Koordination zwischen Basisstationen zur effektiven Steuerung eines durch räumlichen Vielfachzugriff erweiterten WiMAX Systems
Inhalt
IEEE 802.16, besser bekannt unter dem Namen WiMAX, dient der drahtlosen, breitbandigen Versorgung
mittelgroßer Gebiete und ist damit eine Konkurrenz zu Technologien wie UMTS, WLAN und DSL. Große
Unterstützer dieser Technik sind u.A. Siemens, Alcatel oder Samsung. Intel verspricht gar in den kommenden
Jahren eine Überrundung des populären wireless LAN (IEEE 802.11).
Abb: WiMAX Netztopologie
Zur Verbesserung der Übertragungsqualität und
Übertragungsrate werden Antennenarrays eingesetzt. Mit deren
Hilfe kann die Richtcharakteristik der Antenne gezielt verändert
werden (intelligente bzw. adaptive Antennen). Zur
optimalen Nutzung und Unterstützung intelligenter Antennen
wurde das IEEE 802.16 Medienzugriffs-Protokoll am Lehrstuhl
weiterentwickelt und die erarbeiteten Beiträge schließlich
standardisiert. In der Vergangenheit konnte gezeigt werden, dass die
Systemkapazität einer isoliert betrachteten Zelle durch den
Einsatz eines Antennenarrays an der Basisstation erheblich gesteigert
werden kann.
Da adaptive Antennen neben der
gewollten Reduktion der Sendeleistung in Richtung eines anvisierten
Minimas ebenfalls die ausgestrahlte (ungenutzte) Sendeleistung
reduzieren können, helfen sie, die von einer Zelle erzeugte
Interferenz zu reduzieren. Die Abbildung zeigt, dass sich die
gleichzeitigen Übertragungen der Nachbarzellen durch die
gerichtete Aussendung nicht stören (blaue Keulen). Zeigen die
Hauptsenderichtungen benachbarter Zellen zeitgleich auf eine
Empfangsstation (SS), so kann es zu Störungen kommen (rote
Keulen). Dieses Verhalten ist innerhalb eines multizellularen
Netzaufbaus vorteilhaft, da sich Gleichkanalzellen so gegenseitig
weniger stören. Die Kapazität steigt und der Frequenzbedarf
sinkt. Um den Prozess der Interferenzunterdrückung zwischen
Gleichkanalzellen zu verbessern, kann die Richtcharakteristik der
Antennen benachbarter Basisstationen aufeinander abgestimmt werden.
Die Koordination der Basisstationen soll also helfen, die gesendete
und empfangene Interferenzleistung effektiv zu reduzieren und so die
Systemleistung zu steigern.
Ziel dieser Arbeit ist die Entwicklung
und Bewertung von Verfahren zur Interferenzreduktion. Verschiedene
Verfahren mit einem unterschiedlichen Komplexitätsgrad sollen
dabei ausgearbeitet werden. Anschließend wird die Erweiterung
der Medienzugriffs-Schicht implementiert und untersucht. Die
Implementierung erfolgt eingebettet in die am Lehrstuhl entwickelte
WiMAX MAC Schicht (WiMAC). Ziel ist es, die MAC Schicht in einer
multizellularen Umgebung unter Berücksichtigung von Inter-Zell
Interferenz zu bewerten. Systeme mit und ohne Nutzung von
Koordination von Basisstationen sollen miteinander verglichen werden.
Was kannst du bei dieser Arbeit
lernen???
Am Ende deiner Arbeit wirst du
detailliertes Wissen über die WiMAX Technologie (IEEE 802.16)
besitzen, ein System, dem ohne Zweifel die Zukunft gehört. Durch
die Arbeit mit dem Simulator wirst du Erfahrungen im Programmieren
mit der Sprache C++ machen, sowie Einblicke in Prozesse der modernen
Software Entwicklung bekommen. Mit Hilfe des entwickelten Simulator
wirst du in der Lage sein, eine realistische Leistungsbewertung des
IEEE 802.16 unter Verwendung von Smart Antennas durchzuführen.
Das sind Erkenntnisse, die weltweit noch nicht existieren.
Das Arbeitsklima bei uns am Lehrstuhl,
die Zusammenarbeit mit anderen Assistenten und Studenten wird dir
(sozusagen beim Kaffeetrinken) Einblicke in andere Mobilfunksystem
geben. Du wirst Vorträge und Diskussionen zu GSM/GPRS, UMTS,
wireless LAN, wireless PAN und weiteren Themen mitbekommen. Über
eine zusätzliche Auszeichnung des Fördervereins, können
sich am Ende ihrer Arbeit diejenigen guten Studenten freuen, die bei
Comnets eine erfolgreiche Diplomarbeit geschrieben haben. ...und Spaß
haben wir nebenbei auch noch beim Sport, gemeinsamen Grillen ...
Wer Interesse hat, sich im Rahmen des europäischen Forschungsprojektes ROCKET mit dieser
Thematik auseinanderzusetzen, ist zur weiteren Information herzlich
auf ein oder zwei Tassen Kaffee am Lehrstuhl eingeladen. Wir bieten
teamorientiertes Arbeiten in einer modernen Umgebung und erwarten das
notwendige Engagement, um eine derartige Aufgabe lösen zu
können.
- Dipl.-Ing. Benedikt Wolz
- Telefon: 02 41 / 802 79 16
- Verfügungszentrum W 107
- E-Mail: bmw@comnets.rwth-aachen.de
Letzte Änderung: 28-03-08
