DE10145166A1

DE10145166A1 - Method and device for data transmission in a multi-carrier system

Info

Publication number: DE10145166A1
Application number: DE10145166A
Authority: DE
Inventors: Edgar Bolinth; Ralf Kern; Juergen Kockmann; Kalyan Koora
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2001-09-13
Filing date: 2001-09-13
Publication date: 2003-04-24
Also published as: AU2002320955A1; WO2003026241A3; WO2003026241A2

Abstract

Verfahren zur Datenübertragung in einem Mehr-Träger-System, bei dem eine zur Datenübertragung zur Verfügung stehende Leistung unter Berücksichtigung mindestens einer Übertragungseigenschaft eines Übertragungskanals auf die Träger bzw. Trägerfrequenzen verteilt wird. Hierdurch ist es in der Regel nicht erforderlich, durch aufwendige Fehlerkorrekturverfahren oder Schaltungstechniken die Datenübertragungsrate trotz eines stark gestörten Übertragungskanals zu verringern.Method for data transmission in a multi-carrier system, in which a power available for data transmission is distributed to the carriers or carrier frequencies taking into account at least one transmission property of a transmission channel. As a result, it is generally not necessary to reduce the data transmission rate in spite of a strongly disturbed transmission channel by means of complex error correction methods or circuit techniques.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Datenübertragung in einem Mehr-Träger-System nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 und eine entsprechende Vorrichtung nach dem Oberbegriff von Anspruch 11. The invention relates to a method for data transmission in a multi-carrier system according to the preamble of claim 1 and a corresponding device according to the preamble of Claim 11.

Orthogonal Frequency Division Multiplexing (im folgenden kurz als OFDM bezeichnet) ist ein Multiplex- oder Mehrfachzugriffsverfahren auf einen Übertragungskanal, bei dem ein zu übertragender digitaler Datenstrom in mehrere parallele digitale Datenströme aufgeteilt wird, die auf orthogonale Träger(frequenzen) moduliert werden. Orthogonal Frequency Division Multiplexing (hereinafter briefly referred to as OFDM) is a multiplex or Multiple access method on a transmission channel, in which one to transmitting digital data stream in several parallel digital data streams is divided into orthogonal Carrier (frequencies) are modulated.

Das zur Übertragung zur Verfügung stehende Frequenzspektrum des Übertragungskanals wird bei OFDM in mehrere Teilfrequenzbereiche aufgeteilt, die den Trägern (auch als Subcarrier bezeichnet) zugeordnet sind. Jeder Träger wird bei OFDM unabhängig von anderen Trägern mit dem ihm zugewiesenen digitalen Datenstrom moduliert. Hierzu können beispielsweise digitale Modulationsverfahren wie PSK (Phase Shift Keying) oder Abwandlungen davon eingesetzt werden. The frequency spectrum available for transmission the transmission channel is divided into several at OFDM Sub-frequency ranges divided, the carrier (also as a subcarrier designated) are assigned. Every carrier is at OFDM independent of other carriers with the digital assigned to it Data stream modulated. For example, digital Modulation methods such as PSK (Phase Shift Keying) or Variations of this are used.

Ein wesentlicher Vorteil von OFDM gegenüber anderen breitbandigen Modulationsverfahren wie die Spreizband-Verfahren, Frequence Hopping und Direct Sequence Spread Spectrum (FHSS bzw. DSSS) besteht darin, dass eine aufwendige Kanalentzerrung entfallen kann. Da mittels einer Vielzahl von Trägerfrequenzen Daten parallel übertragen werden und jede Trägerfrequenz nur einen kleine Teilbereich des zur Übertragung zur Verfügung stehenden Frequenzspektrums beansprucht, kann eine Kanalmodellierung wesentlich einfacher als bei einem System ausfallen, bei dem einer oder nur wenige Träger über einen großen Frequenzbereich gespreizt werden. A major advantage of OFDM over others broadband modulation methods such as the spreading band method, Frequency hopping and direct sequence spread spectrum (FHSS or DSSS) is a complex channel equalization can be omitted. Because by means of a variety of Carrier frequencies data are transmitted in parallel and each carrier frequency only a small part of the for transmission to Available frequency spectrum can be used Channel modeling much easier than with a system fail in which one or only a few carriers have one wide frequency range can be spread.

