DE102006017296A1 - Training sequence production method for use in e.g. code division multiplex system, involves providing quantity of training sequences with members having pre-determined autocorrelation characteristics - Google Patents

Training sequence production method for use in e.g. code division multiplex system, involves providing quantity of training sequences with members having pre-determined autocorrelation characteristics Download PDF

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Abstract

The method involves providing a quantity of training sequences (104) with members having pre-determined autocorrelation characteristics, and producing another quantity of training sequences (105) based on the former quantity of training sequences and a transformation matrix. Members of the latter quantity of training sequences have same autocorrelation characteristics as the members of the former quantity of training sequences, where the transformation matrix is based on a Hadamard matrix. Independent claims are also included for the following: (1) a communication system comprising a transmitter (2) a method for utilization of a training sequence.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erzeugen von Trainingssequenzen zur Benutzung in einem Kommunikationssystem. Das Verfahren umfasst die Schritte des Bereitstellens einer ersten Menge von Trainingssequenzen und dem Erzeugen einer zweiten Menge von Trainingssequenzen basierend auf der ersten Menge von Trainingssequenzen. Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Kommunikationssystem aufweisend wenigstens einen Sender und wenigstens einen Empfänger und ein Verfahren zur Verwendung einer Trainingssequenz in einem Kommunikationssystem.The The invention relates to a method for generating training sequences for use in a communication system. The method comprises the steps of providing a first set of training sequences and generating a second set of training sequences on the first set of training sequences. The invention relates further comprising a communication system comprising at least one Transmitter and at least one receiver and a method of using a training sequence in one Communication system.

In Kommunikationssystemen kann eine Signalübertragung zwischen einem Sender und einem Empfänger durch Interferenz anderer Sender des Kommunikationssystems und anderer Quellen elektromagnetischer Strahlung gestört werden.In Communication systems can be a signal transmission between a transmitter and a receiver by interference of other transmitters of the communication system and others Sources of electromagnetic radiation are disturbed.

Insbesondere das so genannte Gaussian Minimum Shift Keying (GMSK) Modulationsverfahren des Global System for Mobile Communication (GSM) und das so genannte Phase Shift Keying (8-PSK) Modulationsverfahren, das von dem so genannten "Enhanced Data Rates for GSM Evolution" (EDGE) Verfahren verwendet wird, verursacht Intersymbolinterferenz (ISI). Intersymbolinterferenz wird durch Mehrfachübertragungseffekte verursacht, bei denen Echos früher übertragener Sendesymbole später übertragene Symbole stören. In einem Zeitmultiplexverfahren (CDMA) wie beispielsweise GSM bedeutet dies, dass ein mit einem Empfänger kommunizierender Sender, der in einem Zeit schlitz arbeitet, eine Kommunikation in einem, für einen anderen Empfänger reservierten nachfolgenden Zeitschlitz stört.Especially the so-called Gaussian Minimum Shift Keying (GMSK) modulation method of the Global System for Mobile Communication (GSM) and the so-called Phase Shift Keying (8-PSK) Modulation method, the so-called "Enhanced Data Rates for GSM Evolution" (EDGE) method is used causes intersymbol interference (ISI). Inter-symbol interference becomes through multiple transfer effects causes echoes to be transmitted earlier Transmission symbols later transmitted Disturb symbols. In a time-division multiplexing (CDMA) such as GSM means this, that one with a receiver communicating transmitter, which works slit in one time, one Communication in one, for another receiver disturbs reserved reserved time slot.

Zusätzlich werden die zur mobilen Kommunikation benutzten Frequenzen in benachbarten Netzwerkzellen erneut verwendet. Daher können zwei benachbarte Sender möglicherweise simultan auf derselben Frequenz arbeiten und sich gegenseitig stören.In addition will be the frequencies used for mobile communication in adjacent ones Network cells reused. Therefore, two adjacent transmitters possibly work simultaneously on the same frequency and interfere with each other.

Um diese und andere Störungen des Kommunikationskanals zu überwinden, sollte von dem Empfänger ein Kanalausgleich vorgenommen werden, um eine zuverlässige Kommunikationsleistung sicherzustellen. Gegenwärtige Systeme benutzen so genannte Trellis-Code-Modulationsverfahren (TCM) zur Signalerkennung, wie etwa so genannte "Maximum Likelihood Sequence Estimators", zum Beispiel basierend auf einem Viterbi-Algorithmus. Solche Techniken erfordern die Bestimmung einer Impulsantwort des Kanals, um ein Kanalmodell zu bestimmen, das die gegenwärtigen Übertragungseigenschaften des Kanals wiedergibt.Around these and other disorders to overcome the communication channel, should be from the recipient Channel equalization can be made to provide reliable communication performance sure. current Systems use so-called Trellis Code Modulation (TCM) methods for signal detection, such as so-called "Maximum Likelihood Sequence Estimators", for example based on a Viterbi algorithm. Such techniques require the determination an impulse response of the channel to determine a channel model, that the current transmission characteristics of the channel.

Eine Kanalimpulsantwort kann basierend auf einer Trainingssequenz, auch genannt "Midamble", bestimmt werden, die mit einem Datenrahmen nach dem GSM-Standard übertragen wird. Im GSM gibt es acht unterschiedliche vorbestimmte Trainingssequenzen, die ebenfalls Trainingssequenzcodes (TSCs) oder Pilotsymbole genannt werden. Einer dieser TSCs wird mit jedem so genannten "Normal Burst" von einem Sender an einen Empfänger übertragen. Ähnliche Techniken werden ebenso in anderen Kommunikationssystemen angewandt, beispielsweise in Codemultiplex-Systemen (CDMA).A Channel impulse response may be based on a training sequence, too called "Midamble", to be determined which is transmitted with a data frame according to the GSM standard. In GSM there There are eight different predetermined training sequences, too Training sequence codes (TSCs) or pilot symbols. one of these TSCs is transmitted with each so-called "normal burst" from a transmitter to a receiver. Similar Techniques are also used in other communication systems, for example, in code division multiple access (CDMA) systems.

Um die Kanalausnutzung zu maximieren, ist es wichtig, das berechnete Kanalmodell und den darauf basierenden Kanalausgleich zu optimieren. Ein Ansatz besteht darin, die Antworten anderer Sender, die denselben Kommunikationskanal benutzen, so genannte Co-Channel-Benutzer, in die Berechnung einzuschließen, indem eine gemeinsame Kanalimpulsantwort von zwei oder mehr Co-Channel-Benutzern bestimmt wird. Solche Verfahren werden beispielsweise in synchronisierten TDMA-Systemen angewandt.Around To maximize the channel utilization, it is important to calculate Channel model and the channel compensation based on it. One approach is to use the responses of other broadcasters to the same Use communication channel, called co-channel users, in to include the calculation by having a common channel impulse response from two or more co-channel users is determined. Such methods are for example synchronized TDMA systems applied.

Die Qualität der bestimmten Kanaleinschätzung hängt von den Kreuzkorrelationseigenschaften der von den unterschiedlichen Co-Channel-Benutzern verwendeten Trainingssequenzen ab, wie dies in dem Artikel "Interference Cancellation for EDGE via Two-User Joint Demodulation" von Abdulrauf Hafeez, Dennis Hui und Hueseyin Arslan während der VTC Herbstkonferenz in 2003 beschrieben wurde. Gegenwärtige Systeme erlauben nicht immer Trainingssequenzen mit optimalen Kreuzkorrelationseigenschaften für Co-Channel-Benutzer zu verwenden.The quality the particular channel assessment depends on the cross correlation properties of the different Co-channel users used training sequences like this in the article "Interference Cancellation for EDGE via Two-User Joint Demodulation "by Abdulrauf Hafeez, Dennis Hui and Hueseyin Arslan during The 2003 VTC Autumn Conference was described. Allow current systems not always training sequences with optimal cross-correlation properties for co-channel users to use.

