Sendeseitige Strategien für Single- und Multi-User MIMO-Systeme mit iterativen MMSE-basierten Empfängern

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Ziele des Forschungsvorhabens sind der Entwurf und die Analyse von Algorithmen für (MIMO) Mehrantennensysteme in Single-User- (SU) und Multi-User- (MU) Szenarien mit iterativen Minimum-Mean-Squared-Error (MMSE) Empfängern und ihre Evaluierung auf der Basis von gemessenen Funkkanälen. Zur Steigerung der spektralen Effizienz von MIMO-Systemen sollen im Rahmen dieses Projekts verschiedene senderseitige Strategien zur Linkadaption unter Ausnutzung der vorhandenen Kanalzustandsinformation am Sender für codierte Einträger- und OFDM-Übertragungen über frequenzselektive Kanäle entwickelt werden. Dazu werden neben verschiedenen Ansätzen zur Raten- und Leistungsallokation auch Verfahren zum linearen Precoding für MU-Systeme im Hinblick auf die Konvergenzeigenschaften von Turbo-Detektoren, sowie ihre Anwendbarkeit für OFDM und Einträger-Übertragungen untersucht. Ausgehend von diesen Betrachtungen wird ein MU-System angestrebt, welches die einzelnen Strategien effizient miteinander kombiniert. Neben der senderseitigen Signalverarbeitung von MU MIMO-Systemen wird ebenso ein hybrides Systemkonzept für SU-Szenarien für Einträger- und OFDM-Übertragungen über frequenzselektive Kanäle entwickelt, welches räumliches Multiplexing mit adaptiver Raten- und Leistungsallokation sowie Diversitätsverfahren effizient miteinander kombiniert. Die Performance-Evaluierung der zu untersuchenden Systemstrukturen erfolgt durch Link-level Simulationen auf der Basis von Echtzeit-Kanalmessungen, die unter Berücksichtigung typischer Antennenanordnungen in repräsentativen Ausbreitungsumgebungen gemessenen wurden. Die zum Teil bereits vorhandene umfangreiche Messdatenbank erlaubt eine statistische Auswertung der Simulationsergebnisse, die eine Beurteilung der verschiedenen Konzepte auf der Link-Ebene aus Sicht des Systemlevels zulässt.