OFDM wird beispielsweise in Wireless LANs (Local Area Networks) eingesetzt, die auf dem HiperLAN/2-Standard der ETSI (European Telecommunications Standard Institute) basieren. HiperLAN steht für High Performance Radio LAN. Hierbei sind insgesamt 52 Trägerfrequenzen vorgesehen, wovon 48 als Nutzträgerfrequenzen und 4 als Pilotträgerfrequenzen genutzt werden. Es steht ein Frequenzbereich von 5,15-5,3 GHz für die Übertragung zur Verfügung. Abhängig vom Modulationsverfahren der einzelnen Träger können Datenübertragungsraten von 6, 12, 27 bis 54 Mbit/s erzielt werden. OFDM is used, for example, in wireless LANs (Local Area Networks) based on the HiperLAN / 2 standard from ETSI (European Telecommunications Standard Institute). HiperLAN stands for High Performance Radio LAN. Here are A total of 52 carrier frequencies are provided, of which 48 as Useful carrier frequencies and 4 used as pilot carrier frequencies become. There is a frequency range of 5.15-5.3 GHz for the Transmission available. Depending on the modulation method of the individual carriers, data transfer rates of 6, 12, 27 to 54 Mbit / s can be achieved.

Aufgrund der Unempfindlichkeit gegenüber Impulsstörern, die ein breitbandiges Störspektrum erzeugen, eignet sich OFDM auch für die Powerline Communication (PLC). Due to the insensitivity to impulse interference, the OFDM is suitable for generating a broadband interference spectrum also for Powerline Communication (PLC).

Bei der Modulation der einzelnen Trägerfrequenzen mittels OFDM ist darauf zu achten, dass die gesamte, in einem Übertragungssystem zur Verfügung stehende Übertragungsleistung nicht überschritten wird. Daher wird in der Regel jeder Trägerfrequenz etwa der gleiche Betrag an Übertragungsleistung zugewiesen. Mit anderen Worten wird die durchschnittliche Übertragungsleistung über alle Träger annähernd konstant gehalten. When modulating the individual carrier frequencies using OFDM is to ensure that the whole, in one Transmission system available transmission power is not exceeded. Therefore, usually everyone Carrier frequency about the same amount of transmission power assigned. In other words, the average Transmission power almost constant over all carriers held.

Insbesondere in schnurlosen Kommunikationssystemen wie beispielsweise dem oben erwähnten HiperLAN/2-Standard wird jedoch die Übertragung durch Mehrwegeschwund (Multipath Fading) beeinflusst. Der Mehrwegeschwund kommt aufgrund der unterschiedlichen Ausbreitungswege eines zu übertragenden Signals zustande. Er macht sich insbesondere bei einer Funkübertragung bemerkbar, da Funkkanäle im Vergleich zu einer Kabelübertragung viele, hinsichtlich ihrer Übertragungseigenschaften zum Teil sehr unterschiedliche Ausbreitungswege besitzen. Der Mehrwegeschwund ist in der Regel auch frequenzselektiv. Dies bedeutet für OFDM-Übertragungssysteme, dass die Trägerfrequenzen unterschiedlich stark beeinflusst werden. Especially in cordless communication systems like for example the HiperLAN / 2 standard mentioned above however, transmission through multipath fading affected. The multipath shrinkage comes due to the different propagation paths of a signal to be transmitted conditions. He particularly makes one Radio transmission noticeable since radio channels compared to one Cable transmission many, in terms of their Transmission properties sometimes have very different propagation paths. The multipath shrinkage is usually also frequency selective. For OFDM transmission systems, this means that the Carrier frequencies are influenced to different degrees.

Dem zufolge können die durch die einzelnen Trägerfrequenzen übertragenen Signale zum Teil unterschiedliche stark gedämpft und verzögert, also verzerrt sein, wenn sie empfangen werden. Besonders bei stark gestörten Übertragungskanälen kann daher die Übertragungsrate aufgrund von Übertragungsfehlern oder Detektions-Schwierigkeiten im Empfänger sinken. This means that the individual carrier frequencies transmitted signals partially attenuated to different extents and delayed, so distorted when they are received. Therefore, especially with heavily disturbed transmission channels the transmission rate due to transmission errors or Detection difficulties in the receiver decrease.

