VERFAHREN ZUR BEGRENZUNG EINES AMPLITUDENSPEKTRUMS VON SIGNALANTEILEN AUSSERHALB EINES FREQUENZBANDES

Technisches Gebiet

Die Erfindung betrifft allgemein das Gebiet der digitalen Datenübertragung in einem vorgegebenen Frequenzband. Im Spezi- eilen bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein Verfahren zur Begrenzung eines Amplituden- oder Leistungsdichtespektrums von Signalanteilen eines OFDM-Signals, welche zur digitalen Datenübertragung eingesetzt wird, und durch eine orthogonales Frequenzmultiplexverfahren oder OFDM- erfahren generiert wird. Die im Amplituden- bzw. Leistungsspektrum zu begrenzenden Signalanteile des OFDM-Signals sind dabei außerhalb eines für die Datenübertragung vorgegebenen und nutzbaren Frequenzbandes gelegen. Stand der Technik

Das so genannte orthogonale Frequenzmultiplexverfahren oder Orthogonal Frequency-Division Multiplexing (OFDM) wird heutzutage häufig in drahtgebundenen wie drahtlosen Kommunikati- onssystemen für eine breitbandige Datenübertragung eingesetzt. OFDM kann dabei als eine spezielle Implementierung einer so genannten Multicarrier-Modulation als Modulationsverfahren gesehen werden, bei welchem mehrere orthogonale Trägerfrequenzen für eine digitale Datenübertragung verwendet werden. Auf die orthogonalen Trägerfrequenzen werden mittels eines Modulationsverfahrens wie z.B. der Quadraturamplitudenmodulation (QAM) die so genannten Symbole aufmoduliert. Die Symbole können beispielsweise Nutz- oder Signalisierungsdaten enthalten. Nach der Modulation wird aus der Summe der modu- Herten Trägerfrequenzen ein OFDM-Signal (oft auch als OFDM- Symbol bezeichnet) im Zeitbereich zusammengesetzt bzw. gebildet, welches dann von einem Sender zu einem Empfänger übertragen werden kann . Das Modulationsverfahren OFDM ermöglicht damit eine Aufteilung einer Datenübertragung auf eine Vielzahl in einem vorgegebenen Frequenzband orthogonaler schmalbandiger Übertragungskanäle oder Trägerfrequenzen. Als ein Basis-Prinzip von OFDM kann daher ein Aufteilen von zu übertragenden Datenstrom mit hoher Datenrate auf mehrere Teildatenströme mit niedriger Datenrate gesehen werden, welche auf die jeweiligen Trägerfrequenzen aufmoduliert und dann simultan mit Hilfe dieser Trägerfrequenzen übertragen werden. Dabei stehen die Trägerfrequenzen im Funktionsraum orthogonal zueinander, wodurch sich die Teildatenströme gar nicht bzw. erst aufgrund von Un- genauigkeiten fast nicht beeinflussen. Durch die

Orthogonalität der Trägerfrequenzen wird insbesondere ein sogenanntes Symbolübersprechen bzw. eine sogenannte Symbolinterferenz (ISI) gering gehalten. Ein weiterer Vorteil von OFDM besteht auch darin, dass eine Datenübertragung beispielsweise an Besonderheiten eines Übertragungsmediums bzw. Übertragungskanals (z.B. Funkkanal, elektrischer Leiter bei Powerline Communication , etc.) durch eine feine Granulierung angepasst werden kann und damit z.B. Datenverluste, etc. gering gehalten werden.

