Orthogonale und nicht-orthogonale Relay-Protokolle

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Für den zellularen Mobilfunk wird derzeit intensiv über den Einsatz von Relay-Knoten diskutiert. Sie sollen in den zukünftigen Standard LTE-Advanced Einzug halten und die Versorgungssituation insbesondere in Zellrandbereichen verbessern. Trotz langjähriger Forschung ist die Kapazität selbst einfacher Relay-Netze bislang unbekannt, es gibt allerdings durch das Max-Flow-Min-Cut-Theorem obere Schranken der Kapazität. Sie dokumentieren zum einen deutliche Gewinne von nicht-orthogonalen gegenüber orthogonalen Relay-Protokollen und belegen zudem die Wichtigkeit einer variablen Aufteilung der Zeitschlitze bei einer 2-Hop-Übertragung. Demgegenüber werden in der Literatur wie auch in der Praxis vorwiegend orthogonale Protokolle und feste Zeitschlitzstrukturen diskutiert. Basierend auf den Max-Flow-Min-Cut-Schranken soll im Rahmen des Projektes evaluiert werden, ob die theoretischen Gewinne auch nach der Umsetzung mit imperfekten Codierverfahren und diskreten Raten noch erzielt werden können. Übertragungs- und Detektionsverfahren sollen für nicht-orthogonale Relay-Protokolle optimiert und ihre Leistungsfähigkeit mit verschiedenen Alternativansätzen verglichen werden. Dazu wird ein OFDM-basiertes System vorausgesetzt, wobei die Relays der Halb-Duplex-Beschränkung unterliegen.