Adaptive Modulation für drahtlose Kommunikationssysteme
Mehrfachantennensysteme für Transmitter und Empfänger werden derzeit aufgrund ihrer Vorteile in Bezug auf höheren Durchsatz mit verbesserter Bitfehlerleistung im Vergleich zu Single-Input- und Single-Output-Systemen intensiv erforscht. Zudem kann OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) für die Antennen-Arrays genutzt werden, um die Diversity-Verstärkung bei zeitvarianten und frequenzselektiven drahtlosen Kanälen zu verbessern. OFDM hat seine Eignung bei verschiedenen Standards für Broadcast- und Punkt-zu-Punkt-Kommunikationsverfahren bereits bewiesen und ermöglicht eine einfache Anpassung an die Bedingungen des Kanals dank der Granularität der Frequenzen. Im Rahmen des europäischen FLOWS-Projekts wurde ein innovatives OFDM-Übertragungsschema für MIMO-Systeme (Multiple-Input und Multiple-Output) mit Anpassung an die aktuelle Kanalsituation auf Transmitterseite eingeführt. Informationen zur aktuellen Kanalsituation auf Empfängerseite werden in der Praxis mithilfe von Techniken zur Kanalschätzung und -vorhersage ermittelt. Andererseits können Kanalinformationen auf Transmitterseite nur garantiert werden, wenn es einen Rückkanal gibt. Folglich war eine solche Übertragung eher von theoretischem Interesse. Bei einem quasi-statischen MIMO-Übertragungskanal können alle erforderlichen Informationen zu Kanalparametern über einen Rückkanal zurück zum Transmitter gesendet werden. Bei optimaler Verteilung der verfügbaren Sendeleistung auf die Unterkanäle führt dieser SVD-Ansatz (Singular Value Decomposition, Singulärwertzerlegung) zu den bestmöglichen Verstärkungsfaktoren und, noch wichtiger, zu einer maximierten Gesamtleistung. Falls Benutzer sich während der Übertragung zu bewegen beginnen und der Übertragungskanal schnell schwächer wird, werden die wichtigsten Informationen oder keine Informationen erneut gesendet. Aufgrund der ständigen Auswahl des stärksten der erkannten Signale entspricht der neue Vorschlag für ein adaptives Übertragungsschema einem V-BLAST-Schema. Der für die gesteigerte Flexibilität bei der Handhabung von Fluktuationen des Übertragungskanals zu zahlende Preis ist eine höhere Komplexität bei der Implementierung. Umfassende Simulationen haben gezeigt, dass eine Steigerung der erneut übertragenen Parameter zwar die Gesamtleistung des Übertragungskanals verbessert, weitere Antennen und Hilfsträger jedoch zu einem Kompromiss zwischen Leistung und Komplexität führen würden.