Da OFDM-Signale üblicherweise aus einer Anzahl an ungefilterten, modulierten Trägerfrequenzen erzeugt werden, weisen OFDM-Signale nicht selten auch außerhalb des für die jeweilige Datenübertragung vorgegebenen Frequenzbandes hohe Signalanteile auf. Diese Signalanteile werden Out-of-Band-Signalanteile bezeichnet. Sie können teilweise relativ hohe Amplituden- bzw. Leistungsdichtespektren bzw. einen relativ hohen so genannten Out-of-Band-Pegel aufweisen. Für die Out-of- Band-Pegel bzw. Amplitudenspektren von Out-of-Band-Signal- anteilen werden beispielsweise durch verschiedene Normen wie z.B. die Norm EN 50065 des Europäische Komitee für elektrotechnische Normung CENELEC, in welcher z.B. allgemeine Anforderungen, Frequenzbänder, etc. für eine Signalübertragung auf elektrischen Niederspannungsnetzen festgelegt werden, Grenzwerte vorgegeben. Diese Grenzwerte sollten nicht überschritten werden, um eine Signal- und/oder Datenübertragung von Nutzern dieser Frequenzen bzw. Frequenzbänder, in welchen die Out-of-Band-Signalanteile auftreten, nicht zu stören. Allerdings kann es bei OFDM-Signalen vorkommen, dass die Out-of- Band-Spektren relativ langsam absinken, und dass damit von einem Pegel von Out-of-Band-Signalanteilen der OFDM-Signale die vorgegebenen Grenzwerte überschritten werden.

Aus der Fachliteratur wie z.B. Richard van Nee, Ramjee Pra- sad, OFDM for Wireless Multimedia Communications, Artech Hou- se Publishers, Boston, London, 2000 - Kapitel 2.4. ist das so genannte Windowing bekannt, um Out-of-Band-Pegel bzw. Amplitudenspektren von Out-of-Band-Signalanteilen bei OFDM- Signalen zu reduzieren bzw. stärker abzudämpfen, damit Störungen anderer Frequenzbereich reduziert bzw. verhindert wer- den. Bei einer Anwendung von Windowing auf OFDM-Signale wird auch von einem Windowed OFDM gesprochen, welches beispielsweise sehr häufig in Kommunikationssystem mit Powerline Com- munication (PLC) eingesetzt wird. Beim Windowed OFDM wir ein zyklisches Präfix an einem Anfang eines OFDM-Signals im Zeit- bereich eingefügt. Anschließend wird das OFDM-Signal mit einer Fensterfunktion (z.B. eine ansteigende Cosinus-Fensterfunktion, Rechteck-Fensterfunktion, etc.) multipliziert.

Durch das Einfügen eines zyklischen Präfixes am Anfang eines OFDM-Signals und die so genannte Fensterung (= Multiplikation mit einer Fensterfunktion) wird allerdings eine Rechenkomplexität des OFDM- erfahren wesentlich erhöht. Um einen entsprechend raschen Ablauf des OFDM- erfahrens und der Datenübertragung zu erhalten, ist weiterhin eine meist kostenintensive und aufwendige Hardware zur Durchführung notwendig. Weiterhin besteht auch manchmal das Problem, dass eine derartige Hardware zur Durchführung des Windowed OFDM nur mit großem Aufwand nachgerüstet werden kann.

Alternativ zum Windowed OFDM können beispielsweise auch Fil- ter und Filtertechniken eingesetzt werden, um Out-of-Band- Signalanteile und deren Amplitudenspektren zu reduzieren. Beim Einsatz von Filtern kann es allerdings z.B. zu einer so genannten Riffelung des OFDM-Signals kommen, durch welche das OFDM-Signal verfälscht oder verzerrt werden kann. Weiterhin sind insbesondere digitale Filtertechniken ebenfalls mit komplexen Rechenvorgängen und einer aufwendigen Implementierung verbunden, da digitale Filter beispielweise einige Multipli- kationen pro Signalprobe bzw. OFDM-Signal benötigen.

Darstellung der Erfindung

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, durch welches auf einfache Weise und ohne großen Aufwand bei Rechenvorgängen und/oder Hardware vorgegebene Grenzwerte für Signalanteile von OFDM-Signalen außerhalb des für eine Datenübertragung vorgegebenen Frequenzbandes eingehalten werden.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren der eingangs angeführten Art mit den Merkmalen gemäß dem unabhängigen Patentanspruch gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.

