In zellularen mobilen Kommunikationsnetzen erweist es sich als schwierig, flächendeckend hohe Datenraten sicherzustellen, wobei sich insbesondere die Zellrandbereiche als problematisch erweisen. Eine Möglichkeit zur Lösung dieses Problems stellt die Verkleinerung der Zellen dar, was jedoch zu erheblichen Mehrkosten führen würde. Hier bieten kooperative Relay-Konzepte eine wirkungsvolle und kostengünstige Alternative, da mit ihrer Hilfe auch im Zellrandbereich hohe Datenraten ermöglicht werden. Relays können sowohl durch fest installierte Stationen als auch durch andere mobile Teilnehmer realisiert werden. Sie besitzen den Vorteil, dass sie weder die Intelligenz einer Basisstation noch einen Anschluss an das Backbone-Netz benötigen und trotzdem zur kooperativen Kommunikation beitragen können. Zusätzlich verringern Relays je nach Position den Pfadverlust und ermöglichen die Ausnutzung von Raumdiversität. Die Interpretation mehrerer Relays als virtuelles Antennenarray gestattet dabei die Nutzung von Verfahren aus dem Bereich der Mehrantennentechnik.
In diesem Projekt sollen statische und adaptive Relaying-Verfahren in Kombination mit verteilten Space-Time Codes untersucht und analysiert werden. Insbesondere ist der Einsatz von ARQ-Verfahren (Automatic Repeat Request) zur adaptiven Steuerung der Sendeverfahren zu evaluieren. Für die verschiedenen Methoden sind informationstheoretische Untersuchungen der Netzwerke hinsichtlich der erzielbaren Datenrate und der Fehlerwahrscheinlichkeit durchzuführen. Ebenso sind Verbesserungen bei der Implementierung und neue Ansätze für kooperative Kommunikationssysteme vorgesehen. Basierend auf den analytischen Untersuchungen sollen Strategien zur Optimierung der Ressourcenzuteilung hinsichtlich Bandbreite, Sendeleistung und Scheduling unter Berücksichtigung verschiedener Kriterien wie Ende-zu-Ende-Kapazität, Outage-Wahrscheinlichkeit, oder Fehlerrate entwickelt werden. Dabei wird angestrebt, durch den intelligenten Einsatz der Ressourcen innerhalb des Netzwerkes, bei vorgegebner Dienstgüte die erforderliche Sendeleistung zu reduzieren. Die analytischen Aussagen sind anhand exemplarischer Simulationen von Übertragungssystemen zu verifizieren.
Laufzeit: | 05/2008 - 04/2011 |
Förderung: | Zentrale Forschungsförderung (ZF), Universität Bremen |