurality of terminals or between one or more transmitters and one or more receivers. If a same clock is used by transmitters and receivers, or if the transmitter and receiver, each comprising a sufficiently accurate clock source, synchronize or process at the beginning or during the transmission, the transmitter and receiver process the information units and / or signals to be transmitted or received synchronously or quasi-synchronous with each other (ie with an allowable deviation in synchronicity), this is referred to as synchronous transmission. This means that the transmission of a message or of the individual units or information bits of a message between the transmitter and receiver is synchronized in time or quasi-synchronized by means of a clock signal - ie, there is a permissible deviation. synchronization in the transmission of a message or of the individual information units of the message between transmitter and receiver.
Bei der Übertragung von Nachrichten ist es oft aus wirtschaftlichen Gründen wichtig, vorhandene Kommunikationssysteme wie z.B. Nachrichtenübertragungsnetze, Telefonnetze, Funknetze oder Stromnetze optimal zu nutzen. Eine Möglichkeit eine höhere Übertragungsrate in einem Kommunikationssystem, insbesondere bei frequenzselektivem Fading, zu erzielen, ist beispielsweise eine Verwendung eines so genannten Mehrträger- Übertragungsverfahrens oder einer so genannten Multi-Carrier- Modulation. Dabei wird ein Übertragungskanal in mehrere schmalbandige Subkänale aufgeteilt, denen dann so genannte Trägersignale zugeordnet werden. Soll eine als Folge von Informationsbits vorliegende Nachricht übertragen werden, so wird der zu übertragende Bitstrom auf die mehreren unterschiedlichen Trägersignale aufgeteilt und gleichzeitig über die schmalbandigen Subkänale übertragen. Zur synchronen Übertragung der Nachricht werden dabei als Informationsträger so genannte Subsymbole verwendet, welche aus einzeln modulierten Trägersignalen zusammengesetzt sind. Diese modulierten Trägersignale werden den unterschiedlichen Subkanälen des Übertragungskanals zugeordnet. Die modulierten Trägersignale werden dabei in den Subkanälen durch Modulation oder Tastung des jeweiligen Trägersignals durch ein jeweiliges Element (z.B. Bit, etc.) der Informationsfolge bzw. der Nachricht gebildet. In the transmission of messages, it is often important for economic reasons to replace existing communication systems such as e.g. Optimum use of telecommunications networks, telephone networks, radio networks or electricity grids. One possibility for achieving a higher transmission rate in a communication system, in particular for frequency-selective fading, is, for example, a use of a so-called multi-carrier transmission method or a so-called multi-carrier modulation. In this case, a transmission channel is divided into several narrow-band subcannals, which are then assigned so-called carrier signals. If a message in the form of a sequence of information bits is to be transmitted, the bit stream to be transmitted is split among the several different carrier signals and simultaneously transmitted via the narrowband subcannels. For synchronous transmission of the message so-called subsymbols are used as information carrier, which are composed of individually modulated carrier signals. These modulated carrier signals are assigned to the different subchannels of the transmission channel. The modulated carrier signals are thereby formed in the sub-channels by modulating or keying the respective carrier signal through a respective element (e.g., bit, etc.) of the information sequence or message.
Allerdings können durch die Schmalbandigkeit der Subkanäle bei einem Mehrträgerübertragungsverfahren mehrere zusammenhängende Probleme bzw. Störungen bei der Übertragung von Nachrichten entstehen. Diese Probleme müssen bei einem Design eines Kommunikationssystems berücksichtigt werden. Bei derartigen Störungen kann es sich beispielsweise um so genannte Interkanal-Interferenzen oder Interchannel Interferences (ICI), bei welchen Interferenzen zwischen den Trägern bei der Übertragung einer Nachricht auftreten können, handeln. Weiterhin kann es zu so genannten Intersymbol-Interferenzen (ISI), insbesondere in einem Übertragungskanal mit erhöhter zeitlicher Dispersion kommen. So genannten Intersymbol- Interferenzen , welche auch als Symbolübersprechen bezeichnet werden, sind Störungen zwischen zeitlich aufeinanderfolgenden übertragenen oder zu empfangenden Subsymbolen und können z.B. durch eine Begrenzung der Bandbreite des Übertragungskanals bei frequenzselektivem Fading oder durch Mehrwegsignalausbreitung verursacht werden. However, the narrowband nature of the subchannels in a multicarrier transmission method can create several interrelated problems or disruptions in the transmission of messages. These problems must be considered in a communication system design. Such interferences may be, for example, so-called inter-channel interferences or inter-channel interferences (ICI), in which interference between the carriers may occur in the transmission of a message. Furthermore, so-called intersymbol interference (ISI) can occur, in particular in a transmission channel with increased temporal dispersion. So-called intersymbol interferences, which are also referred to as symbol crosstalk, are interference between temporally successive transmitted or to be received subsymbols and can be caused for example by limiting the bandwidth of the transmission channel in frequency-selective fading or by multipath signal propagation.
Zusätzlich kann es bei einem Mehrträgerübertragungsverfahren auch zu einer starken Erhöhung eines Spitzenwert-zuMittelwert-Verhältnisses, der so genannten Peak-to-Average- Ratio (PAR) , bei einem Summensignal über alle Subkanäle kommen. Die so genannte Peak-to-Average-Ratio (PAR), welche auch als Scheitelfaktor oder Crest-Faktor bezeichnet wird, ist ein Maß für ein Verhältnis zwischen Spitzenwert und Effektivwert eines zu übertragenden Signals. In addition, in a multicarrier transmission method, a peak-to-average ratio (PAR) can be greatly increased in a sum signal over all subchannels. The so-called peak-to-average ratio (PAR), which is also referred to as crest factor or crest factor, is a measure of the ratio between peak value and effective value of a signal to be transmitted.
Insbesondere bei einer unkoordinierten Signalübertragung über mehrere Subkanäle bei einem Mehrträgerübertragungsverfahren wird das Interkanal-Interferenz- bzw. ICI-Problem durch eine geeignete Platzierung der Subkanäle mit einem ausreichenden Schutzabstand zu benachbarten Subkanälen gelöst - wie z.B. beim so genannte Frequenzmultiplex- oder Trägerfrequenzverfahren oder Frequency-Division Multiplexing (FDM) . Beim Frequenzmultiplexverfahren können gleichzeitig mehrere Elemente bzw. Bits einer Nachricht auf mehrere Trägersignale verteilt übertragen werden. Dazu wird eine insgesamt für die Übertragung zur Verfügung stehende Bandbreite (z.B. Frequenzband, Übertragungskanal) in verschiedene, einzelne schmalbandige Frequenzbänder - d.h. in Subkanäle - unterteilt, welche durch ein kleines, nicht genutztes Schutzband voneinander getrennt sind. Dadurch kann eine ausreichend gute Dämpfung eines Signals und/oder einer Störung bei Frequenzen außerhalb des genutzten Frequenzbandes z.B. durch eine Filterung erzielt werden . Ein in letzter Zeit immer häufiger genutzte spezielle Implementierung des Frequenzmultiplexverfahrens ist das so genannte orthogonale Frequenzmultiplexverfahren oder Orthogonal Frequency-Division Multiplexing (OFDM) . Beim orthogonalen Frequenzmultiplexverfahren werden mehrere orthogonale Träger für die Übertragung von digitalen Daten bzw. Nachrichten verwendet werden. Jeder Träger wird zunächst separat moduliert und kann eine Information von einem oder mehreren Bits tragen. Von einer Summe aller modulierten Träger bzw. Trägersignale wird dann innerhalb eines zeitlichen Fensters ein Signalverlauf des so genannten Subsymbols gebildet, wodurch bei dem orthogonale Frequenzmultiplexverfahren eine große Anzahl von Bits parallel übertragen werden können. Durch die Ortho- gonalität der Träger wird weiterhin ein so genanntes Übersprechen zwischen zu übertragenden Signalen reduziert, welche auf benachbarte Träger aufmoduliert sind. D.h. durch das orthogonale Frequenzmultiplexverfahren werden zwar eine bessere Nutzung des Frequenzspektrums und damit eine effiziente synchrone Übertragung von Nachrichten erzielt, aber die Problematik mit Intersymbol-Interferenzen und einer starken Erhöhung der Peak-to-Average-Ratio bleibt weiterhin bestehen. Particularly in the case of uncoordinated signal transmission over a plurality of subchannels in a multicarrier transmission method, the interchannel interference or ICI problem is solved by suitably placing the subchannels with a sufficient protective distance to adjacent subchannels - such as in the so-called frequency division or carrier frequency method or frequency division Multiplexing (FDM). In the frequency division multiplex method, several elements or bits of a message can be transmitted to several carrier signals at the same time. For this purpose, a bandwidth available overall for the transmission (eg frequency band, transmission channel) is subdivided into different, individual narrowband frequency bands - ie subchannels - which are separated from one another by a small, unused guard band. As a result, a sufficiently good attenuation of a signal and / or a disturbance at frequencies outside the frequency band used can be achieved, for example by filtering. A more and more frequently used special implementation of frequency division multiplexing is the so-called orthogonal frequency division multiplexing or Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM). In orthogonal frequency division multiplexing, multiple orthogonal carriers will be used for the transmission of digital data or messages. Each carrier is first separately modulated and may carry information of one or more bits. From a sum of all modulated carriers or carrier signals, a signal curve of the so-called sub-symbol is then formed within a temporal window, whereby a large number of bits can be transmitted in parallel in the orthogonal frequency-division multiplexing method. Due to the orthogonality of the carrier, a so-called crosstalk is further reduced between signals to be transmitted, which are modulated onto adjacent carriers. That is, orthogonal frequency division multiplexing achieves better use of the frequency spectrum and hence efficient synchronous transmission of messages, but the problem of intersymbol interference and a large increase in the peak-to-average ratio still persists.
Um die Intersymbol-Interferenzen zu verbessern, können beispielsweise aufwendige Entzerrungsalgorithmen eingesetzt werden, welche z.B. auf einer Schätzung eines Kanalzustandes basieren. Dies ist bei Übertragungskanälen mit starken Störungen oder mit erhöhter zeitlicher Dispersion wie z.B. bei der so genannten Powerline Communication (PLC) oder Distribution Line Carriers (DLC) - also bei der Datenübertragung über Stromnetze, bei bestimmten Funkkanälen oder bei Punkt-zu- Mehrpunkt-Übertragungen nur mit erhöhtem Aufwand möglich. For example, to improve intersymbol interference, sophisticated equalization algorithms can be used, e.g. based on an estimate of a channel condition. This is for transmission channels with strong interference or with increased temporal dispersion such as. in the case of so-called power line communication (PLC) or distribution line carriers (DLC) - ie in the data transmission via power grids, certain radio channels or point-to-multipoint transmissions only with increased effort possible.
Eine weitere Möglichkeit für eine Reduktion bzw. Verhinderung von Intersymbol-Interferenzen besteht z.B. darin, ein Schutzintervall zwischen in der Übertragung aufeinanderfolgenden Subsymbolen in einem Frequenzkanal einzuführen wie dies beispielsweise bei einer auf einem orthogonalen Frequenzmultiplexverfahren basierten Übertragung angewendet wird. In Über- tragungskanälen mit einer erhöhten zeitlichen Dispersion wie z.B. bei PLC, DLC, etc. muss allerdings ein relativ großes Schutzintervall - im Vergleich mit einer Dauer eines zu übertragenden Subsymbols - gewählt werden. Dadurch wird vor allem die Effizienz der Kanalnutzung im Zeitbereich reduziert. Another possibility for reducing or preventing intersymbol interferences is, for example, to introduce a guard interval between consecutive sub-symbols in the transmission in a frequency channel, as used for example in a transmission based on an orthogonal frequency-division multiplexing method. In about- However, transmission channels with an increased temporal dispersion such as in PLC, DLC, etc., a relatively large guard interval - in comparison with a duration of a sub-symbol to be transmitted - must be selected. This reduces the efficiency of channel usage in the time domain.
