Realistische Kanalmodellierung und Systemuntersuchungen für Mehrbenutzer-MIMO

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In Link-Level Untersuchungen wurde u.a. im Schwerpunktprogramm AKOM der DFG gezeigt, dass Mehrantennensysteme die Ressourcen Raum und Zeit adaptiv und optimal an den zeitvarianten und frequenzselektiven Funkkanal anpassen können. Hierdurch ist eine erhebliche Kapazitätssteigerung gegenüber aktuellen Systemen möglich. Mehrantennensysteme sind deshalb eine Schlüsseltechnologie für zukünftige drahtlose Kommunikationssysteme. Bisher sind allerdings nur wenige Kenntnisse über deren Leistungsfähigkeit auf Systemebene vorhanden. Diese Lücke soll mit diesem Forschungsvorhaben geschlossen werden. Hierfür wird ein Simulator aus einem zellularen Netzmodell, einem Kanalmodell, einem Modell zur Beschreibung der Mehrantennensysteme und des Teilnehmerverhaltens (Mobilität, Datendienst) entwickelt und implementiert. Dabei steht die realistische Beschreibung des Funkkanals und der Antennen im Mittelpunkt, da sie einen entscheidenden Einfluss auf die Kanalkapazität und damit die Leistungsfähigkeit des Systems nehmen. Es wird ein mehrnutzerfähiges Kanalmodell für urbane Gebiete entwickelt, dessen Besonderheit in der vollständigen Berücksichtigung der räumlichen und zeitlichen Korrelation der Kanalimpulsantworten liegt. Hierdurch wird die korrekte Beschreibung aller Nutz- und Störsignale im Netz möglich. Verschiedene adaptive, zum Teil iterative Algorithmen für Mehrantennensysteme werden in den Simulator implementiert. Es werden Netzsimulationen durchgeführt und die Leistungsfähigkeit der Algorithmen hinsichtlich einer Kapazitätssteigerung bzw. Expositionssenkung bewertet.