Erfindungsgemäß erfolgt die Lösung der Aufgabe mit einem Verfahren der eingangs erwähnten Art, bei welchem im Frequenzbereich auf eine Anzahl k von zu übertragenden Symbolen ai, in welche zu übertragende Daten in Form von einem oder mehreren Bits hinterlegt sind, einer Kodierung gemäß einem Kodierungsschema F(ai) angewendet wird. Von einem Index i können dabei Werte von 1 bis k angenommen werden. Das Kodierungsschema lautet dabei : F(a _± ) = (ß/2*ai , a*ai , ß/2*ai+ ß/2*a ₂ , a*a ₂ , ß/2*a ₂ + ß/2*a ₃ , a*a ₃ , ß/2*a ₃ + ß/2*a ₄ , ß/2*a _k + ß/2*a _k -i , a*a _k , ß/2*a _k )

Die Koeffizienten α und ß sind dabei systemspezifische Designparameter für die Kodierung. Dann werden die gemäß dem angegebenen Kodierungsschema kodierten Symbole auf eine Anzahl von orthogonalen Trägerfrequenzen aufmoduliert und dann daraus ein OFDM-Signal für die Datenübertragung im Zeitbereich gebildet. Der Hauptaspekt der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung besteht darin, dass die Anwendung des erfindungsgemäßen Kodierungsschemas auf die zu übertragenden Symbol ein Amplitu- denspektrum des OFDM-Signals ergibt, bei welchem die Out-of- Band-Signalanteile eine wesentlich geringeren Pegelwert als ohne diese Kodierung aufweisen. Dadurch können - insbesondere bei geeigneter Wahl der systemspezifischen Designparameter - entsprechende Grenzwertvorgaben (z.B. durch Standards, Nor- men, etc.) für Out-of-Band-Pegel bzw. -Amplitudenspektren der Out-of-Band-Signalanteile auf sehr einfache Weise eingehalten werden. Die Kodierung wird erfindungsgemäß vor der Modulation auf die Trägerfrequenzen durchgeführt. Es bedarf daher weder komplexer Rechenvorgänge, noch einer kostenintensiven, auf- wendigen Hardware. Das erfindungsgemäße Verfahren kann einfach beispielsweise mit einer einfachen Hardware implementiert oder bei bestehenden OFDM-Systemen umgesetzt werden. Durch die Einfachheit der Implementierung kann ein Einsatzbereich des OFDM- erfahrens bei der Datenübertragung z.B. sehr leicht erweitert werden. Vom erfindungsgemäßen Verfahren wird durch eine entsprechende Kanalkodierung mittels des erfindungsgemäßen Kodierungsschemas im Frequenzbereich eine Kombination mit einer so genannten Pulsformung (des OFDM-Signals) im Zeitbereich erzielt. Durch das erfindungsgemäße Verfahren können OFDM-Verfahren auch in Bereichen mit sehr strengen Out-of-Band-Vorschriften bzw. -Vorgaben eingesetzt werden.