In Fig. 1 ist das Frequenzspektrum eines OFDM-Signals dargestellt. Die Leistung ist über die Träger gleichverteilt. Nach Übertragung des Signals über einen frequenzselektiven Kanal ergibt sich das in Fig. 2 abgebildete Frequenzspektrum. Der Träger bei "-7" ist gegenüber den anderen benachbarten Trägern gedämpft, d. h. weist weniger spektrale Leistung als die anderen Träger auf. Ebenso sind die Spektrallinien zwischen den einzelnen Trägern zum Teil stark gedämpft. Insgesamt ist somit das Empfangsspektrum gegenüber dem Sendespektrum wesentlich verzerrt. Eine Detektion der im Spektrum enthaltenen Daten wird dadurch erschwert. In Fig. 1, the frequency spectrum of an OFDM signal is illustrated. The performance is evenly distributed across the carriers. After transmission of the signal via a frequency-selective channel, the frequency spectrum shown in FIG. 2 results. The carrier at "-7" is damped compared to the other neighboring carriers, ie it has less spectral power than the other carriers. Likewise, the spectral lines between the individual carriers are in part strongly damped. Overall, the reception spectrum is thus significantly distorted compared to the transmission spectrum. This makes it difficult to detect the data contained in the spectrum.

Um dem zu begegnen, sind bisher verschiedene Methoden bekannt. Various methods have so far been used to counter this known.

Einerseits werden im Basisbandbereich eines Empfängers für OFDM-Signale verschiedene, zum Teil sehr komplexe Algorithmen zur Signalentzerrung eingesetzt. Zur Durchführung derartiger Algorithmen sind jedoch aufwendige digitale Signalverarbeitungstechniken erforderlich. On the one hand, in the baseband range of a receiver for OFDM signals various, sometimes very complex algorithms used for signal equalization. To carry out such However, algorithms are complex digital Signal processing techniques required.

Eine andere Möglichkeit zur Überwindung stark gestörter Übertragungskanäle besteht darin, von den komplexen, bei OFDM verfügbaren Modulationsverfahren wie QPSK (Quadrature Phase Shift Keying) oder 16/64-QAM (Quadrature Amplitude Modulation) auf einfachere Verfahren wie beispielsweise Binary Phase Shift Keying (BPSK) zurück zu gehen. In einem auf dem Hiper- LAN/2-Standard basierendem schnurlosen LAN sinkt dadurch allerdings die Datenübertragungsrate von 12 bis 54 Mbit/s auf etwa 6 bis 9 Mbit/s. Another way to overcome severely disturbed Transmission channels consists of the complex, at OFDM available modulation methods such as QPSK (Quadrature Phase Shift Keying) or 16/64 QAM (Quadrature Amplitude Modulation) to simpler methods such as binary phase Shift Keying (BPSK) to go back. In one on the hiper This reduces the LAN / 2 standard based wireless LAN however, the data transfer rate from 12 to 54 Mbit / s about 6 to 9 Mbit / s.

Schließlich können auch komplexe Fehlerkorrektur-Verfahren wie Forward Error Correction (FEC) oder Quittierungsverfahren wie Automatic Repeat Request (ARQ) eingesetzt werden. Diese Verfahren erfordern jedoch erheblichen Zusatzaufwand sowohl auf Sender- als auch Empfängerseite; außerdem vermindert sich auch hier die Datenübertragungsrate, da beispielsweise die zu Fehlerkorrekturzwecken zu übertragenden zusätzlichen Daten die Nutzdatenrate verringern. Finally, complex error correction procedures can also be used such as forward error correction (FEC) or acknowledgment procedure like Automatic Repeat Request (ARQ). This However, procedures both require significant additional effort on the sender and receiver side; also decreases here too the data transfer rate, since for example the Additional data to be transmitted for error correction purposes reduce the user data rate.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Datenübertragung in einem Mehr-Träger (frequenz)-System vorzuschlagen, die einerseits einen im Vergleich zum Stand der Technik, insbesondere zu den eingangs erwähnten aufwendigen Vorrichtungen und Verfahren geringen Aufwand erfordern und bei denen die Übertragungsrate auch bei einem gestörten Übertragungskanal nur unwesentlich verringert. The object of the present invention is a method and a device for data transmission in a multi-carrier (frequency) system to propose, on the one hand, an im Comparison to the prior art, in particular to the beginning mentioned complex devices and methods low Effort and where the transmission rate also a disturbed transmission channel only insignificantly reduced.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Datenkommunikation in einem Mehr-Träger-System mit den Merkmalen nach Anspruch 1 und durch eine entsprechende Vorrichtung mit den Merkmalen von Anspruch 11 gelöst. Bevorzugte Ausgestaltungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen. This task is accomplished through a method of data communication in a multi-carrier system with the features of claim 1 and by a corresponding device with the features solved by claim 11. Preferred configurations result itself from the dependent claims.