Weiterhin stellt die starke Erhöhung der so genannten Peak- to-Average-Ratio (PAR) des Summensignals aller Subkanäle insbesondere bei FDM und OFDM eine große Herausforderung dar. Durch diese Erhöhung kann ein Dynamikbereich bzw. eine Leistungsfähigkeit eines Sendeverstärkers nur mit geringer Effizienz genutzt werden. D.h. es muss für eine Steigerung der Effizienz der Dynamikbereich eines solchen Verstärkers erhöht werden, um beispielsweise in den einzelnen Subkanälen Sendepegel auf einem gleichen Niveau übertragen zu können wie z.B. bei Signalen mit niedrigem PAR und dadurch empfangsseitig ein gleiches Signal-Störung-Verhältnis zu erzielen. Eine Erhöhung des Dynamikbereichs des Verstärkers ist allerdings mit zusätzlichen Hardware-Kosten verbunden. Furthermore, the large increase in the so-called peak-to-average ratio (PAR) of the sum signal of all subchannels represents a major challenge, in particular in the case of FDM and OFDM. This increase makes it possible to use a dynamic range or a performance of a transmission amplifier only with low efficiency , That it must be increased to increase the efficiency of the dynamic range of such an amplifier, for example, to be able to transmit levels in the individual subchannels on a same level as e.g. For signals with low PAR and thus the receiving side to achieve a similar signal-to-noise ratio. Increasing the dynamic range of the amplifier, however, involves additional hardware costs.
Um z.B. bei FDM oder OFDM eine niedrige Peak-to-Average-Ratio zu erhalten, sind aus der Schrift Han, Seung Hee; Lee, Jae Hong . An Overview of Peak-to-Average Power Ratio Reduction Techniques for Multicarrier Transmission. IEEE Wireless Communications, Vol. 12, Iss. 2, pp . 56-65, April 2005. diverse Verfahren wie z.B. eine Einführung einer speziellen Kodierung in den Subkanälen, eine Begrenzung von Signalspitzen mit anschließender Filterung und empfangsseitiger Bitfehlerkorrektur, etc. bekannt. Diese in der oben genannten Schrift angeführten Verfahren weisen allerdings den Nachteil auf, dass die Peak-to-Average-Ratio nur mittels zusätzlichen Aufwands für z.B. Kodierung, Filterung, etc. oder durch zusätzliche Übertragung von Begleitinformationen für einzelne übertragene Subsymbole reduzierbar ist. Weiterhin werden dadurch Verluste bei der Kanalnutzungseffizienz und/oder eine Reduktion der Störimmunität, insbesondere bei OFDM, in Kauf genommen. Zusätzlich kann insbesondere eine Begrenzung von Signalspitzen beispielsweise durch eine nicht lineare Operation wiederum Subkanalübersprechen bzw. Interkanal-Inferenzen begünstigen bzw. verstärken. For example, to obtain a low peak-to-average ratio for FDM or OFDM, Han, Seung Hee; Lee, Jae Hong. An Overview of Peak-to-Average Power Ratio Reduction Techniques for Multicarrier Transmission. IEEE Wireless Communications, Vol. 12, Iss. 2, pp. 56-65, April 2005. Various methods such as the introduction of a special coding in the subchannels, a limitation of signal peaks with subsequent filtering and receiving side bit error correction, etc. known. However, these methods mentioned in the above-mentioned document have the disadvantage that the peak-to-average ratio can only be reduced by means of additional expenditure for eg coding, filtering, etc. or by additional transmission of accompanying information for individual transmitted subsymbols. Furthermore, losses in the channel utilization efficiency and / or a reduction of the interference immunity, especially in OFDM, are accepted. In addition, in particular, a limitation of signal peaks, for example, by a non-linear operation in turn Promote or enhance subchannel crosstalk or interchannel inference.
Darstellung der Erfindung Presentation of the invention
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur synchronen Übertragung von Nachrichten mittels eines synchronen Mehrträgerübertragungsverfahrens anzugeben, bei welchem Nachrichten mit einer guten spektralen Effizienz sowie mit einer niedrigeren Peak-to-Average-Ratio übertragen werden, und welches eine hohe Robustheit gegenüber Intersymbol- Interferenzen sowie Interkanal-Interferenzen aufweist. The invention is therefore based on the object of specifying a method for the synchronous transmission of messages by means of a synchronous multicarrier transmission method, in which messages are transmitted with a good spectral efficiency and with a lower peak-to-average ratio, and which has a high robustness to intersymbol - Interference and inter-channel interference.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren der eingangs angeführ- ten Art mit den Merkmalen gemäß dem unabhängigen Patentanspruch gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben. This object is achieved by a method of the type mentioned above with the features according to the independent claim. Advantageous embodiments of the present invention are described in the dependent claims.
Erfindungsgemäß erfolgt die Lösung der Aufgabe mit einem Ver- fahren der eingangs erwähnten Art, bei welchem erste Trägersignale, welche für eine Bildung eines ersten Subsymbols verwendet werden, in einem Frequenz-Zeit-Bereich derart angeordnet werden, dass innerhalb einer Signalübertragungsperiode ein Schutzintervall gebildet wird. Dieses Schutzintervall wird dann für eine Übertragung von zumindest einem zweiten Subsymbol genutzt. Dieses zweite Subsymbol wird dabei aus zweiten Trägersignalen gebildet, welche sich von den ersten Trägersignalen des ersten Subsymbols unterscheiden. Der Hauptaspekt der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung besteht darin, dass durch das erfindungsgemäße Verfahren eine gute spektrale Effizienz der synchronen Übertragung von Nachrichten über mehrere Subkanäle mit Vorteilen einer so genannten Frequenzsprungbandspreiztechnik bzw. des so genannten Frequency Hopping Spread Spectrum (FHSS) kombiniert wird. Die Vorteile des FHSS bestehen insbesondere in einer niedrigen Peak-to-Average-Ratio (PAR) und in einer hohen Robustheit gegen Störungen wie Intersymbol-Interferenzen und Interkanal- Infererenzen . Die so genannte Frequenzsprungbandspreiztechnik bzw. das Frequency Hopping Spread Spectrum (FHSS) ist ein Verfahren der Spread-Spectrum-Technologie , bei welchem eine Trägerfrequenz, die für eine Übertragung einer Nachricht ge- nutzt wird, innerhalb einer Dauer der Übertragung mehrmals sprungartig/diskret gemäß einer sogenannten Frequenzsprungfolge für die eingesetzten Subkanäle gewechselt wird. According to the invention, the object is achieved by a method of the type mentioned in which first carrier signals, which are used for forming a first sub-symbol, are arranged in a frequency-time domain such that a guard interval is formed within a signal transmission period , This guard interval is then used for a transmission of at least one second subsymbol. This second sub-symbol is formed from second carrier signals, which differ from the first carrier signals of the first sub-symbol. The main aspect of the solution proposed according to the invention is that the method according to the invention combines a good spectral efficiency of the synchronous transmission of messages over a plurality of subchannels with the advantages of a so-called frequency hopping spread spectrum or Frequency Hopping Spread Spectrum (FHSS). The advantages of the FHSS are in particular a low peak-to-average ratio (PAR) and a high robustness against interferences such as intersymbol interference and interchannel interference. Inferences. Frequency Hopping Spread Spectrum (FHSS) is a method of spread spectrum technology in which a carrier frequency used for transmission of a message is spun / discretized several times within a transmission period a so-called frequency hopping sequence for the subchannels used is changed.
Durch das erfindungsgemäß vorgeschlagene Verfahren wird bei einem ausreichend großen Schutzintervall eine Reduktion der Peak-to-Average-Ratio insbesondere gegenüber herkömmlichen synchronen und asynchronen Mehrträgerübertragungsverfahren wie z.B. FDM bzw. OFDM, etc. erzielt. Weiterhin wird eine Erhöhung der Störimmunität der Übertragung vor allem durch eine bessere Ausnutzung eines vorhandenen Dynamikbereichs bzw. durch eine Erhöhung des Sendepegels erreicht. Dies kann in vorteilhafter Weise genutzt werden, um für die Übertragung der gesamten Subsymbole, wobei ein Subsymbol in einer bestimmte Signalübertragungsperiode gebildet wird, die Leistung gleichmäßig über die Signalübertragungsperiode zu verteilen. Dadurch wird die Übertragung insbesondere gegenüber nicht gaußschen kombinierten Schmalband- und Impuls-Störungen im Übertragungskanal robuster. Durch die gleichmäßige Verteilung der Leistung wird außerdem in vorteilhafter Weise die Peak-to-Average-Ratio innerhalb der einzelnen zueinander zeitlich verschobenen Subsymbole reduziert, wobei das erfindungsgemäße Verfahren eine verbesserte bzw. höhere Übertragungsrate als ein herkömmliches Verfah- ren mit Frequenzsprungbandspreizung (z.B. FHSS, etc.) aufweist. Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht damit eine robuste Übertragung von Nachrichten auf Basis eines synchronen Mehrträgerübertragungsverfahrens (z.B. OFDM, etc.) in Systemen mit simultaner und gegebenenfalls (quasi ) synchroner Weiterleitung von Nachrichten bzw. Datenpaketen wie z.B. Powerline Communications (PLC) , Distribution Line Carriers (DLC) , etc., welche eine gesteigerte zeitliche Signaldispersion aufweisen. Es ist dabei vorteilhaft, wenn die ersten Trägersignale des ersten Subsymbols im Zeit- und/oder im Frequenzbereich von zumindest den zweiten Trägersignalen des zumindest zweiten Subsymbols teilweise überlappt werden. Die zur Bildung der jeweiligen Subsymbole verwendeten Trägersignale können dabei so gewählt werden, dass sich eine Zeit-Frequenz-Darstellung der jeweiligen Trägersignale nicht oder nur in einem vertretbaren Ausmaß mit Zeit-Frequenz-Darstellungen weiterer Trägersignale überlappen. Ein vertretbares Ausmaß einer Überlappung von Trägersignalen ergibt sich aus einer Einhaltung des vorgesehenen zeitlichen und spektralen Schutzintervalls zwischen benachbarten modulierten Trägersignalen, um damit Intersym- bol- und/oder Interkanal-Interferenzen zu vermeiden. By the method proposed according to the invention, a reduction of the peak-to-average ratio, in particular over conventional synchronous and asynchronous multicarrier transmission methods such as FDM or OFDM, etc., is achieved with a sufficiently large guard interval. Furthermore, an increase in the interference immunity of the transmission is achieved above all by a better utilization of an existing dynamic range or by an increase in the transmission level. This can be used advantageously to distribute the power evenly over the signal transmission period for the transmission of the entire subsymbols, wherein a subsymbol is formed in a certain signal transmission period. This makes the transmission more robust, particularly to non-Gaussian combined narrowband and pulse noise in the transmission channel. Due to the uniform distribution of the power, the peak-to-average ratio within the individual sub-symbols which are shifted in time with respect to one another is advantageously also reduced, the method according to the invention having an improved or higher transmission rate than a conventional method with frequency-hopping spread (eg FHSS, etc.). The inventive method thus enables a robust transmission of messages based on a synchronous multi-carrier transmission method (eg OFDM, etc.) in systems with simultaneous and possibly (quasi) synchronous forwarding of messages or data packets such as Powerline Communications (PLC), Distribution Line Carriers ( DLC), etc., which have an increased temporal signal dispersion. It is advantageous if the first carrier signals of the first sub-symbol in the time and / or in the frequency domain of at least the second carrier signals of the at least second sub-symbol are partially overlapped. The carrier signals used to form the respective subsymbols can be chosen such that a time-frequency representation of the respective carrier signals does not overlap or only to a reasonable extent with time-frequency representations of further carrier signals. A reasonable degree of overlap of carrier signals results from compliance with the intended temporal and spectral guard interval between adjacent modulated carrier signals in order to avoid intersymbol interference and / or interchannel interference.
