DE10217879A1 - Dividing predefined frequency band for channel modulation involves determining sub-frequency bands so conditions are fulfilled for each sub-frequency band, e.g. signal component orthogonality - Google Patents
Dividing predefined frequency band for channel modulation involves determining sub-frequency bands so conditions are fulfilled for each sub-frequency band, e.g. signal component orthogonalityInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Aufteilen eines vorgegebenen Frequenzbandes, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Kanalmodulation sowie ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Kanaldemodulation. The invention relates to a method and an apparatus for Splitting a predetermined frequency band, a method and a device for channel modulation and a method and a device for channel demodulation.
Im Rahmen der Kanalmodulation ist es bekannt, ein vorgegebenes Frequenzband in mehrere Frequenzbänder aufzuteilen (vgl. [1]). In the context of channel modulation, it is known to be a predetermined frequency band into several frequency bands to divide (cf. [1]).
Bei dem bekannten ADSL-Verfahren (Asymmetric Digital Subscriber Line) ist ein vorgegebene Frequenzband von fgu = 138 kHz bis fgo = 1,104 MHz in 256 Teilbänder mit einer Bandbreite von je 4 KHz, das heißt anders ausgedrückt in Teil-Frequenzbänder mit jeweils gleicher Bandbreite, aufgeteilt. In the known ADSL method (Asymmetric Digital Subscriber Line), a predetermined frequency band from f gu = 138 kHz to f go = 1.104 MHz is in 256 subbands with a bandwidth of 4 KHz each, that is to say in other words in sub-frequency bands with the same Bandwidth, split.
Die Teil-Frequenzbänder werden üblicherweise auch als Teilbänder, Subkanäle oder Töne bezeichnet. The sub-frequency bands are usually also called Subbands, subchannels or tones.
Zur Vermeidung von Überlappungen zwischen den einzelnen Teil- Frequenzbändern werden Sicherheits-Frequenzbänder frei gelassen, welche keinem der Teil-Frequenzbänder zugeordnet sind, d. h. in welchen keine Signale übertragen werden. Der Abstand der Mittenfrequenzen zweier benachbarter Teil- Frequenzbänder beträgt gemäß dem ADSL-Verfahren 4,3125 MHz. To avoid overlaps between the individual Frequency bands become security frequency bands free left which none of the sub-frequency bands assigned are, d. H. in which no signals are transmitted. The Distance of the center frequencies of two neighboring partial Frequency bands is 4.3125 MHz according to the ADSL method.
Jedes der 256 Teil-Frequenzbänder wird unabhängig von den anderen als eigener Übertragungskanal für die Kanalmodulation verwendet. Gemäß dem ADSL-Verfahren wird jeder Kanal mit einer Quadratur-Amplituden-Modulation (QAN) belegt. Die unteren 32 Teil-Frequenzbänder werden für die Datenübertragung vom Teilnehmer-Endgerät zu einer Vermittlungsanlage verwendet, die übrigen Teil-Frequenzbänder für die Übertragung von der Vermittlung zum Teilnehmer- Endgerät. Die Kanäle 32 und 256 werden nicht, Kanal 16 und Kanal 64 werden für die Übertragung von Pilottönen verwendet. Each of the 256 sub-frequency bands is independent of the other than a separate transmission channel for channel modulation used. According to the ADSL procedure, every channel is included Quadrature Amplitude Modulation (QAN). The lower 32 sub-frequency bands are used for the Data transmission from the subscriber terminal to one Switching system used, the remaining sub-frequency bands for the transfer from the operator to the subscriber Terminal. Channels 32 and 256 are not, channels 16 and Channel 64 are used for the transmission of pilot tones.
Gemäß dem ADSL-Verfahren wird eine 32.763-QAN verwendet, wodurch eine theoretische Datenrate von 15 MBit/s erzielt werden kann. Bei einer Bandbreite von 4 KHz könnte man im Idealfall ungefähr 60 Kbit/s pro Kanal übertragen, insgesamt also 15 Mbit/s. Da eine physikalische Leitung jedoch einer Vielzahl von Störeinflüssen ausgesetzt ist und man bei der Spezifikation der Übertragungsgeschwindigkeit eine gewisse Sicherheitsmarge einhalten sollte, wird üblicherweise eine maximale Datenrate von 2 Mbit/s verwendet. According to the ADSL method, a 32.763 QAN is used, which achieves a theoretical data rate of 15 Mbit / s can be. With a bandwidth of 4 KHz one could Ideally, about 60 Kbit / s transmitted per channel, in total so 15 Mbit / s. However, since a physical line is one Is exposed to a large number of interferences and Specification of the transmission speed a certain Should maintain the safety margin, usually one maximum data rate of 2 Mbit / s used.
Nachteilig an der bekannten Vorgehensweise ist insbesondere, dass die bereitgestellte Bandbreite nicht ausreicht für zukünftige Anforderungen insbesondere im Bereich der Videodatenübertragung, beispielsweise im Bereich des "Video on Demand". A disadvantage of the known procedure is in particular that the bandwidth provided is not enough for future requirements especially in the area of Video data transmission, for example in the field of "video on demand ".
Somit liegt der Erfindung das Problem zugrunde, eine Übertragung mit höherer Bitrate verglichen mit dem ADSL- Verfahren zu ermöglichen. The invention is therefore based on the problem of a Transmission with a higher bit rate compared to the ADSL To enable procedures.
Das Problem wird durch die Verfahren und die Vorrichtungen mit den Merkmalen gemäß den unabhängigen Patentansprüchen gelöst. The problem is caused by the methods and the devices with the features according to the independent claims solved.
Bei einem Verfahren zum rechnergestützten Aufteilen eines
vorgegebenen Frequenzbandes in mehrere Teil-Frequenzbänder
für eine Kanalmodulation, wobei in jedem Teil-Frequenzband
die Kanalmodulation unter Verwendung eines für jedes Teil-
Frequenzband sinusförmigen Signals erfolgt, welches eine
erste sinusförmige Signalkomponente und eine, dazu
phasenverschobene, zweite sinusförmige Signalkomponente
aufweist, werden die Teil-Frequenzbänder derart ermittelt,
dass für jedes Teil-Frequenzband zumindest folgende
Bedingungen erfüllt sind:
- - die erste sinusförmige Signalkomponente und die zweite sinusförmige Signalkomponente sind zueinander orthogonal, und
- - die erste sinusförmige Signalkomponente und die zweite sinusförmige Signalkomponente sind als Vielfaches von halben Schwingungen in dem jeweiligen Teil-Frequenzband enthalten.
- - The first sinusoidal signal component and the second sinusoidal signal component are mutually orthogonal, and
- - The first sinusoidal signal component and the second sinusoidal signal component are contained as a multiple of half vibrations in the respective sub-frequency band.
