Untersuchung von Antennengruppen mit adaptiver raum-zeitlicher Signalverarbeitung zur Kapazitätssteigerung bei Übertragung über MIMO-Funkkanäle

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Der Mobilfunkmarkt ist von einem enormen Wachstum geprägt. Ein vorrangiges Ziel ist deshalb, realisierbare Verfahren mit größtmöglicher Bandbreite- und Leistungseffizienz zu verwirklichen. Als Randbedingungen sind dabei eine zunehmende Koexistenz unterschiedlicher Systeme sowie Adaptivität für wechselnde Anforderungen von Seiten der Nutzer zu beachten. In diesem Vorhaben soll untersucht werden, inwieweit dieses Ziel durch Verwendung von Antennengruppen zusammen mit adaptiver raumzeitlicher Signalverarbeitung erreicht werden kann. Als Übertragungskanal tritt dann ein Multiple-Input-Multiple-Output (MIMO)Kanal auf, der hier zusammen mit realistischen Antennengruppen inklusive Verkopplungen und nichtidealen Richtcharakteristiken betrachtet wird. Zunächst ist die Modellierung einiger Testszenarien inklusive verschiedener Antennengruppen mit Hilfe deterministischer und stochastischer Kanalmodelle vorgesehen. Optimaler und suboptimaler Empfänger werden abgeleitet und deren Leistungsfähigkeit anhand der Ergebnisse der Kanalmodellierung bestimmt. Weiterhin sind Messungen des MIMO-Kanals mit verschiedenen Antennengruppen (linear, planar, zirkular, beliebig verteilt) vorgesehen, um die Wechselwirkungen zwischen raum-zeitlicher Signalverarbeitung und der Auswahl der Antennengruppen zu untersuchen. Im Weiteren wird die Kapazitätssteigerung durch Verwendung der neuen Konzepte ermittelt. Um die Praxisrelevanz der vorangegangenen Studien zu belegen ist zum Abschluß des Forschungsvorhabens vorgesehen, einen Demonstrator mit verteilten konformen Antennen für ein MIMO-Übertragungssystem im Kommunikationsfrequenzbereich von 800 MHz bis 2300 MHz aufzubauen.