Eine bevorzugte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass vor der Kodierung nach dem angegebenen Kodierungsschema eine Vorkodierung der zu übertragenden Symbole durchgeführt wird. Bei dieser Vorkodierung wird das jeweilige Symbol der k zu übertragenden Symbole zumindest einmal wiederholt. Das bedeutet, dass in der Abfolge der zu kodierenden Symbole nach der Vorkodierung jedes Symbol zumin- dest zweimal in aufeinanderfolgender Reihenfolge angeführt ist. Bei einer Kodierung mit dem erfindungsgemäßen Kodierungsschema werden von den ungeraden Frequenzindizes z.B. durch die Kombination von zwei Symbolen (d.h. z.B. durch ß/2*ai+ ß/2*a ₂ , etc.) Interkanalinterferenzen aufgewiesen. Die ungeraden Frequenzindizes müssen daher auf der Empfängerseite verworfen werden, um die übertragenen Daten zu erhalten. Durch die Vorkodierung, bei welcher jedes zu übertragende Symbol zumindest einmal wiederholt wird, kann dies behoben werden. Diese Vorkodierung entspricht einer Kanalkodierung mit einem Wiederholungscode. Wird beispielsweise jedes Symbol bei der Vorkodierung einmal wiederholt, so wird empfängersei- tig z.B. auf drei benachbarten Trägerfrequenzen das jeweils gleiche Symbol erhalten, wobei das Symbol auf der mittleren Trägerfrequenz um 180° phasenverschoben gegenüber den beiden anderen ist - dies entspricht z.B. einer Kanalkodierung mit einem Wiederholungscode von einer Länge 3. Von den drei benachbarten Trägerfrequenzen bzw. Symbolen wird die gleiche Information übertragen, welche vom Empfänger für eine robuste Detektion der übertragenen Daten bzw. Information verwendet werden kann. Durch den Einsatz der Vorkodierung wird einerseits die Datenübertragung robuster bzw. weniger anfällig gegenüber Störungen. Andererseits werden auch jene Trägerfrequenzindizes bzw. kodierten Symbole, welche Interkanalinter- ferenzen aufgrund des erfindungsgemäßen Kodierungsschemas aufweisen erheblich reduziert. Das bedeutet auch, dass emp- fängerseitig weniger Frequenzindizes verworfen werden müssen.

Es ist weiterhin von Vorteil, wenn die systemspezifischen Designparameter α und ß in Abhängigkeit von einem für die Datenübertragung vorgegebenen Frequenzband und/oder in Abhängigkeit von für das Amplitudenspektrum des OFDM-Signals vorgegebenen Grenzwerten außerhalb des für die Datenübertragung vorgegebenen und genutzten Frequenzbandes ermittelt werden. Durch eine entsprechende Optimierung der systemspezifischen Designparameter α und ß kann das Kodierungsschema in idealer Weise an die durch das OFDM-System vorgegebenen Rahmenbedingungen angepasst werden. So können beispielsweise von Standards oder Normen vorgegebene Grenzwert für Out-of-Band- Pegel/-Amplitudenspektren für OFDM-Signal oder das für die Datenübertragung vorgegebenen und zu nutzende Frequenzband durch die Designparameter α und ß berücksichtigt werden. An- hand dieser Rahmenbedingungen können dann entsprechende Werte für die Designparameter α und ß z.B. iterativ bestimmt werden. Als gute Defaultwerte für die Designparameter α und ß haben sich beispielsweise bei einem Frequenzband von 9kHz bis 95 kHz, welches dem so genannten CENELEC A Band für eine Signalübertragung auf elektrischen Niederspannungsnetzen z.B. mittels Powerline Communication eingesetzt wird, die Wert a=l/2 und ß=-l/2 erwiesen.

Es ist auch günstig, wenn für eine Bildung des jeweiligen OFDM-Signals im Zeitbereich eine inverse diskrete

Fouriertransformation angewendet wird. Mit der inversen, diskreten Fouriertransformation - kurz IDFT - werden aus Frequenzanteilen - d.h. aus den Trägerfrequenzen mit den aufmodulierten kodierten Symbolen im Frequenzbereich - OFDM- Signale im Zeitbereich rekonstruiert. Diese OFDM-Signale können dann z.B. über das Kommunikationssystem bzw. über das Übertragungsmedium an den einen Empfänger übertragen werden, von welchem dann das OFDM-Signal z.B. mittels diskreter Fouriertransformation wieder in die einzelnen Trägerfrequenzen mit den aufmodulierten Symbolen zerlegt wird und daraus die übertragenen Daten bzw. die übertragene Information herausgelesen werden kann. Die IDFT kann beispielsweise sehr einfach in digitaler Technik mit einfacher Hardware wie z.B. digitalen Signalprozessoren, etc. realisiert werden, und ist daher einfach zu implementieren.