Ein wesentlicher Punkt der Erfindung besteht darin, zur Beibehaltung der Datenübertragungsrate bei einem gestörten Übertragungskanal bei der Verteilung der im Mehr-Träger-System zur Verfügung stehenden Übertragungsleistung auf die einzelnen Träger bzw. Trägerfrequenzen anzusetzen. Es hat sich herausgestellt, dass bei Anwendung eines derartigen Ansatzes auf die eingangs erwähnten aufwendigen und damit teuren Verfahren und Vorrichtungen verzichtet werden kann. Hierzu wird die Verteilung der zur Verfügung stehenden Leistung an die Gegebenheiten des Übertragungskanals angepasst. An essential point of the invention is to Maintaining the data transfer rate in the event of a fault Transmission channel in the distribution of the multi-carrier system available transmission power to the individual carriers or carrier frequencies. It has emphasized that when applying such an approach to the complex and thus expensive processes mentioned at the beginning and devices can be dispensed with. For this, the Distribution of the available service to the Adapted to the conditions of the transmission channel.

Die Erfindung betrifft also ein Verfahren zur Datenübertragung in einem Mehr-Träger-System, bei dem eine zur Datenübertragung zur Verfügung stehende Leistung unter Berücksichtigung mindestens einer Übertragungseigenschaft eines Übertragungskanals auf die Träger bzw. Trägerfrequenzen verteilt wird. Dadurch können Leistungsbeeinflussungen eines zu übertragenden Signals in einem insbesondere frequenzselektiven schwundbehafteten Übertragungskanal bereits beim Senden des Signals berücksichtigt und kompensiert werden. Beispielsweise kann die zur Verfügung stehende Übertragungsleistung auf die einzelnen Träger derart verteilt werden, dass von Schwund besonders betroffene Träger mehr Übertragungsleistungen zur Verfügung steht als den weniger von Schwund beeinflussten Träger. The invention thus relates to a method for Data transmission in a multi-carrier system, in which one for Data transfer available performance under Taking into account at least one transfer property of a Transmission channel distributed on the carrier or carrier frequencies becomes. This can affect performance transmitting signal in a frequency-selective in particular fading transmission channel already when sending the Signals are taken into account and compensated. For example can the available transmission power to the individual carriers can be distributed in such a way that shrinkage particularly affected carriers more transmission services to Is available as the less affected by fading Carrier.

Vorzugsweise nutzt das Mehr-Träger-System OFDM als Mehrfachzugriffsverfahren auf den Übertragungskanal. OFDM ist als breitbandiges Zugriffsverfahren insbesondere auf Funkkanäle häufig von Störungen betroffen, so dass das erfindungsgemäße Verfahren hier besonders vorteilhaft eingesetzt werden kann. The multi-carrier system preferably uses OFDM as Multiple access method on the transmission channel. OFDM is as broadband access method, in particular to radio channels frequently affected by disturbances, so that the invention Process can be used here particularly advantageously.

Als Übertragungseigenschaft kann ein insbesondere frequenzselektiver Mehrwegeschwund des Übertragungskanals berücksichtigt werden. Der Mehrwegeschwund stellt in der Regel für das zu übertragende Signal einen besonders bedeutenden Einflussfaktor dar. Er bestimmt daher die Übertragungseigenschaften des Übertragungskanals wesentlich. A transmission property can be a particular one frequency-selective multipath shrinkage of the transmission channel be taken into account. The multipath shrinkage usually means that a particularly important signal to be transmitted Influencing factor. It therefore determines the transmission properties of the transmission channel essential.

In einer bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens kann die Verteilung der Leistung auf die Träger derart vorgenommen werden, dass einem Träger Leistung abhängig von der Dämpfung im Übertragungskanal zugeteilt wird. In a preferred embodiment of the method, the Distribution of the service carried out in such a way that a carrier's performance depends on the damping is allocated in the transmission channel.

Um die mindestens eine Übertragungseigenschaft berücksichtigen zu können sind Kenntnisse über den Übertragungskanal erforderlich. Diese werden vorzugsweise dadurch erhalten, dass ein Empfänger Informationen über Übertragungseigenschaften des Übertragungskanals an einen Sender senden, die der Sender zur Verteilung der ihm zum Senden von Signalen zur Verfügung stehenden Leistung auf die Träger berücksichtigt. To the at least one transfer property knowledge of the transmission channel must be taken into account required. These are preferably obtained in that a receiver information about transmission properties of the transmission channel to a transmitter that the transmitter to distribute the signals available to him standing power on the carrier is taken into account.

