Entwicklung von WLAN-Terminals der nächsten Generation
Die größte Herausforderung für zukünftige drahtlose Kommunikationssysteme ist die Bereitstellung eines Zugriffs für mehrere mobile Benutzer mit hohen Datenraten bei gleichzeitiger Sicherstellung der End-to-End-Servicequalität (QoS). Die MIMO-Drahtlostechnologie (Multiple-Input und Multiple-Output) scheint die erforderliche erhöhte spektrale Effizienz mit Hilfe von Spatial Multiplexing sowie mit verbesserter Verbindungszuverlässigkeit dank verschiedener Antennen zu bieten. Grundvoraussetzung für den praktischen Einsatz von MIMO-Systemen ist die Fähigkeit, für den Versand und den Empfang der Daten jeweils unterschiedliche Antennen zu verwenden. Insbesondere die separate Identität der gesendeten und empfangenen Signale jeder Antenne muss so gut wie möglich erhalten bleiben, vom Basisband über die Antenne und zurück. Das europäische FLOWS-Projekt hat sich auf die Hochfrequenz-Komponenten (HF) von MIMO-Systemen konzentriert, die empfangene Daten von der Mehrfachantenne an das Basisband übertragen. Aufgrund verschiedener Effekte kann das HF-System unter Umständen die Quelle für einen möglichen Leistungsverlust des gesamten MIMO-Systems sein. Genauer gesagt wurden Auswirkungen der Schwächen von HF-Systemen wie Nichtlinearität und Ungleichgewicht sowohl im Sender als auch im Empfänger für verschiedene Architekturen untersucht. Aufbauend auf vorhandenen Ansätzen für das Multiplexing von Signalen verschiedener Antennen über Zeit oder Frequenz haben Forscher an den Phillips Research Laboratories in Surrey (Vereinigtes Königreich) eine neue Architektur für MIMO-Empfänger entwickelt. Dem empfangenen Signal an jeder Antenne wurde durch Vergabe eines orthogonalen Codes eine eindeutige Identität zugewiesen, anschließend wurden die Signale vor der Übergabe an einen einzelnen Funkempfänger zu einem Signal kombiniert. Weiterhin wurden die Möglichkeit einer verringerten Wiederholung von HF-Elementen sowie die entsprechenden Auswirkungen auf die Leistung untersucht und mithilfe umfassender Modelle bestätigt. Der Empfänger mit Code-Multiplexing hat sich als vielversprechende Lösung für eine verringerte Parallelität und Funktionsreplikation in MIMO-HF-Systemen bei Sicherstellung einer hohen Leistung bei der Bitfehlerrate (Bit Error Rate, BER) erwiesen. Die Methode der Kombination mehrerer Signale zu einem einzelnen Träger mithilfe der Walsh-Funktionen wurde bereits für die Unterscheidung von Benutzern und Diensten bei CDMA-Mobiltelefonen (Code Division Multiple Access) genutzt.