Das bedeutet, dass sich spektrale Bandbreiten von modulierten Trägersignalen überlappen können, wenn die zeitlichen Abstände ausreichend groß gewählt worden sind. Zugleich ist es dadurch auch möglich, dass zeitliche Verläufe von modulierten Trägersignalen zumindest teilweise Überlappungen aufweisen können, wenn die spektralen Abstände ausreichend groß gewählt worden sind. Damit ist durch eine teilweise Überlappung im Zeit- und/oder Frequenzbereich von Trägersignalen eine zeitliche und/oder spektrale Verschachtelung benachbarter Subsymbole innerhalb einer Signalübertragungsperiode möglich, wobei das Schutzintervall eingehalten wird. Die Überlappung kann von keiner Überlappung bzw. Verschachtelung zwischen Subsymbolen bis zu einer Verschachtelung eines Subsymbols mit mehreren vorhergehenden und/oder mehreren nachfolgenden Subsymbolen reichen. Dadurch kann in vorteilhafter Weise das This means that spectral bandwidths of modulated carrier signals can overlap if the time intervals have been chosen to be sufficiently large. At the same time, it is thereby also possible for temporal courses of modulated carrier signals to have at least partial overlaps, if the spectral distances have been chosen to be sufficiently large. Thus, a temporal and / or spectral interleaving of adjacent sub-symbols within a signal transmission period is possible by a partial overlap in the time and / or frequency range of carrier signals, wherein the guard interval is maintained. The overlap may not extend from overlapping between sub-symbols to interleaving a sub-symbol having a plurality of preceding and / or subsequent sub-symbols. This can advantageously the
Schutzintervall für eine Übertragung von Subsymbolen genutzt werden. Es wird damit die Leistung einer zu sendenden Nachricht gleichmäßig innerhalb der Signalübertragungsperiode verteilt, die Peak-to-Average-Ratio reduziert und die Störimmunität der Übertragung durch eine bessere Ausnutzung des vorhandenen Dynamikbereichs bzw. durch Erhöhung des Sendepegels verbessert. Zweckmäßiger Weise wird zur Bildung von Subsymbolen innerhalb einer Subsymboldauer nur ein Teil aller möglichen Trägersignale verwendet. Auf diese Weise wird eine geringere Anzahl an modulierten Trägersignalen summiert und damit sehr einfach die Peak-to-Average-Ratio eines Summensignals im Übertragungskanal weiter reduziert. Guard interval can be used for a transmission of sub-symbols. It distributes the power of a message to be transmitted evenly within the signal transmission period, reduces the peak-to-average ratio, and improves the interference immunity of the transmission by making better use of the available dynamic range or by increasing the transmission level. Appropriately, only a portion of all possible carrier signals is used to form sub-symbols within a sub-symbol duration. In this way, a smaller number of modulated carrier signals is summed and thus very easily further reduces the peak-to-average ratio of a sum signal in the transmission channel.
Es ist günstig, wenn als Trägersignale harmonische Signale aus einer diskreten Fourier-Transformation mit einer Fensterfunktion, so genannte Wavelets oder orthogonale Signale verwendet werden. Trägersignale sind üblicherweise sich periodisch ändernde technische Größen (z.B. Wechselspannung, Funkwelle, etc.) mit charakteristischen Parametern (z.B. Frequenz, Amplitude, Phase, etc.) und stellen üblicherweise ein Bezugssignal zur Demodulation eines zuvor zum Zweck der Übertragung eines Nachrichtenelements (z.B. Bit, etc.) modulierten Trägersignals dar. In Bereich der Nachrichtentechnik werden beispielsweise für die Übertragung von Nachrichten bzw. Nachrichtenelementen harmonische Signale (z.B. sinusförmige Signale, etc.) aus einer diskreten Fourier-Transformation mit einer so genannten Fensterfunktion verwendet, dabei wird z.B. das Signal im Frequenzbereich mit dem Frequenz spektrum der Fensterfunktion gefaltet wird. So genannte Fensterfunktion können z.B. im Zeitbereich unterschiedliche Formen aufweisen wie z.B. Rechteck-Fenster, Gauß-Fenster, etc. und zeichnen sich im Frequenzbereich durch ein sich um eine Mittelfrequenz konzentriertes Spektrum mit einer im Bezug auf dessen Maximum festgelegten Bandbreite aus. Durch eine Fensterfunktion wird ein Signal üblicherweise am Fensterbeginn eingeblendet und am Fensterende wieder ausgeblendet, wodurch ein so genannter Frequenz-Leck-Effekt beim Einsatz der diskreten Fourier- Transformation verhindert wird. It is favorable if harmonic signals from a discrete Fourier transformation with a window function, so-called wavelets or orthogonal signals, are used as carrier signals. Carrier signals are usually periodically changing technical quantities (eg AC voltage, radio wave, etc.) with characteristic parameters (eg frequency, amplitude, phase, etc.) and usually provide a reference signal for demodulating a previously for the purpose of transmitting a message element (eg bit, etc.) modulated carrier signal. In the field of telecommunications, for example, for the transmission of messages or message elements harmonic signals (eg sinusoidal signals, etc.) are used from a discrete Fourier transform with a so-called window function, this example the signal is folded in the frequency domain with the frequency spectrum of the window function. So-called window function can e.g. have different shapes in the time domain, such as e.g. Rectangle windows, Gaussian windows, etc. and are distinguished in the frequency domain by a concentrated around a center frequency spectrum with a fixed bandwidth with respect to its maximum. By a window function, a signal is usually displayed at the beginning of the window and hidden again at the end of the window, whereby a so-called frequency-leakage effect is prevented when using the discrete Fourier transformation.
Alternativ können als Trägersignale auch so genannte Wavelets verwendet werden, welche die zugrundeliegenden Funktionen einer kontinuierlichen oder diskreten Wavelet-Transformation bezeichnen. Die Wavelet-Transformation stellt eine Familie von linearen Zeit-Frequenz-Transformationen dar und kann z.B. als Verbesserung der Kurzzeit-Fourier-Transformation angesehen werden. Dabei wird ein Signal in zeitlich eng begrenzte und nur sehr wenige Schwingungen umfassende Signalelemente zerlegt, welche als Wavelets bezeichnet werden. Wavelets werden insbesondere für eine Analyse von sehr unstetigen Signalen (z.B. Signale in zeitlich invarianten Übertragungskana- len, Sprachsignale, Bildsignale, etc.) oder bei einer Filterung von verrauschten Signalen verwendet. Alternatively, so-called wavelets may be used as carrier signals, which designate the underlying functions of a continuous or discrete wavelet transformation. The wavelet transformation represents a family of linear time-frequency transformations and can eg be regarded as an improvement of the short-time Fourier transform. In this case, a signal is divided into temporally narrow and only very few oscillations comprehensive signal elements, which are referred to as wavelets. Wavelets are used in particular for analyzing very unsteady signals (eg signals in time-invariant transmission channels, speech signals, image signals, etc.) or filtering noisy signals.
Weiterhin können als Trägersignale ( schwach) orthogonale Signale oder Signale mit vertretbaren Kreuzkorrelationseigenschaften dienen. Bei ( schwach) orthogonalen Signalen ist das Skalarprodukt (beinahe) null - d.h. die Signale sind (beinahe) normal zueinander. Orthogonale Signale werden z.B. bei Übertragungen von Nachrichten nach dem OFDM-Verfahren als Trägersignale eingesetzt. Bei Signalen mit vertretbaren Kreuzkorrelationseigenschaften werden für die Kreuz korrelati- on - d.h. für die Beschreibung einer Korrelation zwischen zwei Signalen bei unterschiedlichen Zeitverschiebungen - Vorgaben gemacht, um für die Übertragung geeignete Trägersignale zu erhalten. Furthermore, carrier signals may be (weakly) orthogonal signals or signals having reasonable cross-correlation properties. For (weak) orthogonal signals, the scalar product is (nearly) zero - i. the signals are (nearly) normal to each other. Orthogonal signals are e.g. used in transmissions of messages according to the OFDM method as carrier signals. For signals with reasonable cross-correlation properties, cross correlation - i. for describing a correlation between two signals at different time shifts - set to obtain carrier signals suitable for transmission.
Bei einer bevorzugten Fortbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die diskret modulierten Subsymbole mit Hilfe einer inversen Zeit-Frequenztransformation wie z.B. einer in- versen diskreten Fourier-Transformation mit einer Fensterfunktion, inversen Wavelet-Transformation, etc.) gebildet. Dann werden diese nach einer Parallel-zu-Seriell-Wandlung zu einem zeitdiskreten Signal zusammengesetzt. Die Parallel-zu- Seriell-Wandung kann dabei mit benachbarten Subsymbolen - mit zumindest einem vorangegangenen Subsymbol und/oder mit zumindest einem nachfolgenden Subsymbol erfolgen. Ein Zusammensetzen zum zeitdiskreten Signal kann dann beispielsweise auch zumindest teilweise überlappend erfolgen. Danach wird das zeitdiskrete Signal für eine Einkopplung in den Übertragungskanal in ein zu übertragendes analoges Signal umgewandelt. Dieses analoge Signal wird dann gegebenenfalls noch verstärkt, angepasst als Sendesignal in den Übertragungskanal eingekoppelt und so auf einfache Weise an einen Empfänger übertragen . In a preferred development of the method according to the invention, the discretely modulated subsymbols are formed by means of an inverse time-frequency transformation such as an inverse discrete Fourier transform with a window function, inverse wavelet transformation, etc.). These are then assembled into a time-discrete signal after a parallel-to-serial conversion. The parallel-to-serial wall can be done with adjacent sub-symbols - with at least one preceding sub-symbol and / or with at least one subsequent sub-symbol. An assembly to the time-discrete signal can then also be carried out, for example, at least partially overlapping. Thereafter, the discrete-time signal is converted into an analog signal to be transmitted for coupling into the transmission channel. This analog signal is then possibly amplified, adapted as a transmission signal in the transmission channel coupled and so easily transferred to a receiver.
Es ist weiterhin vorteilhaft, wenn eine Abfolge von zu übertragenden modulierten Trägersignalen gemäß zumindest einer Frequenzsprungfolge gebildet wird. Auf diese einfache Weise wird eine Anzahl der modulierten Trägersignale weiter reduziert bzw. es erfolgt ein Ausdünnen von Subsymbolen. Dadurch werden einerseits Interkanal-Interferenzen vermindert und andererseits die Peak-to-Average-Ratio des Summensignals bzw. den zu übertragenden (analogen) Signals weiter reduziert. Als Frequenzsprungverfahren bzw. Frequenzspreizung wird in der Nachrichtentechnik üblicherweise ein Verfahren verstanden, bei welchem ein schmalbandiges Signal in ein Signal mit einer größeren Bandbreite als für die Informationsübertragung nötig umgewandelt wird. Die Sendeenergie, welche zuvor in einem kleinen Frequenzbereich konzentriert war, wird dabei auf einen größeren Frequenzbereich aufgeteilt. Von der Frequenzsprungfolge wird dabei eine Reihenfolge von Frequenzwechsel beim Frequenzsprungverfahren vorgegeben. It is furthermore advantageous if a sequence of modulated carrier signals to be transmitted is formed according to at least one frequency hopping sequence. In this simple manner, a number of the modulated carrier signals is further reduced or a thinning of subsymbols takes place. On the one hand, this reduces inter-channel interference and, on the other hand, further reduces the peak-to-average ratio of the sum signal or the (analog) signal to be transmitted. As frequency hopping or frequency spreading is usually understood in telecommunications a method in which a narrow-band signal is converted into a signal with a larger bandwidth than necessary for the information transfer. The transmission energy, which was previously concentrated in a small frequency range, is thereby divided over a larger frequency range. Of the frequency hopping sequence while a sequence of frequency change in the frequency hopping is specified.
