Neues Kanalmodell für drahtlose Kommunikation
Das als Teil des Fünften Rahmenprogramms geförderte FLOWS-Projekt hat ein zukünftiges drahtloses Kommunikationssystem entwickelt, das Standards vereint, um zuverlässige Multimedia-Dienste mit höherer Leistung zu gewährleisten. MIMO-Techniken (Multiple-Input, Multiple-Output) wurden als Lösung für das Erreichen dieser Ziele identifiziert. Bei Einsatz von Mehrfachantennen an Transmitter und Empfänger können unabhängige Datenströme gleichzeitig über alle Antennen übertragen werden. Durch Nutzung der Diversität der Übertragungskanäle und effizienter Signalübertragung über mehrere durch Fading beeinträchtigte Kanäle sind deutliche Leistungsverbesserungen möglich. Dennoch sind sich die Forscher unsicher darüber, ob die MIMO-Technik eine effiziente oder rentable Alternative darstellt. Ein Schlüssel für die Entwicklung von räumlicher Diversity und Multiplexing-Techniken, die eine Lösung für die steigende Spektrumeffizienz drahtloser Systeme darstellen, ist die Bestimmung der Kanaleigenschaften. Hierfür wurde von Projektpartnern am Instituto Superior Técnico in Portugal ein Modell für bidirektionale Breitband-Ausbreitungskanäle (WDDCM, Wideband Double Directional Propagation Channel Model) entwickelt. Bei der Multipath-Ausbreitung erreichen Signale die Empfangsantenne in einer stark variablen Umgebung über zwei oder mehr Pfade, somit ist der Ausbreitungskanal verteilt. Die Kanalreaktion, die letztendlich die Dienstqualität beschreibt, kann jedoch geschätzt werden. Antennenarrays an der Basisstation und am mobilen Terminal können in das WDDCM-Modell integriert werden, um Bestimmung des Ausbreitungskanals und Nutzung der Mehrkanal-Diversity zu ermöglichen. Das Modell wurde zwar ursprünglich nicht für MIMO-Systeme entwickelt, wurde jedoch auf eine robuste Plattform für die Implementierung und Simulation von MIMO sowie adaptiver Antennensysteme erweitert. Genauer gesagt wurden für die Berücksichtigung der Antennenkopplung mehrere Module hinzugefügt. Das Modell wurde im Rahmen des FLOWS-Projektes anhand von Messungen überprüft und bereits erfolgreich für den Prototyp eines Micro-Strip Patch Antennenarray eingesetzt, das mit den zwei Frequenzbändern UMTS und HiperLAN/2 arbeitet.