Hierzu können diese Informationen vom Empfänger fortlaufend gesendet werden. Alternativ können die Informationen nach einer vorgegeben Änderung mindestens einer Übertragungseigenschaft gesendet werden, also beispielsweise dann, wenn der Übertragungskanal besonders stark gestört wurde und eine Neuverteilung der Leistung auf die einzelnen Träger im Sender als erforderlich erachtet wird. This can be done by the recipient continuously be sent. Alternatively, the information can be post a given change at least one Transmission property are sent, for example, when the Transmission channel was particularly badly disturbed and one Redistribution of the power to the individual carriers in the transmitter is considered necessary.

Vorzugsweise ermittelt der Empfänger die Informationen über Übertragungseigenschaften des Übertragungskanals anhand von Trainingssymbolen zur Kanalschätzung, die beispielsweise zu Beginn einer Übertragung in der Regel vom Sender und zum Empfänger übertragen werden und im wesentlichen zur Einstellung von Entzerrern im Empfänger dienen. The recipient preferably determines the information about Transmission properties of the transmission channel based on Training symbols for channel estimation, for example to Start of a transmission usually from the sender and to Recipients are transmitted and essentially for hiring serve by equalizers in the receiver.

Alternativ kann auch im wesentlichen ohne Übertragung von Informationen über Übertragungseigenschaften des Übertragungskanals verfahren werden, wenn der Übertragungskanal stationär oder zumindest quasi-stationär ist und etwa symmetrische Übertragungseigenschaften aufweist. In einem derartigen Fall ermittelt ein Empfänger und/oder Sender die Übertragungseigenschaften des Übertragungskanals mittels Kanalschätzung. Im Gegensatz zu einem Verfahren, bei dem Informationen über Übertragungseigenschaften des Übertragungskanals übermittelt werden, ist hier der Aufwand geringer. Vor allem wirkt sich dieser verfahrensgemäße Aspekt bei dem folgenden bevorzugten Einsatzgebiet für das Verfahren besonders vorteilhaft aus. Alternatively, essentially without transfer of Information about transmission characteristics of the Transmission channel to be traversed when the transmission channel is stationary or at least quasi-stationary and approximately symmetrical Has transmission properties. In such a case a receiver and / or transmitter determines the Transmission properties of the transmission channel using channel estimation. in the Contrary to a procedure in which information about Transmission properties of the transmission channel transmitted the effort is less here. Above all, it works this procedural aspect in the following preferred Field of application for the method is particularly advantageous.

Das Mehr-Träger-System wird gemäß einem besonders bevorzugten Aspekt des erfindungsgemäßen Verfahren in einem auf dem HiperLAN/2-Standard basierendem Wireless LAN eingesetzt. Da bei Wireless LANs der Übertragungskanal in der Regel stationär oder zumindest quasi-stationär ist und etwa symmetrische Übertragungseigenschaften aufweist, kann hier - wie gerade erwähnt - ein Empfänger und/oder Sender die Übertragungseigenschaften des Übertragungskanals mittels Kanalschätzung ermitteln. The multi-carrier system is according to a particularly preferred one Aspect of the inventive method in one on the HiperLAN / 2 standard based wireless LAN used. There with Wireless LANs in the transmission channel are usually stationary or at least quasi-stationary and approximately symmetrical Has transmission properties here - just like mentioned - a receiver and / or transmitter Transmission properties of the transmission channel using channel estimation determine.

Ferner betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Datenübertragung in einem Mehr-Träger-System, die derart ausgebildet ist, dass eine zur Datenübertragung zur Verfügung stehende Leistung unter Berücksichtigung mindestens einer Übertragungseigenschaft eines Übertragungskanals auf die Träger bzw. Trägerfrequenzen verteilt wird. The invention further relates to a device for Data transmission in a multi-carrier system designed in this way is that one available for data transmission Performance considering at least one Transmission property of a transmission channel on the carrier or Carrier frequencies is distributed.

Vorzugsweise ist das Mehr-Träger-System ein OFDM-System. The multi-carrier system is preferably an OFDM system.

Die Vorrichtung kann derart ausgebildet sein, dass die Verteilung der Leistung auf die Träger derart vorgenommen wird, dass einem Träger Leistung abhängig von der Dämpfung im Übertragungskanal zugeteilt wird. The device can be designed such that the Distribution of the service to the carrier is made in such a way that a carrier performance depending on the damping in Transmission channel is allocated.