Eine Vorrichtung zum rechnergestützten Aufteilen eines vorgegebenen Frequenzbandes in mehrere Teil-Frequenzbänder für eine Kanalmodulation, wobei in jedem Teil-Frequenzband die Kanalmodulation unter Verwendung eines sinusförmigen Signals erfolgt, welches eine erste sinusförmige Signalkomponente und eine, dazu phasenverschobene, zweite sinusförmige Signalkomponente aufweist, weist einen Prozessor auf, der derart eingerichtet ist, dass die Teil- Frequenzbänder auf die oben beschriebene Weise ermittelt und aufgeteilt werden können bzw. ermittelt und aufgeteilt werden. A device for computer-aided division of a predetermined frequency band into several sub-frequency bands for channel modulation, being in each sub-frequency band the channel modulation using a sinusoidal Signal occurs, which is a first sinusoidal Signal component and a second, phase-shifted has a sinusoidal signal component, has a processor which is set up in such a way that the partial Frequency bands determined in the manner described above and can be divided or determined and divided become.
Bei einem Verfahren zur Kanalmodulation eines Datensignals in einem vorgegebenen Frequenzband, welches in mehrere Teil- Frequenzbänder aufgeteilt ist, wobei in jedem Teil- Frequenzband die Kanalmodulation unter Verwendung eines jeweiligen sinusförmigen Signals erfolgt, welches eine erste sinusförmige Signalkomponente und eine, dazu phasenverschobene, zweite sinusförmige Signalkomponente aufweist, wird das Datensignal in mehreren der Teil- Frequenzbänder kanalmoduliert, wobei die Teil-Frequenzbänder auf die oben dargelegte Weise aufgeteilt sind. In a method for channel modulation of a data signal in a predetermined frequency band, which is divided into several Frequency bands is divided, with each sub- Frequency band using channel modulation each sinusoidal signal, which is a first sinusoidal signal component and one, to it phase-shifted, second sinusoidal signal component has, the data signal is in several of the partial Frequency bands channel modulated, the sub-frequency bands are divided in the manner set out above.
Eine Vorrichtung zur Kanalmodulation eines Datensignals in
einem vorgegebenen Frequenzband, welches in mehrere Teil-
Frequenzbänder aufgeteilt ist, wobei in jedem Teil-
Frequenzband die Kanalmodulation unter Verwendung eines
jeweiligen sinusförmigen Signals erfolgt, welches eine erste
sinusförmige Signalkomponente und eine, dazu
phasenverschobene, zweite sinusförmige Signalkomponente
aufweist, weist auf
eine Signal-Aufteilungseinheit zum Aufteilen des zu
modulierenden Signals in mehrere Teil-Frequenzbänder
eines vorgegebenen Frequenzbandes, wobei in jedem Teil-
Frequenzband die Daten unter Verwendung eines
sinusförmigen Signals moduliert werden, welches eine
erste sinusförmige Signalkomponente und eine, dazu
phasenverschobene, zweite sinusförmige Signalkomponente
aufweist, und wobei die Teil-Frequenzbänder derart
eingerichtet sind, dass für jedes Teil-Frequenzband
zumindest folgende Bedingungen erfüllt sind:
die erste sinusförmige Signalkomponente und die
zweite sinusförmige Signalkomponente sind
zueinander orthogonal,
die erste sinusförmige Signalkomponente und die
zweite sinusförmige Signalkomponente sind als
Vielfaches von halben Schwingungen in dem
jeweiligen Teil-Frequenzband enthalten,
eine Modulationseinheit, mit der die Modulation des zu
modulierenden Signals unter Verwendung des sinusförmigen
Signals des jeweiligen Teil-Frequenzbandes in den
mehreren Teil-Frequenzbändern erfolgt.
A device for channel modulation of a data signal in a predetermined frequency band, which is divided into several sub-frequency bands, the channel modulation in each sub-frequency band using a respective sinusoidal signal, which has a first sinusoidal signal component and a phase-shifted, second sinusoidal signal component has, has
a signal splitting unit for splitting the signal to be modulated into a plurality of sub-frequency bands of a predetermined frequency band, the data being modulated in each sub-frequency band using a sinusoidal signal which has a first sinusoidal signal component and a second sinusoidal signal component which is phase-shifted thereto , and wherein the sub-frequency bands are set up such that at least the following conditions are met for each sub-frequency band:
the first sinusoidal signal component and the second sinusoidal signal component are orthogonal to one another,
the first sinusoidal signal component and the second sinusoidal signal component are contained as multiples of half vibrations in the respective sub-frequency band,
a modulation unit with which the modulation of the signal to be modulated is carried out using the sinusoidal signal of the respective sub-frequency band in the several sub-frequency bands.
Bei einem Verfahren zur Kanaldemodulation eines Modulationssignals, welches eine Vielzahl von Teilmodulationssignalen aufweist, welche in mehreren Teil- Frequenzbändern moduliert sind, wobei die Teil-Frequenzbänder in einem vorgegebenen Frequenzband enthalten sind, und wobei in jedem Teil-Frequenzband die Modulation unter Verwendung eines sinusförmigen Signals erfolgt ist, welches eine erste sinusförmige Signalkomponente und eine, dazu phasenverschobene, zweite sinusförmige Signalkomponente aufweist, erfolgt in jedem Teil-Frequenzband die Demodulation des jeweiligen Teilmodulationssignals, womit demodulierte Teilsignale gebildet werden. Anschließend wird aus den Teilsignalen das zu demodulierende Signal ermittelt. Bei diesem Verfahren sind die Teil-Frequenzbänder derart aufgeteilt, dass sie die oben genannten Bedingungen erfüllen. In a method for channel demodulation of a Modulation signal, which a variety of Has partial modulation signals, which in several partial Frequency bands are modulated, the sub-frequency bands are contained in a predetermined frequency band, and wherein using the modulation in each sub-frequency band a sinusoidal signal has occurred, which is a first sinusoidal signal component and one, to it phase-shifted, second sinusoidal signal component has, the demodulation takes place in each sub-frequency band of the respective partial modulation signal, with which demodulated Partial signals are formed. Then the Partial signals determined the signal to be demodulated. at In this method, the sub-frequency bands are such split that they meet the above conditions.
Eine Vorrichtung zur Kanaldemodulation eines
Modulationssignals, welches eine Vielzahl von
Teilmodulationssignalen aufweist, welche in mehreren Teil-
Frequenzbändern moduliert sind, wobei die Teil-Frequenzbänder
in einem vorgegebenen Frequenzband enthalten sind, und wobei
in jedem Teil-Frequenzband die Modulation unter Verwendung
eines sinusförmigen Signals erfolgt ist, welches eine erste
sinusförmige Signalkomponente und eine, dazu
phasenverschobene, zweite sinusförmige Signalkomponente
aufweist, weist auf
eine Demodulationseinheit, mit der die Demodulation des
Modulationssignals in den Teil-Frequenzbändern
durchführbar ist, wodurch Teilmodulationssignale
gebildet werden können, sowie
eine Einheit zum Zusammenführen der
Teilmodulationssignale zu einem demodulierenden Signal.
A device for channel demodulation of a modulation signal, which has a multiplicity of submodulation signals which are modulated in a plurality of sub-frequency bands, the sub-frequency bands being contained in a predetermined frequency band, and the modulation taking place in each sub-frequency band using a sinusoidal signal which has a first sinusoidal signal component and a second sinusoidal signal component which is phase-shifted with respect to it
a demodulation unit with which the demodulation of the modulation signal can be carried out in the sub-frequency bands, as a result of which sub-modulation signals can be formed, and
a unit for merging the partial modulation signals into a demodulating signal.
