Zugang zu den drahtlosen Systemen der Zukunft erschließen
Die Notwendigkeit, alternative Kommunikationssysteme zu berücksichtigen, nimmt mit der steigenden Anzahl lizenzierter Systemen innerhalb der Bandbreite zu. Aufgrund der geringen Leistung des übertragenen Signals kann die Ultrabreitbandkommunikation (ultra-wideband, UWB) als ein nicht lizensiertes untergelegtes System in identischen Frequenzbändern mit lizenzierten Systemen betrieben werden. Dennoch verlangen die europäischen und japanischen Vorschriften in einigen gemeinsamen Bandbreiten Verfahren zum Erkennen und Vermeiden (detect-and-avoid), um die Nutzungsrechte der lizenzierten Benutzer zu schützen. par. Das von der EU finanzierte Projekt 'Coexistence of ultra-wideband and licensed systems' (CUWLS) untersuchte den Einsatz von Ultrabreitbandtechnologie zusammen mit Primärsystemen. Die Forscher erkundeten die 'Kennung' lizenzierter Systeme, um zu entscheiden, ob die gemeinsame Bandbreite in Betrieb ist oder nicht. Überdies erforschten sie die Frage der 'Vermeidung' für den Fall, dass das lizenzierte System die meiste Zeit aktiv ist. Das Projekt wollte die Fähigkeit des Ultrabreitbandsystems zur Erkennung von Primärsystemen unter der Voraussetzung verbessern, dass die Primärsysteme abhängig sind. Anstelle der Auswahl der Erkennungsschwellen für jede einzelne Bandbreite wie bei konventionellen Erkennungskonzepten wurden die Bandbreiten gemeinsam abgearbeitet. Am Empfänger wurden Maximum-a-posteriori-Entscheidungsvariablen erzeugt sowie Bias-Bedingungen eingeführt, um einen Kompromiss zwischen den Wahrscheinlichkeiten der Erkennung und eines falschen Alarms zu erzielen. Die Verstärkungsfaktoren wurden im Hinblick auf die primäre Systeminterdependenz und die Signal-zu-Rausch-Abstände quantifiziert. In Bezug auf das Vermeiden untersuchte CUWLS verschiedene Impulsformen und modifizierte den UWB-Transceiver. Die Primärsysteme wurden als OFDM-Breitbandsysteme (orthogonal frequency-division multiplexing, orthogonales Frequenzmultiplexverfahren) modelliert, bei denen die Auswirkungen der Bandbreite und der Anzahl der Unterträger für verschiedene Impulse untersucht wurden. Linear kombinierte Impulse höherer Ordnung kompensierten im Sinne der Systemleistung besser. Die Leistung der UWB-Bit-Error-Rate verbesserte sich mit erhöhter OFDM-Bandbreite und das Ultrabreitbandsystem wies in Gegenwart eines OFDM-Systems mit einer Vielzahl von Unterträgern im Bereich eines geringen Signal-zu-Interferenz-Abstands ein besseres Leistungsvermögen auf. Diese Resultate waren wichtig, da der modifizierte Transceiver unter Einhaltung der Richtlinien der europäischen Regulierungsbehörde eine akzeptable Systemleistung erreichen kann. CUWLS widmete sich Fragen, die in Zukunft für die Bereitstellung drahtloser Kommunikationstechnologien von Bedeutung sind. Die Projektresultate werden hier zweifellos eine positive Wirkung ausüben.
Schlüsselbegriffe
Primär / lizenzierte Systeme, drahtloses Kommunikationssystem, Koexistenz, Ultrabreitband-Systeme, Cognitive Radios, Erkennen und vermeiden, Wahrscheinlichkeit eines Fehlalarms