Alternativ kann es auch vorteilhaft sein, wenn für die Bildung des jeweiligen OFDM-Signals im Zeitbereich eine inverse Fast-Fouriertransformation verwendet wird. Die inverse Fast- Fouriertransformation oder kurz IFFT stellt einen Algorithmus zur effizienteren Berechnung der Signale im Zeitbereich einer IDFT dar. Auch mit der IFFT können Signale vom Frequenzbereich zurück in den Zeitbereich gewandelt bzw. transformiert werden. Dabei werden von der IFFT beispielsweise bereits berechnete Zwischenergebnisse und/oder Regelmäßigkeiten von Rechenoperationen der IDFT ausgenutzt. Durch die IFFT wird daher die Anzahl an Rechenoperationen erheblich reduziert und das entsprechende OFDM-Signal rascher und mit geringerem Aufwand im Zeitbereich rekonstruiert bzw. synthetisiert - insbesondere bei Verwendung einer großen Anzahl an Trägerfrequenzen. Für genaue Transformationen von Signalen zwischen Frequenz- und Zeitbereich wird aber üblicherweise die IDFT eingesetzt .

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung kann vorgesehen werden, dass als für die Datenübertragung vorgegebenes Frequenzband ein durch das Europäische Komitee für elektrotechnische Normung CENELEC standardisiertes Frequenzband für eine so genannte Powerline Communication in einem Energieversorgungsnetz verwendet wird. Bei der Powerline Communication (PLC) werden Leiter eines Energieversorgungsnetzes auch für eine Übertragung von Daten genutzt. PLC wird beispielweise beim sogenannten Smart Metering zum Übertragen von Messdaten bzw. Zählerständen an eine Zentraleinheit oder bei Energieautomatisierungsanwendungen in Energieversorgungsnetzen zum Übertragen von Signal-, Steuer- und/oder Messdaten eingesetzt, um keine zusätzlichen Kommunikationssysteme aufbauen zu müssen. Bei derartigen Anwendungen werden sehr häufig große Datenmengen übertragen, daher werden für die Datenübertragung in Energieversorgungsnetzen nicht selten OFDM- Verfahren eingesetzt, mit welchen viele relativ langsame Datenübertragungen auf vielen Trägerfrequenzen gleichzeitig betrieben werden können und damit eine relativ hohe Geschwindigkeit der Datenübertragung erzielt wird.

Für die Datenübertragung in Energieversorgungsnetzen wurden vom Europäischen Komitee für elektrotechnische Normung

CENELEC Normen bzw. Standards wie z.B. die Norm EN 50065 herausgegeben. In diesen Normen - insbesondere der Norm EN 50065 - werden Frequenzbänder für eine Signal- und/oder Datenübertragung in Energieversorgungsnetzen sowie entsprechende Zugangs- und Nutzungsvoraussetzungen festgelegt. Durch diese Norm werden z.B. auch Grenzwert für die Out-of-Band-Pegel bzw. -Amplitudenspektren vorgegeben, welche bei einer Nutzung des jeweiligen Frequenzbandes einzuhalten sind. Durch das er- findungsgemäße Verfahren können Energieversorgungsnetz bzw. die vorgegebenen Frequenzbänder ohne Störung anderer Frequenzbänder für z.B. Smart Metering und/oder Energieautomatisierungsanwendungen genutzt werden, da die entsprechenden Grenzwerte sehr einfach eingehalten werden können.

Kurzbeschreibung der Zeichnung

Die Erfindung wird nachfolgend schematisch in beispielhafter Weise anhand der beigefügten Figuren erläutert. Figur 1 zeigt dabei schematisch und beispielhaft einen Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Begrenzung eines Amplitudenspektrums von Signalanteilen außerhalb eines vorgegebenen Frequenzbandes für ein OFDM-Signal. Figur 2 zeigt in beispiel- hafter Weise und schematisch das erfindungsgemäße Verfahren unter Verwendung einer Vorkodierung der Symbole im Frequenzbereich .

