EP3289743A1 - Method and communication system for wireless data transmission via a local radio network - Google Patents

Abstract

The invention relates to a method for wireless transmission of data in real time by means of an orthogonal frequency-division multiplexing method via a local radio network, wherein some of the sub-carriers (D1-D38, G1-G11, P1-P16) of the transmission signal are reserved as pilot sub-carriers (P1-P16) for pilot symbols for channel estimation. According to the invention all pilot sub-carriers (P1-P16) are used in order to ensure better scanning of the transmission channel.

Description

Beschreibung description

Verfahren und Kommunikationssystem zur drahtlosen Method and communication system for wireless

Datenübertragung über ein lokales Funknetz Data transmission via a local radio network

Technisches Gebiet Technical area

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur drahtlosen The invention relates to a method for wireless

Übertragung von Daten mittels Orthogonalem Transmission of data by means of orthogonal

Frequenzmultiplexverfahren über ein lokales Funknetz, wobei ein Teil der Subträger des Sendesignals als Pilotsubträger für Pilotsymbole zur Kanalschätzung reserviert sind, sowie ein entsprechendes Kommunikationssystem.  Frequency division multiplexing method over a local radio network, wherein a part of the subcarriers of the transmission signal are reserved as pilot subcarrier for pilot symbols for channel estimation, and a corresponding communication system.

Stand der Technik State of the art

Kommunikationssysteme der vierten und fünften Generation verwenden für die drahtlose Übertragung das sogenannte Fourth and fifth generation communication systems use what is known as wireless communication

Orthogonale Frequenzmultiplexverfahren (OFDM-Verfahren) .  Orthogonal frequency division multiplexing (OFDM).

Dieses Verfahren ist sehr robust gegen Mehrwegeausbreitung bei gleichzeitig hohen Datenraten. Bei der OFDM-Übertragungstechnik werden die zu übermittelnden Informationen bzw. wird der zu übermittelnde Datenstrom innerhalb des Funkkanals auf mehrere Subkanäle bzw. Subträger aufgeteilt bzw. parallelisiert , wobei die zu übermittelnden Informationen jeweils mit einer relativ geringen Datenrate, jedoch in additiv überlagerter Form parallel übertragen werden. Hierbei wird ausgehend von einem seriellen Datenstrom im Sender für die Modulation der beispielsweise n Subträger eine Seriell/Parallelwandlung durchgeführt, wobei für den zeitlich i-ten OFDM-Block mit der Blocklänge T' und dem j-ten Subträger jeweils ein binäres Codewort gebildet wird. Aus den gebildeten Codewörtern werden mit Hilfe eines This method is very robust against multipath propagation and high data rates. In OFDM transmission technology, the information to be transmitted or the data stream to be transmitted is split or parallelized within the radio channel to a plurality of subchannels or subcarriers, the information to be transmitted being transmitted in parallel at a relatively low data rate but in an additive superimposed form become. In this case, starting from a serial data stream in the transmitter for the modulation of, for example, n subcarriers a serial / parallel conversion is performed, wherein for the time ith OFDM block with the block length T 'and the jth subcarrier each a binary code word is formed. From the formed codewords are with the help of a

senderspezifischen Modulationsverfahrens die entsprechenden komplexen Modulationssymbole - im folgenden auch als Sendesymbole bezeichnet - gebildet, wobei zu jedem Zeitpunkt i jedem der k Subträger ein Sendesymbol zugeordnet ist. Durch Multiplikation der Schwingungen der einzelnen Subträger mit den entsprechenden Modulationssymbolen bzw. Sendesymbolen und der anschließenden Addition der gebildeten transmitter-specific modulation method, the corresponding complex modulation symbols - in the following as well Sending symbols designated - formed, wherein at each time i each k subcarrier is assigned a transmission symbol. By multiplying the vibrations of the individual subcarrier with the corresponding modulation symbols or transmission symbols and the subsequent addition of the formed

Modulationsprodukte wird das entsprechende zeitdiskrete  Modulation products will be the corresponding discrete-time

Sendesignal für den zeitlich i-ten OFDM-Block erzeugt. Dieses Sendesignal wird in abgetasteter, d. h. zeitdiskreter Form durch eine Inverse, Diskrete Fourier-Transformation - IDFT - direkt aus den Modulationssymbolen bzw. Sendesymbolen der einzelnen betrachteten Subträger berechnet. Transmission signal for the time ith OFDM block generated. This transmit signal is in scanned, d. H. discrete Fourier transform - IDFT - calculated directly from the modulation symbols or transmission symbols of the individual considered subcarrier.

