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Deterministische Modellierung des Indoor-Mobilfunkkanals


Project Details
Project duration: 03/199603/2001


Abstract
Die Arbeit liefert vor dem Hintergrund der äußerst komplexen, jedoch immens an Bedeutung gewinnenden Mobilfunkkanäle innerhalb von Gebäuden (z.B. im Hinblick auf DECT, Bluetooth, Wireless LANs, UMTS) verschiedene physikalisch basierte Modelle und Verfahren, welche in ihrer Summe für vorab definierte Ausbreitungsszenarien ein Höchstmaß an gesicherter Kanalinformation bereitstellen. Besondere Berücksichtigung finden hierbei die Bandbreite, die Richtungsauflösung und die Zeitvarianz des Kanals.

Unter Verwendung einer effizienzorientierten strahlenoptischen Näherungslösung der Wellengleichung werden einerseits zwei neue Analyseverfahren vorgestellt, mit deren Hilfe breitbandige Funkkanalmessungen automatisiert ausgewertet und interpretiert werden können. Andererseits wird der zeitvariante und richtungsabhängige Funkkanal ? basierend auf applikationsabhängigen Geometriemodellen, den vorliegenden Randbedingungen und unter Verwendung verschiedener Theorien der Wellenausbreitungseffekte ? rein synthetisch berechnet und vorhergesagt.

Das vorgestellte Gesamtkonzept zur Kanalanalyse umfaßt zum einen das "Pfadidentifikationsverfahren", welches aus Meßdaten und der Gebäudegeometrie den physikalischen Ausbreitungskanal rekonstruiert (Richtungen und Laufzeiten der Wellenzüge, Streuzentren) sowie zum zweiten das "Extraktionsverfahren", mit dessen Hilfe mittlere effektive Reflexions- und Transmissionseigenschaften von homogenen und inhomogenen Ausbreitungshindernissen bestimmt werden können (damit zusätzlich Bestimmung der Amplituden von Mehrwegekomponenten möglich).

Die vorgeschlagenen Synthesemethoden umfassen u.a. zahlreiche physikalisch basierte und auf die jeweilige Applikation zugeschnittene Konzepte zur Prädiktion breitbandiger, zeitvarianter Funkkanäle. Hervorzuheben sind die entwickelten und zusammengestellten Verfahren zur Untersuchung und Berücksichtigung frequenzabhängiger Kanaleigenschaften, die Prädiktion zeitveränderlicher Richtungsabhängigkeiten und die Ansätze zur Berechnung und Visualisierung der Einflüsse des sich im Funkfeld bewegenden Menschen auf den breitbandigen Funkkanal. Applikationen ergeben sich insbesondere in den Bereichen der Indoor-Funknetzplanung, der Interferenzanalyse, der Systemsimulation (Entwicklungsumgebung für intelligente Antennen, Bitfehlerprognosen), der Systemkonfiguration sowie im Bereich der wissenschaftlichen Lehre.

Last updated on 2017-11-07 at 14:06