Ein semistochastisches Model für MIMO Funkkanäle Vergleich zwischen stochastisch und deterministisch geometriebasierten Modellen

Die Multiple-input multiple-output (MIMO) Technik wird zur Leistungssteigerung von Kanälen genutzt. Zunehmend wird MIMO zum Alltag, WLAN-Router mit mehreren Antennen sind kein seltener Anblick mehr. Die Funknetzplanung muss solche Systeme ebenfalls betrachten, was eine Anpassung der Werkzeuge erforderlich macht. Ein wesentliches Werkzeug ist die Radiowellenausbreitungsprädiktion. Hierbei wird die Ausbreitung der Radiowellen im Raum simuliert, um eine vorhersage über Funkkanäle treffen zu können. Eine einfache Methode dies zu tun ist die Freiraumausbreitung. Dabei wird die Distanz vom Sender zum Empfänger zugrunde gelegt und eine detaillierte Betrachtung der Umgebung ausgelassen. Dies ist extrem schnell, liefert allerdings nicht die gewünschte Genauigkeit. Eine Methode, die die Realität besser abbildet, ist die deutlich komplexere strahlenoptische Radiowellenausbreitung. Mit Hilfe von Ray-Tracing Verfahren werden Strahlenwege durch eine Umgebung (z.B. Gebäude) bestimmt und evaluiert. Auf Grund der Komplexität und Ungenauigkeiten der Eingabedaten ist das Simulieren von MIMO Verbindungen in größerem Maßstab – urbane Gebiete – nicht möglich bzw. sinnvoll. Aus diesem Grund kommt ein semistochastisches Model zum Einsatz, bei diesem werden deterministisch generierte Strahlpfade in ein MIMO Model mit stochastischen Komponenten gespeist, um MIMO Kanäle zu simulieren.

Ein etabliertes Model in der MIMO Kanalsimulation ist WINNER II. In in diesem Modell werden in stochastisch ermittelte Pfade ausgewertet. Zur Erzeugung der Pfade werden Parameter über die Umgebung einbezogen aber keine detaillierte Betrachtung der Umgebung vorgenommen.

Die Idee des Semistochastischen Models ist es lokale Charakteristika in Funkkanälen besser Abbilden zu können.

Ziel des Projekts ist die Implementierung von MIMO Kanalmodellen. Es soll zum einen das WINNER II Kanalmodel implementiert werden und zum anderen ein zweites an WINNER angelehntes Kanalmodel. Für das zweite Modell werden deterministisch generierte Strahlen zur Verfügung gestellt. Diese Strahlen müssen zunächst aufgearbeitet werden um sie nutzen zu können. Schließlich sollen die Ergebnisse der beiden Modelle miteinander verglichen werden.

Termine

Materialien

Ansprechpartner: Dipl.-Inform. Florian Schroeder

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