Für drahtlose EchtZeitanwendungen, wie z.B. für For real time wireless applications, such as For

Industriesteuerungen, werden hohe Datenraten und extrem niedrige Fehlerraten benötigt. Für solche Anwendungen kann das OFDM-Verfahren etwa mit den Parametern des Standards IEEE 802.11. a/g/n/ac (WLAN) herangezogen werden. In diesem Industrial controllers, high data rates and extremely low error rates are needed. For such applications, the OFDM method can be used, for example, with the parameters of the IEEE 802.11 standard. a / g / n / ac (WLAN) are used. In this

Standard setzt sich ein Sendesymbol aus mehreren By default, a send icon consists of several

Zeitabtastwerten zusammen, wobei eine kleinere Anzahl von Zeitabtastwerten als Präfix (cyclic prefix) dient und eine größere Anzahl von Zeitabtastwerten als Datenfeld (data field) für die Daten zur Verfügung steht. So kann etwa das Sendesymbol 80 Zeitabtastwerte umfassen, wovon 16 als Präfix und 64 für Daten zur Verfügung stehen. Time samples together, with a smaller number of time samples as a prefix (cyclic prefix) and a greater number of time samples as data field (data field) is available for the data. For example, the transmit symbol 80 may comprise time samples of which 16 are available as prefix and 64 as data.

Die Zeitabtastwerte des Datenfelds werden durch eine schnelle inverse Fouriertransformation (IFFT) aus der gleichen Anzahl von Spektralwerten erzeugt, wobei eine bestimmte Anzahl dieser Spektralwerte die zu übertragenden Kanalsymbole darstellt. Die so gewonnenen Zeitabtastwerte werden mit einer Rate von z.B. 20 Megasamples pro Sekunde über Digital-Analog- Wandler (DAC) an das Radiomodul eines Senders übergeben. Die Signalbandbreite ist begrenzt und beträgt im vorliegenden Fall 20 MHz. Beim Standard 802.11.n/ac kann die Abtastrate auf 40 MHz/80 MHz/160 MHz und damit die Bandbreite auf The time samples of the data field are generated by a fast inverse Fourier transform (IFFT) from the same number of spectral values, with a certain number of these spectral values representing the channel symbols to be transmitted. The time samples thus obtained are sampled at a rate of e.g. 20 megasamples per second via digital-to-analog converter (DAC) to the radio module of a transmitter handed over. The signal bandwidth is limited and in the present case is 20 MHz. With the standard 802.11.n / ac, the sampling rate can be set to 40 MHz / 80 MHz / 160 MHz and therefore the bandwidth

40/80/160 MHz erhöht werden. Die hier beschriebenen Probleme, die sich auf die 20 MHz WLAN-Variante beziehen, treten entsprechend auch bei den 40/80/160 MHz Varianten auf. Beim vorher genannten WLAN Standard ist die tatsächliche nutzbare Bandbreite jedoch kleiner als 20 MHz, nämlich auf 18 MHz beschränkt. Diese Anforderung wird bei standardkonformen Implementierungen so eingehalten, dass die außerhalb dieses Bandes liegenden Subträger bzw. Kanalsymbole nicht verwendet werden, die entsprechenden Spektralwerte werden also auf Null gesetzt . Wird eine auf Pilotsubträgern basierte Kanalschätzung 40/80/160 MHz. The problems described here, which refer to the 20 MHz WLAN variant, also apply to the 40/80/160 MHz variants. In the aforementioned WLAN standard, however, the actual usable bandwidth is less than 20 MHz, namely limited to 18 MHz. In the case of standards-compliant implementations, this requirement is met in such a way that the subcarriers or channel symbols lying outside this band are not used, ie the corresponding spectral values are set to zero. Becomes a pilot estimate based on pilot subcarriers

durchgeführt, können im Empfänger die Werte der performed in the receiver, the values of the

Kanalübertragungsfunktion bei den Pilotfrequenzen wegen der dort im Sendesignal bekannten Spektralwerte berechnet werden. Die Zwischenwerte, also die Spektralwerte für die Channel transmission function at the pilot frequencies are calculated because of the there known in the transmission signal spectral values. The intermediate values, ie the spectral values for the

Datensubträger, können mittels Tiefpassinterpolation Data subcarriers, can by means of low-pass interpolation

geschätzt werden. Die in den Schutzbändern fehlenden Piloten haben dabei den Wert Null und verursachen mitunter to be appreciated. The missing in the guard bands pilot have the value zero and cause sometimes

beträchtliche Fehler bei der Interpolation der considerable errors in the interpolation of the

Kanalübertragungsfunktion. Dies führt wegen der falschen Entzerrung der Symbole zu einer erhöhten Bit Error Ratio (BER) und ist damit für Echtzeitsysteme nicht akzeptabel. Channel transfer function. This leads to an increased bit error ratio (BER) due to the incorrect equalization of the symbols and is therefore not acceptable for real-time systems.