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Verfahren und Systeme zum Erzeugen und Verwenden von Trainingssequenzen mit guten Korrelationseigenschaften zu beschreiben.It is therefore an object of the present invention, methods and Systems for generating and using training sequences with good ones Describe correlation properties.

Die Aufgabe wird durch Verfahren und Vorrichtungen gemäß den Patentansprüchen 1, 4 und 8 gelöst.The The object is achieved by methods and devices according to patent claims 1, 4 and 8 solved.

Gemäß einer ersten Ausgestaltung der Erfindung wird ein Verfahren zum Erzeugen von Trainingssequenzen zur Benutzung in einem Kommunikationssystem angegeben. Das Verfahren umfasst die Schritte des Bereitstellens einer ersten Menge von Trainingssequenzen mit Mitgliedern mit vorbestimmten Autokorrelationseigenschaften und dem Erzeugen einer zweiten Menge von Trainingssequenzen basierend auf der ersten Menge von Trainingssequenzen und einer Transformationsmatrix, wobei die Mitglieder der zweiten Menge von Trainingssequenzen dieselben vorbestimmten Autokorrelationseigenschaften wie die Mitglieder der ersten Menge von Trainingssequenzen besitzen.According to a first embodiment of the invention, a method for generating training sequences for use in a communication system is provided. The method comprises the steps of Providing a first set of training sequences with members having predetermined autocorrelation properties and generating a second set of training sequences based on the first set of training sequences and a transformation matrix, the members of the second set of training sequences having the same predetermined autocorrelation properties as the members of the first set of training sequences ,

Durch das Erzeugen der zweiten Menge von Trainingssequenzen basierend auf der ersten Menge von Trainingssequenzen stehen mehr Trainingssequenzen zur Kommunikation zur Verfügung. Daher haben miteinander interferierende Sender eine größere Wahl beim Auswählen geeigneter Trainingssequenzen zur Kommunikation mit einem Empfänger.By generating the second set of training sequences There are more training sequences on the first set of training sequences available for communication. Therefore, interfering transmitters have a greater choice when selecting appropriate training sequences for communication with a receiver.

Sofern eine Kreuzkorrelation wenigstens eines Mitglieds der ersten Menge von Trainingssequenzen mit wenigstens einem Mitglied der zweiten Menge von Trainingssequenzen geringer ist als eine Kreuzkorrelation des wenigstens einen Mitglieds der ersten Menge von Trainingssequenzen mit einem beliebigen anderen Mitglied der ersten Menge von Trainingssequenzen, kann die Einschätzung der Kanaleigenschaften verbessert werden, was in höheren Datenübertragungsraten resultiert.Provided a cross-correlation of at least one member of the first set of training sequences with at least one member of the second Amount of training sequences is less than a cross-correlation of the at least one member of the first set of training sequences with any other member of the first set of training sequences, can the assessment the channel properties are improved, resulting in higher data transfer rates results.

Gemäß einer zweiten Ausgestaltung der Erfindung wird ein Kommunikationssystem bereitgestellt. Das Kommunikationssystem umfasst wenigstens einen Sender, der dazu eingerichtet ist, Datenrahmen aufweisend eine Trainingssequenz einer ersten Menge von Trainingssequenzen zu übertragen, und wenigstens einen Empfänger, der dazu eingerichtet ist, Datenrahmen aufweisend die Trainingssequenz zu empfangen und eine Kreuzkorrelation der empfangenen Trainingssequenz mit einem vorbestimmten Teil der Trainingssequenz zu berechnen, um eine Kanaleinschätzung für einen Kanalausgleich zu berechnen. Der Sender ist des Weiteren dazu eingerichtet, Datenrahmen aufweisend wenigstens eine zusätzliche Trainingssequenz zu übertragen, die basierend auf der ersten Menge von Trainingssequenzen erzeugt wurde und dieselbe Autokorrelationseigen schaft wie die Trainingssequenzen der ersten Menge von Trainingssequenzen aufweist. Der Empfänger ist des Weiteren dazu eingerichtet, Datenrahmen aufweisend die wenigstens eine zusätzliche Trainingssequenz zu empfangen und sie für die Kanaleinschätzung und den Kanalausgleich zu verwenden.According to one Second embodiment of the invention is a communication system provided. The communication system includes at least one A transmitter adapted to have data frames comprising a training sequence a first set of training sequences, and at least one receiver, the is set up to have data frames comprising the training sequence to receive and cross-correlate the received training sequence to calculate with a predetermined part of the training sequence, a channel assessment for one Compute channel compensation. The transmitter is further adapted to Data frame having at least one additional training sequence to transmit generated based on the first set of training sequences and the same autocorrelation property as the training sequences having the first set of training sequences. The receiver is further arranged to have data frames comprising the at least an additional Receive training sequence and use it for channel estimation and to use channel equalization.

Durch das zur Verfügung stellen eines Kommunikationssystems mit einem Sender und einem Empfänger, die dazu eingerichtet sind, sowohl eine erste Menge von Trainingssequenzen als auch wenigstens eine weitere Trainingssequenz zu verwenden, wird die Auswahl von zu verwendenden Trainingssequenzen vergrößert. Daher können der Sender und der Empfänger zwischen mehr Trainingssequenzen auswählen, um die Kreuzkorrelationseigenschaften der verwendeten Trainingssequenz zu optimieren.By that available provide a communication system with a transmitter and a receiver that are set up to both a first set of training sequences as well as to use at least one more training sequence the selection of training sequences to be used is increased. Therefore can the transmitter and the receiver choose between more exercise sequences to get the cross-correlation properties optimize the training sequence used.

Sofern der Sender dazu eingerichtet ist, einen ersten Datenrahmen aufweisend eine erste Trainingssequenz über eine erste Antenne zu übertragen und einen zweiten Datenrahmen aufweisend eine zweite Trainingssequenz über eine zweite Antenne zu übertragen, und falls der Empfänger dazu eingerichtet ist, den ersten und den zweiten Datenrahmen aufweisend die erste und die zweite Trainingssequenz zu empfangen und eine gemeinsame Kanaleinschätzung für einen Kanalausgleich basierend auf den empfangenen ersten und zweiten Trainingssequenzen zu berechnen, kann der Kanalausgleich für die beiden Kanäle optimiert werden.Provided the transmitter is arranged to have a first data frame a first training sequence about to transmit a first antenna and a second data frame having a second training sequence over one to transmit the second antenna, and if the recipient configured to have the first and second data frames to receive the first and second training sequences and one joint channel assessment for one Channel equalization based on the received first and second To calculate training sequences, the channel compensation for the two channels be optimized.

Gemäß einer dritten Ausgestaltung der Erfindung wird ein Verfahren zur Verwendung einer Trainingssequenz in einem Kommunikationssystem gemäß der zweiten Ausgestaltung der Erfindung offenbart. Das Verfahren weist die Schritte des Bereitstellens einer ersten und einer zweiten Menge von Trainingssequenzen gemäß der ersten Ausgestaltung der Erfindung, des Auswählens einer Trainingssequenz der ersten oder der zweiten Menge von Trainingssequenzen, des Erzeugens und Übertragens eines Datenrahmens aufweisend die ausgewählte Trainingssequenz durch den Sender, des Empfangens des übertragenen Datenrahmens aufweisend die ausgewählte Trainingssequenz durch den Empfänger, des Berechnens einer Kreuzkorrelation der empfangenen Trainingssequenz mit einem vorbestimmten Teil der ausgewählten Trainingssequenz, um ein Kanalmodell zu berechnen und einen Kanalausgleich zum Dekodieren von durch den Sender übertragenen Datenrahmen auf Basis des berechneten Kanalmodells auszuführen, auf.According to one Third aspect of the invention is a method of use a training sequence in a communication system according to the second Embodiment of the invention disclosed. The method comprises the steps providing a first and a second set of training sequences according to the first Embodiment of the invention, the selection of a training sequence the first or the second set of training sequences, the generating and transferring a data frame comprising the selected training sequence the transmitter, receiving the transmitted Data frame comprising the selected training sequence the recipient, calculating a cross-correlation of the received training sequence with a predetermined portion of the selected training sequence to compute a channel model and channel equalization for decoding of data frames transmitted by the transmitter based on the calculated channel model.

