Ziele:

• Bidirektionales Relaying
• Physical Layer Network Coding
• Implementatierung von bidirektionalem Relaying mit echtzeifähiger Hardware

Arbeitsprogramm:

• Entwicklung und Optimierung von Two-Way Relaying Systemen
• Modellierung von Implementierungsaspekten

Detaillierte Beschreibung:

Kooperative Übertragung ist ein sehr vielversprechender Kandidat um in drahtlosen Systemen eine verbesserte Systemleistung, eine erhöhte Zuverlässigkeit und eine Ausweitung des Abdeckungs-gebiets zu realisieren. Die Unterstützung der Übertragung zwischen zwei Konten durch zwischen-liegende Relaisstationen reduziert den effektiven Pfadverlust, begrenzt allerdings auch die spektrale Effizienz aufgrund der Halbduplexeinschränkung. Um diesem Nachteil zu begegnen, lassen sich bidirektionale Relaissysteme einsetzen, welche die Rundfunkeigenschaft der drahtlosen Übertragung in Kombination mit einer Netzwerkcodierung ausnutzen. Zum gegenseitigen Informationsaustausch senden die beiden teilnehmenden Quellen ihre Nachricht gleichzeitig an das Relais. Dieses sendet anschließend eine gemeinsame Nachricht an beide Knoten, welche schließlich die interessierende Nachricht, unter Berücksichtigung der zuvor ausgestrahlten eigenen Information, schätzen können. In diesem Zusammenhang stellt die Konstruktion der Relaisnachricht auf Basis des gestörten Empfangssignals, welche durch die Überlagerung der beiden Quellennachrichten gebegeben ist, die größte Herausforderung dar. Ziel dieses Projekt ist die Verbesserung der Leistungsfähigkeit des Systems durch Anwendung von Mehrantennen-Relais oder von verteilten Relaiskonzepten. Hierzu werden neue Ansätze zur gemeinsamen Kanaldecodierung und physikalischen Netzwerkcodierung für beide Konzepte entworfen und Techniken zur Ausnutzung von Kooperationen zwischen verteilten Relais entwickelt. Ein weiterer Schwerpunkt liegt in der Betrachtung von Implementierungsaspekten der physikalischen Schicht wie Synchronisierung, Kanalschätzung für verteilte Knoten als auch Detektions- und Decodieralgorithmen. Zur Verifikation der theoretischen Untersuchungen soll eine Auswahl an bidirektionalen Relaisverfahren mittels einer echtzeitfähigen Hardwareplattform implementiert werden. Somit können die praktisch erzielten Gewinne mit denen der Theorie unter Berücksichtigung der Realisierungskomplexität verglichen werden.

Dieses Projekt wird innerhalb des DFG-Schwerpunktprogramm 1397 COIN (Communication in Interference Limited Networks) gefördert.

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