Drahtlose Kommunikation über die dritte Generation hinaus
Signal-Fading in Verbindung mit Interferenzen durch Transmitter, die denselben Kanal nutzen, zählt zu den einschränkenden Faktoren mobiler drahtloser Kommunikationssysteme und verringert die Leistung des Empfängers. Durch Nutzung der Kanal-Diversity sind jedoch umfassende Verbesserungen der Empfängerleistung möglich, und das Signal kann effizient über mehrere durch Fading beeinträchtigte Kanäle übertragen werden. Im Rahmen des als Teil des fünften Forschungsrahmenprogrammes geförderten FLOWS-Projektes wurden spezielle Techniken für die gemeinsame räumliche, Multipath- und Doppler-Diversity für WCDMA-Systeme (Wideband Code Division Multiple Access) vorgestellt. Wideband Code Division Multiple Access ist die allgemein anerkannte Technologie für zellenbasierte Netze der nächsten Generation und verfügt über einen integrierten Schutz gegen die Multipath-Effekte eines Kanals bei stark ausgelasteten Zellen. Andererseits stellen MIMO-Techniken (Multiple-Input/Multiple-Output) eine weitere Quelle für räumliche Diversity dar, indem im Idealfall Kanäle mit unabhängigem Fading zwischen Transmitter und Empfänger erstellt werden. Doppler-Spread aufgrund von Kanälen mit schneller zeitabhängiger Variation in Verbindung mit der schnellen Bewegung des Mobilgerätes wurde als weitere Quelle zeitlicher Diversity ermittelt. Von Projektpartnern an der University of York wurde ein gemeinsamer Multipath-Doppler-Chipausgleich als Möglichkeit für die optimale Untersuchung von Multipath- und Doppler-Diversity zur Unterdrückung von Multi-Access-Interferenz vorgeschlagen. Der entwickelte Empfänger mit Ausgleich auf Chipebene verfügt über eine zweidimensionale Filterung der Übereinstimmungen für eine Kombination der in der Multipath-Verzögerung und im Doppler-Spread verlorenen Signalenergie. Ultimatives Ziel dieser neuen Signalverarbeitungstechnik ist die Verringerung der Bitfehlerrate (BER) bei der Übertragung auf einen Wert, der den effizienten Einsatz eines Codierungsschemas ermöglicht. Weiterhin wurde eine mögliche Implementierung der Empfängertechnik bei bereits vorhanden Geräten mit umsetzbarer Komplexität sichergestellt. Die Leistung wurde bei einer breiten Paletten von Kanalmodellen untersucht und, noch wichtiger, die Kompatibilität mit OFDM-basierten (Orthogonal Frequency-Division Multiplexing) Standards sichergestellt.Neben der hohen Erkennungsleistung auch bei voll ausgelasteten Mehrbenutzerszenarien wird die einfache Implementierung eines UMTS-Empfängers (Universal Mobile Telecommunications System) ermöglicht.