Weitere Einzelheiten und Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.Further Details and embodiments of the invention are specified in the subclaims.

Die Erfindung wird nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:The Invention will be described below with reference to an embodiment with reference to the drawings explained in more detail. In show the drawings:

1 ein Kommunikationssystem aufweisend einen Sender, einen Empfänger und ein Störquelle, 1 a communication system comprising a transmitter, a receiver and a source of interference,

2 eine Vielzahl von benachbarten Zellen eines mobilen Kommunikationsnetzwerks, 2 a plurality of adjacent cells of a mobile communication network,

3 einen Datenrahmen aufweisend eine Trainingssequenz, 3 a data frame comprising a training sequence,

4 ein Verfahren zum Erzeugen einer zweiten Menge von Trainingssequenzen, 4 a method for generating a second set of training sequences,

5 Autokorrelationseigenschaften einer ersten Trainingssequenz einer ersten Menge von Trainingssequenzen, 5 Autocorrelation properties of a first training sequence of a first set of training sequences,

6 Autokorrelationseigenschaften von acht Trainingssequenzen einer zweiten Menge von Trainingssequenzen, 6 Autocorrelation properties of eight training sequences of a second set of training sequences,

7 ein Blockdiagramm eines Kommunikationssystems, dass zur gemeinsamen Kanaleinschätzung und Interferenzauslöschung benutzt wird, 7 a block diagram of a communication system used for common channel estimation and interference cancellation,

8 verbesserte Bitfehlerraten für eine gemeinsame Kanaleinschätzung unter Verwendung von zwei Mengen von Trainingssequenzen, 8th improved bit error rates for joint channel estimation using two sets of training sequences,

9 verbesserte Bitfehlerraten für Filter basierende Kanaleinschätzung unter Verwendung von zwei Mengen von Trainingssequenzen. 9 improved bit error rates for filter based channel estimation using two sets of training sequences.

1 zeigt ein Kommunikationssystem 100. Das Kommunikationssystem 100 weist einen Sender 101, beispielsweise eine Basisstation, einen Empfänger 102, beispielsweise eine Mobilstation, und eine Störquelle 103 auf. 1 shows a communication system 100 , The communication system 100 has a transmitter 101 For example, a base station, a receiver 102 , for example a mobile station, and a source of interference 103 on.

Der Sender umfasst eine erste Menge von Trainingssequenzen 104 und eine zweite Menge von Trainingssequenzen 105. Ein Signalmodulator 106 des Senders 101 ist dazu eingerichtet, eine Trainingssequenz entweder der ersten Menge von Trainingssequenzen 104 oder der zweiten Menge von Trainingssequenzen 105 in einem Datenrahmen zu codieren und den codierten Datenrahmen über eine Sendeantenne 107 zu übertragen.The transmitter includes a first set of training sequences 104 and a second set of training sequences 105 , A signal modulator 106 the transmitter 101 is adapted to a training sequence of either the first set of training sequences 104 or the second set of training sequences 105 in a data frame and encode the data frame via a transmit antenna 107 transferred to.

Der Empfänger 102 umfasst ebenso die erste Menge von Trainingssequenzen 104 und die zweite Menge von Trainingssequenzen 105. Der Empfänger 102 umfasst des Weiteren einen Signaldemodulator 108, der des Weiteren einen Kanaleinschätzer 109 und einen Kanalausgleicher 110 umfasst. Der Signaldemodulator 108 ist mit einer Empfangsantenne 111 zum Empfangen von Datenrahmen, die von dem Sender 101 übertragen wurden, verbunden.The recipient 102 also includes the first set of training sequences 104 and the second set of training sequences 105 , The recipient 102 further comprises a signal demodulator 108 who is also a channel assessor 109 and a channel equalizer 110 includes. The signal demodulator 108 is with a receiving antenna 111 for receiving data frames sent by the sender 101 transferred.

Der Kanaleinschätzer 109 ist dazu eingerichtet, eine Korrelation zwischen einer in einem empfangenen Datenrahmen enthaltenen Trainingssequenz und einem Teil einer zugehörigen Trainingssequenz der ersten Menge von Trainingssequenzen 104 oder der zweiten Menge von Trainingssequenzen 105 zu berechnen. Ausgehend von dem Ergebnis der Kreuzkorrelation berechnet der Kanaleinschätzer 109 ein Kanalmodell, das von dem Kanalausgleicher 110 zum Kanalausgleich verwendet wird.The channel assessor 109 is adapted to establish a correlation between a training sequence contained in a received data frame and a portion of an associated training sequence of the first set of training sequences 104 or the second set of training sequences 105 to calculate. Based on the result of the cross-correlation, the channel estimator calculates 109 a channel model, that of the channel equalizer 110 used for channel compensation.

In der Praxis kann der Empfänger 102 ebenso mit einem Modulator 106 und der Sender 102 ebenso mit einem Demodulator 108 ausgestattet sein, sodass eine Zweirichtungskommunikation möglich ist. Solche Details sind aus Gründen einer einfachen Darstellung jedoch nicht in der 1 enthalten.In practice, the recipient can 102 also with a modulator 106 and the transmitter 102 as well with a demodulator 108 be equipped so that a bidirectional communication is possible. However, such details are not in the interests of simplicity 1 contain.

Die Störquelle 103 weist die erste Menge von Trainingssequenzen 104 und einen Signalmodulator 112 auf, der dazu eingerichtet ist, Datenrahmen zu modulieren. Durch den Signalmodulator 112 modulierte und über eine Sendeantenne 113 übertragene Datenrahmen der Störquelle 105 umfassen daher eine Trainingssequenz aus der ersten Menge von Trainingssequenzen 104.The source of interference 103 indicates the first set of training sequences 104 and a signal modulator 112 which is set up to modulate data frames. Through the signal modulator 112 modulated and via a transmitting antenna 113 transmitted data frames of the source of interference 105 therefore comprise a training sequence from the first set of training sequences 104 ,

Die Störquelle 103 kann eine weitere Basisstation oder Mobilstation sein, die auf demselben Kommunikationskanal arbeitet wie der Sender 101 und der Empfänger 102, beispielsweise auf derselben Frequenz oder in demselben Zeitschlitz. Daher ist sie ein Co-Channel-Benutzer des Empfänger 102 und des Senders 101. Bei der Störquelle 103 kann es sich jedoch auch um eine andere Quelle oder Dämpfungselement für elektromagnetische Strahlung handeln, die den Kommunikationskanal stört.The source of interference 103 may be another base station or mobile station operating on the same communication channel as the transmitter 101 and the receiver 102 For example, on the same frequency or in the same time slot. Therefore, she is a co-channel user of the recipient 102 and the sender 101 , At the source of interference 103 however, it may also be another source or attenuator for electromagnetic radiation interfering with the communication channel.

2 zeigt eine Anordnung eines Kommunikationsnetzwerkes 200 aufweisend sieben Netzwerkzellen 201 bis 207. Die erste Netzwerkzelle 201 weist eine Basisstation auf, die als Sender 101 fungiert. Eine Mobilstation, die als Empfänger 102 fungiert und sich innerhalb der ersten Netzwerkzelle 201 befindet, kommuniziert mit der Basisstation auf einem Kommunikationskanal. 2 shows an arrangement of a communication network 200 comprising seven network cells 201 to 207 , The first network cell 201 has a base station that acts as a transmitter 101 acts. A mo Bilstation, as a receiver 102 acts and resides within the first network cell 201 is communicating with the base station on a communication channel.