Schließlich sind vorzugsweise mindestens ein Empfänger und mindestens ein Sender vorgesehen. Der mindestens eine Empfänger sendet Informationen über Übertragungseigenschaften des Übertragungskanals an den mindestens einen Sender, die der mindestens eine Sender zur Verteilung der ihm zum Senden von Signalen zur Verfügung stehenden Leistung auf die Träger berücksichtigt. Finally, there are preferably at least one recipient and at least one transmitter is provided. The at least one Receiver sends information about transmission characteristics of the Transmission channel to the at least one transmitter that the at least one sender to distribute it to send Signals available power on the carrier considered.

Der mindestens eine Empfänger kann derart ausgebildet ist, dass er entweder die Informationen fortlaufend oder nach einer vorgegeben Änderung mindestens einer Übertragungseigenschaft, beispielsweise nach einer Übertragungskanalstörung, sendet. The at least one receiver can be designed that he either the information continuously or after a given change at least one Transmission property, for example after a transmission channel interference, sends.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist der Empfänger derart ausgebildet, dass er anhand empfangener Trainingssymbole zur Kanalschätzung die Information ermittelt. In a particularly preferred embodiment, the Receiver designed such that it is based on received Training symbols for channel estimation determine the information.

Schließlich ist das Mehr-Träger-System vorzugsweise in einem auf dem HiperLAN/2-Standard basierendem Wireless LAN eingesetzt. Finally, the multi-carrier system is preferably in one Wireless LAN based on the HiperLAN / 2 standard used.

Nachfolgend wird die Wirkung der Erfindung anhand eines typischen Sende- und Empfangsspektrums in einem OFDM-System in Verbindung mit den Zeichnungen erläutert. Die Zeichnungen zeigen in The effect of the invention is described below using a typical transmission and reception spectrum in an OFDM system in Connection explained with the drawings. The painting show in

Fig. 1 und 2 das Sende- bzw. Empfangsspektrum in einem herkömmlichen OFDM-System, in Fig. 1 and 2, the transmission and reception range in a conventional OFDM system, in

Fig. 3 und 4 das Sende- bzw. Empfangsspektrum in einem OFDM-System, in dem das erfindungsgemäße Verfahren eingesetzt wird; und in FIGS. 3 and 4, the transmission and reception spectrum in an OFDM system, in which the inventive method is applied; and in

Fig. 5 das Blockschalbild eines OFDM-Übertragungssystems gemäß der Erfindung. Fig. 5 shows the block diagram of an OFDM transmission system according to the invention.

Zur Beschreibung der Fig. 1 und 2 wird auf die Beschreibungseinleitung verwiesen. For a description of FIGS. 1 and 2, reference is made to the introduction to the description.

Fig. 3 zeigt das Frequenzspektrum eines OFDM-Sendesignals. Die Leistung ist ungleichmäßig über die einzelnen Träger verteilt, d. h. die einzelnen Träger sind an die Eigenschaften des Übertragungskanals angepasst worden. Dem Träger bei "-7" steht beispielsweise mehr Leistung als den Trägern bei "-21", "+7" und "+21" zur Verfügung. Den Zwischenspektren steht ebenfalls unterschiedlich viel Leistung zur Verfügung. Die Leistung wurde unter Berücksichtigung der Eigenschaften eines Übertragungskanals, der ein frequenzselektiven Funkkanal ist, an die einzelnen Träger verteilt. Insbesondere wurde Mehrwegeschwund als wesentliche Eigenschaft berücksichtigt. Fig. 3 shows the frequency spectrum of an OFDM transmission signal. The power is distributed unevenly over the individual carriers, ie the individual carriers have been adapted to the properties of the transmission channel. For example, the bearer at "-7" has more power than the bearers at "-21", "+7" and "+21". The intermediate spectra also have different amounts of power available. The power was distributed to the individual carriers taking into account the properties of a transmission channel, which is a frequency-selective radio channel. In particular, multipath shrinkage was considered an essential property.

