Auf dem Weg zu drahtlosen persönlichen Netzwerken
Zusammen mit den Fortschritten in der drahtlosen Kommunikationstechnologie wurde das persönlich zugeschnittene Kommunikationsparadigma entwickelt, um dem Konzept des Wireless Personal Area Network (WPAN) zu begegnen. An ein Individuum gebunden ermöglicht das durch WPAN eingeführte persönliche Betriebssystem (Personal Operating System - POS) die Ad-hoc-Kommunikation von persönlichen Geräten sowohl untereinander als auch mit anderen Geräten innerhalb des Kommunikationsbereichs. Um das verfügbare Spektrum für drahtlose Kommunikationssysteme voll auszunutzen, wurde im Rahmen von PACWOMAN das OFDM-Verfahren (orthogonal frequency division multiplexing) eingeführt. OFDM wurde für die über das WPAN-Gateway ausgehende Kommunikation ausgewählt und ermöglicht den Terminals die Handhabung zahlreicher unterschiedlicher Applikationen, von der Stimmkommunikation bis zum Hochgeschwindigkeitsdatentransfer. Die Stärke von OFDM liegt in seiner Bandbreiteneffizienz (bps/Hz) und, ganz wichtig, in seiner Fähigkeit, Multipath-Kanäle abzudecken, die in drahtlosen Umgebungen vorkommen. Rechnerisch anspruchsvoll und daher auch stromaufwendig wurde der Bau von mobilen OFDM-Geräten mit angemessener Betriebsdauer erst durch jüngste technologische Fortschritte möglich. Forscher an der Universität Lund wollten einen flexiblen anwendungsspezifischen integrierten ASIC-Schaltkreis (application specific integrated circuit) entwickeln, der die Konfiguration von OFDM-Transmittern ermöglicht, damit diese mit unterschiedlichen Standards funktionieren können. Der OFDM-Chip wurde mit einem Signal-Mapper und einem Signal-Umordnungselement ausgestattet, das ein zyklisches Präfix einführen und den Datenfluss über einen schnellen Fouriertransformationsprozessor (FFT) umordnen kann. Nachdem der Fokus vom Transmitter auf den Sende-Empfänger gelegt wurde, konnten durch eine höhere Leistungsoptimierung Hardwareeinsparungen erreicht werden. Über die Hälfte des Speichers, der zur Eingabe des zyklischen Präfixes benötigt wird, konnte entfernt werden, wenn ein bidirektionaler FFT-Prozessor und ein zyklisches Suffix verwendet wurden. Außer einer niedrigeren Latenzzeit und weniger Hardware wurde die Anzahl der Speicherzugänge reduziert und damit auch der Stromverbrauch. Die vorgeschlagene Auslegung hat eine rückwirkende Kompatibilität mit bestehenden Standards der Flexibilität geopfert. Dennoch könnte es sich um einen vielversprechenden Kandidaten für künftige OFDM-Systeme handeln. Diese Forschungsarbeit wird weitergeführt werden, um zu Untersuchen, ob die Flexibilität im OFDM-Transmitter auch im Empfänger angeglichen werden kann.
