Funk-Kommunikation (141215)

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.