Es ist auch günstig, wenn ein Einsatz in einem Übertragungssystem mit simultaner Weiterleitung von Datenpaketen vorgesehen wird. Bei solchen Übertragungssystemen werden gleiche Datenpakete mittels modulierter Sendesignale verschiedener Sender quasisynchron an einen oder mehrere Empfänger über einen Übertragungskanal übertragen. Der Übertragungskanal in einem solchen Übertragungssystem kann z.B. zeitlich stark dispersiv sein, wodurch insbesondere beim Einsatz einer OFDM-basierten Übertragung auf ein größeres zeitliches Schutzintervall geachtet werden muss. Auf diese Weise können gleiche Nachrichten von mehreren Sendern quasisynchron an eine oder mehrere Empfänger übertragen werden und damit ein Übertragungssystem optimal und effizient genutzt werden. It is also advantageous if an insert in a transmission system with simultaneous forwarding of data packets is provided. In such transmission systems, the same data packets are transmitted by means of modulated transmission signals from different transmitters quasi-synchronously to one or more receivers via a transmission channel. The transmission channel in such a transmission system can e.g. be highly dispersive in time, which in particular when using an OFDM-based transmission must be paid to a greater temporal protection interval. In this way, the same messages can be transmitted by several transmitters quasi-synchronously to one or more receivers and thus a transmission system can be used optimally and efficiently.
Bei einer Fortbildung der Erfindung wird empfangsseitig ein analoges Empfangssignal abgetastet und dann insbesondere un- ter der Voraussetzung, dass auf einer Empfängerseite eine Synchronisation mit einem Zeitrahmen für die einzelnen übertragenen Subsymbole vorhanden ist, diese übertragenen Subsym- bole mittels einer Zeit-Frequenz-Transformation in deren empfangene Trägersignale zerlegt. Danach wird eine Demodulation und nach einem sogenannten Deinterleaving eine Dekodierung durchgeführt. Das sogenannte Deinterleaving ist dabei das Gegenteil von Interleaving, bei welchem zu übertragende Daten bzw. Subsymbol verschachtelt werden. Beim Deinterleaving wird diese Verschachtelung bzw. Überlappung der Subsymbole empfän- gerseitig wieder rückgängig gemacht. Idealerweise wird für einen Empfang der Signale eine Störunterdrückungstechnologie, welche auf einer nichtlinearen Schätzung basiert, eingesetzt. Auf diese einfache Weise können auf der Empfängerseite Störsignale im Empfangssignal unterdrückt werden. Es werden le- diglich Nutzanteile des Empfangssignals ausgewertet bzw. weiterverarbeitet, welche sich in einer Zeit-Frequenz- erteilung des Empfangssignals von geschätzten Störkomponenten abheben. In a further development of the invention, an analog received signal is sampled at the receiving end and then, in particular under the condition that on one side of the receiver a Synchronization with a time frame for the individual transmitted subsymbols is present, these transmitted sub- bols decomposed by means of a time-frequency transformation into their received carrier signals. Thereafter, a demodulation and after a so-called Deinterleaving a decoding is performed. The so-called deinterleaving is the opposite of interleaving, in which to be transmitted data or sub-symbol are nested. During deinterleaving, this interleaving or overlapping of the subsymbols is reversed on the receiver side. Ideally, a noise suppression technology based on a non-linear estimation is used to receive the signals. In this simple manner, interference signals in the received signal can be suppressed on the receiver side. Only useful components of the received signal are evaluated or further processed, which are distinguished from estimated interference components in a time-frequency distribution of the received signal.
Kurzbeschreibung der Zeichnung Brief description of the drawing
Die Erfindung wird nachfolgend in beispielhafter Weise anhand der beigefügten Figuren erläutert. The invention will now be described by way of example with reference to the accompanying drawings.
Es zeigen schematisch: They show schematically:
Figur 1 eine beispielhafte Konstellation von Subsymbolen im FIG. 1 shows an exemplary constellation of sub-symbols in FIG
Frequenz-Zeit-Bereich bei einem herkömmlichen OFDM- Verfahren Figur 2a eine beispielhafte Konstellation von Subsymbolen im  Frequency-time range in a conventional OFDM method Figure 2a shows an exemplary constellation of subsymbols in
Frequenz-Zeit-Bereich gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren  Frequency-time range according to the inventive method
Figur 2b eine beispielhafte Konstellation von zwei beispielhaften modulierten Trägersignalen im Zeitbereich gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren Figur 3 eine beispielhafte Konstellation von Subsymbolen mit teilweiser Überlappung im Frequenz-Zeit-Bereich gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren FIG. 2b shows an exemplary constellation of two exemplary modulated carrier signals in the time domain according to the method according to the invention FIG. 3 shows an exemplary constellation of sub-symbols with partial overlap in the frequency-time domain according to the method according to the invention
Figur 4 eine beispielhafte Konstellation von Subsymbolen mit verringerter Anzahl an Trägersignalen im Frequenz-Zeit-Bereich gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren FIG. 4 shows an exemplary constellation of sub-symbols with a reduced number of carrier signals in the frequency-time domain according to the method according to the invention
Figur 5 ein beispielhaftes Übertragungssystem für simultane FIG. 5 shows an exemplary transmission system for simultaneous
Nachrichtenübertragung gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren  Message transmission according to the method of the invention
Ausführung der Erfindung Embodiment of the invention
Figur 1 zeigt in schematischer Weise eine beispielhafte Konstellation von Subsymbolen SU in einem Frequenz-Zeit-Bereich bei einem herkömmlichen synchronen Mehrträgerübertragungsver- fahren wie z.B. einem sogenannten orthogonale Frequenzmultiplexverfahren oder Orthogonal Frequency-Division Multiplexing (OFDM) , bei welchem eine ständige Nutzung der Frequenzen fj vorliegt. Dabei ist auf einer horizontalen Koordinatenachse ein Zeitbereich t und auf einer vertikalen Koordinatenachse ein Frequenzbereich f aufgetragen. Ein Übertragungskanal UE, welcher für eine Übertragung von Nachrichten in Form einer Folge von Informationselementen oder -bits genutzt wird, weist dabei eine Bandbreite auf, welche durch eine obere Grenzfrequenz f und eine untere Grenzfrequenz fBL begrenzt ist. Diese Bandbreite bzw. dieser Übertragungskanal UE ist in verschiedene, schmalbandige Subkanäle unterteilt, wobei in Figur 1 beispielhaft ein Subkanal B eingezeichnet ist. FIG. 1 schematically shows an exemplary constellation of sub-symbols SU in a frequency-time domain in a conventional synchronous multicarrier transmission method such as so-called orthogonal frequency division multiplexing or OFDM, in which a constant use of the frequencies fj is present. In this case, a time domain t is plotted on a horizontal coordinate axis and a frequency domain f is plotted on a vertical coordinate axis. A transmission channel UE, which is used for a transmission of messages in the form of a sequence of information elements or bits, in this case has a bandwidth which is limited by an upper limit frequency f and a lower limit frequency f BL . This bandwidth or this transmission channel UE is subdivided into different, narrow-band subchannels, with a subchannel B being shown by way of example in FIG.
Diesem Subkanal B ist beispielsweise ein Trägersignal TA mit einer Trägerfrequenz fj zugewiesen, auf welches ein jeweiliges Informationselement aufmoduliert wird. Durch diese Aufmodulation wird dann z.B. ein moduliertes Trägersignal TA gebildet. Die zu übertragenden Subsymbole SU werden dabei beispielsweise aus einzelnen modulierten Trägersignalen TA zu- sammengesetzt , deren Bildung z.B. zu einem Zeitpunkt ti begonnen und zu einem Zeitpunkt ti+Ts beendet wird, wobei die Variable Ts eine Subsymboldauer darstellt. Ein Beginn der Bildung eines nächsten Subsymbols SU ist dann um eine Dauer eines Schutzintervalls Tg verschoben - d.h. die Bildung des nächsten Subsymbols beginnt erst nach einer Signalübertragungsperiode T, welche sich aus der Subsymboldauer Ts und dem Schutzintervall Tg zusammensetzt, um insbesondere Interkanal- Interferenzen zu verhindern. Ein Signalverlauf im Zeitbereich eines Subsymbols SU wird beispielsweise bei OFDM aus einer Summe aller modulierten Trägersignal TA zusammengesetzt. Dabei weist das Summensignal als Nachteil dann eine relativ hohe Peak-to-Average-Ratio sowie insbesondere bei Kanälen mit erhöhter zeitlicher Dispersion zusätzlich Intersymbol- Interferenzen . This subchannel B is assigned, for example, a carrier signal TA with a carrier frequency fj, onto which a respective information element is modulated. By this Aufmodulation then, for example, a modulated carrier signal TA is formed. In this case, the subsymbols SU to be transmitted are made, for example, from individual modulated carrier signals TA. whose formation is started, for example, at a time ti and terminated at a time ti + Ts, where the variable Ts represents a sub-symbol duration. A beginning of the formation of a next subsymbol SU is then shifted by a duration of a guard interval Tg - ie the formation of the next subsymbol begins only after a signal transmission period T, which is composed of the subsymbol duration Ts and the guard interval Tg, in particular to prevent interchannel interference , A signal course in the time domain of a subsymbol SU is composed, for example, in OFDM from a sum of all modulated carrier signal TA. In this case, the sum signal as a disadvantage then has a relatively high peak-to-average ratio and, in particular, in the case of channels with increased temporal dispersion, additional intersymbol interference.
Derartige Nachteile bzw. Störungen werden durch das in Figur 2a anhand einer beispielhaften Konstellation von Subsymbolen SU1, SU2 im Frequenz-Zeit-Bereich f, t schematisch dargestellte erfindungsgemäße Verfahren gelöst. Figur 2b zeigt in beispielhafter und schematischer Weise eine zugehörige Konstellation von zwei beispielhaften modulierten Trägersignalen TAI, TA2 im Zeitbereich t. Such disadvantages or disturbances are solved by the method according to the invention shown schematically in FIG. 2a by means of an exemplary constellation of subsymbols SU1, SU2 in the frequency-time domain f, t. FIG. 2b shows, in an exemplary and schematic manner, an associated constellation of two exemplary modulated carrier signals TAI, TA2 in the time domain t.