Bei Standard WLAN-Anwendungen tritt dieser Fehler nicht auf, da die Übertragungskanäle durch eine Trainingssequenz For standard WLAN applications, this error does not occur because the transmission channels are through a training sequence

vermessen werden. Diese Trainingssequenz enthält alle be measured. This training sequence contains all

Subträger, wodurch eine vollständige Kanalschätzung ohne Interpolation möglich ist. Allerdings wird durch diese  Subcarrier, allowing a complete channel estimation without interpolation. However, through this

Trainingssequenz das Übertragungspaket länger und damit die Realisierung drahtloser Echtzeitsysteme mit sehr kleinen erlaubten Latenzzeiten unmöglich. Training sequence the transmission packet longer and thus the realization of wireless real-time systems with very small allowed latencies impossible.

Auch die bei WLAN-Anwendungen vorgesehene Wiederholung des Pakets im Falle einer fehlerhaften Übertragung ist bei einem Echtzeitsystem nicht möglich. Also provided in WLAN applications repetition of the package in case of faulty transmission is not possible in a real-time system.

Darstellung der Erfindung Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur drahtlosen Übertragung von Daten in Echtzeit mittels Orthogonalem Frequenzmultiplexverfahren über ein lokales Funknetz zur Verfügung zu stellen, welches Verfahren eine bessere Abtastung des Übertragungskanals gewährleistet. Presentation of the invention It is therefore an object of the present invention to provide a method for the wireless transmission of data in real time by means of orthogonal frequency division multiplexing over a local radio network, which method ensures a better scanning of the transmission channel.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst, bei welchem Verfahren ein Teil der Subträger des Sendesignals als Pilotsubträger für This object is achieved by a method having the features of patent claim 1, in which method a part of the subcarrier of the transmission signal as a pilot subcarrier for

Pilotsymbole zur Kanalschätzung reserviert sind. Gemäß Pilot symbols are reserved for channel estimation. According to

Anspruch 1 besteht die Erfindung darin, dass alle Claim 1, the invention is that all

Pilotsubträger verwendet werden. Pilot subcarrier be used.

Es wird also kein Pilotsubträger auf Null gesetzt, wodurch eine vollständige Abtastung des Übertragungskanals durch alle Pilotsubträger gewährleistet ist. So no pilot subcarrier is set to zero, whereby a complete scan of the transmission channel is ensured by all Pilotsubträger.

Weiters kann vorgesehen sein, dass neben allen Furthermore, it can be provided that in addition to all

Pilotsubträgern alle weiteren Subträger verwendet werden. Damit kann die Datenrate für die Übertragung erhöht werden. Pilot subcarriers all other subcarriers are used. Thus, the data rate for the transmission can be increased.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen definiert. Insbesondere für den eingangs genannten WLAN Standard kann vorgesehen sein, dass bei 64 Subträgern alle 16 Further advantageous embodiments of the invention are defined in the dependent claims. In particular, for the aforementioned WLAN standard can be provided that at 64 subcarriers all 16

Pilotsubträger verwendet werden. Pilot subcarrier be used.

Zur Herstellung eines WLAN-konformen Spektrums des To produce a WLAN-compliant spectrum of the

Sendesignals kann vorgesehen sein, dass die Abtastrate für das Sendesignal im Vergleich zu Verfahren, wo einzelne Transmission signal can be provided that the sampling rate for the transmission signal compared to where individual methods

Pilotsubträger bzw. Datensubträger null gesetzt sind, verringert ist. So kann etwa im Hinblick auf den eingangs genannten WLAN Standard mit einer Abtastrate von 20 Pilot subcarrier or data subcarrier are set to zero, is reduced. For example, with regard to the aforementioned WLAN standard with a sampling rate of 20

Megasamples pro Sekunde eine Abtastrate von weniger als 20 Megasamples pro Sekunde, insbesondere von weniger als 17 Megasamples pro Sekunde, verwendet werden, etwa eine Megasamples per second, a sample rate of less than 20 megasamples per second, in particular less than 17 megasamples per second, are used, such as one

Abtastrate von 16,25 Megasamples pro Sekunde. Damit wird sichergestellt, dass das Spektrum des neuen Verfahrens in die Spektralmaske des Standard WLANs passt und somit die Sample rate of 16.25 megasamples per second. This will be ensures that the spectrum of the new method fits into the spectral mask of the standard WLAN and thus the