Ausführung der Erfindung

Figur 1 zeigt in schematischer Weise einen beispielhaften Ablauf eines Verfahrens zur Begrenzung eines Amplitudenspektrums von Signalanteilen, welche außerhalb eines vorgegebenen Frequenzbandes gelegen sind. Ein derartiges Frequenzband kann wie z.B. durch die Norm EN 50065 des Europäischen Komitees für elektrotechnische Normung (CENELEC) vorgegebenen Frequenzbandes für Datenübertragung mittels Powerline Communications (PLC) in einem Energieversorgungsnetz, insbesondere eines Niederspannungsnetzes vorgegeben werden. Mit Hilfe von Powerline Communication können dabei beispielsweise Messdaten von Zählern, so genannten Smart Meter, von einer Zentraleinheit abgefragt und an diese übertragen werden. Powerline Communication kann z.B. aber auch in Energieautomatisierungsanwendungen zum Übertragen von Signal-, Steuer- und/oder Mess- daten eingesetzt werden.

Figur 1 zeigt schematisch ein beispielhaftes OFDM-System, mit welchen eine Anzahl k von beliebigen Symbolen ai, wobei vom Index i Werte von 1 bis zur Anzahl k angenommen werden können, auf einen zeitliche Signalverlauf x(t) für die Übertragung an einen Empfänger abgebildet werden kann. In den Symbolen ai sind dabei die zu übertragenden Daten wie z.B. Nutzda- ten, Signaldaten, Steuerdaten, etc. enthalten.

In einem ersten Verfahrensschritt 11 wird auf die Anzahl k der Symbol a eine Kodierung gemäß einem Kodierungsschema

F( ai ) angewendet. Dieses Kodierungsschema F(ai) ergibt dann mit ß/2* ai , a* ai , ß/2* ai+ ß/2*a ₂ , a*a ₂ , ß/2*a ₂ + ß/2*a ₃ , a*a ₃ , ß/2*a ₃ + ß/2*a ₄ , ß/2*a _k + ß/2*a _k _i , a*a _k , ß/2*a _k kodierte Symbole, welche in einem zweiten Verfahrensschritt 12 auf eine Anzahl n orthogonaler Trägerfrequenzen f _lr f ₂ , f _n

aufmoduliert werden. Die Trägerfrequenzen f _lr f ₂ , f _n sind im vorgegebenen Frequenzbereich gelegen und ihre Anzahl n ergibt sich aus der Anzahl an Trägerfrequenzen, welche notwendig ist, um die kodierten Symbole ß/2* ai , a* ai , ß/2* ai+ ß/2*a ₂ , a*a ₂ , ß/2*a ₂ + ß/2*a ₃ , a*a ₃ , ß/2*a ₃ + ß/2*a ₄ , ß/2*a _k + ß/2*a _k _i , a*a _k , ß/2*a _k zu übertragen.

Die im Kodierungsschema F( ai ) verwendeten Designparameter a, ß sind systemspezifisch - d.h. sie hängen beispielsweise vom jeweils verwendeten OFDM-System ab. So können die Designparameter α, ß z.B. anhand des vorgegebenen Frequenzbandes und/oder anhand von Grenzwerten für das Amplitudenspektrum von Out-of-Band-Signalanteilen - d.h. von Signalanteilen außerhalb des vorgegebenen Frequenzbandes des OFDM-Signals x(t) - ermittelt werden. Gute Defaultwerte für die Designparameter α, ß sind z.B. a=l/2 und ß=-l/2 bei einem vorgegebenen Fre- quenzband von 9kHz bis 95 kHz, welches dem so genannten