Figur 2a zeigt wieder ein Koordinatensystem, bei welchem auf einer horizontalen Achse ein Zeitbereich t und auf einer vertikalen Achse ein Frequenzbereich f aufgetragen ist. Für die Übertragung einer Nachricht Dl, D2 wird ein Übertragungskanal UE genutzt, welche eine Bandbreite aufweist, welche durch eine obere Grenzfrequenz f und eine untere Grenzfrequenz fBL gebildet wird. Der Übertragungskanal UE ist dabei in Subkanä- le unterteilt, wobei wiederum ein Subkanal B mit einer Trägerfrequenz fj beispielhaft in Figur 2a eingezeichnet ist. Dieser Subkanal B wird z.B. für die Übertragung des modulierten ersten Trägersignals TAI genutzt, während ein z.B. ein beispielhaftes moduliertes zweites Trägersignal TA2 in einem Subkanal mit einer Trägerfrequenz fj+1 übertragen wird. Eine Abfolge von zu übertragenden Trägersignalen TAI, TA2 kann da- bei beispielsweise gemäß zumindest einer so genannten Frequenzsprungfolge gebildet werden. FIG. 2a again shows a coordinate system in which a time domain t is plotted on a horizontal axis and a frequency domain f is plotted on a vertical axis. For the transmission of a message Dl, D2 a transmission channel UE is used, which has a bandwidth which is formed by an upper limit frequency f and a lower limit frequency f BL . In this case, the transmission channel UE is subdivided into subchannels, wherein in turn a subchannel B with a carrier frequency fj is shown in FIG. 2a by way of example. This sub-channel B is used, for example, for the transmission of the modulated first carrier signal TAI, while an example, an example modulated second carrier signal TA2 is transmitted in a sub-channel with a carrier frequency fj + 1. A sequence of carrier signals TAI, TA2 to be transmitted can be be formed, for example, according to at least one so-called frequency hopping sequence.
Das erste modulierte Trägersignal TAI wird dabei beispielsweise durch Modulation eines ersten Trägersignals TAI durch ein erstes Element Cl einer Informationsfolge der zu übertragenden Nachricht Dl, D2 gebildet. Das zweite modulierte Trägersignal TA2 wird beispielsweise durch Modulation eines zweiten Trägersignals TA2 durch ein zweites Element C2 der Informationsfolge der zu übertragenden Nachricht Dl, D2 erzeugt. Jeweils zu übertragenden Subsymbole SUl, SU2 werden dabei aus den einzelnen modulierten Trägersignalen TAI, TA2 zusammengesetzt. Als Trägersignale TAI, TA2 können dabei z.B. harmonische Signale aus einer diskreten Fourier-Transformation mit einer rechteckigen oder anderen Fensterfunktion, so genannte Wavelets oder andere zueinander orthogonale Signale oder Signale mit vertretbaren Kreuzkorrelationseigenschaften verwendet werden. The first modulated carrier signal TAI is formed, for example, by modulation of a first carrier signal TAI by a first element Cl of an information sequence of the message Dl, D2 to be transmitted. The second modulated carrier signal TA2 is generated, for example, by modulation of a second carrier signal TA2 by a second element C2 of the information sequence of the message Dl, D2 to be transmitted. In each case to be transmitted sub-symbols SUl, SU2 are composed of the individual modulated carrier signals TAI, TA2. As carrier signals TAI, TA2, e.g. harmonic signals from a discrete Fourier transform with a rectangular or other window function, so-called wavelets or other mutually orthogonal signals or signals can be used with reasonable cross-correlation properties.
Eine Bildung eines beispielhaften ersten Subsymbols SUl wird dabei zu einem Zeitpunkt ti begonnen und die dazu verwendeten ersten Trägersignale TAI im Frequenz-Zeit-Bereich derart angeordnet, dass innerhalb einer Signalübertragungsperiode T ein vorgesehenes zeitliches Schutzintervall Tg zum nächsten Subsymbol SU3, von welchem die selben Trägerfrequenzen fj, fj+2, etc. bzw. Trägersignale TAI genutzt werden, eingehalten wird. Für eine Übertragung des zweiten Subsymbols SU2, von welchem die Trägersignale TA2 bzw. die Trägerfrequenzen fj+1, fj+3, etc. verwendet werden, wird dann das Schutzintervall Tg genutzt . A formation of an exemplary first subsymbol SU1 is started at a time ti and the first carrier signals TAI used for this purpose are arranged in the frequency-time domain such that within a signal transmission period T an intended temporal guard interval Tg to the next subsymbol SU3, from which the same carrier frequencies fj, fj + 2, etc. or carrier signals TAI are used, is complied with. For a transmission of the second subsymbol SU2, of which the carrier signals TA2 and the carrier frequencies fj + 1, fj + 3, etc. are used, then the guard interval Tg is used.
Das bedeutet, durch das erfindungsgemäße Verfahren wird das erste Subsymbol SU2 in einer Subsymboldauer Ts, welche z.B. von einem Zeitpunkt ti bis zu einem Zeitpunkt ti+Ts dauert, übertragen. Die Übertragung des z.B. benachbarten zweiten Subsymbols SU2, dessen zweite Trägersignale TA2 bzw. Trägerfrequenzen fj+1 sich von den ersten Trägersignalen TAI bzw. Trägerfrequenzen fj des ersten Subsymbols SUl unterscheiden, werden im Schutzintervall Tg übertragen. Dadurch werden zwar beispielsweise in der Signalübertragungsperiode T eine gleiche Anzahl an Subsymbolen SU1, SU2 übertragen wie z.B. bei dem in Figur 1 herkömmlichen OFDM-Verfahren, aber es wird ei- ne gleiche Resistenz gegenüber Intersymbol-Interferenzen beibehalten und gleichzeitig die Peak-to-Average-Ratio des jeweiligen Summensignals des jeweiligen Subsymbols SU1, SU2 reduziert wie im Folgenden anhand von Figur 2b erläutert wird. Figur 2b zeigt beispielhaft die Konstellation der zwei beispielhaft in Figur 2a dargestellten modulierten Trägersignale TAI, TA2 im Zeitbereich bzw. einen zeitlichen Verlauf der entsprechenden zu den Subsymbolen SU1, SU2 gehörenden Signale Sl, S2 im Zeitbereich. Dabei ist in einem obersten Koordina- tensystem, in welchem auf der horizontalen Achse ein Zeitbereich t und auf der vertikalen Achse eine Amplitude A des erstes Signal Sl dargestellt ist, ein zeitlicher Verlauf des ersten Subsymbols SU1 dargestellt, welche von den ersten modulierten Trägersignalen TAI gebildet wird. Zu einem Zeit- punkt ti wird mit dem Zeitverlauf des ersten modulierten Trägersignals TAI begonnen und zu einem Zeitpunkt ti+Ts geendet. Die Übertragung des ersten modulierten Trägersignals TAI wird mit einer Periode von der Dauer der Signalübertragungsperiode T wiederholt. Die Amplitude A des ersten modulierten Träger- Signals TAI weist dabei beispielsweise eine Schwankung zwischen den Werten +A und -A auf. That is, by the method according to the invention, the first subsymbol SU2 is transmitted in a subsymbol duration Ts which, for example, lasts from a time ti to a time ti + Ts. The transmission of, for example, the adjacent second subsymbol SU2 whose second carrier signals TA2 or carrier frequencies fj + 1 differ from the first carrier signals TAI or carrier frequencies fj of the first subsymbol SU1, are transmitted in the guard interval Tg. As a result, for example, in the signal transmission period T, an equal number of sub-symbols SU1, SU2 are transmitted, as in the conventional OFDM method in FIG. 1, but an equal resistance to intersymbol interferences is retained and, at the same time, the peak-to-average Ratio of the respective sum signal of the respective subsymbol SU1, SU2 reduced as will be explained below with reference to Figure 2b. FIG. 2b shows, by way of example, the constellation of the two modulated carrier signals TAI, TA2 shown by way of example in FIG. 2a in the time domain or a temporal course of the corresponding signals S1, S2 belonging to the subsymbols SU1, SU2 in the time domain. In this case, in a top coordinate system in which a time range t is shown on the horizontal axis and an amplitude A of the first signal S1 is shown on the vertical axis, a time profile of the first subsymbol SU1 is shown, which is formed by the first modulated carrier signals TAI becomes. At a time ti, the timing of the first modulated carrier signal TAI is started and ended at a time ti + Ts. The transmission of the first modulated carrier signal TAI is repeated with a period of the duration of the signal transmission period T. The amplitude A of the first modulated carrier signal TAI has, for example, a fluctuation between the values + A and -A.
In einem in Figur 2b in der Mitte dargestellten Koordinatensystem, welches wieder eine horizontale Zeitachse und auf der vertikalen Achse eine Amplitude A eines zweiten Signals S2 aufweist, ist ein zeitlicher Verlauf des zweiten Subsymbols SU2, welche von den zweiten modulierten Trägersignalen TA2 gebildet wird, gezeigt. Ein Zeitverlauf des zweiten modulierten Trägersignals TA2 wird z.B. zu einem Zeitpunkt ti+Ts, al- so nach Beendigung der Übertragung des ersten TrägersignalsIn a coordinate system shown in the middle in FIG. 2b, which again has a horizontal time axis and on the vertical axis an amplitude A of a second signal S2, a time profile of the second subsymbol SU2, which is formed by the second modulated carrier signals TA2, is shown , A timing of the second modulated carrier signal TA2 is e.g. at a time ti + Ts, thus after completion of the transmission of the first carrier signal
TAI, begonnen und z.B. zu einem Zeitpunkt ti+Ts+Tg - also mit Beendigung der Signalübertragungsperiode T - beendet. D.h. für die Übertragung des zweiten modulierten Trägersignals TA2 wird beispielsweise das Schutzintervall Tg genutzt, ohne dass es - im in Figur 2a und 2b dargestellten Beispiel - zu einer zeitlichen Überlappung der modulierten Trägersignale TAI, TA2 kommt. Die Amplitude A des zweiten modulierten Trägersignals TA2 weist dabei beispielsweise ebenfalls eine Schwankung zwischen den Werten +A und -A auf. TAI, started and, for example, at a time ti + Ts + Tg - ie at the end of the signal transmission period T - terminated. That is, for the transmission of the second modulated carrier signal TA2 For example, the guard interval Tg is used without there being - in the example shown in FIGS. 2a and 2b - a temporal overlap of the modulated carrier signals TAI, TA2. For example, the amplitude A of the second modulated carrier signal TA2 also has a fluctuation between the values + A and -A.
In einem untersten Koordinatensystem in Figur 2b ist dann beispielhaft ein Zeitverlauf eines Summensignals s (t) darge- stellt, wobei die horizontale Achse wieder den Zeitbereich t und die vertikale Achse einen Amplitude A des Summensignals s (t) zeigen. Aus diesem Koordinatensystem ist beispielsweise ersichtlich, dass ein Wert der Amplitude A dieselbe Schwankung zwischen +A und -A aufweist wie die Signale Sl, S2 des ersten bzw. zweiten modulierten Trägersignals TAI, TA2, womit die z.B. eine Peak-to-Average-Ratio des Summensignals s (t) gering gehalten wird und eine Kapazität des Übertragungskanals optimal und effizient ausgenutzt werden kann. Weiterhin ist aus den in Figur 2b dargestellten Beispiel (aus dem un- tersten Koordinatensystem) ersichtlich, dass sich das erste modulierte Trägersignal TAI und das zweite modulierte Trägersignal TA2 im Zeitbereich periodisch wiederholen, wobei das zweite modulierte Trägersignal TA2 in die Dauer des Schutzintervalls Tg eingefügt ist. Im dargestellten Beispiel überlap- pen sich die modulierten Trägersignale TAI, TA2 bzw. die entsprechenden Subsymbol SU1, SU2 nicht. In a lowermost coordinate system in FIG. 2b, a time profile of a sum signal s (t) is then shown by way of example, wherein the horizontal axis again shows the time domain t and the vertical axis shows an amplitude A of the sum signal s (t). For example, it can be seen from this coordinate system that a value of the amplitude A has the same variation between + A and -A as the signals Sl, S2 of the first and second modulated carrier signals TAI, TA2, respectively, thus representing the e.g. a peak-to-average ratio of the sum signal s (t) is kept low and a capacity of the transmission channel can be optimally and efficiently utilized. Furthermore, it can be seen from the example shown in FIG. 2b (from the lowest coordinate system) that the first modulated carrier signal TAI and the second modulated carrier signal TA2 repeat periodically in the time domain, the second modulated carrier signal TA2 being inserted into the duration of the guard interval Tg is. In the illustrated example, the modulated carrier signals TAI, TA2 and the corresponding subsymbol SU1, SU2 do not overlap.