Koexistenz beider Systeme möglich ist. Beim Standard 802.11.n/ac kann die Abtastrate auf 40 MHz/80 MHz/160 MHz und damit die Bandbreite auf 40/80/160 MHz erhöht werden. Entsprechend kann vorgesehen sein, dass zur Coexistence of both systems is possible. With the 802.11.n / ac standard, the sampling rate can be increased to 40 MHz / 80 MHz / 160 MHz and thus the bandwidth to 40/80/160 MHz. Accordingly, it can be provided that the

Herstellung eines WLAN-konformen Spektrums des Sendesignals für Bandbreiten von 40,80, oder 160 MHz entsprechend eine Abtastrate von weniger als 40, 80 oder 160 Megasamples pro Sekunde verwendet wird. Wenn also der WLAN Standard eine Bandbreite von 40 MHz vorsieht, wird eine Abtastrate von weniger als 40 Megasamples pro Sekunde verwendet, bei einer Bandbreite von 80 MHz eine Abtastrate von weniger als 80 Megasamples pro Sekunde und bei einer Bandbreite von 160 MHz eine Abtastrate von weniger als 160 Megasamples pro Sekunde. Auch bei Bandbreiten von 40,80, oder 160 MHz kann die Producing a WLAN compliant spectrum of the transmit signal for bandwidths of 40.80, or 160 MHz, corresponding to a sampling rate of less than 40, 80, or 160 megasamples per second. Thus, if the WLAN standard provides a bandwidth of 40 MHz, a sampling rate of less than 40 megasamples per second is used, at a bandwidth of 80 MHz a sampling rate of less than 80 megasamples per second and at a bandwidth of 160 MHz a sampling rate of less as 160 megasamples per second. Even at bandwidths of 40.80, or 160 MHz, the

Reduktion der Abtastraten im Bereich von 10-20% liegen. Alle hier beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahren, die sich auf die 20 MHz WLAN-Variante beziehen, können sinngemäß auf die 40/80/160 MHz Varianten erweitert werden und sind daher in der Folge nicht mehr explizit angeführt. Um eine vollständige Kanalschätzung zu ermöglichen, muss garantiert sein, dass die Länge der Kanalimpulsantwort (also der inversen Fouriertransformierten der Reduction of sampling rates in the range of 10-20%. All methods according to the invention described here, which relate to the 20 MHz WLAN variant, can be expanded analogously to the 40/80/160 MHz variants and are therefore no longer explicitly stated in the following. In order to allow a complete channel estimation, it must be guaranteed that the length of the channel impulse response (ie the inverse Fourier transform of the

Kanalübertragungsfunktion) die Summe der Zeitabtastwerte der Pilotsubträger nicht überschreitet. Bei 16 Pilotsubträgern sollte die Länge der Kanalimpulsantwort daher die  Channel transfer function) does not exceed the sum of the time samples of the pilot subcarriers. For 16 pilot subcarriers, the length of the channel impulse response should therefore be the

Zeitabtastwerte der 16 Pilotsubträger nicht überschreiten. Wenn die Länge der Kanalimpulsantwort kleiner oder gleich 980 ns ist, ist für ein eingangs genanntes Sendesymbol aus 80 Zeitabtastwerten die Performanz gleich gut wie bei auf  Do not exceed the time samples of the 16 pilot subcarriers. If the length of the channel impulse response is less than or equal to 980 ns, the performance is the same for the above-mentioned transmission symbol of 80 time samples

Trainingssequenzen basierten Kanalabschätzungen. Es wird also dann mit dem erfindungsgemäßen Verfahren die Bit Error Ratio nicht durch fehlerhafte Kanalschätzung erhöht. Ein erfindungsgemäßes Kommunikationssystem umfasst einen Sender zur drahtlosen Übertragung von Daten in Echtzeit mittels Orthogonalem Frequenzmultiplexverfahren über ein lokales Funknetz, der ein Sendesignal aussenden kann, bei welchem ein Teil der Subträger des Sendesignals als Training sequences based on channel estimates. It is then not increased by incorrect channel estimation with the inventive method, the bit error ratio. A communication system according to the invention comprises a transmitter for the wireless transmission of data in real time by means of orthogonal frequency division multiplexing via a local radio network, which can transmit a transmission signal in which a part of the subcarrier of the transmission signal as

Pilotsubträger für Pilotsymbole zur Kanalschätzung reserviert sind und alle Pilotsubträger verwendet werden.  Pilot subcarriers are reserved for pilot symbols for channel estimation and all pilot subcarriers are used.