Bei dieser Vorrichtung sind die Teil-Frequenzbänder derart aufgeteilt, dass sie die oben genannten Bedingungen erfüllen. In this device, the sub-frequency bands are such split that they meet the above conditions.
Durch die Erfindung wird das vorgegebene Frequenzband anschaulich optimal in eine Vielzahl von teilweise unterschiedlich ausgestaltete Teil-Frequenzbänder aufgeteilt, so dass eine gegenüber dem ADSL-Verfahren erheblich verbesserte Datenübertragung insbesondere hinsichtlich der erzielbaren Datenrate bei gleichbleibendem Signal- /Rauschverhältnis oder bei gleichbleibendem Signal- /Rauschverhältnis eine erheblich verbesserte Bandbreitenausnutzung bereitgestellt werden kann. Through the invention, the predetermined frequency band vividly optimal in a variety of partial differently designed sub-frequency bands divided, so one is significant compared to the ADSL process improved data transmission especially with regard to achievable data rate with constant signal / Noise ratio or with constant signal / Noise ratio a significantly improved Bandwidth utilization can be provided.
Es hat sich herausgestellt, dass bei einem Signal- /Rauschverhältnis von 30 dB und einer 256-QAM eine Datenrate von etwa 7 Mbit/s in einem gesamten vorgegebenen Frequenzband entsprechend dem ADSL-Verfahren von 138 KHz bis 1,104 MHz erreichbar ist. Bei einer entsprechend dem ADSL- Verfahren verwendeten 32.768-QAM wäre entsprechend bei dem oben genannten Signal-/Rauschverhältnis von 30 dB eine Übertragungsrate von max. 2 Mbit/s erreichbar. It has been found that with a signal / Noise ratio of 30 dB and a 256-QAM a data rate of about 7 Mbit / s in a total given Frequency band according to the ADSL method from 138 KHz to 1.104 MHz can be reached. With a according to the ADSL 32.768-QAM method would be used accordingly with the above-mentioned signal / noise ratio of 30 dB a Transmission rate of max. 2 Mbit / s achievable.
Somit wird eine erheblich verbesserte Kanalmodulation hinsichtlich der Optimierung erzielbare Datenrate/Signal- /Rauschverhältnis erreicht. This will greatly improve channel modulation achievable data rate / signal / Noise ratio reached.
Anschaulich kann die Erfindung daran gesehen werden, dass ein vorgegebenes Frequenzband in eine Mehrzahl von Teil- Frequenzbändern aufgeteilt wird, wobei die Aufteilung derart erfolgt, dass die zur Verwendung der Kanalmodulation verwendeten Trägersignale, das heißt sinusförmigen Signale, welche jeweils eine erste sinusförmige Signalkomponente und eine zu der ersten sinusförmigen Signalkomponente phasenverschobene zweite sinusförmige Signalkomponente aufweist, der sogenannten Nyquist-Forderung genügen und zum anderen in dem jeweiligen Teil-Frequenzband ganzzahlige Vielfache halber Schwingungen des Trägersignals enthalten sind. The invention can clearly be seen in that a predetermined frequency band into a plurality of partial Frequency bands is divided, the division being such that is done using channel modulation carrier signals used, i.e. sinusoidal signals, which each have a first sinusoidal signal component and one to the first sinusoidal signal component phase-shifted second sinusoidal signal component has, meet the so-called Nyquist requirement and to other integers in the respective sub-frequency band Contain multiple multiple vibrations of the carrier signal are.
Grundsätzlich kann erfindungsgemäß jede beliebige Modulationsart verwendet werden, vorzugsweise wird jedoch die Quadratur-Amplituden-Modulation (QAM) verwendet. Basically, according to the invention, any one Modulation type can be used, but the Quadrature Amplitude Modulation (QAM) is used.
Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen. Preferred developments of the invention result from the dependent claims.
Die im Weiteren beschriebenen Ausgestaltungen betreffen alle oben dargestellten Verfahren und Vorrichtungen. The configurations described below apply to all The methods and devices described above.
Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung entspricht die Signaldauer im stationären Zustand, vorzugsweise exakt, der reziproken Bandbreite des entsprechenden Teil-Frequenzbandes. Ansonsten ist vorzugsweise eine entsprechende Einschwingzeit vorzusehen. According to one embodiment of the invention, the Signal duration in the stationary state, preferably exactly, the reciprocal bandwidth of the corresponding sub-frequency band. Otherwise there is preferably a corresponding settling time provided.
Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, zwischen den einzelnen Teil-Frequenzbändern einen Sicherheits-Frequenzabstand vorzusehen, welcher keinem der Teil-Frequenzbänder zugeordnet ist, wobei die Breite eines Sicherheits-Frequenzbandes zwischen 2 benachbarten Teil- Frequenzbändern jeweils zwischen 0% bis 10% der Bandbreite eines der beiden Teil-Frequenzbänder, welche den Sicherheits- Frequenzabstand begrenzen, aufweist. According to an embodiment of the invention, it is provided that between the individual sub-frequency bands To provide safety frequency spacing, which none of the Sub-frequency bands is assigned, the width of a Safety frequency band between two neighboring sub- Frequency bands between 0% and 10% of the bandwidth one of the two sub-frequency bands, which Limit frequency spacing.
Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung werden die Teil-
Frequenzbänder derart ermittelt, dass zumindest folgende
Bedingungen erfüllt sind:
wobei mit
- - T(i) der dem jeweiligen Teil-Frequenzband i zugehörige Dauer des Signals,
- - i ein Index zu eindeutigen Kennzeichnung eines Teil- Frequenzbandes mit 1 ≤ i ≤ N, wobei mit N die Anzahl von Teil-Frequenzbändern i in dem vorgegebenen Frequenzband,
- - k(i) die Anzahl der halben Schwingungen im Zeitraum T(i) des Teil-Frequenzbandes i,
- - f0 (i) die Mittenfrequenz in dem Teil-Frequenzband i,
wobei mit f (i)|oben die jeweilige obere Teil-Grenzfrequenz des Teil-Frequenzbands i bezeichnet wird. According to one embodiment of the invention, the sub-frequency bands are determined in such a way that at least the following conditions are met:
being with
- T (i) the duration of the signal associated with the respective sub-frequency band i,
- i is an index for unambiguously identifying a sub-frequency band with 1 i i N N, with N being the number of sub-frequency bands i in the predetermined frequency band,
- k (i) the number of half vibrations in the period T (i) of the sub-frequency band i,
- f 0 (i) the center frequency in the sub-frequency band i,
where f (i) | above denotes the respective upper cut-off frequency of the partial frequency band i.
Bei dieser Vorgehensweise werden die Teil-Frequenbänder schrittweise ermittelt ausgehend von der oberen Grenzfrequenz des vorgegebenen Frequenzbandes hin zu der unteren Grenzfrequenz des vorgegebenen Frequenzbandes. With this procedure, the sub-frequency bands determined step by step based on the upper limit frequency of the predetermined frequency band down to the lower Cutoff frequency of the specified frequency band.