Es ist aber möglich, dass eine vertretbare bzw. geringe oder teilweise Überlappung im Frequenz-Zeit-Bereich zwischen den Trägersignalen TA21, TA22, TA23, TA24, TA25 auftritt. Eine diesbezügliche Konstellation von Subsymbolen SU21 ist schematisch und beispielhaft in Figur 3 dargestellt. Figur 3 zeigt wieder ein Koordinatensystem im Frequenz-Zeit-Bereich, mit einer horizontalen Zeitachse t und einer vertikalen Frequenz- achse f. Auf der Frequenzachse f ist wieder beispielhaft der Übertragungskanal UE mit oberer und unterer Grenzfrequenz f und fBL sowie die für die Subkanäle B genutzten Trägerfrequenzen fj eingetragen. Im beispielhaften Subkanal B wird beispielsweise mittels eines ersten Trägersignals TA21 mit einer Trägerfrequenz fj durch Modulation eines Informationselements Cl ein erstes moduliertes Trägersignal TA21 eines Subsymbols SU21 gebildet. Die Bildung des Subsymbols SU21 wird zu einem Zeitpunkt ti begonnen und endet zu einem Zeitpunkt ti+Ts, wobei die Variable Ts wieder die Subsymboldauer Ts darstellt. Unter Berücksichtigung eines entsprechenden spektralen Abstands df kann allerdings bereits zu einem Zeitpunkt ti+dt, wobei die Dauer dt kleiner als die Subsymboldauer Ts ist, mit der Übertragung eines zweiten modulierten Trägersignals TA22 begonnen werden. Der Zeitpunkt ti+Ts des ersten modulierten Trägersignals TA21 kann dabei z.B. ti+2dt sein - wie in Fig. 3 dargestellt. D.h. zum Ende der Übertragung des ersten modulierten Trägersignals TA21 ist z.B. bereits eine Hälfe des zweiten Trägersymbols TA22 übertragen worden, dabei ist allerdings auf einen entsprechenden Abstand df im Spektral-/Frequenzbereich zu achten. Die Trägerfrequenz fj+2 des zweiten modulierten Trägersignals TA22 ist z.B. derart zu wählen, dass es im Spektral- /Frequenzbereich zu keiner oder nur zu einer vertretbaren Überlappung kommt. Dies ist beispielsweise dann gewährleistet, wenn die spektralen Abstände df zwischen den jeweiligen Trägersignalen TA21, TA22 ausreichend groß gewählt werden. However, it is possible that an acceptable or slight or partial overlap occurs in the frequency-time domain between the carrier signals TA21, TA22, TA23, TA24, TA25. A related constellation of sub-symbols SU21 is shown schematically and by way of example in FIG. FIG. 3 again shows a coordinate system in the frequency-time domain, with a horizontal time axis t and a vertical frequency axis f. The transmission channel UE with upper and lower limit frequency f and f B L as well as the carrier frequencies fj used for the subchannels B are again entered as examples on the frequency axis f. In the exemplary subchannel B, a first modulated carrier signal TA21 of a subsymbol SU21 is formed, for example, by means of a first carrier signal TA21 having a carrier frequency fj by modulating an information element C1. The formation of the subsymbol SU21 is started at a time ti and ends at a time ti + Ts, where the variable Ts again represents the subsymbol duration Ts. Taking into account a corresponding spectral distance df, however, the transmission of a second modulated carrier signal TA22 can already be started at a time ti + dt, the duration dt being smaller than the subsymbol duration Ts. The time ti + Ts of the first modulated carrier signal TA21 may be, for example, ti + 2dt - as shown in Fig. 3. That is to say, at the end of the transmission of the first modulated carrier signal TA21, for example, one half of the second carrier symbol TA22 has already been transmitted, although attention must be paid to a corresponding distance df in the spectral / frequency range. The carrier frequency fj + 2 of the second modulated carrier signal TA22 is to be selected, for example, such that there is no or only an acceptable overlap in the spectral / frequency range. This is ensured, for example, when the spectral distances df between the respective carrier signals TA21, TA22 are selected to be sufficiently large.
Weiterhin kann z.B. mit einer Übertragung eines dritten modulierten Trägersignals TA23 zu einem Zeitpunkt ti+Ts=ti+2dt begonnen werden. Dieses dritte modulierte Trägersignal TA23 weist ebenfalls einen ausreichenden zeitlichen und spektralen Abstand dt, df zu den anderen modulierten Trägersignalen TA21, TA22 auf, in dem z.B. eine Trägerfrequenz fj+4 verwendet wird, und z.B. das Schutzintervall Tg entsprechend groß gewählt wird. Weiterhin können beispielsweise noch weitere modulierte Trägersignale TA24, TA25 von zum ersten modulierten Trägersignal TA21 gehörenden Subsymbol SU21 benachbarten Subsymbolen zumindest teilweise im Schutzintervall übertragen werden - bis zu einem Zeitpunkt ti+Ts+Tg, welcher der Signalübertragungsperiode T2 entspricht, wieder ein Subsymbol SU21 des ersten Trägersignals TA21 übertragen wird. Auf diese Weise ist wie in Figur 3 beispielhaft dargestellt auch eine zeitliche und/oder spektrale Verschachtelung benachbarter Subsymbole SU31 mit unterschiedlichen Trägersignalen TA21, TA22, TA23, TA24, TA25 innerhalb der Signalübertra- gungsperiode T2 unter Einhaltung des Schutzintervalls Tg möglich. Die Überlappung kann dabei von keiner Überlappung wie z.B. in Figur 2a zwischen Subsymbolen SU1, SU2 bis zu einer Verschachtelung eines Subsymbols SU21 mit zwei vorhergehenden und/oder zwei nachfolgenden Subsymbolen reichen wie in Figur 3 gezeigt. Damit kann eine Leistung eines zu sendenden Signals gleichmäßiger innerhalb einer Signalübertragungsperiode T2 verteilt werden. Weiterhin wird damit sehr einfach die Peak-to-Average-Ratio reduziert und die Störimmunität der Übertragung durch eine bessere Ausnutzung des vorhandenen Dy- namikbereichs bzw. durch Erhöhung des Sendepegels verbessert. Furthermore, for example, a transmission of a third modulated carrier signal TA23 can be started at a time ti + Ts = ti + 2dt. This third modulated carrier signal TA23 also has a sufficient temporal and spectral distance dt, df to the other modulated carrier signals TA21, TA22, in which, for example, a carrier frequency fj + 4 is used, and for example the guard interval Tg is selected to be correspondingly large. Furthermore, further modulated carrier signals TA24, TA25 of sub-symbols adjacent to the first modulated carrier signal TA21, for example, may be transmitted at least partially in the guard interval until a time ti + Ts + Tg corresponding to the signal transmission period T2 again a subsymbol SU21 of the first Carrier TA21 is transmitted. In this way, as shown by way of example in FIG. 3, temporal and / or spectral interleaving of adjacent subsymbols SU31 with different carrier signals TA21, TA22, TA23, TA24, TA25 is possible within the signal transmission period T2 while maintaining the guard interval Tg. In this case, the overlapping can not extend from an overlap such as, for example, in FIG. 2a between sub-symbols SU1, SU2 to interleaving of a sub-symbol SU21 with two preceding and / or two subsequent sub-symbols, as shown in FIG. Thus, a power of a signal to be transmitted can be distributed more uniformly within a signal transmission period T2. Furthermore, it very simply reduces the peak-to-average ratio and improves the interference immunity of the transmission by making better use of the available dynamic range or by increasing the transmission level.
Weiterhin besteht die Möglichkeit, dass für eine Bildung von Subsymbolen SU31, SU32 innerhalb der Subsymboldauer Ts nur ein Teil aller möglichen Trägersignale TA31, TA32 genutzt werden, um beispielweise die Peak-to-Average eines jeweils resultierenden Summensignals noch weiter zu reduzieren, da so eine geringe Anzahl von modulierten Trägersignalen TA31, TA32 aufsummiert werden. Ein derartiges Beispiel ist schematisch in Figur 4 dargestellt. Figur 4 zeigt wieder ein Koordinatensystem im Frequenz-Zeit-Bereich, mit einer horizontalen Zeitachse t und einer vertikalen Frequenzachse f. Auf der Frequenzachse f ist wieder beispielhaft der Übertragungskanal UE mit oberer und unterer Grenz frequenz f und fBL sowie die für die SubkanäleFurthermore, there is the possibility that only a part of all possible carrier signals TA31, TA32 are used for the formation of subsymbols SU31, SU32 within the subsymbol time Ts in order to further reduce, for example, the peak-to-average of a respectively resulting sum signal, since such a small number of modulated carrier signals TA31, TA32 are summed up. Such an example is shown schematically in FIG. FIG. 4 again shows a coordinate system in the frequency-time domain, with a horizontal time axis t and a vertical frequency axis f. On the frequency axis f is again exemplified the transmission channel UE with upper and lower limit frequency f and f B L and the subchannels
B genutzten Trägerfrequenzen fj eingetragen. Die für die Trägersignale TA31, TA32 genutzten benachbarten Trägerfrequenzen fj sind dabei durch einen spektralen Abstand df voneinander getrennt. Zur Bildung eines ersten Subsymbols SU21 wird z.B. ein erstes Trägersignal TA31 eingesetzt. Für ein zweites Sub- symbol SU22 wird beispielsweise ein zweites Trägersignal TA32 verwendet. Dem ersten Trägersignal TA31 ist dabei eine erste Trägerfrequenz fj und dem zweiten Trägersignal TA32 eine zweite Trägerfrequenz fj+1 zugeordnet, welche eine spektralen Abstand df zueinander aufweisen. Wie in Figur 4 beispielhaft dargestellt liegen damit die Trägerfrequenzen fj, fj+1 und damit das erste und zweite Trägersignal TA31, TA32 im Fre- quenzbereich weiter auseinander als in den vorangegangenen Beispielen, welche in Figur 2a oder Figur 3 gezeigt werden, da nicht jedes mögliche Trägersignal TAx genutzt wird. B used carrier frequencies fj registered. The adjacent carrier frequencies fj used for the carrier signals TA31, TA32 are separated from one another by a spectral distance df. For example, a first carrier signal TA31 is used to form a first sub-symbol SU21. For a second sub-symbol SU22, for example, a second carrier signal TA32 is used. The first carrier signal TA31 is a first carrier frequency fj and the second carrier signal TA32 a second carrier frequency associated fj + 1, which have a spectral distance df to each other. As shown by way of example in FIG. 4, the carrier frequencies fj, fj + 1 and thus the first and second carrier signals TA31, TA32 are further apart in the frequency range than in the preceding examples, which are shown in FIG. 2a or FIG possible carrier signal TAx is used.