Kurze Beschreibung der Figuren Brief description of the figures

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird im nachfolgenden Teil der Beschreibung auf die Figuren Bezug genommen, aus denen weitere vorteilhafte Einzelheiten und mögliche To further explain the invention, reference is made in the following part of the description to the figures, from which further advantageous details and possible

Einsatzgebiete der Erfindung zu entnehmen sind. Dabei zeigt Areas of application of the invention can be seen. It shows

Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Sendesymbol mit Aufteilung in Fig. 1 shows an inventive transmission symbol with division into

Präfix und Datenfeld,  Prefix and data field,

Fig. 2 eine Spektralmaske gemäß WLAN Standard, 2 a spectral mask according to WLAN standard,

Fig. 3 eine Darstellung der Spektralwerte (Subträger) eines 3 shows a representation of the spectral values (subcarrier) of a

Sendesignals nach dem Stand der Technik,  Transmission signal according to the prior art,

Fig. 4 eine Darstellung der Spektralwerte (Subträger) eines erfindungsgemäßen Sendesignals. 4 shows a representation of the spectral values (subcarrier) of a transmission signal according to the invention.

Ausführung der Erfindung Embodiment of the invention

Fig. 1 zeigt ein Sendesymbol eines OFDM-Verfahrens mit den Parametern des Standards IEEE 802.11.a/g/n (WLAN). In diesem Standard setzt sich das Sendesymbol aus achtzig 1 shows a transmission symbol of an OFDM method with the parameters of the IEEE 802.11.a / g / n (WLAN) standard. In this standard, the send icon is eighty

Zeitabtastwerten 1-80 zusammen, wobei sechzehn Time samples 1-80 together, where sixteen

Zeitabtastwerte 1-16 als Präfix (cyclic prefix) PR dienen und 64 Zeitabtastwerte 17-80 als Datenfeld (data field) DF für die Daten zur Verfügung steht. Die 64 Zeitabtastwerte 17-80 des Datenfelds werden durch eine schnelle inverse Fouriertransformation (IFFT) aus 64 Time samples 1-16 serve as a prefix (cyclic prefix) PR and 64 time samples 17-80 are available as a data field DF for the data. The 64 time samples 17-80 of the data field are out of 64 by a fast inverse Fourier transform (IFFT)

Spektralwerten erzeugt, wobei eine bestimmte Anzahl dieser Spektralwerte die zu übertragenden Kanalsymbole darstellt. Die so gewonnenen Zeitabtastwerte werden mit einer Rate von 20 Megasamples pro Sekunde über Digital-Analog-Wandler (DAC) an das Radiomodul eines Senders übergeben. Die Spectral values generated, with a certain number of these spectral values represents the channel symbols to be transmitted. The time samples thus obtained are transferred at a rate of 20 megasamples per second via digital-to-analog converter (DAC) to the radio module of a transmitter. The

Signalbandbreite ist begrenzt und beträgt im vorliegenden Beispiel 20 MHz. Signal bandwidth is limited and in the present example is 20 MHz.

Beim genannten WLAN Standard ist die tatsächliche nutzbare Bandbreite jedoch auf 18 MHz beschränkt, was in Fig. 2 dargestellt ist: für eine bestimmte Frequenz fc ist der In the said WLAN standard, however, the actual usable bandwidth is limited to 18 MHz, which is shown in FIG. 2: for a certain frequency fc, the

Signalpegel in Abhängigkeit von der Frequenz dargestellt, wobei der Signalpegel in einem Frequenzbereich von fc+/-9 MHz keine Änderung zeigt, darüber hinaus jedoch abnimmt. Die tatsächlich nutzbare Bandbreite ist daher auf 18 MHz Signal level as a function of the frequency shown, the signal level in a frequency range of fc +/- 9 MHz shows no change, but decreases beyond. The actual usable bandwidth is therefore at 18 MHz

beschränkt. Diese Beschränkung wurde bei standardkonformen Implementierungen bisher so eingehalten, dass die außerhalb dieses Bandes liegenden Subträger nicht verwendet werden. Die entsprechenden Spektralwerte werden also null gesetzt. limited. This limitation has been complied with in standard compliant implementations so far that the subcarriers outside of this band are not used. The corresponding spectral values are thus set to zero.

Dies ist in Fig. 3 dargestellt, wo die Verwendung der 64 Subträger des Sendesignals dargestellt ist. Ein This is shown in Fig. 3, where the use of the 64 subcarriers of the transmission signal is shown. One

entsprechendes Verfahren zur Kanalschätzung auf Basis voncorresponding method for channel estimation based on

Pilotsubträgern ist etwa aus der europäischen Patentanmeldung Nr. 13197228.3 bekannt. Pilotsubträgern is known for example from the European patent application no. 13197228.3.

