Revolution in drahtloser Technologie
Als die ultimative Lösung zur Bereitstellung höherer Übertragungsraten für Daten werden verteilte drahtlose Netzwerke betrachtet, die durch vollständige Kooperation und Synchronisation zwischen Netzwerkknoten unterstützt werden. Das von der EU finanzierte Projekt TRADENET (Transceiver design for distributed wireless networks) schlug neue verteilte drahtlose Systeme vor, welche Asynchronität zwischen Netzwerkknoten überwinden können. Es arbeitete zukunftsweisende Signalverarbeitungsverfahren im Detail aus, um die Entwicklung moderner Empfänger zu unterstützen, welche die Kanalunsicherheit an verschiedenen Knoten im Netzwerk behandeln und die Energie- und Frequenzzuweisung optimieren. Die Forscher konzentrierten sich auf die Nutzung von großmaßstäblichen Multiple-Input-Multiple-Output-Systemen, d. h. Übertragungssystemen zur Nutzung mehrerer Sende- und Empfangsantennen, unterstützt durch den Einsatz leistungsfähiger Algorithmen, welche die Antennenauswahlprogramme und den Signal-Rausch-Abstand verbessern. Die vorgeschlagene Methodik und das System kombinieren unter verschiedenen Sendeleistungsbeschränkungen eine optimale Übertragung der Antennenauswahl und Strahlformung mit Filterung am Empfänger. Eine weitere wichtige Forschungsrichtung beschäftigte sich mit der Verbesserung von Zweiwegerelais-Systemen (two-way relay, TWR) mit Netzwerkkodierung auf physikalischer Ebene (Physical Layer) bei unbekannter Kanalstatus-Information. Man schlug die Übertragung von Frequenzumtastungssignalen (Frequenz-Shift Keying, FSK) in einem TWR-System vor und erarbeitete den notwendigen Algorithmus, um das vorgeschlagene System voranzubringen. Während diese Entwicklungen für FSK-Technologie vorgeschlagen wurden, können deren Vorteile auch für andere orthogonale Modulationsverfahren zur Anwendung kommen. Eine weitere wichtige Projektleistung betrifft den Entwurf eines suboptimalen quadratisch-komplexen Detektors, der eine nahezu optimale Leistung erzielt und eine hervorragende kostengünstige Alternative darstellt. Insgesamt können die neuen Vorschläge und Algorithmen für einen neuen drahtlosen Sendeempfänger dazu beitragen, die Beschränkungen verteilter Systeme wie etwa die Leistungs-Bandbreiten-Zuweisung zwischen Netzknoten und Knotensynchronisation hinsichtlich Zeit/Frequenz zu überwinden. Auch andere Herausforderungen wie beispielsweise lokales Kanalzustandswissen im Netzwerk und Energie-/Bandbreitenzuweisung unter den Netzwerkknoten wurden wirkungsvoll gemeistert. Aufgrund des ständig zunehmenden Bedarfs an schnelleren und leistungsfähigeren drahtlosen Netzwerken konnten diese Wireless-Technologie-Lösungen zu keinem besseren Zeitpunkt kommen.
Schlüsselbegriffe
Sender-Empfänger, Sendeempfänger, drahtlose Netzwerke, Übertragungsraten, TRADENET, Bandbreite
