Funknetzanalyse und -optimierung


Die Untersuchung verschiedener Aspekte des Funknetzes eines Mobilkommunikationssystems ist ein wichtiges Forschungsgebiet des Instituts. Obwohl drahtlose Systeme der dritten Generation, z.B. basierend auf WCDMA, hohe Kapazitäten bieten, ist hier die maximal tolerierbare Interferenz einer Funkverbindung beschränkt. Analytische, effiziente und präzise arbeitende Algorithmen müssen bereitgestellt werden, um eine gewisse Dienstgüte auch unter unterschiedlichsten Übertragungsbedingungen sicherzustellen zu können. Solche Algorithmen zielen auf die Analyse und Optimierung der Kapazität und der Qualität eines Funknetzes ab, wobei Maßnahmen wie Admission Control, Power Control, Handover und verbesserte Kanalzuweisung bzw. Frequenzzuteilung verwendet werden.

Beispielsweise wurde eine neue Strategie für die Informationsverteilung in einem Mobilfunknetz entwickelt, die auf der Einbettung einer Peer-to-Peer Datenübertragung in die hierarchische Architektur von UMTS beruht. Damit wird der kooperative Austausch von Daten zwischen mobilen Endgeräten ermöglicht. Das Konzept macht sich die ungleichmässige Auslastung der Up- und Downlink-Frequenzen in 3G-Netzen zunutze und erhöht die spektrale Effizienz von UMTS durch direkte Mobile-to-Mobile Datenübertragungen und dynamische Zuweisung von Nutzern zu zeitweise ungenutzten Uplink-Kanälen. Zur weiteren Verbesserung des Zusammenspiels zwischen zellularen und Peer-to-Peer-Netzen wurde zusätzlich Network Coding zur Lösung des Scheduling-Problems in großen dynamischen Funknetzen einbezogen.