Alternativ können die Teil-Frequenbänder schrittweise ermittelt ausgehend von der unteren Grenzfrequenz des vorgegebenen Frequenzbandes hin zu der oberen Grenzfrequenz des vorgegebenen Frequenzbandes. Alternatively, the sub-frequency bands can be incremental determined based on the lower cutoff frequency of the predetermined frequency band to the upper limit frequency the specified frequency band.
Im Rahmen der alternativen Ausgestaltung der Erfindung werden
die Teil-Frequenzbänder derart ermittelt, dass zumindest
folgende Gleichungen erfüllt sind:
wobei mit
- - T(i) der dem jeweiligen Teil-Frequenzband i zugehörige Zeitraum,
- - i ein Index zu eindeutigen Kennzeichnung eines Teil- Frequenzbandes mit 1 ≤ i ≤ N, wobei mit N die Anzahl von Teil-Frequenzbändern i in dem vorgegebenen Frequenzband,
- - k(i) die Anzahl der halben Schwingungen im Zeitraum T(i) des Teil-Frequenzbandes i,
- - f0 (i) die Mittenfrequenz in dem Teil-Frequenzband i,
wobei mit f (i)|unten die jeweilige untere Teil-Grenzfrequenz des Teil-Frequenzbands i bezeichnet wird. In the context of the alternative embodiment of the invention, the sub-frequency bands are determined in such a way that at least the following equations are fulfilled:
being with
- T (i) the period belonging to the respective sub-frequency band i,
- i is an index for unambiguously identifying a sub-frequency band with 1 i i N N, with N being the number of sub-frequency bands i in the predetermined frequency band,
- k (i) the number of half vibrations in the period T (i) of the sub-frequency band i,
- f 0 (i) the center frequency in the sub-frequency band i,
where f (i) | below denotes the respective lower sub-limit frequency of the sub-frequency band i.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird die Anzahl der halben Schwingungen im jeweiligen Teil- Frequenzband fest, anders ausgedrückt als ein konstanter Wert, vorgegeben und die Teil-Frequenzbänder werden in Teil- Frequenzbänder von zumindest teilweise zueinander unterschiedlichen Teil-Frequenzbändern mit unterschiedlicher Bandbreite aufgeteilt. Anders ausgedrückt bedeutet dies, dass gemäß dieser Ausgestaltung der Erfindung die Bandbreite eines jeweiligen Teil-Frequenzbandes in der jeweiligen Iteration, in welcher das Teil-Frequenzband bestimmt wird, variabel ausgestaltet ist und optimal an die Bedürfnisse angepasst werden kann. According to a further embodiment of the invention, the Number of half vibrations in the respective part Frequency band fixed, in other words as a constant Value, and the partial frequency bands are divided into Frequency bands from at least partially to each other different sub-frequency bands with different Split bandwidth. In other words, it means that according to this embodiment of the invention, the bandwidth of a respective sub-frequency band in the respective iteration, in which the sub-frequency band is determined, variable is designed and optimally adapted to needs can be.
Die Bandbreiten der einzelnen Teil-Frequenzbänder können alternativ fest vorgegeben sein und die Teil-Frequenzbänder können in diesem Fall unter Variation der Anzahl der halben Schwingungen in einem Zeitraum eines jeweiligen Teil- Frequenzbandes aufgeteilt werden. The bandwidths of the individual sub-frequency bands can alternatively, be fixed and the sub-frequency bands can in this case vary the number of half Vibrations in a period of a respective part Frequency band can be divided.
Für den Fall, dass die Teil-Frequenzbänder gleiche Bandbreite aufweisen und jeweils die Anzahl von in dem Teil-Frequenzband enthaltenen halben Schwingungen variiert werden, ist insbesondere der Decoder sehr einfach zu gestalten, da alle Teil-Frequenzbänder zur gleichen Zeit im Rahmen der Demodulation abgetastet werden können. In the event that the sub-frequency bands have the same bandwidth and each have the number of in the sub-frequency band contained half vibrations can be varied especially the decoder is very easy to design, because all Sub-frequency bands at the same time under the Demodulation can be sampled.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Figuren dargestellt und werden im Weiteren näher erläutert. Embodiments of the invention are in the figures are shown and explained in more detail below.
Es zeigen Show it
Fig. 1 eine Skizze, in der die Aufteilung eines vorgegebenen Frequenzbandes in eine Vielzahl von Teil- Frequenzbänder gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt ist; Figure 1 is a sketch showing the division of a predetermined frequency band into a plurality of sub-frequency bands according to an embodiment of the invention.
Fig. 2 ein Blockdiagramm eines Kommunikationssystems gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Fig. 2 is a block diagram of a communication system according to an embodiment of the invention.
Fig. 2 zeigt ein Kommunikationssystem 200 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Fig. 2 shows a communication system 200 according to an embodiment of the invention.
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird von einer Quelle 201 Quelleninformation 202, das heißt zu übertragende Daten, einem Quellenencoder 203 zugeführt, in dem ein Datenstrom 204 erzeugt wird. According to this exemplary embodiment, source information 202 , that is to say data to be transmitted, is fed from a source 201 to a source encoder 203 , in which a data stream 204 is generated.
Der Datenstrom 204 wird einem Kanalencoder 205 zugeführt, welcher den Datenstrom 204 kanalcodiert, wie im Weiteren noch näher erläutert wird. The data stream 204 is fed to a channel encoder 205 , which channel-codes the data stream 204 , as will be explained in more detail below.
Der kanalcodierte Datenstrom 206 wird einem Modulator 207 zugeführt, wo der kanalcodierte Datenstrom 206 einer Vielzahl von Trägersignalen entsprechend der im Weiteren beschriebenen Aufteilung eines vorgegebenen Frequenzbandes in eine Vielzahl von Teil-Frequenzbändern aufmoduliert wird und als moduliertes Signals 208 über einen physikalischen Kanal 209, beispielsweise über eine Funkverbindung oder eine Telefonleitung, einem Empfänger, welcher einen Demodulator 210 aufweist, zugeführt. The channel-coded data stream 206 is fed to a modulator 207 , where the channel-coded data stream 206 is modulated onto a multiplicity of carrier signals in accordance with the division of a predefined frequency band described below into a multiplicity of sub-frequency bands and as a modulated signal 208 via a physical channel 209 , for example via a radio link or a telephone line to a receiver having a demodulator 210 .
In dem physikalischen Kanal 209 unterliegt das modulierte Signal 208 üblicherweise Signalstörungen 211, wodurch ein gestörtes moduliertes Signal 212 erzeugt wird. In the physical channel 209 , the modulated signal 208 is usually subject to signal interference 211 , as a result of which a disturbed modulated signal 212 is generated.
Ein demodulierter Datenstrom 213 wird einem Kanaldecoder 214 zugeführt, in welchem eine Kanaldecodierung erfolgt, wodurch ein kanaldecodierter Datenstrom 215 erzeugt wird. In einem Quellendecoder 216 wird der kanaldecodierte Datenstrom 215 decodiert und als Ergebnisdatenstrom 217 einer Senke 218 zugeführt. A demodulated data stream 213 is fed to a channel decoder 214 , in which channel decoding takes place, whereby a channel decoded data stream 215 is generated. The channel-decoded data stream 215 is decoded in a source decoder 216 and fed to a sink 218 as the result data stream 217 .