Das Sendesignal wird über den frequenzselektiven Funkkanal übertragen, wodurch sich das in Fig. 4 abgebildete (Empfangs-)Frequenzspektrum ergibt. Nunmehr ist die empfangene Leistung über alle Träger und die Zwischenfrequenzspektren etwa gleichverteilt, d. h. jede Spektrallinie weist etwa die gleiche spektrale Leistung auf. Im Prinzip hat der Übertragungskanal als Filter gewirkt, welches das Sendespektrum derart ver- oder auch entzerrt, dass im Empfänger ein "sauberes" Empfangsspektrum "ankommt". Dies erleichtert eine Detektion der im Spektrum enthaltenen Daten ganz erheblich. The transmission signal is transmitted via the frequency-selective radio channel, which results in the (reception) frequency spectrum shown in FIG. 4. The received power is now approximately evenly distributed over all carriers and the intermediate frequency spectra, ie each spectral line has approximately the same spectral power. In principle, the transmission channel has acted as a filter, which distorts or even equalizes the transmission spectrum in such a way that a "clean" reception spectrum "arrives" in the receiver. This considerably facilitates detection of the data contained in the spectrum.

Das in Fig. 5 dargestellte OFDM-Übertragungssystem weist einen Sender 10 und einen Empfänger 12 auf. Der Sender 10 überträgt (OFDM-)Signale über eine Übertragungsstrecke bzw. einen Übertragungskanal 14, auf den Störungen 16 einwirken und die zu übertragenden Signale stören, insbesondere Dämpfungen in bestimmten Frequenzbereichen bewirken. Die Signale erreichen daher den Empfänger 12 verzerrt, insbesondere sind einzelne Träger der OFDM-Signale unterschiedlich stark gedämpft. The OFDM transmission system shown in FIG. 5 has a transmitter 10 and a receiver 12 . The transmitter 10 transmits (OFDM) signals via a transmission path or a transmission channel 14 , on which interference 16 acts and which disturb signals to be transmitted, in particular cause attenuation in certain frequency ranges. The signals therefore reach the receiver 12 in a distorted manner, in particular individual carriers of the OFDM signals are attenuated to different extents.

Im Sender 10 werden die zu übertragenden digitalen Signale einem Multiplexer 18 zugeführt, der den zugeführten Signalstrom auf mehrere parallel Signalströme 20 mit entsprechend kleinerer Taktfrequenz aufteilt. Diese parallelen Signalströme 20 werden einem Modulator 22 zugeführt, der sie jeweils auf eine Trägerfrequenz von OFDM moduliert. In the transmitter 10 , the digital signals to be transmitted are fed to a multiplexer 18 , which divides the supplied signal stream into a plurality of parallel signal streams 20 with a correspondingly lower clock frequency. These parallel signal streams 20 are fed to a modulator 22 , which modulates them each to a carrier frequency of OFDM.

Da zur Übertragung eine vorgegebene Leistung, die im wesentlichen durch den Sender 10 und darin enthaltenen Sendeverstärker bestimmt wird, zur Verfügung steht, ist der Modulator 22 derart ausgebildet, dass er die Übertragungseigenschaft des Übertragungskanals 14 bei der Verteilung der Leistung auf die einzelnen Trägerfrequenzen beachtet. Hierzu teilt der Modulator 22 einem Träger Leistung abhängig von der Dämpfung im Übertragungskanal zu. Den Trägern, die durch den Übertragungskanal 14 stärker als andere Träger gedämpft werden, teilt er entsprechend mehr Leistung zu. Dieses Mehr an Leistung wirkt sich insbesondere auf die spektrale Leistungsverteilung der zur übertragenden Signale aus, wie in den Fig. 1 und 2 dargestellt ist. Since a predetermined power is available for the transmission, which is essentially determined by the transmitter 10 and the transmission amplifier contained therein, the modulator 22 is designed such that it takes into account the transmission property of the transmission channel 14 when distributing the power to the individual carrier frequencies. For this purpose, the modulator 22 allocates power to a carrier depending on the attenuation in the transmission channel. It accordingly allocates more power to the carriers which are attenuated more strongly than other carriers by the transmission channel 14 . This additional power particularly affects the spectral power distribution of the signals to be transmitted, as shown in FIGS. 1 and 2.

Im Empfänger 12 werden empfangene Signale durch einen Multiplexer 24 in die den einzelnen Trägern des OFDM-Systems zugeordneten parallelen Signalströme 26 aufgeteilt und einem Demodulator 28 zugeführt, der daraus die ursprünglich dem Sender 10 zugeführten digitalen Signale erzeugt. In the receiver 12 , received signals are divided by a multiplexer 24 into the parallel signal streams 26 assigned to the individual carriers of the OFDM system and fed to a demodulator 28 , which generates the digital signals originally supplied to the transmitter 10 therefrom.