CENELEC A Band für eine Signalübertragung auf elektrischen Niederspannungsnetzen z.B. mittels Powerline Communication eingesetzt wird. Nach einem Aufmodulieren der kodierten Symbole auf die Trägerfrequenzen fi , f ₂ , f _n wird in einem dritten Verfahrensschritt 13 der zeitliche Signalverlauf x(t) bzw. das OFDM- Signal x(t) im Zeitbereich als Summe der modulierten Träger- frequenzen fi , f ₂ , f _n mit Hilfe einer inversen Fouriertransformation IFT zusammengesetzt. Dazu kann beispielsweise die inverse, diskrete Fouriertransformation IDFT verwendet werden. Mit Hilfe der IDFT wird aus den Frequenzanteilen im Frequenzbereich das OFDM-Signal x(t) im Zeitbereich rekonstruiert bzw. zusammengesetzt. Die IDFT kann auf einfache Weise mit einfacher Hardware wie z.B. digitalen Signalprozessoren, etc. realisiert werden. Anstatt der IDFT kann beispielsweise im dritten Verfahrensschritt 13 zum Erzeugen des OFDM-Signals x(t) auf die so genannte inverse Fast- Fouriertransformation eingesetzt werden. Durch die IFFT kann z.B. durch eine reduzierte Anzahl an Rechenoperationen das entsprechende OFDM-Signal x(t) rascher und mit geringerem Aufwand im Zeitbereich rekonstruiert bzw. synthetisiert - insbesondere bei Verwendung einer großen Anzahl an Trägerfrequenzen .

Das OFDM-Signal x(t) wird dann in einem vierten Verfahrensschritt 14 von einem Sender zu einem oder mehreren Empfängern über das Kommunikationssystem bzw. das jeweilige Übertragungsmedium übertragen. Auf der Empfängerseite wird das OFDM- Signal x(t) dann mittels einer Fouriertransformation wieder in den Frequenzbereich transformiert. Als

Fouriertransformation wird je nach der verwendeten, inversen Fouriertransformation empfängerseitig entweder eine diskrete Fouriertransformation oder eine Fast-Fouriertransformation eingesetzt. Durch die Fouriertransformation empfängerseitig wird das ODFM-Signal x(t) wieder in die einzelnen Trägerfrequenzen fi , f ₂ , f _n mit den aufmodulierten, kodierten Symbolen ß/2*ai , a*ai , ß/2*ai+ ß/2*a ₂ , a*a ₂ , ß/2*a ₂ + ß/2*a ₃ , a*a ₃ , ß/2*a ₃ + ß/2*a ₄ , ß/2*a _k + ß/2*a _k _i , a*a _k , ß/2*a _k zerlegt. Für ein Herauslesen der übertragenen Daten müssen dann - aufgrund des senderseitig angewendeten Kodierungsschemas F( ai ) noch alle Trägerfrequenzen f _{l r} f ₃ , ... mit ungeradem Frequenzindex verworfen werden. Diese Trägerfrequenzen fi , f ₃ , ... weisen In- terkanalinterferenzen aufgrund des Kodierungsschemas F( ai ) auf, durch welches allerdings das Amplitudenspektrum von Out- of-Band-Signalanteilen des OFDM-Signals x(t) begrenzt und da- mit unter einem vorgegebenen Grenzwert gehalten wird. Damit werden andere Frequenzbänder bzw. Übertragungen auf diesen nicht durch die Out-of-Band-Signalanteile gestört. Die mittels ODFM übertragenen Daten können dann empfängerseitig entsprechend herausgelesen und weiterverwertet werden.

Eine vorteilhafte Weiterentwicklung des erfindungsgemäßen Verfahrens, durch welche eine Anzahl der Trägerfrequenzen mit Interkanalinterferenzen aufgrund des Kodierungsschemas F(ai) reduziert wird, ist beispielhaft und schematisch in Figur 2 dargestellt .