Unter einer Quellencodierung ist im Rahmen der Erfindung eine Codierung zu verstehen, in dem die zu übertragenden Daten komprimiert werden, das heißt überflüssige Redundanz in den zu übertragenden Daten eliminiert wird. Under source coding is within the scope of the invention To understand coding in which the data to be transmitted be compressed, that is redundant redundancy in the data to be transferred is eliminated.
Im Rahmen der Erfindung ist unter Kanalcodierung ein Verfahren zu verstehen, mit dem ein Datenstrom durch Hinzufügen von Redundanzdaten codiert wird, so dass von der Quelle zu der Senke 218 der zu übertragende Datenstrom mit einer möglichst geringen Anzahl von Fehlern übertragen werden kann. Somit wird im Rahmen der Kanalcodierung den eigentlichen Nutzdaten sendeseitig kontrolliert Redundanz hinzugefügt, so dass bei der Übertragung über den physikalischen Kanal 209 aufgrund der Störung 211 entstandene Fehler empfangsseitig erkannt und korrigiert werden können. In the context of the invention, channel coding is to be understood as a method with which a data stream is encoded by adding redundancy data, so that the data stream to be transmitted can be transmitted from the source to the sink 218 with the lowest possible number of errors. In the course of the channel coding, redundancy is added to the actual user data in a controlled manner on the transmission side, so that errors arising on the basis of interference 211 during transmission via the physical channel 209 can be recognized and corrected on the reception side.
Beispiele für Verfahren zur Kanaldecodierung sind das Automatic Repeat Request (ARQ-Verfahren), oder auch das hybride ARQ-Verfahren. These are examples of methods for channel decoding Automatic Repeat Request (ARQ procedure), or that hybrid ARQ process.
Im Weiteren wird der Modulator 207 näher erläutert. The modulator 207 is explained in more detail below.
Der Modulator 207 ist eingerichtet als QA4-Modulator, das heißt als ein Modulator, der eine Quadratur-Amplituden- Modulation, gemäß diesem Ausführungsbeispiel eine 256-QAM auf das zu modulierende Signal, das heißt den kanalcodierten Datenstrom 206 anwendet. The modulator 207 is set up as a QA4 modulator, that is to say as a modulator which applies quadrature amplitude modulation, in accordance with this exemplary embodiment a 256-QAM, to the signal to be modulated, that is to say the channel-coded data stream 206 .
Erfindungsgemäß wird ein vorgegebenes Frequenzband 101, gemäß diesen Ausführungsbeispielen von einer unteren Grenzfrequenz fgu = 138 kHz bis zu einer oberen Grenzfrequenz fgo 1,104 MHz verwendet, wie in dem Diagramm 100 in Fig. 1 dargestellt ist. According to the invention, a predetermined frequency band 101 is used , in accordance with these exemplary embodiments from a lower cut-off frequency f gu = 138 kHz to an upper cut-off frequency f go 1.104 MHz, as shown in diagram 100 in FIG. 1.
Wie in dem Diagramm 100 ferner gezeigt ist, wird das Frequenzband 101 in eine Vielzahl von N Teil-Frequenzbänder 102, 103, 104, 105, 106 aufgeteilt. As further shown in the diagram 100 , the frequency band 101 is divided into a plurality of N sub-frequency bands 102 , 103 , 104 , 105 , 106 .
Die Aufteilung kann auf zwei Arten erfolgen, wie im Weiteren näher erläutert wird. The division can be done in two ways, as below is explained in more detail.
Zur Herleitung der erfindungsgemäßen Vorgehensweise zur
Aufteilung des Frequenzbandes 101 in die Teil-Frequenzbänder
102, 103, 104, 105, 106, wird von einem sinusförmigen
Signalverlauf ausgegangen, dessen zeitlicher Verlauf
angenommen wird gemäß:
wobei mit s(t) der zeitliche Signalverlauf des modulierten
sinusförmigen Signals,
- - mit ai eine erste Signalamplitude, das heißt die maximale Amplitude der ersten sinusförmigen Signalkomponente,
- - mit bi eine zweite Signalamplitude, das heißt die maximale Amplitude der zweiten sinusförmigen Signalkomponente,
- - f0 (i) die Mittenfrequenz (i), auch bezeichnet als Trägerfrequenz, des Teil-Frequenzbandes i,
- - i ein Index zu eindeutigen Kennzeichnung eines Teil- Frequenzbandes mit 1 ≤ i ≤ N, wobei mit N die Anzahl von Teil-Frequenzbändern i in dem vorgegebenen Frequenzband 101,
- - t die Zeit,
where s (t) is the temporal signal curve of the modulated sinusoidal signal,
- with a i a first signal amplitude, that is to say the maximum amplitude of the first sinusoidal signal component,
- b i is a second signal amplitude, that is to say the maximum amplitude of the second sinusoidal signal component,
- f 0 (i) the center frequency (i), also referred to as the carrier frequency, of the sub-frequency band i,
- i is an index for uniquely identifying a sub-frequency band with 1 i i N N, with N being the number of sub-frequency bands i in the predetermined frequency band 101 ,
- - t the time
Die Aufteilung des Frequenzbandes 101 in die Teil- Frequenzbänder 102, 103, 104, 105, 106 erfolgt derart, dass zunächst als erste Bedingung von den Signalen in den Teil- Frequenzbändern für jedes der Teil-Frequenzbänder 102, 103, 104, 105, 106 erfüllt ist, dass in jedem Teil-Frequenzband Vielfache halber Schwingungen enthalten sind. Anders ausgedrückt bedeutet dies, dass die Mittenfrequenz eines Teil-Frequenzbandes derart gewählt wird, dass zumindest jeweils eine halbe Schwingung in dem Teil-Frequenzband "fertig" ist, das heißt dass die Grenzen zwischen den Teil- Frequenzbändern auf Nulldurchgängen der jeweiligen Schwingungen liegen. The division of the frequency band 101 into the sub-frequency bands 102 , 103 , 104 , 105 , 106 takes place in such a way that first as a first condition of the signals in the sub-frequency bands for each of the sub-frequency bands 102 , 103 , 104 , 105 , 106 is fulfilled that multiples of half vibrations are contained in each sub-frequency band. In other words, the center frequency of a sub-frequency band is selected such that at least one half oscillation in the sub-frequency band is "finished", that is to say that the limits between the sub-frequency bands lie at zero crossings of the respective oscillations.
Die oben dargelegte erste Bedingung lässt sich beschreiben
als:
2.π.f0 (i).T(i) = k(i).π, (2)
welche Vorschrift umformuliert werden kann in:
wobei mit k(i) die Anzahl der halben Schwingungen in dem
Zeitraum T(i) bezeichnet wird.
The first condition outlined above can be described as:
2.π.f 0 (i). T (i) = k (i) .π, (2)
which regulation can be reformulated in:
where k ( i) denotes the number of half vibrations in the period T (i) .
