Möglichkeiten zur Übertragung von Trainingssymbolen: Präambel oder Pilottöne in Wimax

Es gibt zwei Möglichkeiten, Trainingssymbole zu übertragen: Präambel oder Pilottöne. Präambeln beinhalten das Senden einer bestimmten Anzahl von Trainingssymbolen vor den Benutzerdatensymbolen. Im Fall von OFDM sind ein oder zwei Präambel-OFDM-Symbole typisch. Bei Pilottönen werden einige bekannte Pilotsymbole zwischen den Unterträgern eingefügt.

Kanalschätzung in MIMO-OFDM-Systemen kann auf verschiedene Arten durchgeführt werden, aber es ist typisch, die Präambel für die Synchronisation6 und die anfängliche Kanalschätzung und die Pilottöne für die Verfolgung des zeitlich variierenden Kanals zu verwenden, um genaue Kanalschätzungen aufrechtzuerhalten.

Bei MIMO-OFDM ist das empfangene Signal an jeder Antenne eine Überlagerung der von den Sendeantennen gesendeten Signale. Daher müssen die Trainingssignale für jede Sendeantenne übertragen werden, ohne sich gegenseitig zu stören, um den Kanal genau abzuschätzen. Die Abbildung zeigt drei MIMO-OFDM-Muster, die sich nicht gegenseitig stören: unabhängige, verstreute und orthogonale Muster.

Das unabhängige Muster überträgt Trainingssignale jeweils von einer Antenne, während die anderen Antennen stumm sind, wodurch die Orthogonalität zwischen den einzelnen Trainingssignalen im Zeitbereich gewährleistet wird. Offensichtlich kann ein Kanal über Trainingssignalzeiten geschätzt werden. Das Scattered-Pilot-Muster verhindert eine Überlappung von Trainingssignalen im Frequenzbereich, indem die Pilotsymbole jeder Antenne auf unterschiedlichen Unterträgern übertragen werden, während andere Antennen auf diesem Unterträger stumm bleiben. Schließlich überträgt das orthogonale Muster Trainingssignale, die mathematisch orthogonal sind, ähnlich wie bei CDMA.

Das unabhängige Muster ist für MIMOOFDM oft am besten geeignet, da die Präambel normalerweise im Zeitbereich generiert wird. Für die Übertragung der Pilottöne kann jede dieser Methoden oder eine Kombination davon verwendet werden. Bei MIMO-OFDM sind Kanalinformationen im Frequenzbereich erforderlich, um die Datensymbole auf jedem Unterträger zu erkennen.

Da die Präambel auf vielen Unterträgern aus Pilotsymbolen besteht, kann der Kanalfrequenzgang jedes Unterträgers mit einfachen Interpolationstechniken zuverlässig aus der Präambel geschätzt werden. In normalen Daten-OFDM-Symbolen gibt es typischerweise eine sehr kleine Anzahl von Pilottönen, sodass eine Interpolation zwischen diesen geschätzten Unterkanälen erforderlich ist.

Die Struktur der Trainingssymbole für die Präambel und die Pilottöne ist in Abbildung dargestellt, mit Interpolation für Pilotsymbole. Eine eindimensionale Interpolation entweder über den Zeit- oder Frequenzbereich oder eine zweidimensionale Interpolation sowohl über den Zeit- als auch den Frequenzbereich kann mit einer Reihe bekannter Interpolationsalgorithmen wie linear und FFT durchgeführt werden.

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