Figur 2 zeigt wieder in schematischer Weise das beispielhafte OFDM-System, mit welchem einen Anzahl k von Symbolen a mit i=l bis k im Frequenzbereich auf ein OFDM-Signal x(t) im Zeitbereich abgebildet wird. Dabei wird in einem ersten Verfahrensschritt 21, welcher vor einer Kodierung gemäß dem Kodierungsschema F(ai) ausgeführt wird, eine Vorkodierung VK der Symbol a vorgenommen. Bei dieser Vorkodierung VK wird jedes Symbol a zumindest einmal wiederholt. Bei einmaliger Wiederholung der Symbole a ergibt sich beispielsweise einen zu kodierende Symbolabfolge a±, a±, a ₂ , a ₂ , a _k , a _k .

In einem zweiten Verfahrensschritt 22 wird dann wieder das Kodierungsschema F(ai) auf die vorkodierten Symbole a angewendet. Dabei entsteht bei z.B. einmaliger Wiederholung jedes Symbols a in der Vorkodierung eine Kanalcodierung mit

Wiederholungscode der Länge 3 beim Empfänger. D.h. empfängerseitig wird z.B. auf drei benachbarten Trägerfrequenzen f ₂ , fs, f ₄ jeweils das gleiche Symbol ai erhalten; auf den benachbarten Trägerfrequenzen f ₆ , fi, f _& wird das Symbol a ₂ übertragen, usw., wobei das auf der mittleren Trägerfrequenz f ₃ , f ₇ , ... übertragene Symbol ai, a ₂ , ... um 180° phasenverschoben ist. Dadurch muss beispielsweise empfängerseitig nur mehr jede fünfte Trägerfrequenz f ₅ , fg, ... verworfen werden, weil von diesen Interkanalinterferenzen enthalten werden. Es ergibt sich eine besonders robuste Datenübertragung. Nach der Vorkodierung VK und der Kodierung mittels des Kodierungsschemas F(ai) werden dann in einem dritten Verfahrensschritt 23 wieder die vorkodierten und kodierten Symbole auf eine entsprechende Anzahl n von Trägerfrequenzen f _lr f ₂ , ... f _n aufmoduliert. In einem vierten Verfahrensschritt 24 wird dann wieder der zeitliche Signalverlauf x(t) bzw. das OFDM-Signal x(t) im Zeitbereich als Summe der modulierten Trägerfrequenzen fi, f ₂ , f _n mit Hilfe einer inversen

Fouriertransformation IFT zusammengesetzt. Dabei kann entweder eine inverse, diskrete Fouriertransformation oder eine inverse Fast-Fouriertransformation verwendet werden. In einem fünften Verfahrensschritt 25 wird dann das OFDM-Signal x(t) im Zeitbereich über das Kommunikationssystem bzw. das Übertragungsmedium an einen oder mehrere Empfänger übertragen.

Dort kann dann das OFDM-Signal x(t) mittels einer

Fouriertransformation - z.B. diskreten Fouriertransformation oder Fast-Fouriertransformation - wieder in den Frequenzbereich transformiert und dabei in die Trägerfrequenzen f _lr f ₂ , f _n zerlegt werden. Aufgrund der Vorkodierung VK mit z.B. einer einmaligen Wiederholung des jeweiligen Symbols ai muss nun nur noch jede fünfte Trägerfrequenz f ₅ , fg, ... aufgrund von Interkanalinterferenzen verworfen werden. Weiterhin wird empfängerseitig - wie unter dem zweiten Verfahrensschritt 22 bereits beschrieben - bei einer einmaligen Wiederholung das gleiche Symbol a± auf drei benachbarten Frequenzen f _x zur Verfügung gestellt, wobei das Symbol a auf der mittleren der drei Frequenzen f _x um 180° phasenverschoben gegenüber den beiden anderen ist. Damit kann ein sehr robustes und für Störungen wenig anfälliges OFDM-System realisiert werden, von welchem auch vorgegebenen Grenzwerte für Amplitudenspektren von Out-of-Band-Signalanteilen der OFDM-Signale x(t) eingehalten werden.