Weiterhin erfolgt die Aufteilung des Frequenzbandes 101 in die Teil-Frequenzbänder 102, 103, 104, 105, 106 derart, dass zusätzlich zur ersten Bedingung auch als zweite Bedingung erfüllt ist, dass die erste sinusförmige Signalkomponente und die zweite sinusförmige Signalkomponente zueinander orthogonal sind. Furthermore, frequency band 101 is divided into sub-frequency bands 102 , 103 , 104 , 105 , 106 in such a way that, in addition to the first condition, the second condition is also fulfilled that the first sinusoidal signal component and the second sinusoidal signal component are orthogonal to one another.
Anders ausgedrückt bedeutet diese Forderung, dass gilt:
In other words, this requirement means that:
Diese Forderung ist immer erfüllt, wenn Vorschrift (3) erfüllt ist. This requirement is always met if regulation ( 3 ) is met.
Weiterhin gilt für die jeweilige Trägerfrequenz f0 (i) des
Teil-Frequenzbandes i, dass sich diese in der Mitte des
jeweiligen Teil-Frequenzbandes i befindet, d. h. es gilt:
Furthermore, it applies to the respective carrier frequency f 0 (i) of the sub-frequency band i that it is in the middle of the respective sub-frequency band i, ie the following applies:
Durch Einsetzen von Vorschrift (3) in Vorschrift (5) ergibt
sich:
By inserting regulation (3) into regulation (5) you get:
Vorschrift (6) kann umgeformt werden zu:
Regulation (6) can be converted into:
Wird nunmehr die obere Grenzfrequenz fgo = 1,104 MHz als die
obere Teil-Grenzfrequenz des N-ten Teil-Frequenzbandes
angesehen, so ergibt sich für den Zeitraum T(N) des N-ten
Teil-Frequenzbandes:
If the upper cut-off frequency f go = 1.104 MHz is now regarded as the upper partial cut-off frequency of the Nth partial frequency band, the following results for the period T (N) of the Nth partial frequency band:
Bei fest vorgegebenem k(i) für alle Teil-Frequenzbänder i
mit k(i) = 2 ergibt sich für den Zeitraum T(N) des N-ten Teil
Frequenzbandes:
With a predetermined k (i) for all sub-frequency bands i with k (i) = 2 for the period T (N) of the Nth sub-frequency band:
Dies ergibt eine Bandbreite B(N) des N-ten Teil-
Frequenzbandes gemäß folgender allgemeiner Beziehung:
B(i) = 1/T(i), (10)
von:
B(N) = 1/T(N) = 736 kHz. (11)
This results in a bandwidth B (N) of the Nth sub-frequency band according to the following general relationship:
B (i) = 1 / T (i) , (10)
of:
B (N) = 1 / T (N) = 736 kHz. (11)
Es ist in diesem Zusammenhang anzumerken, dass der Wert für k(i) grundsätzlich geeignet frei vorgebbar ist. In this context, it should be noted that the value for k (i) can in principle be suitably freely specified.
Damit ergibt sich die untere Teil-Grenzfrequenz f
(N)|unten des N-
ten Teil-Frequenzbandes gemäß folgender allgemeiner
Beziehung:
f
(i)|unten = f
(i)|oben - B(i), (12)
zu:
f
(N)|unten = f
(N)|oben - B(N) = 1,104 MHz - 736 kHz = 368 kHz. (13)
This results in the lower partial cut-off frequency f (N) | below the Nth partial frequency band according to the following general relationship:
f (i) | bottom = f (i) | top - B (i) , (12)
to:
f (N) | bottom = f (N) | top - B (N) = 1.104 MHz - 736 kHz = 368 kHz. (13)
Die Mittenfrequenz f0 (N) des N-ten Teil-Frequenzbandes ergibt
sich gemäß folgender allgemeiner Beziehung:
zu:
The center frequency f 0 (N) of the Nth sub-frequency band results from the following general relationship:
to:
Zwischen der unteren Teil-Grenzfrequenz des N-ten Teil-
Frequenzbandes und der oberen Teil-Grenzfrequenz des (N - 1)-
ten Teil-Frequenzbandes wird ein Sicherheits-Frequenzband
f
(N)|sicher vorgesehen der Größe von 1% der Bandbreite des N-ten
Teil-Frequenzbandes, d. h.
f
(Ni)|sicher = 0,01.B(N) = 0,01.736 kHz = 7,36 kHz. (16)
Between the lower partial cutoff frequency of the Nth partial frequency band and the upper partial cutoff frequency of the (N - 1) th partial frequency band, a safety frequency band f (N) | is securely provided, the size of 1% of the bandwidth of the Nth sub-frequency band, ie
f (Ni) | safe = 0.01.B (N) = 0.01.736 kHz = 7.36 kHz. (16)
Damit ergibt sich die obere Teil-Grenzfrequenz f
(N-1)|oben des
(N - 1)-ten Teil-Frequenzbandes gemäß folgender allgemeiner
Beziehung:
f
(i-1)|oben = f
(i)|unten - f
(i)|sicher, (17)
zu:
f
(N-1)|oben = f
(N)|unten - f
(N)|sicher = 363 kHz - 7,36 kHz = 360,64 kHz. (18)
The upper partial cutoff frequency f (N-1) | top of the (N - 1) th partial frequency band results from the following general relationship:
f (i-1) | top = f (i) | bottom - f (i) | sure, (17)
to:
f (N-1) | top = f (N) | bottom - f (N) | sure = 363 kHz - 7.36 kHz = 360.64 kHz. (18)
Anschließend wird das Verfahren iterativ solange wiederholt, bis das gesamte Frequenzband 101 aufgeteilt ist. The method is then repeated iteratively until the entire frequency band 101 is divided.
Zur Verdeutlichung wird im Weiteren noch der nächste
Iterationsschritt, d. h. die Ermittlung des (N - 1)-ten Teil-
Frequenzbandes erläutert:
Für den Zeitraum T(N-1) des (N - 1)-ten Teil-Frequenzbandes
ergibt sich:
The next iteration step, ie the determination of the (N - 1) th sub-frequency band, is explained below for clarification:
For the period T (N-1) of the (N - 1) th sub-frequency band, the following results:
Dies ergibt eine Bandbreite B(N-1) des (N - 1)-ten Teil-
Frequenzbandes von:
This results in a bandwidth B (N-1) of the (N - 1) th sub-frequency band of:
Damit ergibt sich die untere Teil-Grenzfrequenz f
(N-1)|unten des
(N - 1)-ten Teil-Frequenzbandes zu:
f
(N-1)|unten = f
(N-1)|oben - B(N-1) =
= 360,64 kHz - 240,4 kHz = 120,24 kHz. (21)
The lower partial cutoff frequency f (N-1) | below the (N - 1) th partial frequency band thus results in:
f (N-1) | bottom = f (N-1) | top - B (N-1) =
= 360.64 kHz - 240.4 kHz = 120.24 kHz. (21)
Die Mittenfrequenz f0 (N-1) des (N - 1)-ten Teil-Frequenzbandes
ergibt sich zu:
The center frequency f 0 (N-1) of the (N - 1) th sub-frequency band results in:
Zwischen der unteren Teil-Grenzfrequenz des (N - 1)-ten Teil-
Frequenzbandes und der oberen Teil-Grenzfrequenz des (N - 2)-
ten Teil-Frequenzbandes wird ein Sicherheits-Frequenzband
f
(N-1)|sicher vorgesehen der Größe von 1% der Bandbreite des
(N - 1)-ten Teil-Frequenzbandes, d. h.