Falls Basisstationen oder Mobilstationen, die in einer der sechs benachbarten Netzwerkzellen 202 bis 207 arbeiten, denselben Kanal für eine Datenübertragung wieder verwenden müssen, wirken diese als Störquelle 103 für die erste Netzwerkzelle 201. In diesem Fall müssen Co-Channel-Benutzer der sieben Netzwerkzellen 201 bis 207 unterschiedliche Trainingssequenzen verwenden, um einen Kanalausgleich zu ermöglichen.If base stations or mobile stations in one of the six adjacent network cells 202 to 207 work, have to use the same channel for a data transmission, they act as a source of interference 103 for the first network cell 201 , In this case, co-channel users must use the seven network cells 201 to 207 use different training sequences to allow channel equalization.

Im GSM-Standard werden acht unterschiedliche, vorbestimmte Trainingssequenzen beschrieben. Falls jede der Netzwerkzellen 201 bis 207 eine unterschiedliche Trainingssequenz der ersten Menge von Trainingssequenzen 104 entsprechend dem GSM-Standard benutzt, werden alle bis auf eine Trainingssequenz parallel zueinander benutzt. Daher besteht wenig Wahlmöglichkeit, welche Trainingssequenz ausgewählt und verwendet wird.The GSM standard describes eight different, predetermined training sequences. If any of the network cells 201 to 207 a different training sequence of the first set of training sequences 104 used according to the GSM standard, all but one training sequence are used in parallel. Therefore, there is little choice as to which training sequence is selected and used.

Der obere Teil der 3 zeigt einen so genannten "Normal Burst" gemäß dem GSM-Standard. Ein Datenrahmen 300 weist einen Vorspann 301 gefolgt von einem ersten Datenteil 302, einem ersten Signalisierungsteil 303, einer Trainingssequenz 304, einem zweiten Signalisierungsteil 305, einem zweiten Datenteil 306 und einem Abspann 307 auf. Der Datenrahmen 300 wird von einer Schutzperiode 308 gefolgt, die eine Trennung von nachfolgenden Datenrahmen 300 ermöglicht.The upper part of the 3 shows a so-called "normal burst" according to the GSM standard. A data frame 300 has a header 301 followed by a first data part 302 , a first signaling part 303 , a training sequence 304 , a second signaling part 305 , a second data part 306 and a credits 307 on. The data frame 300 is from a protection period 308 followed, which is a separation of subsequent data frames 300 allows.

Gemäß dem GSM-Standard umfassen der Vorspann 301 und der Abspann 307 immer drei auf den logischen Wert "0" gesetzte Bits. Der erste Signalisierungsteil 303 und der zweite Signalisierungsteil 305 umfassen jeweils ein Bit, das anzeigt, ob die in dem ersten Datenteil 302 und dem zweiten Datenteil 306 übertragenen Daten Benutzerdaten oder Signalisierungsdaten enthalten. Der erste Datenteil 302 und der zweite Datenteil 306 sind jeweils 57 Bits lang.According to the GSM standard, the header includes 301 and the credits 307 always three bits set to the logical value "0". The first signaling part 303 and the second signaling part 305 each comprise a bit which indicates whether those in the first data part 302 and the second data part 306 transmitted data contain user data or signaling data. The first data part 302 and the second data part 306 are each 57 bits long.

Die Trainingssequenz 304 hat eine Länge von 26 Bits und ist im unteren Teil der 3 detailliert dargestellt. Die Trainingssequenz 304 weist einen 16 Bit langen Mittelteil 309 und eine voran stehende und eine nachfolgenden, jeweils fünf Bit lange, zyklischer Fortsetzung 310 und 311 des Mittelteils 309 auf.The training sequence 304 has a length of 26 bits and is in the lower part of the 3 shown in detail. The training sequence 304 has a 16-bit middle part 309 and a leading and a subsequent, each five-bit long, cyclical continuation 310 and 311 of the middle section 309 on.

4 zeigt ein Verfahren 400 zum Erzeugen einer zweiten Menge von Trainingssequenzen 105 basierend auf einer ersten Menge von Trainingssequenzen 104 und einer Transformationsmatrix 401. 4 shows a method 400 for generating a second set of training sequences 105 based on a first set of training sequences 104 and a transformation matrix 401 ,

Die erste Menge von Trainingssequenzen 104 kann beispielsweise die acht Trainingssequenzen 304 gemäß dem GSM-Standard umfassen. Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung werden die Trainingssequenzen 304 der ersten Menge von Trainingssequenzen 104 Element für Element mit einer 26-Bit-Folge aufweisend die zweite Zeile einer Hadamard-Matrix der Ordnung 16 mit einer vor- und nachgestellten zyklischen Fortsetzung von fünf Bits Länge an beiden Ende multipliziert.The first set of training sequences 104 can, for example, the eight training sequences 304 according to the GSM standard. According to one embodiment of the invention, the training sequences 304 the first set of training sequences 104 Element by element with a 26-bit sequence comprising the second row of a Hadamard matrix of order 16 multiplied by a leading and trailing cyclic continuation of five bits in length at both ends.

Die zweite Menge von Trainingssequenzen 105 wird also in zwei Schritten erzeugt:

  • – Erzeugung einer 26-Bit-Folge, in der die mittleren 16 Bits aus der zweiten Zeile der Hadamard-Matrix der Ordnung 16 bestehen und jeweils fünf Bits am Anfang und am Ende der Folge die zyklische Fortsetzung der mittleren 16 Bits bilden. Alternativ kann man auch für jedes Bit der Folge gleichzeitig das Vorzeichen umkehren. Die resultierenden Bitfolgen sind:
    Figure 00110001
  • – Eine Element für Element Multiplikation der 26-Bit-Folge mit einer Trainingssequenz 304 der ersten Menge von Trainingssequenzen 104 resultiert in einer zusätzlichen neu vorgeschlagenen Trainingssequenz 402.
The second set of training sequences 105 So it's created in two steps:
  • Generation of a 26-bit sequence in which the middle 16 bits from the second row of the Hadamard matrix of order 16 and each five bits at the beginning and at the end of the sequence form the cyclic continuation of the middle 16 bits. Alternatively, one can also invert the sign for each bit of the sequence at the same time. The resulting bit strings are:
    Figure 00110001
  • - An element-by-element multiplication of the 26-bit sequence with a training sequence 304 the first set of training sequences 104 results in an additional newly proposed training sequence 402 ,

Durch das Ausführen derselben Operation für jede Trainingssequenz 304 der ersten Menge von Trainingssequenzen 104 erhält man eine zugehörige zweite Menge von Trainingssequenzen 105, deren Mitglieder nachfolgend die vorgeschlagenen Trainingssequenzen 402 genannt werden. Die zweite Menge von Trainingssequenzen 105 ist in der Tabelle 3 dargestellt:By doing the same operation for each training sequence 304 the first set of training sequences 104 one obtains an associated second set of training sequences 105 whose members below the proposed training sequences 402 to be named. The second set of training sequences 105 is shown in Table 3:

Tabelle 3: Die zweite Menge von vorgeschlagenen Trainingsequenzen 105.

Figure 00110002
Table 3: The second set of proposed training sequences 105.
Figure 00110002

Figure 00120001
Figure 00120001

5 zeigt eine Korrelation zwischen dem Mittelteil 309 und einer zugehörigen vollständigen Trainingssequenz 304, die denselben Mittelteil 309 der ersten Trainingssequenz 304 der ersten Menge von Trainingssequenzen 304 aufweist. 5 shows a correlation between the middle part 309 and an associated complete training sequence 304 , the same middle part 309 the first training sequence 304 the first set of training sequences 304 having.

