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OFDM mit Scrambling

IP.com Disclosure Number: IPCOM000018298D
Original Publication Date: 2002-Apr-01
Included in the Prior Art Database: 2003-Jul-23
Document File: 2 page(s) / 182K

Publishing Venue

Siemens

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Frank Kowalewski: AUTHOR

Abstract

Durch Code-Vielfachzugriff (Code Division Multiple Access, CDMA) lassen sich mehrere Datenströme gleichzeitig über ein gemeinsames Frequenzband übertragen. Dabei werden die zu übertragenden Symbole der Datenströme mit sogenannten Sprei- zungscodes moduliert.

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Information / Kommunikation

OFDM mit Scrambling

Idee: Frank Kowalewski, Salzgitter

Durch Code-Vielfachzugriff (Code Division MultipleAccess, CDMA)  lassen  sich  mehrere  Datenströmegleichzeitig  über  ein gemeinsames Frequenzbandübertragen.  Dabei  werden  die  zu übertragendenSymbole  der  Datenströme  mit sogenannten Sprei-zungscodes moduliert.

Die Spreizung mit den Codes verteilt die Symboleauf das gesamte zur Verfügung stehende Frequenz-band (Frequenzdiversität). Die  Verteilung  ist  fürverschiedene Codes verschieden.

Die Verteilung  auf  die  verschiedenen  Frequenzenwird  durch  zusätzliches  Verwürfeln der Signal-sequenzen gleichmäßiger (s. Abb. 1). Bei heute übli-chen Spreizungs-  und  Scrambling-Codes  ist  dieVerteilung aber nicht vollständig gleichmäßig. Da-durch wird die Güte der Übertragung für verschiede-ne Codes i.a. verschieden.

Als  Spreizungscodes  werden häufig hierarchischeorthogonale  Codes  verwendet.  Diese haben denVorteil, bei idealem Übertragungskanal Interferenzenzu vermeiden und  effizient  detektiert  werden  zukönnen.

Mobilfunkkanäle bestehen meist aus mehreren Pfa-den.  Bei  Übertragung  von CDMA-Signalen überMehrpfadkanäle  stören  sich  die  gleichzeitig über-tragenen  Datenströme  gegenseitig. Die Störungenkönnen im Empfänger durch gemeinsame Detektion(joint detection) eliminiert werden.

Durch Übertragung verschiedener Datensymbole aufverschiedenen  Subträgern  (Orthogonal  FrequencyDivision Multiple Access, OFDM) lassen sich eben-falls mehrere Datenströme gleichzeitig über ein Ge-samtfrequenzband übertragen.

Die Güte der Übertragungen auf verschiedenen Sub-trägern ist in frequenzselektiven Kanälen sehr ver-schieden.  Die  zu  übertragenden Symbole werdennicht wie bei CDMA über das gesamte Frequenzbandverteilt. OFDM-Modulation und -Demodulationkönnen mit Hilfe der diskreten fouriertransformiertenvorgenommen werden (s. Abb. 2).

Kern der  Erfindung  ist,  mehrere  Datenströme  perOFDM mit anschließendem Scrambling gleichzeitigzu übertragen. Der Vorteil besteht darin, daß die zuübertragenden Symbole vollständig gleichmäßig imzur Verfügung stehenden Frequenzband verteiltwerden.  Dadurch  wird  die Übertragungsgüte allerSymbole gleich. Der Detektionsaufwand ist gering.Er entspricht dem Detektionsaufwand hierarchischerCDMA-Codes.

Folgendes  Beispiel  beschreibt  ein Datenübertrag-ungssystem bestehend aus einem Funksender, einem

Empfänger und  einem Mehrwegekanal, über den dieDaten übertragen werden  (s.  Abb.  3).  Das  Systemkann auch Teil eines Punktes zu Mehrpunkt-Übertragungssystems sein (z.B.  Teil  der  Vorwärts-strecke eines  Mobilfunksystems).  Die  Übertragungwird  im  Folgenden  im Basisband zeitdiskret be-schrieben.

Seien  K  Datensymbole   ( )

1 , ,  K

während der Zeit  s

T   zu übertragen. Die Daten wer-den zunächst diskret invers fouriertransformiert:

d d d

= K    gleichzeitig

IDFT d

Bei  reiner  OFDM-Übertragung  würde  das resu...