Breitbandige OFDM Funkübertragung bei hohen Teilnehmergeschwindigkeiten [online]

Seit Anfang der neunziger Jahre des 20. Jahrhunderts erfreut
sich Orthogonal Fre­quency Division Multiplex (OFDM) als
Grundlage für die Datenübertragung in Mobilfunksystemen immer
größerer Beliebtheit. Neben den Systemen zur großflächigen
terretrischen Rundfunk­ und Fernsehübertragung Digital Audio
Broadcast (DAB) und Digital Video Broadcast Terrestrial (DVB­T)
setzen sich auch immer mehr Systeme in drahtlosen lokalen
Netzwerken (WLAN) durch. Neben Hiperlan/2 hält vor allem IEEE
802.11a immer stärker Einzug in den WLAN­Bereich.
Der Bedarf an Übertragungskapazität und damit Bandbreite wächst,
gerade auch für mobile Anwendungen zum Beispiel in Autos oder
Zügen. Dafür werden breit­bandige Systeme benötigt, die auch in
schwierigen Ausbreitungsszenarien bei hohen
Teilnehmergeschwindigkeiten zuverlässig funktionieren. Diese
Anforderungen können von OFDM­basierten Systemen erfüllt werden.
Neben einer großen Bandbreiteeffizienz bieten sie einfache
Möglichkeiten zur Vermeidung von Inter­Symbol­Interferenzen und
weisen ein robustes Verhalten gegenüber Dopplerein­flüssen auf.
Gegenstand dieser Arbeit sind mobile OFDM­basierte
Funkübertragungssysteme, die für verschiedenste
... mehrKanaleigenschaften bei hohen Teilnehmergeschwindigkeiten
bis zu 360 km/h analysiert werden. Zunächst werden die
Auswirkungen der Mobi­lität auf das System sowohl qualitativ als
auch quantitativ beschrieben. Anschlie­ßend wird ein adaptives
Kanalschätzverfahren auf Basis eines Wienerfilters vor­gestellt,
das sich auf die unterschiedlichen Ausbreitungsszenarien
einstellen kann.
Hier spielt neben der Leistungsfähigkeit bezüglich der
Bitfehlerraten vor allem die Realisierbarbeit und die
recheneffiziente Auslegung eine große Rolle.
Zur Anpassung des Filters an das aktuelle Ausbreitungsszenario
werden zum Einen die mittlere Impulsverzögerung (Delay Spread)
des Kanals und zum Anderen die aktuelle
Teilnehmergeschwindigkeit benötigt. Für diese beiden Parameter
werden Schätzverfahren vorgeschlagen, die die entsprechenden
Parameter aus den Em­pfangssignalen extrahieren und für die
Adaption des Wienerfilters zur Verfügung stellen. Zur
Verifikation der Algorithmen wurden Simulationen auf Basis des
DVB­T­Systems durchgeführt. Einerseits ist es ein bereits
standardisiertes System, ande­rerseits bietet gerade DVB­T schon
heute die Möglichkeit zur breitbandigen Über­tragung von Daten
bei hohen Teilnehmergeschwindigkeiten in größeren Gebieten.