Alle Trainingssequenzen 304 der ersten Menge von Trainingssequenzen 104 nach dem GSM-Standard haben die Eigenschaft, dass sie einen Korrelationsmaximum von 16 in der Mitte der Korrelationsfunktion besitzen, die in 5 dargestellt ist.All training sequences 304 the first set of training sequences 104 according to the GSM standard have the property that they have a correlation maximum of 16 in the middle of the correlation function, which in 5 is shown.

Dieses Maximum ist von fünf Nullen zu jeder Seite des Maximums umgeben. Das bedeutet, dass, sofern der Mittelteil 309 um 1 bis 5 Bits entlang der Zeitachse bezüglich der zugehörigen vollständigen Trainingssequenz 304 verschoben wird, alle Bits unterschiedlich sind. Diese Eigenschaften wird von konventionellen GSM- beziehungsweise EDGE-Empfängern benutzt, in denen eine Kanaleinschätzung basierend auf einer Kreuzkorrelation zwischen einer empfangenen Trainingssequenz 304 und den bekannten 16-Bit-Mittelteilen 309 durchgeführt wird.This maximum is surrounded by five zeroes to each side of the maximum. That means that, provided the middle part 309 by 1 to 5 bits along the time axis with respect to the associated complete training sequence 304 is shifted, all bits are different. These properties are used by conventional GSM and EDGE receivers, respectively, in which a channel estimation based on a cross-correlation between a received training sequence 304 and the known 16-bit middle parts 309 is carried out.

Nach dem Artikel "Optimum and Suboptimum Channel Estimation for the Uplink CDMA Mobile Radio System with Joint Detection" von W. Steiner und B. Jung, European Transaction and Telecommunications, Vol. 5, Seiten 19 bis 50, Januar 1994, kann die Degradierung des Signals-zu-Rausch-plus-Stör-Verhältnisses (SNIR) einer gemeinsamen Kanaleinschätzung durch eine Kreuzkorrelation zwischen der Trainingssequenz 304 wie folgt berechnet werden dCE[dB] = 10log10 ⌊1 + tr {(GHG)–1}⌋ (1)wobei tr{} für die Spur des Matrizenelements steht und G eine Trainingssequenzmatrix mit der folgenden Form ist G = [G1 G2 ... GJ] (2)

Figure 00130001
wobei Gk (l ≤ k ≤ j) für die k. Trainingssequenz 304 steht.According to the article "Optimum and Suboptimal Channel Estimation for the CDMA Mobile Radio System with Joint Detection" by W. Steiner and B. Jung, European Transaction and Telecommunications, Vol. 5, pp. 19-50, January 1994, the degradation of the Signal-to-noise-plus-interference ratio (SNIR) of a common channel estimation by a cross-correlation between the training sequence 304 calculated as follows d CE [dB] = 10log 10 ⌊1 + tr {(G H G) -1 }⌋ (1) where tr {} represents the trace of the template element and G is a training sequence matrix of the following form G = [G 1 G 2 ... G J ] (2)
Figure 00130001
where G k (l ≦ k ≦ j) for the k. training sequence 304 stands.

N ist die Länge der Trainingssequenz 304 und L steht für die Länge der Impulsantwort des Kanals. Im Folgenden wird die Beschreibung für Kanallängen L = 5 und L = 6 beschränkt, weil diese typischerweise im GSM-Kanalausgleich verwendet werden. Tabelle 1 und Tabelle 2 zeigen die SNIR-Degradierung für eine gemeinsame Kanalabschätzung zweier Kanäle, die unterschiedliche Trainingssequenzen 304 der ersten Menge von Trainingssequenzen 104, im Folgenden genannt GSM TSCs 304, verwenden. Das Paar von GSM TSC4 und GSM TSC5 resultiert in dem größten SNIR-Verlust (dCE ≈ 6.3 dB für L = 5 und dCE ≈ 11.5 dB für L = 6). Für andere Kombinationen von GSM TSCs 304 variiert dCE von 2,1 dB bis 5,4 dB für L = 5 und von 3,1 dB bis 6,9 für L = 6.N is the length of the training sequence 304 and L is the length of the impulse response of the channel. In the following, the description for channel lengths L = 5 and L = 6 is limited because they are typically used in GSM channel equalization. Table 1 and Table 2 show the SNIR degradation for a common channel estimation of two channels containing different training sequences 304 the first lot of training sequences 104 , hereinafter referred to as GSM TSCs 304 , use. The pair of GSM TSC4 and GSM TSC5 results in the largest SNIR loss (d CE ≈ 6.3 dB for L = 5 and d CE ≈ 11.5 dB for L = 6). For other combinations of GSM TSCs 304 d CE varies from 2.1 dB to 5.4 dB for L = 5 and from 3.1 dB to 6.9 for L = 6.

Tabelle 1: SNIR Degradierung einer gemeinsamen Kanaleinschätzung zweier Kanäle unter Verwendung unterschiedlicher GSM TSCs 304 bei einer maximalen Kanallänge von L = 5.

Figure 00130002
Table 1: SNIR degradation of a common channel estimation of two channels using different GSM TSCs 304 at a maximum channel length of L = 5.
Figure 00130002

Figure 00140001
Figure 00140001

Tabelle 2: SNIR Degradierung einer gemeinsamen Kanaleinschätzung zweier Kanäle unter Verwendung unterschiedlicher GSM TSCs 304 bei einer maximalen Kanallänge von L = 6.

Figure 00140002
Table 2: SNIR degradation of a common channel estimation of two channels using different GSM TSCs 304 with a maximum channel length of L = 6.
Figure 00140002

Figure 00150001
Figure 00150001

Wegen der kleinen Anzahl von Paaren von GSM TSCs 304 mit großen SNIR kann eine Degradierung nicht verhindert werden.Because of the small number of pairs of GSM TSCs 304 With large SNIR, degradation can not be prevented.

Der Korrelationskoeffizient der zweiten Menge von Trainingssequenzen 105 kann wie folgt berechnet werden:
Sei Sk(i) die k. GSM TSC 304 (0 ≤ k ≤ 7), wobei i den Index der GSM TSC 304 bezeichnet. Dann kann die vorgeschlagene k. TSC 402 wie folgt ausgedrückt werden: Sk(i)·(–1)i+1. Der Korrelationskoeffizient ρGSM zwischen der gesamten k. GSM TSC 304 und dem Mittelteil 309 wird gegeben durch

Figure 00150002
wobei n eine beliebige Verschiebung der zwei Sequenzen ist. Es folgt, dass der Korrelationskoeffizient ρproposed zwischen der gesamten zugehörigen k. vorgeschlagenen TSC 402 und ihrem Mittelteil 309 wie folgt lautet:
Figure 00160001
The correlation coefficient of the second set of training sequences 105 can be calculated as follows:
Let S k (i) be the k. GSM TSC 304 (0 ≤ k ≤ 7), where i is the index of the GSM TSC 304 designated. Then the proposed k. TSC 402 are expressed as follows: S k (i) · (-1) i + 1 . The correlation coefficient ρ GSM between the total k. GSM TSC 304 and the middle part 309 is given by
Figure 00150002
where n is any displacement of the two sequences. It follows that the correlation coefficient ρ proposed between the total associated k. proposed TSC 402 and its middle part 309 as follows:
Figure 00160001

In der oben stehenden Gleichung ist der AusdruckIn the above equation is the term

Figure 00160002
Figure 00160002

Deshalb gilt:

Figure 00160003
Therefore:
Figure 00160003

Daher ist der absolute Wert des Korrelationskoeffizienten für die vorgeschlagene zweite Menge von Trainingssequenzen 105 derselbe wie der der standardgemäßen Menge von GSM TSCs 104 mit Ausnahme der Vorzeichenumkehr für ungerade Indizes.Therefore, the absolute value of the correlation coefficient for the proposed second set of training sequences 105 the same as the standard set of GSM TSCs 104 except the sign reversal for odd indexes.