f
(N-1)|sicher = 0,01.B(N-1) = 0,01.240,44 kHz ≍ 2,40 kHz. (23)
A safety frequency band f (N-1) is provided between the lower partial cut-off frequency of the (N-1) th partial frequency band and the upper partial cut-off frequency of the (N-2) th partial frequency band of 1% of the bandwidth of the (N-1) th sub-frequency band, ie
f (N-1) | safe = 0.01.B (N-1) = 0.01.240.44 kHz ≍ 2.40 kHz. (23)
Damit ergibt sich die oberen Teil-Grenzfrequenz f
(N-2)|oben des
(N - 2)-ten Teil-Frequenzbandes zu:
f
(N-2)|oben = f
(N-1)|unten - f
(N-1)|sicher = 120,24 kHz - 2,4 kHz = 117,84 kHz. (24)
The upper partial cutoff frequency f (N-2) | top of the (N - 2) th partial frequency band thus results in:
f (N-2) | top = f (N-1) | bottom - f (N-1) | sure = 120.24 kHz - 2.4 kHz = 117.84 kHz. (24)
Zusammenfassend werden nach Ermittlung der unteren Teil- Grenzfrequenz f (i)|unten des i-ten Teil-Frequenzbandes die i-te Mittenfrequenz f0 (i) ermittelt sowie der i-te Sicherheits- Frequenzabstand gewählt und durch Subtraktion des i-ten Sicherheits-Frequenzabstandes von der i-ten unteren Teil- Grenzfrequenz f (i)|unten die (i - 1)-te obere Teilgrenzfrequenz f (i-1)|oben ermittelt, welche die obere Grenze für den (i - 1)-ten Kanal darstellt. In summary, after determining the lower sub-limit frequency f (i) | below the i-th sub-frequency band, the i-th center frequency f 0 (i) is determined and the i-th safety frequency distance is selected and by subtracting the i-th safety -Frequency distance from the i-th lower part-cut-off frequency f (i) | below determines the (i-1) -th upper part-cut-off frequency f (i-1) | above, which is the upper limit for the (i-1) -th Represents channel.
Ausgehend davon wird unter Verwendung der oben beschriebenen Vorschriften in iterativer Weise die Ermittlung der oberen Teilgrenzfrequenzen, der unteren Teilgrenzfrequenzen sowie der jeweiligen Mittenfrequenzen der Teil-Frequenzbänder durchgeführt und das Frequenzband 101 entsprechend in die Teil-Frequenzbänder 102, 103, 104, 105, 106 aufgeteilt. On the basis of this, the determination of the upper partial limit frequencies, the lower partial limit frequencies and the respective center frequencies of the partial frequency bands is carried out iteratively using the above-described regulations, and frequency band 101 is divided accordingly into partial frequency bands 102 , 103 , 104 , 105 , 106 ,
Das Verfahren kann in entsprechender iterativer Weise auch ausgehend von der unteren Grenzfrequenz fug, das heißt bei 0 Hz oder 138 kHz (ADSL) durchgeführt werden. In a corresponding iterative manner, the method can also be carried out on the basis of the lower limit frequency fug , ie at 0 Hz or 138 kHz (ADSL).
Entsprechend wird verglichen zu den oben genannten
Vorschriften folgende Vorschrift zur Ermittlung der
jeweiligen Teil-Grenzfrequenzen und der jeweiligen
Mittenfrequenzen verwendet:
Accordingly, compared to the above-mentioned regulations, the following regulation is used to determine the respective partial limit frequencies and the respective center frequencies:
Durch Einsetzen von Vorschrift (26) in Vorschrift (6) ergibt
sich:
By inserting regulation (26) into regulation (6), the following results:
Vorschrift (6) kann umgeformt werden zu:
Regulation (6) can be converted into:
Wird nunmehr die untere Grenzfrequenz fgu = 138 kHz als die
untere Teil-Grenzfrequenz des ersten Teil-Frequenzbandes
angesehen, so ergibt sich für den Zeitraum T(1) des ersten
Teil-Frequenzbandes:
If the lower cut-off frequency f gu = 138 kHz is now regarded as the lower sub-cut-off frequency of the first sub-frequency band, the following results for the period T (1) of the first sub-frequency band:
Die Bandbreiten der einzelnen Teil-Frequenzbänder können alternativ fest vorgegeben sein und die Teil-Frequenzbänder können in diesem Fall unter Variation der Anzahl der halben Schwingungen in einem Zeitraum eines jeweiligen Teil- Frequenzbandes aufgeteilt werden. The bandwidths of the individual sub-frequency bands can alternatively, be fixed and the sub-frequency bands can in this case vary the number of half Vibrations in a period of a respective part Frequency band can be divided.
Bei vorgegebenen
B(i) = 34,5 kHz (29)
ergibt sich ohne Sicherheitsabstand:
k(i) = 7 + 2.i, i = 1, . . , 28. (30)
At given
B (i) = 34.5 kHz (29)
results without safety margin:
k (i) = 7 + 2.i, i = 1,. , , 28. (30)
Damit ergibt sich die obere Teil-Grenzfrequenz f
(1)|oben des
ersten Teil-Frequenzbandes gemäß folgender allgemeiner
Beziehung:
f
(i)|oben - f
(i)|unten + B(i), (31)
zu:
f
(1)|oben = f
(1)|unten + B(1) = 138 kHz + 34,5 kHz = 172,5 kHz. (32)
The upper partial limit frequency f (1) | above the first partial frequency band thus results according to the following general relationship:
f (i) | top - f (i) | bottom + B (i) , (31)
to:
f (1) | top = f (1) | bottom + B (1) = 138 kHz + 34.5 kHz = 172.5 kHz. (32)
Die Mittenfrequenz f0 (1) des ersten Teil-Frequenzbandes ergibt
sich gemäß folgender allgemeiner Beziehung:
The center frequency f 0 (1) of the first sub-frequency band results from the following general relationship:
Damit ergibt sich die untere Teil-Grenzfrequenz f
(2)|unten des
zweiten Teil-Frequenzbandes gemäß folgender allgemeiner
Beziehung:
f
(i+1)|unten = f
(i)|oben (35)
zu:
f
(2)|unten = f
(1)|oben = 172,5 kHz. (36)
This results in the lower partial cut-off frequency f (2) | below the second partial frequency band according to the following general relationship:
f (i + 1) | bottom = f (i) | top (35)
to:
f (2) | down = f (1) | up = 172.5 kHz. (36)
Nunmehr wird das Verfahren iterativ solange wiederholt, bis das gesamte Frequenzband 101 aufgeteilt ist. The method is then repeated iteratively until the entire frequency band 101 is divided.