In Fig. 3 ist auszugsweise die Verwendung der Spektralwerte 1-64 des Sendesignals dargestellt, wobei die Bereiche In Fig. 3, the use of the spectral values 1-64 of the transmission signal is shown in extracts, wherein the ranges

zwischen den Spektralwerten 7 und 27 einerseits und 39 und 63 andererseits weggelassen wurden. Spektralwerte beginnend mit D kennzeichnen in Form von Kreuzen die als Datensymbole genutzten Spektralwerte. DC (Direct Current) entspricht dem Subträger bei 0 kHz. Dieser Wert wird immer auf null gesetzt. Die Spektralwerte P1-P14, hier dargestellt durch Pfeile PI, P2, P7, P8 und P14, zeigen die dem Empfänger bekannten between the spectral values 7 and 27 on the one hand and 39 and 63 on the other hand have been omitted. Spectral values starting with D mark in the form of crosses the spectral values used as data symbols. DC (direct current) corresponds to the subcarrier at 0 kHz. This value is always set to zero. The spectral values P1-P14, represented here by arrows PI, P2, P7, P8 and P14, show those known to the receiver

Spektralwerte des Sendesignals bei den vierzehn Pilotfrequenzen, entsprechen also Pilotsymbolen. Spectral values of the transmission signal at the fourteen Pilot frequencies, so correspond to pilot symbols.

Grundsätzlich ist also jeder vierte Spektralwert für ein Pilotsymbol reserviert. Die Kreise Gl bis Gll zeigen die null gesetzten Spektralwerte, wobei bei zweien dieser Basically, every fourth spectral value is reserved for a pilot symbol. Circles Gl to Gll show the zero set spectral values, with two of these

Spektralwerte, bei G4 und G8, ebenfalls Pfeile PS7+ und PS8- eingezeichnet sind. Diese Pfeile bezeichnen die vom Empfänger hinzugefügten „Pseudopiloten" und entsprechen den beiden bei einem Standard WLAN null gesetzten Pilotsymbolen PS7+ und PS8- . Spectral values, at G4 and G8, also arrows PS7 + and PS8- are shown. These arrows indicate the "pseudo pilots" added by the receiver and correspond to the two pilot symbols PS7 + and PS8- set on a standard WLAN zero.

Die Werte der Kanalübertragungsfunktion können im Empfänger bei den Pilotfrequenzen P1-P14 wegen der dort im Sendesignal bekannten Spektralwerte berechnet werden. Die Schätzung der Zwischenwerte erfolgt durch Tiefpassinterpolation . Die The values of the channel transmission function can be calculated in the receiver at the pilot frequencies P1-P14 because of the spectral values known there in the transmission signal. The estimation of the intermediate values is done by low-pass interpolation. The

Voraussetzung dafür ist, dass die Länge der Prerequisite is that the length of the

Kanalimpulsantwort sechzehn Zeitabtastwerte nicht  Channel impulse response not sixteen time samples

überschreitet. Damit ist eine mindestens kritische Abtastung der Übertragungsfunktion durch die Piloten garantiert. Werden die Spektralwerte zwischen den beiden mittleren exceeds. This guarantees an at least critical sampling of the transfer function by the pilots. Are the spectral values between the two middle

Pilotfrequenzen P7, P8 null gesetzt, so entspricht dies der Multiplikation der Kanalübertragungsfunktion mit einer  Pilot frequencies P7, P8 set to zero, this corresponds to the multiplication of the channel transfer function with a

Maskenfunktion, die bei den mittleren Pilotfrequenzen den Abtastwert null, bei allen anderen Pilotfrequenzen Mask function, which at the middle pilot frequencies the sample zero, at all other pilot frequencies

Abtastwerte von eins aufweist. Der Multiplikation im Has samples of one. Multiplication in the

Frequenzbereich entspricht eine Faltung im Zeitbereich. Damit kommt zur Länge der Kanalimpulsantwort noch die Länge der mit der Maskenfunktion korrespondierenden Zeitfunktion: war die ursprüngliche Kanalübertragungsfunktion nicht weit  Frequency range corresponds to a convolution in the time domain. Thus comes to the length of the channel impulse response nor the length of the time function corresponding to the mask function: was the original channel transfer function not far

überkritisch abgetastet, dann ist die maskierte scanned supercritically, then the masked

Kanalübertragungsfunktion nun signifikant unterabgetastet. Die interpolierten Werte weichen dann sehr stark von den tatsächlichen Werten der Übertragungsfunktion ab. Dies führt zu einer falschen Entzerrung der Symbole und somit zu einer erhöhten Bit Error Ratio (BER) .  Channel transfer function now significantly undersampled. The interpolated values then deviate very much from the actual values of the transfer function. This leads to an incorrect equalization of the symbols and thus to an increased bit error ratio (BER).