6 zeigt die Autokorrelationseigenschaften der vorgeschlagenen Trainingssequenzen 402 der zweiten Menge von Trainingssequenzen 105. Wie aus der 6 ersichtlich ist, besitzen alle acht Trainingssequenzen 402 der zweiten Menge von Trainingssequenzen 104 dieselben Autokorrelationseigenschaften wie die Trainingssequenzen 304 der ersten Menge von Trainingssequenzen 104 gemäß dem GSM-Standard. Das bedeutet, dass sie ein Maximum von 16 für die Kreuzkorrelation der mittleren 16 Bits 309 der Trainingssequenz 402 mit der gesamten Trainingssequenz 402 besitzen, das von fünf Nullen auf jeder Seite umgeben ist. Daher können sie zur Kanaleinschätzung in derselben Weise und demselben Erfolg wie die erste Menge von Trainingssequenzen 104 eingesetzt werden. 6 shows the autocorrelation properties of the proposed training sequences 402 the second set of training sequences 105 , Like from the 6 It can be seen that all eight have training sequences 402 the second set of training sequences 104 the same autocorrelation properties as the training sequences 304 the first set of training sequences 104 according to the GSM standard. This means that they have a maximum of 16 for the cross-correlation of the middle 16 bits 309 the training sequence 402 with the entire training sequence 402 which is surrounded by five zeros on each side. Therefore, they can be used for channel estimation in the same way and with the same success as the first set of training sequences 104 be used.

Durch das Erzeugen einer zweiten Menge von Trainingssequenzen 105 gemäß dem in 4 dargestellten Verfahren stehen insgesamt 16 Trainingssequenzen 304 und 402 zur Kanaleinschätzung zur Verfügung. Daher besitzen ein Empfänger 102 und ein Sender 101 eine größere Auswahl beim Wählen einer bestimmten Trainingssequenz 304 oder 402 zur Kommunikation.By generating a second set of training sequences 105 according to the in 4 A total of 16 training sequences are shown 304 and 402 for channel estimation available. Therefore, own a receiver 102 and a transmitter 101 a greater choice when choosing a particular training sequence 304 or 402 for communication.

Des Weiteren kann eine gemeinsame Kanaleinschätzung basierend auf einer Trainingssequenzen 304 der ersten Menge von Trainingssequenzen 104 und einer zweiten Trainingssequenzen 402 der zweiten Menge von Trainingssequenzen 105 geringere SNIR Verluste erreichen, was in einer verbesserten Kanaleinschätzung resultiert.Furthermore, a common channel estimation based on a training sequences 304 the first set of training sequences 104 and a second training sequences 402 the second set of training sequences 105 lower SNIR losses, resulting in improved channel estimation.

Tabelle 4 und 5 zeigen die SNIR Degradierung einer gemeinsamen Kanaleinschätzung von zwei Kanälen unter Verwendung unterschiedlicher Standard GSM TSCs 304 und vorgeschlagenen TSCs 402. Daraus ist ersichtlich, dass dCE ≈ 2.3 dB für die Kombination von GSM TSC0 304 und der vorgeschlagenen TSC0 402 für den Fall L = 5 und dCE ≈ 3.0 dB für den Fall L = 6.Tables 4 and 5 show the SNIR degradation of a common channel estimate of two channels using different standard GSM TSCs 304 and proposed TSCs 402 , It can be seen that d CE ≈ 2.3 dB for the combination of GSM TSC0 304 and the proposed TSC0 402 for the case L = 5 and d CE ≈ 3.0 dB for the case L = 6.

Tabelle 4: SNIR Degradierung einer gemeinsamen Kanaleinschätzung zweier Kanäle unter Verwendung von einer GSM TSCs 304 und einer vorgeschlagenen TSCs 402 bei einer maximalen Kanallänge von L = 5.

Figure 00170001
Table 4: SNIR degradation of a common channel estimation of two channels using GSM TSCs 304 and a proposed TSCs 402 at a maximum channel length of L = 5.
Figure 00170001

Figure 00180001
Figure 00180001

Tabelle 5: SNIR Degradierung einer gemeinsamen Kanaleinschätzung zweier Kanäle unter Verwendung von einer GSM TSCs 304 und einer vorgeschlagenen TSCs 402 bei einer maximalen Kanallänge von 6.

Figure 00180002
Table 5: SNIR degradation of a common channel estimation of two channels using a GSM TSCs 304 and a proposed TSCs 402 with a maximum channel length of 6.
Figure 00180002

7 zeigt ein Blockdiagramm für ein Zweikanalkommunikationssystem 700 zur gemeinsamen Kanaleinschätzung und zum Interferenzausgleich. Das in 7 dargestellte System kann zum so genannten "single antenna co-channel interference cancellation" (SAIC) verwendet werden. 7 shows a block diagram for a two-channel communication system 700 for common channel estimation and interference compensation. This in 7 shown system can be used for so-called "single antenna co-channel interference cancellation" (SAIC).

Eine erste Antenne 701 überträgt ein erstes Signal auf einem ersten Kommunikationskanal 702. Eine zweite Antenne 703 überträgt ein zweites Signal auf einem zweiten Kanal 704. Beide Kanäle werden durch zusätzliches weißes Rauschen (added white gaussian noise – AWGN) 705 gestört und stören sich auch ge genseitig. Sie werden gemeinsam von einem Empfangsteil 706 empfangen.A first antenna 701 transmits a first signal on a first communication channel 702 , A second antenna 703 transmits a second signal on a second channel 704 , Both channels are supplemented by white noise (added white gaussian noise - AWGN) 705 disturbed and disturbed on both sides. They are shared by a receptionist 706 receive.

Ein Kanaleinschätzer 109 bestimmt eine gemeinsame Kanaleinschätzung für beide Kanäle 703 und 704 und steuert einen Kanalausgleicher 110 dementsprechend. Bei dem Kanalausgleicher 110 kann es sich beispielsweise um einen elektronisch abstimmbaren Filter handeln. Die empfangenen und gefilterten Signale werden dann zu einem Signaldetektor 707 beispielsweise zur Erkennung und Extraktion von Datenteilen 302 und 306 weitergeleitet.A channel assessor 109 determines a common channel estimation for both channels 703 and 704 and controls a channel equalizer 110 accordingly. At the channel equalizer 110 For example, it may be an electronically tunable filter. The received and filtered signals then become a signal detector 707 for example, for the detection and extraction of data parts 302 and 306 forwarded.

Die beiden Kanäle 702 und 704 können von unterschiedlichen Co-Channel-Empfängern 102 verwendet werden. Jedoch ist es, insbesondere in Hochgeschwindigkeitsdatenübertragungssystemen wie EDGE, auch möglich einen einzelnen Empfänger 102 einzusetzen, der dazu eingerichtet ist, Daten auf zwei Kanälen 702 und 704 parallel zu empfangen, beispielsweise um eine so genannte Downlink-Datenrate zu erhöhen.The two channels 702 and 704 can be from different co-channel receivers 102 be used. However, especially in high-speed data transmission systems such as EDGE, it is also possible to have a single receiver 102 set up to set up data on two channels 702 and 704 receive in parallel, for example, to increase a so-called downlink data rate.

