Im Kontext der Mobilfunkstandards Long Term Evolution
(LTE) und Universal Mobile Telecommunications System (UMTS)
geht es um informationstheoriebasierte Methoden zur
Übertragung digitaler Signale. Zu Beginn wird auf das
zeitvariante Übertragungsverhalten und seine
nachrichtentechnische Beschreibung mithilfe der
zeitvarianten Impulsantwort bzw. Übertragungsfunktion
eingegangen. Die Übertragung wird grundsätzlich im digitalen
Basisband betrachtet, wobei eine Beschreibung von Signalen im
Signalraum, der signalangepasste Empfang und die
Kanalkapazität im Vordergrund stehen. Kanäle mit
Mehrwegeausbreitung werden stochastisch behandelt, mit Fokus
auf den Rayleigh-, Rice- und
Nakagami-m-Wahrscheinlichkeitsdichten. Fortan werden
Mehrgrößenkanäle betrachtet, bei denen mehrere Antennen und
mehrere Benutzer zugelassen werden. Zu diesem Zweck werden
stochastische Mehrgrößenkanäle betrachtet und verschiedene
Detektoren (ZF, MMSE, ML) eingehend untersucht. Für die
Zerlegung des Mehrgrößenkanals in seine Eigenmoden, wird die
aus der Mathematik bekannte Singulärwertzerlegung
herangezogen. Hierdurch lässt sich die Kapazität und die
Freiheitsgrade eines Mehrgrößenkanals motivieren. Im letzten
Teil der Vorlesung werden optimale Übertragungsstrategien
behandelt, wie die „Maximum Ratio Transmission“- und die
„Maximum Ratio Combining“-Strategie sowie der
Waterfilling-Algorithmus. Die Vorlesung schließt mit den
Strategien „TDMA“, „Time-Sharing“ und „Successive Interference
Cancellation“ die Diskussion zur optimalen Übertragung
digitaler Signale bei einem Mehrfachzugriffskanal ab.
- Kursleiter/in: Karlheinz Ochs
Semester: WiSe 2024/25