AG Kommunikationstheorie

Thema:

Leistungsanalyse und Steuerung von drahtlosen Kommunikationsnetzen mit Mehrbenutzerempfängern

Abstract:

Die Kapazität aktueller zellulärer Mobilfunknetze ist stark dynamisch. Dies gilt insbesondere für Mobilfunksysteme, die auf dem CDMA-Zugriffsverfahren beruhen, wie zum Beispiel UMTS. Durch Interferenz stören sich auch Benutzer verschiedener Zellen, so dass für eine verlässliche Kapazitätsbestimmung die Betrachtung einzelner Zellen nicht ausreicht, und stets das gesamte Netz untersucht werden muss.

Gegenstand des Vortrags sind neue theoretische Ergebnisse zu CDMA-Netzen und Algorithmen zur Bestimmung ihrer Kapazität für verschiedene Typen von Mehrbenutzerempfängern. Dabei wird insbesondere die Lösung des Leistungszuweisungsproblems für Mindestanforderungen an das SINR betrachtet.

Ausgehend von einem allgemeinen CDMA-Modell wird das SINR für verschiedene Empfängertypen hergeleitet. Dabei wird insbesondere für den "`Successive-Interference-Cancellation"'-Empfänger mit zufälligen Spreizsequenzen ein exaktes Ergebnis analytisch hergeleitet, das auch eine Berechnung der theoretischen Maximalkapazität einer einzelnen Zelle ermöglicht. Die Untersuchung des Leistungszuweisungsproblems für verschiedene Empfänger, inklusive des "`Minimum-Mean-Square-Error"'-Empfängers, schließt den ersten Teil des Vortrags ab.

Anschließend wird gezeigt, dass das Leistungszuweisungsproblem in CDMA-Netzen für verschiedene Empfänger in Teilprobleme zerlegt werden kann. Die Lösung des Gesamtproblems zerfällt dadurch in kleine Probleme für die einzelnen Zellen und ein Gleichungssystem, das deren Kopplung beschreibt. Notwendige und hinreichende Bedingungen für die Existenz einer Lösung werden hergeleitet und ermöglichen die Bestimmung einfacher analytischer Schranken für die Netzkapazität. Des Weiteren wird ein Algorithmus für die optimale Zulassungskontrolle in CDMA-Netzen für verschiedene Empfänger vorgestellt.



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