Die Bildung des beispielhaften ersten Subsymbols SU31 wird wie z.B. in Figur 2a zu einem Zeitpunkt ti begonnen und die dazu verwendeten ersten Trägersignale TA31 im Frequenz-Zeit- Bereich derart angeordnet, dass innerhalb einer Signalübertragungsperiode T ein vorgesehenes zeitliches Schutzintervall Tg zum nächsten zu übertragenden Subsymbol entsteht, von wel- ehern z.B. die selbe Trägerfrequenz fj, etc. bzw. Trägersignale TA31 genutzt werden. Für eine Übertragung des zweiten Subsymbols SU32, von welchem die Trägersignale TA32 bzw. die Trägerfrequenzen fj+1 verwendet werden, wird dann wiederum das Schutzintervall Tg genutzt. Eine Abfolge von zu übertra- genden Trägersignalen TA31, TA32 kann ebenfalls beispielsweise gemäß zumindest einer so genannten Frequenz sprungfolge gebildet werden. The formation of the exemplary first subsymbol SU31 is performed as described e.g. in FIG. 2a at a time t.sub.i and the first carrier signals TA31 used for this purpose are arranged in the frequency-time range in such a way that within a signal transmission period T an intended temporal guard interval Tg arises for the next subsymbol to be transmitted, from which e.g. the same carrier frequency fj, etc. or carrier signals TA31 are used. For a transmission of the second subsymbol SU32, from which the carrier signals TA32 and the carrier frequencies fj + 1 are used, the guard interval Tg is then used again. A sequence of carrier signals TA31, TA32 to be transmitted can also be formed, for example, according to at least one so-called frequency sequence.
Auch bei dem in Figur 4 dargestellten Beispiel ist eine Ver- schachtelung bzw. Überlappung eines Subsymbols SU31 mit bis zu zwei vorhergehenden und/oder zwei nachfolgenden Subsymbo- len SU32 möglich, um neben einer reduzierten Peak-to-Average- Ratio der jeweiligen Summensignale aus eine gleichmäßigere Verteilung der Leistung innerhalb der Signalübertragungsperi- ode T zu erzielen. In the example illustrated in FIG. 4, too, nesting or overlapping of a subsymbol SU31 with up to two preceding and / or two subsequent subsymbles SU32 is possible, in addition to a reduced peak-to-average ratio of the respective summation signals to achieve a more even distribution of power within the signal transmission period T.
In Figur 5 ist ein beispielhaftes Übertragungssystem für eine simultane, synchrone Nachrichtenübertragung bzw. Signalübertragung gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren schematisch dargestellt. Auf einer Senderseite werden z.B. von zwei verschiedenen Übertragungseinrichtungen simultan/quasisynchron zwei gleiche Nachrichten Dl, D2 jeweils in eine Einheit BSM1 bzw. BSM2 zur Bearbeitung dieser Nachrichten Dl, D2 einge- speist. Die Nachrichten Dl, D2 sind in der Regel gleich, werden aber von verschiedenen Sendern bzw. Sendezweigen beispielsweise im Rahmen einer simultanen Weiterleitungsprozedur übertragen. Unter einer simultanen Weiterleitungsprozedur wird dabei z.B. Folgendes verstanden: von einer ersten Übertragungseinrichtung wird eine Initialnachricht mit einer Anzahl an verbleibenden möglichen Weiterleitungen oder Wiederaussendungen versendet. Von zumindest zwei weiteren Übertragungseinrichtung werden dann jeweils Kopien der Initialnach- rieht als Nachricht Dl bzw. D2 empfangen und dabei die Anzahl der Wiederaussendungen sowohl bei der Intialnachricht als auch bei den Kopien entsprechend dekrementiert . Dann werden - wie z.B. in Figur 5 beispielhaft dargestellt - die derart veränderten Kopien der Initialnachricht als Nachrichten Dl, D2 simultan weitergeleitet. Dieser Wiederaussendungsprozess kann von den bisherigen Übertragungseinrichtungen bzw. auch weiteren beliebigen Übertragungseinrichtungen fortgesetzt werden, bis die Anzahl der möglichen Wiederaussendungen der Initialnachricht Null ist. FIG. 5 schematically shows an exemplary transmission system for simultaneous, synchronous message transmission or signal transmission according to the method according to the invention. On a sender side, for example, two identical messages Dl, D2 are simultaneously / quasi-synchronously transmitted by two different transmission devices into a unit BSM1 or BSM2 for processing these messages D1, D2. fed. The messages D1, D2 are generally the same, but are transmitted by different transmitters or transmission branches, for example in the context of a simultaneous forwarding procedure. A simultaneous forwarding procedure means, for example, the following: a first transmission device sends an initial message with a number of remaining possible forwarding or re-transmissions. Copies of the initial message are then received as messages D1 or D2 from at least two further transmission devices and the number of retransmissions both in the initial message and in the copies is decremented accordingly. Then, as shown by way of example in FIG. 5, the copies of the initial message modified in this way are forwarded as messages D 1, D 2 simultaneously. This retransmission process can be continued by the previous transmission facilities or other arbitrary transmission facilities until the number of possible retransmissions of the initial message is zero.
Alle diese Wiederaussendungen erfolgen (quasi) synchron im Rahmen eines vorgegebenen Zeitrasters und die dabei wiederausgesendeten Nachrichten Dl, D2 sind damit gleich und wurden nach festgelegten Regeln aus der Initialnachricht gebildet. Quasisynchron bedeutet dabei, dass beispielsweise die Kanallaufzeiten bei einem Empfang der ( Intial- ) Nachricht vor der Wiederaussendung und eine Frequenzdrift der Taktquellen in den Übertragungsrichtungen nicht berücksichtigt werden. Die Auswirkungen dieser Abweichungen in der Sychronität sind aber durch eine geeignete Auswahl der Schutzintervalle zwischen den Subsymbolen SU1, SU2 und der Taktquellen begrenzbar bzw. kontrollierbar und können damit entsprechend gering gehalten werden - d.h. nicht gleich Null, aber vertretbar gering, wodurch die Aussendung eben nicht synchron, aber quasisynchron ist. All these retransmissions occur (quasi) synchronously within the framework of a given time frame, and the messages D 1, D 2 which have been retransmitted are thus identical and were formed from the initial message according to defined rules. Quasi-synchronous means that, for example, the channel delays in a reception of the (intial) message before retransmission and a frequency drift of the clock sources in the transmission directions are not taken into account. However, the effects of these deviations in the synchronicity can be limited or controlled by a suitable selection of the guard intervals between the sub-symbols SU1, SU2 and the clock sources and can thus be kept correspondingly low - ie. not equal to zero, but reasonably low, whereby the transmission is just not synchronous, but quasi-synchronous.
In Figur 5 sind dabei beispielhaft zwei Übertragungseinrichtungen, welche z.B. aus mehreren Einheiten wie der Einheit BSM1, BSM2 zur Bearbeitung von Nachrichten, einer Transformationseinheit TRI, TR2 und einer Einkopplungseinheit KE1, KE2 bestehen, dargestellt. Es ist aber für den Ablauf bzw. die Anwendung des erfindungsgemäße Verfahrens auch möglich, wei- tere Übertragungseinrichtungen für (quasi ) synchrone Weiterleitungen von gleichen Nachrichten Dl, D2 zu nutzen bzw. es kann auch nur eine Übertragungseinrichtung - in Figur 5 z.B. der oberen Zweig auf der Senderseite - zur Weiterleitung einer (ersten) Nachricht Dl zu verwenden. In FIG. 5, by way of example, there are two transmission devices which, for example, consist of several units, such as the unit BSM1, BSM2 for processing messages, a transformation unit TRI, TR2 and a coupling unit KE1, KE2 consist. However, it is also possible for the procedure or the application of the method according to the invention to use further transmission facilities for (quasi) synchronous forwarding of the same messages D1, D2 or else only one transmission facility can be used - in FIG. 5, for example, the upper branch on the sender side - to use for forwarding a (first) message Dl.
In den Einheiten BSM1 und BSM2 zur Bearbeitung von Nachrichten Dl, D2 wird jeweils ein sogenanntes Bit- oder Symbol- Modulationsmapping durchgeführt sowie ein sogenannte Inter- leaving und eine Kanalcodierung. Das bedeutet, aus den zu übertragenden Nachrichten Dl, D2 werden jeweils in den Einheiten BSM1, BSM2 zur Bearbeitung von Nachrichten Dl, D2 entsprechende Folgen von zu übertragenden Informationselementen Cl, C2 (z.B. Informationsbits, Informationssymbole) erzeugt, die wenn notwendig durch Interleaving verschachtelt und als Schutz von Übertragungsfehler kanalkodiert werden. In denIn the units BSM1 and BSM2 for processing messages D1, D2, in each case a so-called bit or symbol modulation mapping is carried out, as well as a so-called interleaving and a channel coding. This means that from the messages Dl, D2 to be transmitted, corresponding sequences of information elements C1, C2 (eg information bits, information symbols) to be transmitted are respectively generated in the units BSM1, BSM2 for processing messages D1, D2, which if necessary are interleaved by interleaving and can be channel coded as protection of transmission errors. In the
Einheiten BSM1, BSM2 zur Bearbeitung von Nachrichten Dl, D2 werden die Folgen von zu übertragenden Informationselementen Cl, C2 für eine vorgesehene Modulation der Trägersignale TA41, TA42 unter Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens aufbereitet - d.h. vorcodiert und eventuell mit Zusatzinformationen z.B. für eine empfängerseitige Demodulation und/oder Dekodierung versehen. Units BSM1, BSM2 for processing messages D1, D2, the sequences of information elements to be transmitted C1, C2 are prepared for a proposed modulation of the carrier signals TA41, TA42 using the method according to the invention - i. precoded and possibly with additional information e.g. provided for a receiver-side demodulation and / or decoding.
Die Folgen von Informationselementen Cl, C2 werden dann an eine Transformationseinheiten TRI, TR2 weitergeleitet. In diesen Transformationseinheiten TRI, TR2 werden beispielsweise zuerst jeweils unter Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens - wie beispielsweise in den Figuren 2a, 3, 4 dargestellt - Subsymbole SU1, SU2 unter Verwendung der Trägersig- nale TA41, TA42 gebildet. Dabei werden z.B. unter Einhaltung eines Schutzintervalls Tg und gegebenenfalls eines entsprechenden spektralen Abstands df unter Verwendung der Trägersignale TA41, TA42, wobei diese Trägersignale TA41, TA42 da- bei gleich sind, aber in verschiedenen Übertragungseinrichtungen verwendet werden. Auf die Trägersignale TA41, TA42 werden jeweils Informationselemente aufmoduliert und so diskret modulierte Subsymbole SU1, SU2 generiert. Die diskret modulierten Subsymbole SU1, SU2 werden dabei z.B. mit Hilfe einer inversen Zeit-Frequenztransformation wie z.B. einer in- versen diskreten Fourier-Transformation, einer inversen Wave- let-Transformation, etc. gebildet. Dann werden in den Transformationseinheit TRI, TR2 nach einer Parallel-zu-Seriell- Wandlung sogenannte Signalsynthesen durchgeführt. Dabei werden benachbarte Subsymbole SU1, SU2 - z.B. mit zumindest einem vorangegangenen Subsymbol SU1, SU2 und/oder mit zumindest einem nachfolgenden Subsymbol SU1, SU2 - zu einem zeitdiskreten Signal zusammengesetzt. Ein Zusammensetzen zum zeitdiskreten Signal kann beispielsweise auch teilweise überlappend erfolgen. Danach werden die jeweiligen zeitdiskrete Signale noch in analoge Signale sl (t) , s2 (t) umgewandelt, welche dann über eine jeweilige Einkopplungseinheit KE1, KE2 - gegebenenfalls verstärkt und angepasst - als Sendesignale tsl, ts2 in den Übertragungskanal UE eingekoppelt und auf diese Weise zu einer Empfängerseite übertragen werden. The sequences of information elements C1, C2 are then forwarded to a transformation units TR1, TR2. In these transformation units TRI, TR2, for example, sub-symbols SU1, SU2 are first respectively formed using the method according to the invention-as illustrated for example in FIGS. 2a, 3, 4 -using the carrier signals TA41, TA42. In this case, for example, while maintaining a guard interval Tg and optionally a corresponding spectral distance df using the carrier signals TA41, TA42, these carrier signals TA41, TA42 da- are the same but are used in different transmission devices. In each case, information elements are modulated onto the carrier signals TA41, TA42 and thus sub-symbols SU1, SU2, which are modulated in a discrete manner, are generated. In this case, the discretely modulated subsymbols SU1, SU2 are formed, for example, by means of an inverse time-frequency transformation such as, for example, an inverse discrete Fourier transformation, an inverse wavelet transformation, etc. Then, so-called signal syntheses are performed in the transformation unit TRI, TR2 after a parallel-to-serial conversion. In this case, adjacent sub-symbols SU1, SU2-for example, with at least one preceding subsymbol SU1, SU2 and / or with at least one subsequent subsymbol SU1, SU2-are combined to form a discrete-time signal. Assembling to discrete-time signal can for example also be partially overlapping. Thereafter, the respective discrete-time signals are still converted into analog signals sl (t), s2 (t), which are then coupled via a respective coupling unit KE1, KE2 - possibly amplified and adapted - as transmission signals tsl, ts2 in the transmission channel UE and in this way be transmitted to a receiver side.