Die Kombination der vorgeschlagenen TSC Menge 105 mit der Standard TSC Menge 104 kann entweder für einen auf einer gemeinsamen Erkennung basierenden Empfänger 102 oder einen Interferenzauslöschungsempfänger 102 verwendet werden. Falls der Sender 101, also der gewünschte Kanalnutzer, und die Störquelle 103 zwei TSCs 304 und 402 benutzen, die eine niedrige SNIR Degradierung für eine gemeinsame Kanaleinschätzung erlauben, wird die Signalerkennung von der relativ hohen Qualität der Kanaleinschätzung profitieren. Dies resultiert in einer besseren Erkennung bzw. Trennung des erwünschten Signals und der Störquelle 103.The combination of the proposed TSC amount 105 with the standard TSC quantity 104 can either be for a shared detection based receiver 102 or an interference cancellation receiver 102 be used. If the transmitter 101 , ie the desired channel user, and the source of interference 103 two TSCs 304 and 402 Using low SNIR degradation for common channel estimation, signal detection will benefit from the relatively high quality of channel estimation. This results in a better recognition or separation of the desired signal and the source of interference 103 ,

8 zeigt Simulationsergebnisse für eine gemeinsame Erkennung des Senders 101 und der Störquelle 103 durch den Empfänger 102 für unterschiedliche Kombinationen von TSC 304 und 402. Die Kombination von GSM TSC4 304 und GSM TSC5 304 entspricht dem schlechtmöglichsten Fall für eine gemeinsame Erkennung. Durch die Verwendung der Kombination von GSM TSC4 304 und der vorgeschlagene TSC5 402 kann ein großer Leistungsgewinn erzielt werden. 8th shows simulation results for common detection of the transmitter 101 and the source of interference 103 through the receiver 102 for different combinations of TSC 304 and 402 , The combination of GSM TSC4 304 and GSM TSC5 304 corresponds to the worst possible case for joint detection. By using the combination of GSM TSC4 304 and the proposed TSC5 402 a big performance gain can be achieved.

Falls der Sender 101 und die Störquelle 103 dieselbe GSM TSC 104 verwenden, können sie überhaupt nicht getrennt werden. Dies kann dadurch vermieden werden, in dem die zugehörige vorgeschlagene TSC 405 für die Störquelle 103 oder den Sender 101 verwendet wird wie dies durch die dargestellte Kurve für GSM TSC0 304 und die vorgeschlagene TSC0 402 dargestellt ist. Dessen Bitfehlerrate (bit error rate – BER) Leistung ist sogar etwas besser als die bestmögliche Kombination unter ausschließlicher Verwendung von Trainingssequenzen 304 der ersten Menge 105 (GSM TSC0 und GSM TSC2) gemäß dem GSM-Standard.If the transmitter 101 and the source of interference 103 the same GSM TSC 104 they can not be separated at all. This can be avoided by including the associated proposed TSC 405 for the source of interference 103 or the transmitter 101 is used as indicated by the illustrated curve for GSM TSC0 304 and the proposed TSC0 402 is shown. Its bit error rate (BER) performance is even slightly better than the best possible combination with the exclusive use of training sequences 304 the first lot 105 (GSM TSC0 and GSM TSC2) according to the GSM standard.

In Fällen, in denen eine Information über die von der Störquelle 103 verwendeten TSC 304 oder 402 verfügbar ist, können Filter basierende Interferenzauslöschungsverfahren in Verbindung mit korrelationsbasierenden Kanaleinschätzungsverfahren von dem Empfänger 102 verwendet werden. Wenn eine gute Kombination von TSC 304 und 402 gemäß Tabelle 4 oder 5 verwendet wird, kann wegen der niedrigen Kreuzkorrelationseigenschaften der TSC 304 und 402 eine Verbesserung in niedrigen SNIR Regionen beobachtet werden wie dies in 9 dargestellt ist.In cases where information about the source of interference 103 used TSC 304 or 402 is available, filter-based interference cancellation techniques may be used in conjunction with correlation-based channel estimation techniques by the receiver 102 be used. If a good combination of TSC 304 and 402 as shown in Table 4 or 5 can be used because of the low cross-correlation properties of the TSC 304 and 402 an improvement in low SNIR regions can be observed as in 9 is shown.

Die zweite Menge von Trainingssequenzen 105 in Kombination mit der ersten Menge von Trainingssequenzen 104 eignet sich auch für Kommunikationssysteme 700 mit so genannten "trans mission diversity" Übertragungssystemen oder so genannten Multiple Input Multiple Output (MIMO) Fähigkeiten. Zum Beispiel kann in einem 2 × 1 oder 2 × 2 System 700, das heißt einem System 700 mit zwei korrelierten Sendeantennen 701 und 703 und einer oder zwei Empfängerantennen 111, ein Sender 101 eine standardisierte GSM TSC 304 zur Übertragung mit der ersten Antenne 701 verwenden und eine zugehörige vorgeschlagene TSC 402 für die zweite Antenne 703 verwenden. Bedingt durch die niedrigen Kreuzkorrelationseigenschaften der zugehörigen TSCs 304 und 402 kann eine gute Qualität für die Kanaleinschätzung für jeden der einzelnen Kanäle 702 und 703 erwartet werden, der ein bessere Signalerkennung auf der Empfängerseite ermöglicht.The second set of training sequences 105 in combination with the first set of training sequences 104 is also suitable for communication systems 700 with so-called "trans mission diversity" transmission systems or so-called Multiple Input Multiple Output (MIMO) capabilities. For example, in a 2 × 1 or 2 × 2 system 700 that is a system 700 with two correlated transmit antennas 701 and 703 and one or two receiver antennas 111 , a transmitter 101 a standardized GSM TSC 304 for transmission with the first antenna 701 use and an associated proposed TSC 402 for the second antenna 703 use. Due to the low cross-correlation properties of the associated TSCs 304 and 402 can be a good quality for channel estimation for each of the individual channels 702 and 703 can be expected, which allows a better signal detection on the receiver side.

Selbstverständlich muss die zweite Menge von Trainingsequenzen 105 nicht bei jeder Verwendung neu berechnet werden. Stattdessen können sowohl die erste und die vorausberechnete zweite Menge von Trainingsequenzen 104 und 105 in einem Speicher des Senders 101 oder des Empfängers 102 abgelegt sein.Of course, the second set of training sequences 105 not be recalculated every time you use it. Instead, both the first and the pre-calculated second set of training sequences may be used 104 and 105 in a memory of the transmitter 101 or the recipient 102 be filed.

Obwohl die Kommunikationssysteme 100 und 700 als Teil eines Mobilfunknetzwerks beschrieben wurden, können auch andere Kommunikationssysteme, bei denen ein gemeinsames Kommunikationsmedium benutzt wird, beispielsweise ein gemeinsames Kabel, von den Verfahren und Systemen wie sie in den nachfolgenden Patentansprüchen beschrieben sind, profitieren.Although the communication systems 100 and 700 have been described as part of a cellular network, other communication systems using a common communication medium, such as a common cable, may benefit from the methods and systems described in the following claims.

Claims (9)

