Medium access control, protocols and system capacity in wireless MIMO communication networks

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Zukünftige drahtlose, paketvermittelte Kommunikationsnetze der 4. Generation sollen Datenraten ermöglichen, die erheblich höher sind als bei UMTS. Dazu müssen hohe Übertragungskapazitäten auf der Luftschnittstelle bereitgestellt werden, zu deren effizienter Nutzung verbesserte oder neuartige MAC und RRM Protokolle benötigt werden. Zur Erhöhung der Luftschnittstellenkapazität sind die Verwendung Adaptiver Antennen und insbesondere der Einsatz sogenannter MIMO-Systeme vielversprechend. Um die Übertragungskapazität, welche MIMO-Systeme auf der Luftschnittstelle bieten, möglichst optimal ausnutzen zu können - im Sinne maximalen Gesamtdurchsatzes und im Sinne der Gewährleistung von Ende-zu-Ende Quality-of-Service (QoS) der einzelnen Teilnehmer - müssen die verwendeten RRM und MAC Protokolle und Algorithmen genau an die physikalische Schicht der MIMO-Luftschnittstelle angepasst sein. Im vorliegenden Forschungsvorhaben sollen derartige, auf MIMO-Systeme abgestimmte Zugriffsverfahren und Protokolle entwickelt werden. Diese Verfahren sollen so gestaltet werden, dass allen Teilnehmern in fairer Weise Übertragungskapazität entsprechend ihrer jeweils ausgehandelten QoS zugeteilt werden kann, wobei die Parallel-Übertragung von Teilnehmern innerhalb einer Zelle durch Verwendung von SDMA-Vielfachzugriff möglich sein soll. Das Vorhaben ist eines der beiden Teilprojekte eines Verbundprojekts, dessen anderes Teilprojekt das geplante Forschungsvorhaben aus Sicht der physikalischen Schicht bearbeitet.