Einträger-Verfahren für die hochratige WLAN-Übertragung mit Mehrantennensystemen basierend auf Space-Time-Codierung und Beamforming

• Antragsteller: Professor Wolfgang Gerstacker
• Mitantragsteller: Professor Dr.-Ing. Robert Schober
• Fachliche Zuordnung: Elektronische Halbleiter, Bauelemente und Schaltungen, Integrierte Systeme, Sensorik, Theoretische Elektrotechnik
• Förderung: Förderung von 2006 bis 2009
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 27809630

In diesem Vorhaben sollen neuartige Übertragungskonzepte für Wireless Local Area Networks (WLANs) entwickelt werden, die auf Mehrantennensystemen (Multiple-Input Multiple-Output (MIMO) Systeme) und Einträger-Verfahren beruhen. Ziel ist eine weitere Steigerung der Robustheit und Übertragungsrate von WLAN-Systemen, aber auch die Gewinnung neuer theoretischer Erkenntnisse im Bereich MIMO-Übertragung. Zuerst soll eine Abrundung bereits von den Antragstellern entwickelter Detektoren für das Einträger- Verfahren Complementary Code Keying (CCK) erfolgen, das beim WLAN-Standard IEEE 802.lib mit einer Sende- bzw. Empfangsantenne eingesetzt wird. Derartige Detektoren können auch als Komponenten für die Mehrantennenübertragung verwendet werden. Für den Mehrantennenfall soll zuerst untersucht werden, inwieweit für space-time-codierte CCKModulation eine zusätzliche Unterdrückung von Gleichkanalinterferenzen aufgrund von benachbarten WLAN-Zellen vorgenommen werden kann, um die Systemkapazität bei gleichzeitiger Robustheit gegenüber Fading zu erhöhen. Anschließend soll die Beschränkung auf CCK-Übertragung fallengelassen und parallel dazu allgemeine lineare Modulation betrachtet werden. Zentraler Punkt des Vorhabens ist die Kombination von sendeseitigem Beamforming mit Space-Time-Codierung. Sendeseitiges Beamforming kann generell dann eingesetzt werden, wenn Kanalzustandsinformation am Sender vorliegt, was bei WLAN-Systemen ermöglicht werden kann. Allerdings sind Kanalschätzfehler geeignet zu berücksichtigen, was auf Mischformen aus Beamforming und Space-Time-Codierung führt. Für verzerrende, Intersymbolinterferenzen (ISI) erzeugende MIMO-Kanäle, die bei WLANAnwendungen dominieren, sind dafür kaum Resultate in der Literatur verfügbar. Es soll eine Optimierung einer frequenzselektiven Beamforming-Matrix für verschiedene Entzerr verfahren wie lineare Entzerrung, entscheidungsrückgekoppelte Entzerrung und Maximum-Likelihood- Sequenzschätzung durchgeführt werden. In einem weiteren Schritt wird quantisierte Kanalzustandsinformation betrachtet um den Overhead der Rückübertragung zu reduzieren und ein entsprechender Systementwurf durchgeführt. In allen Fällen sollen auch reale, gemessene Impulsantworten für die Beurteilung der Leistungsfähigkeit der Konzepte herangezogen werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Kanada
• Beteiligte Person: Professor Dr. Wolfgang Koch