Coded modulation using turbo-codes for third generation mobile systems

• Applicant: Dr.-Ing. Wolfgang Schulz
• Subject Area: Electronic Semiconductors, Components and Circuits, Integrated Systems, Sensor Technology, Theoretical Electrical Engineering
• Term: from 1999 to 2001
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5223064

Die Schwerpunkte des Projektes sind die Entwicklung mehrstufiger Turbocodierter Modulation und die Integration von Turbo-Codes in Modelle des Standards für UMTS (Universal Mobile Telecommunications Standard) als Basis für weitere allgemeinere Untersuchungen zukünftiger Mobilfunksysteme. Bezogen auf den ersten Schwerpunkt sind die bisherigen Arbeiten zur Turbocodierten Modulation auf mehrstufige Konzepte zu übertragen, um leistungsfähige und handbreiteneffiziente Modulatoren mit sehr großer Variationsmöglichkeit der Coderaten zu erzeugen. Diese werden anschließend in Modelle zukünftige CDMA-Mobilfunksysteme eingesetzt und auf deren Eignung hin beurteilt. Grundlage des zweiten Schwerpunktes bildet die Integration von Turbo-Codes in Modelle von UTRA (UMTS Terrestrial Radio Access), deren Einsatz anstelle herkömmlicher Kanalcodierungen für Dienste mit größeren Datenraten und hoher Übertragungsqualität vorgesehen ist. Eine genaue Spezifizierung der dabei verwendeten Turbo-Codes wurde bisher noch nicht vorgenommen. Daher sind zunächst für die Randbedingungen von UTRA optimierte Turbo-Codes abzuleiten, wobei ein vertretbarer Aufwand der iterativen Decodierung beachtet wird. In diesem Zusammenhang ist der im Rahmen dieses Projektes entwickelte aufwandsgünstige Decodierer in das Modell aufzunehmen. Zusätzlich ist für den Einsatz der optimierten Turbo-Codes zu beurteilen, inwieweit diese auch bei Diensten mit geringerer Datenrate eingesetzt werden können. Ein weiterer Aspekt ist die Verwendung von Turbo-Codes für ARQ (Automatic Repeat reQuest)-Protokolle zukünftiger Mobilfunksysteme. Dabei sind exemplarisch für UTRA Methoden zu entwickeln, die es erlauben, Turbo-Codes ohne einen zusätzlichen fehlererkennenden äußeren Turbo-Code einzusetzen. Darüber hinaus ist für einen Diversitätsempfang auf der Abwärtsstrecke das Konzept der Turbo-Codes mit der Orthogonalität verschiedener Sendesignale zu verknüpfen, um durch das sogenannte `Turbo-Diversity-Combining` Vorteile gegenüber herkömmlichen Verfahren zu erzielen.

• DFG Programme: Research Grants