Interleave-Division Multiple Access mit Anwendung in mobilen Ad-Hoc-Netzwerken

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Peter A. Höher
• Fachliche Zuordnung: Elektronische Halbleiter, Bauelemente und Schaltungen, Integrierte Systeme, Sensorik, Theoretische Elektrotechnik
• Förderung: Förderung von 2002 bis 2007
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5379411

• Erstellungsjahr: 2007

Zusammenfassung der Projektergebnisse

Angesichts ihrer enormen Kanalkapazität bei vergleichsweise geringem Bandbreitenbedarf stehen Mehrantennensysteme seit einigen Jahren im Mittelpunkt nachrichtentechnischer Forschung. Mit steigender Anzahl von Sende- und Empfangsantennen lässt sich die Datenrate beträchtlich erhöhen – andererseits nimmt dadurch auch die Anzahl der zu schätzenden Kanalparameter und damit der für die Kanalschätzung benötigte Pilotisierungsaufwand zu. Das Verbundprojekt zwischen der Uni Bremen und der Uni Kiel hatte das Ziel, durch Verwendung blinder und semiblinder Entzerrung und Kanalschätzung von frequenzselektiven MIMO-Kanälen Pilotdaten einzusparen. Hierzu wurde das signaltheoretische Fachwissen des Arbeitsbereich Nachrichtentechnik, Uni Bremen, mit dem Know-How bzgl. Trellis- und Graphen-basierten Kanalschätzverfahren der Arbeitsgruppe Informations- und Codierungstheorie, Uni Kiel, vereint. So wurden die theoretischen Grenzen für die Schätzgüte semiblinder Kanalschätzverfahren ergründet. Eine neue Klasse von blinden Kanalschätzalgorithmen konnte etabliert werden, die die durch Kanalcodierung eingebrachte Redundanz zur phasenrichtigen und nicht-permutierten Kanalschätzung nutzt. Die hierzu erfolgten Arbeiten wurden fortgeführt und vertieft. HOS- und SOS-Schätzer wurden zur Initialisierung von Trellis-basierten Datendetektoren verwendet. Dabei konnte durch die Verwendung blinder Vorfilter eine Verkürzung der effektiven Impulsantwort erreicht werden, die neben den bereits verfolgten Ansätzen eine Vielzahl neuer Möglichkeiten bietet. So wurde z.B. die Kombination blinder Vorfilter mit semiblinden und blinden Kanalschätzverfahren untersucht. Zudem wurden Kanalschätzung und Kanaldecodierung in einem gemeinsamen Graphen-basierten Gesamtkonzept miteinander vereint und aufwandsreduzierte nichtlineare Datenschätzer für semiblinde Empfänger entwickelt und getestet. Die Praxistauglichkeit der untersuchten Algorithmen wurde auf einem vorhandenen 8 × 8 Multi-Antennen-Demonstrator erprobt.

Projektbezogene Publikationen (Auswahl)

• Semi-blind channel estimation for frequency-selective MI- MO systems,” in Proc. Winterschool on Coding and Information Theory, Bratislava, Slovakia, pp. 61-65, Feb. 2005
  T. Wo and P.A. Hoeher
  
• Semi-blind channel estimation for frequency-selective MI-MO systems,” in Proc. 14th IST Mobile & Wireless Communications Summit, Dresden, Germany, June 2005
  T. Wo and P.A. Hoeher
  
• Semi-blinde Kanalschätzung für MIMO-Systeme,” Kolloquium im Rahmen des DFG-Schwerpunktprogramms SPP 1102 “Adaptivit¨at in heterogenen Kommunikationsnetzen mit drahtlosem Zugang,” Karlsruhe, Feb. 2005.
  T. Wo
  
• “Trellis-based joint data/channel estimation for differentially encoded SISO and MIMO systems,” Christian-Albrechts-Universität zu Kiel, 2005
  X.-M. Chen
  
• Analysis of semiblind channel estimation for FIR-MIMO systems,” in Proc. 4th International Symposium on Turbo Codes & Related Topics in connection with the 6th International ITG-Conference on Source and Channel Coding, Munich, Germany, Apr. 2006.
  T. Wo, A. Scherb, P. A. Hoeher, and K. D. Kammeyer
  
• Analysis of semiblind channel estimation for FIR-MIMO systems,” Kolloquium im Rahmen des DFG-Schwerpunktprogramms SPP 1102 “Adaptivität in heterogenen Kommunikationsnetzen mit drahtlosem Zugang,” München, März 2006
  T. Wo
  
• Blind equalization of frequency selective MIMO systems via statistical and trellis-based methods,” in Proc. 40th Asilomar Conference on Signals, Systems, and Computers, Pacific Grove, USA, Oct. 2006
  A. Scherb, K.-D. Kammeyer, T. Wo, and P. A. Hoeher,
  
• Performance analysis of maximum-likelihood semiblind estimation of MIMO channels,” in Proc. 63rd IEEE Vehic. Techn. Conf. (VTC), Melbourne, Australia, May 2006
  T. Wo, P. A. Hoeher, A. Scherb, and K. D. Kammeyer
  
• “A graph-based iterative Gaussian detector for frequency-selective MIMO channels,” in Proc. IEEE Information Theory Workshop, Chengdu, China, Oct. 2006
  T. Wo, J.Ch. Fricke, and P.A. Hoeher
  
• “Unbiased Semiblind Channel Estimation for Coded Systems,” in Proc. IEEE International Symposium on Information Theory (ISIT), Seattle, USA, 2006
  A. Scherb, K. D. Kammeyer,T. Wo and P. A. Hoeher
  
• "A simple iterative Gaussian detector for severely delayspread MIMO channels,” in Proc. IEEE International Conference on Communications (ICC), Glasgow, Scotland, June 2007
  T. Wo and P.A. Hoeher
  
• “Adaptiver Interleave-Division Mehrfachzugriff (IDMA) mit Anwendung in der Mobilfunkkommunikation,” Christian-Albrechts-Universität zu Kiel, 2007
  H. Schöneich
  
• “Graph-based iterative Gaussian detection with soft channel estimation for MIMO systems,” accepted for publication in Proc. 7th International ITG Conference on Source and Channel Coding (SCC 2008), Ulm, Germany, Jan. 2008
  T. Wo, C. Liu, and P.A. Hoeher