Bei speziellen Übertragungsfunktionen können die For special transfer functions, the

Interpolationsfehler durch vom Empfänger aus den vorhandenen Piloten P1-P14 abgeleiteten „Pseudopiloten" PS7+,PS8- verringert werden. Im allgemeinen Fall wird dadurch aber keine ausreichende Verbesserung erreicht. Erfindungsgemäß werden deshalb alle 64 Subträger des Interpolation error by the receiver from the existing In the general case, however, this does not result in a sufficient improvement, and according to the invention, therefore, all 64 subcarriers of the "Pseudopilot" PS7 +, PS8- are reduced

Sendesignals (OFDM-Signals ) verwendet, es werden keine Transmission signal (OFDM signals) used, there will be no

Subträger null gesetzt. Damit werden auch alle als Subcarrier set to zero. This will also all as

Pilotsubträger reservierten Subträger als Pilotsubträger verwendet. Somit wird eine vollständige Abtastung des Pilot subcarrier reserved subcarrier used as a pilot subcarrier. Thus, a full scan of the

Übertragungskanals durch die nun sechzehn Pilotsubträger gewährleistet, nämlich durch P1-P14 (wie in Fig. 3) und zusätzlich P15 und P16 (entspricht PS7+,PS8- in Fig. 3), siehe Fig. 4. Von den in Fig. 3 null gesetzten Spektralwerten (Subträgern) Gl-Gll bleiben dann in Fig. 4 neben den zusätzlichen Transmission channels through which now sixteen pilot subcarrier ensured, namely by P1-P14 (as in Fig. 3) and additionally P15 and P16 (corresponds to PS7 +, PS8- in Fig. 3), see Fig. 4. Of the zer set in Fig. 3 Spectral values (subcarriers) Gl-Gll then remain next to the additional ones in FIG

Pilotsubträgern P15 und P16 noch neun weitere Spektralwerte (Subträger) G1-G3, G5-G7, G9-G11 übrig, die nun ebenfalls für die Datenübertragung zur Verfügung stehen und verwendet werden, wodurch die Datenrate erhöht werden kann. In Fig. 4 sind diese Spektralwerte (Subträger) ebenfalls durch ein Kreuz als Datensymbol gekennzeichnet. Pilot subcarriers P15 and P16 left nine more spectral values (subcarrier) G1-G3, G5-G7, G9-G11, which are now also available for data transmission and used, whereby the data rate can be increased. In Fig. 4, these spectral values (subcarriers) are also indicated by a cross as a data symbol.

Erfindungsgemäß wird trotz Verwendung aller 64 Subträger ein WLAN-konformes Spektrum erreicht. Dazu wird für das OFDM-Despite the use of all 64 subcarriers, a WLAN-compliant spectrum is achieved according to the invention. This is done for the OFDM

Signal statt einer Abtastrate von 20 Megasamples pro Sekunde eine Abtastrate von 16,25 Megasamples pro Sekunde verwendet. Diese Abtastrate ermöglicht es nun, dass innerhalb eines WLAN-Kanals alle 16 Piloten für die Kanalschätzung verwendet werden können. Signal instead of a sampling rate of 20 megasamples per second uses a sampling rate of 16.25 megasamples per second. This sampling rate now allows all 16 pilots within a WLAN channel to be used for channel estimation.

Bis zu einer Länge der Kanalimpulsantwort kleiner oder gleich 980 ns ist die Kanalschätzung auf Basis des erfindungsgemäßen Verfahrens gleich gut wie bei auf Trainingssequenzen Up to a length of the channel impulse response of less than or equal to 980 ns, the channel estimation based on the method according to the invention is the same as for training sequences

basierten Kanalschätzungen. Bezugs zeichenliste : based channel estimates. Reference sign list:

D1-D38 als Datensymbole genutzte Spektralwerte D1-D38 spectral values used as data symbols

( Datensubträger)  (Data subcarrier)

DF Datenfeld DF data field

DC Direct Current (Subträger bei 0 kHz) fc Frequenz  DC Direct Current (subcarrier at 0 kHz) fc frequency

Gl-Gll auf Null gesetzte Spektralwerte (Subträger) Gl-Gll zero-set spectral values (subcarrier)