Es sei noch erwähnt, dass der Empfänger 12 fortlaufend Informationen über Übertragungseigenschaften des Übertragungskanals 14 an den Sender 10 sendet, die der Sender 10 zur Verteilung der ihm zum Senden von Signalen zur Verfügung stehenden Leistung auf die Träger berücksichtigt. Abkürzungen OFDM Orthogonal Frequency Division Multiplexing
PSK Phase Shift Keying
FHSS Frequence Hopping Spread Spectrum
DSSS Direct Sequence Spread Spectrum
LAN Local Area Network
PLC Powerline Communication
QPSK Quadrature Phase Shift Keying
16/64-QAM 16/64-quadrature Amplitude Modulation
BPSK Binary Phase Shift Keying
HiperLAN High Performance Radio LAN
FEC Forward Error Correction
ARQ Automatic Repeat Request It should also be mentioned that the receiver 12 continuously sends information about transmission properties of the transmission channel 14 to the transmitter 10 , which the transmitter 10 takes into account for distributing the power available to it for transmitting signals to the carriers. Abbreviations OFDM Orthogonal Frequency Division Multiplexing
PSK phase shift keying
FHSS Frequency Hopping Spread Spectrum
DSSS Direct Sequence Spread Spectrum
LAN Local Area Network
PLC Powerline Communication
QPSK Quadrature Phase Shift Keying
16/64-QAM 16/64-quadrature amplitude modulation
BPSK Binary Phase Shift Keying
HiperLAN High Performance Radio LAN
FEC Forward Error Correction
ARQ Automatic Repeat Request

Claims

1. Method for data transmission in a multi-carrier System in which one is available for data transmission standing performance taking into account at least one Transmission property of a transmission channel on the carrier or carrier frequencies is distributed.

2. The method according to claim 1, characterized characterized that the multi-carrier system OFDM as Uses multiple access methods on the transmission channel.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized characterized that as a transfer property in particular frequency-selective multipath shrinkage of the Transmission channel is taken into account.

4. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the distribution of the Performance is carried out on the carrier in such a way that one Carrier performance depending on the damping in the Transmission channel is allocated.

5. The method according to any one of the preceding claims, characterized by being a recipient Information about transmission characteristics of the Transmission channel sends to a transmitter, which the transmitter for distribution the one available to him for sending signals Performance on the carrier considered.

6. The method according to claim 5, characterized marked that the information from the recipient be sent continuously.

7. The method according to claim 5, characterized characterized that the information is given according to a Change at least one transmission property sent become.

8. The method according to any one of claims 5-7, characterized characterized that the recipient the Information about transmission characteristics of the transmission channel determined using training symbols for channel estimation.

9. The method according to any one of claims 1-4, characterized characterized that the transmission channel is stationary or at least quasi-stationary and approximately symmetrical Has transmission properties and a receiver and / or Sender the transmission properties of the transmission channel determined by channel estimation.

10. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the multi-carrier System in a based on the HiperLAN / 2 standard Wireless LAN is used.

11. Device for data transmission in a multi-carrier system ( 10 , 12 , 14 ), which is designed such that a power available for data transmission is distributed to the carriers or carrier frequencies, taking into account at least one transmission property of a transmission channel.

12. The apparatus according to claim 11, characterized in that the multi-carrier system ( 10 , 12 , 14 ) is an OFDM system.

13. The apparatus of claim 11 or 12, characterized characterized that it is designed in such a way that the distribution of power to the carrier like this it is made that a carrier performance depends on the Attenuation is allocated in the transmission channel.

14. Device according to one of claims 11-13, characterized in that at least one receiver ( 12 ) and at least one transmitter ( 10 ) are provided, the at least one receiver ( 12 ) providing information about transmission properties of the transmission channel ( 14 ) to the at least one sends a transmitter ( 10 ) which the at least one transmitter ( 10 ) takes into account for distributing the power available to it for transmitting signals to the carriers.

15. The apparatus according to claim 14, characterized in that the at least one receiver ( 12 ) is designed such that it continuously sends the information.

16. The apparatus according to claim 14, characterized in that the at least one receiver ( 12 ) is designed such that it sends the information after a predetermined change in at least one transmission property.

17. Device according to one of claims 14-16, characterized in that the receiver ( 10 ) is designed such that it determines the information on the basis of received training symbols for channel estimation.

18. Device according to one of claims 11-17, characterized characterized that the multi-carrier system in a wireless LAN based on the HiperLAN / 2 standard is used.