Verfahren (400) zur Erzeugung von Trainingssequenzen (402) zur Verwendung in einem Kommunikationssystem (100, 700), aufweisend die Schritte: – Bereitstellen einer ersten Menge von Trainingssequenzen (104) mit Mitgliedern (304) mit vorbestimmten Autokorrelationseigenschaften und – Erzeugen einer zweiten Menge von Trainingssequenzen (105) basierend auf der ersten Menge von Trainingssequenzen (104) und einer Transformationsmatrix (401), wobei die Mitglieder (402) der zweiten Menge von Trainingssequenzen (105) dieselben Autokorrelationseigenschaften wie die Mitglieder (304) der ersten Menge von Trainingssequenzen (104) besitzen.Procedure ( 400 ) for generating training sequences ( 402 ) for use in a communication system ( 100 . 700 ), comprising the steps: - providing a first set of training sequences ( 104 ) with members ( 304 ) having predetermined autocorrelation properties, and - generating a second set of training sequences ( 105 ) based on the first set of training sequences ( 104 ) and a transformation matrix ( 401 ), the members ( 402 ) of the second set of training sequences ( 105 ) the same autocorrelation properties as the members ( 304 ) of the first set of training sequences ( 104 ). Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Transformationsmatrix (401) auf einer Hadamard-Matrix basiert.Method according to claim 1, characterized in that the transformation matrix ( 401 ) based on a Hadamard matrix. Verfahren gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kreuzkorrelation wenigstens eines Mitglieds (304) der ersten Menge von Trainingssequenzen (104) mit wenigstens einem Mitglied (402) der zweiten Menge von Trainingssequenzen (105) geringer ist als eine Kreuzkorrelation des wenigstens einen Mitglieds (304) der ersten Menge von Trainingssequenzen (104) mit irgendeinem anderen Mitglied (304) der ersten Menge von Trainingssequenzen (104).Method according to claim 2, characterized in that a cross-correlation of at least one member ( 304 ) of the first set of training sequences ( 104 ) with at least one member ( 402 ) of the second set of training sequences ( 105 ) is less than a cross-correlation of the at least one member ( 304 ) of the first set of training sequences ( 104 ) with any other member ( 304 ) of the first set of training sequences ( 104 ). Kommunikationssystem (100, 700), aufweisend – wenigstens einen Sender (101), der dazu eingerichtet ist, Datenrahmen (300) aufweisend eine Trainingssequenzen (304) einer ersten Menge von Trainingssequenzen (104) zu übertragen, und – wenigstens einen Empfänger (102), der dazu eingerichtet ist, Datenrahmen (300) aufweisend die Trainingssequenzen (304) zu empfangen und eine Kreuzkorrelation der empfangenen Trainingssequenzen (304) mit einem vorbestimmten Teil (309) der Trainingssequenzen (304) zu berechnen, um eine Kanaleinschätzung für einen Kanalausgleich zu bestimmen, dadurch gekennzeichnet, dass – der Sender (101) dazu eingerichtet ist, Datenrahmen (300) aufweisend wenigstens eine zusätzliche Trainingssequenzen (402) zu übertragen, wobei die zusätzliche Trainingssequenzen (402) basierend auf der ersten Menge von Trainingssequenzen (104) erzeugt wurde und dieselben Autokorrelationseigenschaften wie die Trainingssequenzen (304) der ersten Menge von Trainingssequenzen (104) besitzt, und – der Empfänger (102) dazu eingerichtet ist, Datenrahmen (300) aufweisend die wenigstens eine zusätzliche Trainingssequenzen (402) zu empfangen und zur Kanaleinschätzung für einen Kanalausgleich zu verwenden.Communication system ( 100 . 700 ), comprising - at least one transmitter ( 101 ), which is adapted to 300 ) comprising a training sequences ( 304 ) a first set of training sequences ( 104 ), and - at least one receiver ( 102 ), which is adapted to 300 ) comprising the training sequences ( 304 ) and a cross-correlation of the received training sequences ( 304 ) with a predetermined part ( 309 ) of the training sequences ( 304 ) to determine channel estimation for channel equalization, characterized in that - the transmitter ( 101 ) is set up to use data frames ( 300 ) comprising at least one additional training sequences ( 402 ), the additional training sequences ( 402 ) based on the ers th amount of training sequences ( 104 ) and the same autocorrelation properties as the training sequences ( 304 ) of the first set of training sequences ( 104 ), and - the recipient ( 102 ) is set up to use data frames ( 300 ) comprising the at least one additional training sequences ( 402 ) and to use for channel estimation for channel equalization. Kommunikationssystem (700) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass – der Sender (101) funktionsfähig mit einer ersten Antenne (701) und einer zweiten Antenne (703) verbunden ist und dazu eingerichtet ist, einen ersten Datenrahmen (300) aufweisend eine erste Trainingssequenzen (304, 402) über die erste Antenne (701) zu übertragen und einen zweiten Datenrahmen (300) aufweisend eine zweite Trainingssequenzen (304, 403) über die zweite Antenne (703) zu übertragen und – der Empfänger (102) dazu eingerichtet ist, den ersten und den zweiten Datenrahmen (300) aufweisend die erste und die zweite Trainingssequenzen (304, 402) zu empfangen und ba sierend auf der empfangenen ersten und zweiten Trainingssequenzen (304, 402) eine gemeinsame Kanaleinschätzung für einen Kanalausgleich zu berechnen.Communication system ( 700 ) according to claim 4, characterized in that - the transmitter ( 101 ) functional with a first antenna ( 701 ) and a second antenna ( 703 ) and is adapted to a first data frame ( 300 ) comprising a first training sequences ( 304 . 402 ) via the first antenna ( 701 ) and a second data frame ( 300 ) comprising a second training sequences ( 304 . 403 ) via the second antenna ( 703 ) and - the consignee ( 102 ) is adapted to the first and second data frames ( 300 ) comprising the first and the second training sequences ( 304 . 402 ) and based on the received first and second training sequences ( 304 . 402 ) to calculate a common channel estimate for channel equalization. Kommunikationssystem (700) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass – die erste Trainingssequenzen (304) auf der ersten Menge von Trainingssequenzen (104) basiert und – die zweite Trainingssequenzen (402) die wenigstens eine zusätzliche Trainingssequenzen (402) ist.Communication system ( 700 ) according to claim 5, characterized in that - the first training sequences ( 304 ) on the first set of training sequences ( 104 ) and - the second training sequences ( 402 ) the at least one additional training sequences ( 402 ). Kommunikationssystem (100, 700) nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Kommunikationssystem (100, 700) ein mobiles Kommunikationsnetzwerk (200) ist, insbesondere ein GSM-Netzwerk.Communication system ( 100 . 700 ) according to one of claims 4 to 6, characterized in that the communication system ( 100 . 700 ) a mobile communication network ( 200 ), in particular a GSM network. Verfahren zur Verwendung einer Trainingssequenz (304) einer ersten oder einer zweiten Menge von Trainingssequenzen (104, 105) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3 in einem Kommunikationssystem (100, 700) gemäß einem der Ansprüche 4 bis 7, aufweisend die Schritte: – Auswählen einer Trainingssequenzen (304, 402) der ersten oder der zweiten Menge von Trainingssequenzen (104, 105), – Erzeugen und Übertragen eines Datenrahmens (300) aufweisend die ausgewählte Trainingssequenz (304, 402) durch den Sender (101), – Empfangen des übertragenen Datenrahmens (300) aufweisend die ausgewählte Trainingssequenz (304, 402) durch den Empfänger (102), – Berechnen einer Kreuzkorrelation zwischen der empfangenen Trainingssequenzen (304, 402) mit einem vorbestimmten Teil (309) der ausgewählten Trainingssequenzen (304, 402), um eine Kanaleinschätzung vorzunehmen, und – Durchführen eines Kanalausgleichs zum Dekodieren von Datenrahmen (300), die von dem Sender (101) empfangen wurden, basierend auf der berechneten Kanaleinschätzung.Method for using a training sequence ( 304 ) a first or a second set of training sequences ( 104 . 105 ) according to one of claims 1 to 3 in a communication system ( 100 . 700 ) according to one of claims 4 to 7, comprising the steps of: - selecting a training sequence ( 304 . 402 ) of the first or the second set of training sequences ( 104 . 105 ), - generating and transmitting a data frame ( 300 ) comprising the selected training sequence ( 304 . 402 ) by the transmitter ( 101 ), - receiving the transmitted data frame ( 300 ) comprising the selected training sequence ( 304 . 402 ) by the recipient ( 102 ), - calculating a cross-correlation between the received training sequences ( 304 . 402 ) with a predetermined part ( 309 ) of the selected training sequences ( 304 . 402 ) to perform channel estimation, and - performing channel equalization to decode data frames ( 300 ) transmitted by the transmitter ( 101 ) based on the calculated channel estimate. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass – das Kommunikationssystem (100, 700) ein Mobilfunknetzwerk (200) ist und – das Dekodieren und Kodieren von Datenrahmen (300) gemäß dem EDGE Standard durchgeführt wird.Method according to claim 8, characterized in that - the communication system ( 100 . 700 ) a mobile radio network ( 200 ) and - the decoding and encoding of data frames ( 300 ) according to the EDGE standard.
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