P1-P16 als Pilotfrequenzen (Pilotsymbole) genutzte P1-P16 used as pilot frequencies (pilot symbols)

Spektralwerte (Pilotsubträger)  Spectral values (pilot subcarrier)

PS7+ Pseudo-Pilotfrequenz  PS7 + pseudo pilot frequency

PS8- Pseudo-Pilotfrequenz  PS8 pseudo pilot frequency

PR Präfix  PR prefix

Claims

Patentansprüche claims

1. Verfahren zur drahtlosen Übertragung von Daten in 1. Method for the wireless transmission of data in

Echtzeit mittels Orthogonalem Frequenzmultiplexverfahren über ein lokales Funknetz, wobei ein Teil der Subträger Real-time by means of orthogonal frequency division multiplexing over a local radio network, wherein a part of the subcarrier

(D1-D38, Gl-Gll, P1-P16) des Sendesignals als (D1-D38, Gl-Gll, P1-P16) of the transmission signal as

Pilotsubträger (P1-P16) für Pilotsymbole  Pilot subcarrier (P1-P16) for pilot symbols

Kanalschätzung reserviert sind, dadurch gekennzeichnet, dass alle Pilotsubträger (P1-P16) verwendet werden.  Channel estimation are reserved, characterized in that all pilot subcarriers (P1-P16) are used.

Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass neben allen Pilotsubträgern (P1-P16) alle weiteren A method according to claim 1, characterized in that in addition to all pilot subcarriers (P1-P16) all others

Subträger (D1-D38, G1-G3, G5-G7, G9-G11) verwendet werden .  Subcarrier (D1-D38, G1-G3, G5-G7, G9-G11) can be used.

Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei 64 Subträgern (D1-D38, Gl-Gll, P1-P16) alle 16 Pilotsubträger (P1-P16) verwendet werden. A method according to claim 1 or 2, characterized in that 64 subcarriers (D1-D38, Gl-Gll, P1-P16) all 16 Pilotsubträger (P1-P16) are used.

Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zur Herstellung eines WLAN-konformen Spektrums des Sendesignals die Abtastrate für das Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that for the production of a WLAN-compliant spectrum of the transmission signal, the sampling rate for the

Sendesignal im Vergleich zu Verfahren, wo einzelne  Transmission signal compared to methods where individual

Pilotsubträger (P15, P16) bzw. Datensubträger (Gl-Gll) null gesetzt sind, verringert ist.  Pilotsubträger (P15, P16) and data subcarrier (Gl-Gll) are set to zero is reduced.

Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Abtastrate von weniger als 20 Megasamples pro Sekunde, insbesondere von weniger als 17 Megasamples pro Sekunde, verwendet wird. A method according to claim 4, characterized in that a sampling rate of less than 20 megasamples per Second, in particular less than 17 megasamples per second.

6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zur Herstellung eines WLAN-konformen Spektrums des 6. The method according to claim 4, characterized in that for producing a WLAN-compliant spectrum of

Sendesignals für Bandbreiten von 40, 80, oder 160 MHz entsprechend eine Abtastrate von weniger als 40, 80 oder 160 Megasamples pro Sekunde verwendet wird.  Transmission signal for bandwidths of 40, 80, or 160 MHz, corresponding to a sampling rate of less than 40, 80 or 160 megasamples per second is used.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch 7. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized

gekennzeichnet, dass die Länge der Kanalimpulsantwort die Summe der Zeitabtastwerte der Pilotsubträger (P1-P16) nicht überschreitet.  characterized in that the length of the channel impulse response does not exceed the sum of the time samples of the pilot subcarriers (P1-P16).

8. Kommunikationssystem zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Kommunikationssystem einen Sender zur drahtlosen Übertragung von Daten in Echtzeit mittels Orthogonalem Frequenzmultiplexverfahren über ein lokales Funknetz umfasst, der ein Sendesignal aussenden kann, bei welchem ein Teil der Subträger (D1-D38, Gl-Gll, P1-P16) des 8. A communication system for performing a method according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the communication system comprises a transmitter for wireless transmission of data in real time by means of orthogonal frequency division multiplexing over a local radio network, which can emit a transmission signal in which a part of Subcarrier (D1-D38, Gl-Gll, P1-P16) of the

Sendesignals als Pilotsubträger (P1-P16) für Pilotsymbole zur Kanalschätzung reserviert sind und alle  Transmission signal are reserved as pilot subcarrier (P1-P16) for pilot symbols for channel estimation and all

Pilotsubträger (P1-P16) verwendet werden.  Pilot subcarrier (P1-P16) can be used.