Auf der Empfängerseite wird dann ein analoges Empfangssignal rs von einer Auskopplungseinheit KA empfangen und an eine optional vorgesehene erste Störunterdrückung ST1 weitergeleitet. Das analoge Empfangssignal rs wird einer Seriell- Parallel-Wandlung SPW unterzogen und dann erfolgt einer Transformationseinheit ZFT eine Zeit-Frequenz-Transformation sowie eine Frequenzkanaltrennung mittels mehrerer verschiedener Referenzträgersignale rTA. Dabei werden unter Voraussetzung, dass empfängerseitig eine Synchronisation mit einem Zeitrahmen für die einzelnen Subsymbole SU1, SU2 vorhanden ist, mit Hilfe der Zeit-Frequenz-Transformation die übertragenen Subsymbole SU1, SU2 in ihre einzelnen Bestandteile bzw. empfangenen Trägersignale mTA zerlegt. Diese empfangenen Signale mTA können dann einer optional vorgesehen zweiten Störunterdrückung ST2 im Frequenz-Zeit-Bereich zugeführt werden. Sollte die zweite Störunterdrückung ST2 vorhanden sein, so liefert sie ein um einen Störsignalanteil reduziertes Empfangssignal mTA' sowie zusätzlich einen geschätzten Störanteil gSF an die nächsten Einheiten des Übertragungssystems weiter. Fehlt die zweite Störunterdrückung ST2 so wird das empfangene Trägersignal mTA direkt an eine Demodulations- und Bit-/Symbolentscheidungseinheit DM weitergeleitet. Die Demodulations- und Bit-/Symbolentscheidungseinheit DM stellt dann an ihrem Ausgang einzelne Elemente rC der empfangenen Infor- mations-/Bitfolge bereit, welche beispielsweise basieren auf einer harten und/oder weichen Entscheidung gebildet worden sind. Diese Elemente rC der empfangenen Informations- /Bitfolge werden dann noch in einer Dekodierungseinheit DK einem Deinterleaving und einer Kanaldekodierung unterzogen, welche am Ausgang dann eine empfangene Nachricht rD liefert. On the receiver side, an analog received signal rs is then received by a decoupling unit KA and forwarded to an optionally provided first interference suppression ST1. The analog received signal rs is subjected to a serial-parallel conversion SPW and then a transformation unit ZFT is a time-frequency transformation and a frequency channel separation by means of several different reference carrier signals rTA. In this case, assuming that there is a synchronization with a time frame for the individual subsymbols SU1, SU2 on the receiver side, the transmitted subsymbols SU1, SU2 are decomposed into their individual components or received carrier signals mTA with the aid of the time-frequency transformation. These received signals mTA can then be supplied to an optionally provided second interference suppression ST2 in the frequency-time domain. If the second interference suppression ST2 is present, it supplies a reception signal mTA 'reduced by one interference signal component as well as additionally an estimated interference component gSF to the next units of the transmission system. If the second interference suppression ST2 is missing, the received carrier signal mTA is forwarded directly to a demodulation and bit / symbol decision unit DM. The demodulation and bit / symbol decision unit DM then provides at its output individual elements rC of the received information / bit sequence which have been formed, for example, based on a hard and / or soft decision. These elements rC of the received information / bit sequence are then subjected to deinterleaving and channel decoding in a decoding unit DK, which then delivers a received message rD at the output.
Mittels des in Figur 5 dargestellten Übertragungssystems können z.B. die gleichen Datenpakete bzw. gleichen Nachrichten Dl, D2 mittels modulierter Sendesignale tsl, ts2 verschiedener Sender quasisynchron an einen oder mehrere Empfänger über einen z.B. stark dispersiven Übertragungskanal UE übertragen werden. Durch den Einsatz des erfindungsgemäßen Verfahrens auf der Senderseite des Systems, insbesondere in der jeweiligen Transformationseinheit TRI, TR2, wird eine hohe Störimmunität - vor allem gegen Interkanal- und Intersymbol- Interferenzen - bei einer möglichst geringen Peak-to-Average- Ratio erreicht. By means of the transmission system shown in Figure 5, e.g. the same data packets or identical messages D1, D2 by means of modulated transmission signals tsl, ts2 of different transmitters quasi-synchronously to one or more receivers via a e.g. strongly dispersive transmission channel UE are transmitted. By using the method according to the invention on the transmitter side of the system, in particular in the respective transformation unit TRI, TR2, a high level of immunity to interference is achieved at a lowest possible peak-to-average ratio, in particular against inter-channel and intersymbol interferences.

Claims

Patentansprüche claims
1. Verfahren zur synchronen Übertragung von Nachrichten (Dl, D2), welche aus einer Folge (Cl, C2) von Informationsbits zusammengesetzt sind, und welche mittels eines synchronen1. A method for the synchronous transmission of messages (Dl, D2), which are composed of a sequence (Cl, C2) of information bits, and which by means of a synchronous
Mehrträgerübertragungsverfahrens in Form von Subsymbolen (SU1, SU2) übertragen werden, wobei die Subsymbole (SU1, SU2) aus einzeln modulierten Trägersignalen (TAI, TA2) zusammengesetzt werden, welchen unterschiedliche Subkanä- len (B) eines Übertragungskanals (UE) zugeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die für eine Bildung eines ersten Subsymbols (SU1) verwendeten ersten Trägersignale (TAI) in einem Frequenz-Zeit-Bereich derart angeordnet werden, dass innerhalb einer Signalübertragungspe- riode (T) ein Schutzintervall (Tg) gebildet wird, und dass dieses Schutzintervall (Tg) für eine Übertragung von zumindest einem zweiten Subsymbol (SU2) genutzt wird, welches aus zweiten Trägersignalen (TA2) gebildet wird, die sich von den ersten Trägersignalen (TAI) des ersten Subsymbols (SU1) unterscheiden. Multi-carrier transmission method in the form of subsymbols (SU1, SU2) are transmitted, wherein the subsymbols (SU1, SU2) from individually modulated carrier signals (TAI, TA2) are assigned to which different subchannels (B) of a transmission channel (UE) are assigned, characterized in that the first carrier signals (TAI) used to form a first sub-symbol (SU1) are arranged in a frequency-time domain such that a guard interval (Tg) is formed within a signal transmission period (T), and this Protection interval (Tg) is used for a transmission of at least a second sub-symbol (SU2), which is formed from second carrier signals (TA2), which differ from the first carrier signals (TAI) of the first sub-symbol (SU1).
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Trägersignale (TA21) des ersten Subsymbols (SU21) im Zeit- und/oder im Frequenzbereich von zu- mindest den zweiten Trägersignalen (TA22, TA23, TA24,2. The method according to claim 1, characterized in that the first carrier signals (TA21) of the first sub-symbol (SU21) in the time and / or in the frequency range of at least the second carrier signals (TA22, TA23, TA24,
TA25) des zumindest zweiten Subsymbols teilweise überlappt werden. TA25) of the at least second sub-symbol are partially overlapped.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch 3. The method according to any one of claims 1 to 2, characterized
gekennzeichnet, dass zur Bildung von Subsymbolen characterized in that to form subsymbols
(SU31, SU32) innerhalb einer Subsymboldauer (Ts) nur ein Teil aller möglichen Trägersignale (TA31, TA32) verwendet wird . (SU31, SU32) within a sub-symbol duration (Ts) only a part of all possible carrier signals (TA31, TA32) is used.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch 4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized
gekennzeichnet, dass als Trägersignale (TAI, TA2) harmonische Signale aus einer diskreten Fourier- Transformation mit einer Fensterfunktion, so genannte Wa- velets oder orthogonale Signale verwendet werden. characterized in that as carrier signals (TAI, TA2) harmonic signals from a discrete Fourier Transformation with a window function, so-called Wavets or orthogonal signals are used.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die diskret modulierten Subsymbole (SU1, SU2) mit Hilfe einer inversen Zeit- Frequenztransformation (TRI, TR2) gebildet und nach einer Parallel-zu-Seriell-Wandlung (TRI, TR2) zu einem zeitdiskreten Signal zusammengesetzt werden, und dass dann für eine Einkopplung (KE) in den Übertragungskanal (UE) das zeitdiskrete Signal in ein zu übertragendes analoges Signal (sl, s2) umgewandelt wird. Method according to one of claims 1 to 4, characterized in that the discretely modulated subsymbols (SU1, SU2) are formed by means of an inverse time-frequency transformation (TRI, TR2) and after a parallel-to-serial conversion (TRI, TR2) are combined to a discrete-time signal, and then that for a coupling (KE) in the transmission channel (UE), the time-discrete signal is converted into an analog signal to be transmitted (sl, s2).
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Abfolge von zu übertragenden modulierten Trägersignalen (TAI, TA2) gemäß zumindest einer Frequenzsprungfolge gebildet wird. Method according to one of Claims 1 to 5, characterized in that a sequence of modulated carrier signals (TAI, TA2) to be transmitted is formed in accordance with at least one frequency hopping sequence.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Einsatz in einem Übertragungssystem mit simultaner Weiterleitung von Datenpaketen vorgesehen wird. Method according to one of claims 1 to 6, characterized in that an insert is provided in a transmission system with simultaneous forwarding of data packets.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass empfangsseitig ein analoges Empfangssignal (rs) abgetastet wird, dass dann die übertragenen Subsymbole mittels einer Zeit-Frequenz- Transformation (ZFT) in deren empfangene Trägersignale (mTA) zerlegt werden, und dass dann eine Demodulation (DM) und nach einem so genannten Deinterleaving eine De- kodierung (DK) durchgeführt wird. Method according to one of claims 1 to 7, characterized in that on the receiving side an analog received signal (rs) is sampled, that then the transmitted subsymbols by means of a time-frequency transformation (ZFT) into their received carrier signals (mTA) are decomposed, and that then a demodulation (DM) and after a so-called Deinterleaving a decoding (DK) is performed.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass für einen Empfang der Signale (rs, mTA) eine Störunterdrückungstechnologie (ST1, ST2), welche auf einer nichtlinearen Schätzung basiert, eingesetzt wird. Method according to one of Claims 1 to 8, characterized in that a noise suppression technology (ST1, ST2) based on a nonlinear estimation is used for receiving the signals (rs, mTA).
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