Zur Verdeutlichung wird im Weiteren noch der nächste Iterationsschritt, d. h. die Ermittlung des zweiten Teil- Frequenzbandes erläutert: For clarification, the next one will follow Iteration step, d. H. the determination of the second part Frequency band explained:
Für den Zeitraum T(2) des zweiten Teil-Frequenzbandes ergibt
sich:
For the period T (2) of the second sub-frequency band, the following results:
Dies ergibt eine Bandbreite B(2) des zweiten Teil-
Frequenzbandes von:
B(2) = 1/T(2) = 34,5 kHz. (38)
This results in a bandwidth B (2) of the second sub-frequency band of:
B (2) = 1 / T (2) = 34.5 kHz. (38)
Damit ergibt sich die obere Teil-Grenzfrequenz f
(2)|oben des
zweiten Teil-Frequenzbandes zu:
The upper partial limit frequency f (2) | above of the second partial frequency band thus results in:
Die Mittenfrequenz f0 (2) des zweiten Teil-Frequenzbandes
ergibt sich zu:
The center frequency f 0 (2) of the second sub-frequency band results in:
Damit ergibt sich die untere Teil-Grenzfrequenz f
(3)|unten des
dritten Teil-Frequenzbandes zu:
f
(3)|unten = f
(2)|oben = 207 kHz. (41)
The lower partial cutoff frequency f (3) | below of the third partial frequency band thus results in:
f (3) | down = f (2) | up = 207 kHz. (41)
Ausgehend davon wird unter Verwendung der oben beschriebenen Vorschriften in iterativer Weise die Ermittlung der unteren Teil-Grenzfrequenzen, der oberen Teil-Grenzfrequenzen sowie der jeweiligen Mittenfrequenzen der Teil-Frequenzbänder durchgeführt und das Frequenzband 101 entsprechend in die Teil-Frequenzbänder 102, 103, 104, 105, 106 aufgeteilt. Es zeigt sich in diesem Beispiel, dass durch spezielle Wahl der einzelnen k die berechneten Teil-Frequenzbänder gleich groß gewählt wurden. On the basis of this, the lower partial limit frequencies, the upper partial limit frequencies and the respective center frequencies of the partial frequency bands are determined iteratively using the above-described regulations, and frequency band 101 is correspondingly divided into partial frequency bands 102 , 103 , 104 , 105 , 106 split. It can be seen in this example that the calculated sub-frequency bands were chosen to be the same size by a special choice of the individual k.
Dies hat den Vorteil, dass alle Teil-Frequenzbänder beim Demodulieren zur gleichen Zeit abgetastet werden können. This has the advantage that all sub-frequency bands when Demodulation can be sampled at the same time.
In entsprechend inverser Weise erfolgt die Kanaldemodulation, das heißt, da die Teil-Frequenzbänder bekannt sind, wird in diesen Teil-Frequenzbändern das gestörte, über den physikalischen Kanal 209 übertragene Datensignal, das heißt das gestörte modulierte Signal 212, abgetastet und es wird auf an sich bekannte Weise der demodulierte Datenstrom 213 gebildet. The channel demodulation takes place in a correspondingly inverse manner, that is, since the sub-frequency bands are known, the disturbed data signal transmitted via the physical channel 209 , that is to say the disrupted modulated signal 212 , is sampled in these sub-frequency bands and is turned on the demodulated data stream 213 is formed in a known manner.
In diesem Dokument ist folgende Veröffentlichung zitiert:
[1] D. Führer, Grundlagen der DSL-Technik, in: ADSL: High-
Speed Multimedia per Telefon, Hüthig Verlag,
Heidelberg, ISBN 3-7785-3914-0, Seite 23-67, 2000
Bezugszeichenliste
100 Diagramm
101 Vorgegebenes Frequenzband
102 Teil-Frequenzband
103 Teil-Frequenzband
104 Teil-Frequenzband
105 Teil-Frequenzband
106 Teil-Frequenzband
200 Kommunikationssystem
201 Quelle
202 Quelleninformation
203 Quellenencoder
204 Datenstrom
205 Kanalencoder
206 Kanalcodierter Datenstrom
207 Modulator
208 Moduliertes Signal
209 Physikalischer Kanal
210 Demodulator
211 Störung
212 Gestörtes moduliertes Signal
213 Demodulierter Datenstrom
214 Kanaldecoder
215 Kanaldecodierter Datenstrom
216 Quellendecoder
217 Ergebnisdatenstrom
218 Senke
The following publication is cited in this document:
[1] D. Führer, basics of DSL technology, in: ADSL: high-speed multimedia by phone, Hüthig Verlag, Heidelberg, ISBN 3-7785-3914-0, page 23-67, 2000 list of reference symbols 100 diagram
101 Specified frequency band
102 sub-frequency band
103 sub-frequency band
104 sub-frequency band
105 sub-frequency band
106 sub-frequency band
200 communication system
201 source
202 Source information
203 source encoder
204 data stream
205 channel encoder
206 channel coded data stream
207 modulator
208 Modulated signal
209 Physical channel
210 demodulator
211 malfunction
212 Modulated signal disturbed
213 Demodulated data stream
214 channel decoder
215 channel decoded data stream
216 source decoders
217 Results data stream
218 sink
Claims (14)
wobei mit
wobei mit f (i)|oben die jeweilige obere Teil-Grenzfrequenz des Teil-Frequenzbands i bezeichnet wird. 3. The method according to claim 1 or 2, in which the sub-frequency bands are determined such that at least the following equations are fulfilled:
being with
where f (i) | above denotes the respective upper cut-off frequency of the partial frequency band i.
wobei mit
wobei mit f (i)|unten die jeweilige untere Teil-Grenzfrequenz des Teil-Frequenzbands i bezeichnet wird. 4. The method according to claim 1 or 2, in which the sub-frequency bands are determined such that at least the following equations are fulfilled:
being with
where f (i) | below denotes the respective lower sub-limit frequency of the sub-frequency band i.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE10217879A DE10217879A1 (en) | 2002-04-22 | 2002-04-22 | Dividing predefined frequency band for channel modulation involves determining sub-frequency bands so conditions are fulfilled for each sub-frequency band, e.g. signal component orthogonality |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE10217879A DE10217879A1 (en) | 2002-04-22 | 2002-04-22 | Dividing predefined frequency band for channel modulation involves determining sub-frequency bands so conditions are fulfilled for each sub-frequency band, e.g. signal component orthogonality |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE10217879A1 true DE10217879A1 (en) | 2003-11-13 |
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|---|---|---|---|
| DE10217879A Withdrawn DE10217879A1 (en) | 2002-04-22 | 2002-04-22 | Dividing predefined frequency band for channel modulation involves determining sub-frequency bands so conditions are fulfilled for each sub-frequency band, e.g. signal component orthogonality |
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| DE (1) | DE10217879A1 (en) |
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Non-Patent Citations (3)
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|---|
| K.D. Kammeyer, Nachrichtenübertragung, B.G. Teub- ner Stuttgart, 1996, ISBN 3-519-16142-7, Seite 606-616 * |
| Ntz, 1995, Heft 4, Seite 18-41 * |
| S. Heuser, Multimedia rund ums Telefon, Elektronik, 1995, Nr.8, Seite 52-58 * |
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