Coherent Space Time Block Codes from Sets of Subspaces
(Konstruktion von kohärenten Raum-Zeit-Blockcodes mit Hilfe von Unterräumen)
Drahtlose Übertragungssysteme mit mehreren Sende- und Empfangsantennen besitzen ein großes Potenzial bei der Bandbreiteausnutzung (in bit/s/Hz) und der Absenkung von Sendeleistungen. Ein Beispiel kann dies am besten verdeutlichen: Bei einem üblichen Signal-/Rauschleistungsverhältnis (SNR) von 10 dB ergibt sich für ein Sende-/ Empfangsantennenpaar die theoretische Grenze zu 3,5 bit/s/Hz. Erhöht man die Zahl der Sende-/Empfangsantennenpaare auf 4, dann ergeben sich maximal 14 bit/s/Hz. Um diesen Wert mit einer Sende- und einer Empfangsantenne zu erreichen, müsste man die Sendeleistung um den Faktor 2000 erhöhen. Statt einem Watt wären so z. B. 2000 Watt (!) notwendig, ein in der Praxis völlig unrealistischer Wert.
Die Sende-/Empfangsantennen definieren einen sog. MIMO-Kanal (MIMO: Multiple Input Multiple Output). Um sich der theoretischen Grenze dieses MIMO-Kanals auch in der Praxis nähern zu können, sind geeigneteVerfahren auf der Sende- und Empfangsseite nötig, was zu interessanten, bis heute aber nur in Ansätzen gelösten Problemen führt. Daneben gibt es noch ein weiteres Problem. Die theoretische Grenze setzt voraus, dass der aktuell vorliegende MIMO-Kanal auf der Sende- und der Empfangseite bekannt ist, was in der realen Anwendung zu erheblichen Problemen führen kann. Leider wird in diesem für die Praxis sehr interessanten Fall die Suche nach geeigneten Verfahren deutlich schwieriger als für den Fall von voller Kanalkenntnis.
Vor diesem Hintergrund befasst sich die Dissertation von Christian Pietsch damit, Methoden zu finden, mit denen man möglichst gute Verfahren (gute „Raum-Zeit-Blockcodes“) entwerfen kann. Herrn Pietsch ist es mit seiner anpruchsvollen theoretischen Arbeit gelungen, wertvolle neue Einblicke zu eröffnen und bisher ungelöste Detailprobleme zu lösen. Darüber hinaus hat er einen Zusammenhang zwischen den beiden oben angesprochenen Fällen mit/ohne MIMO-Kanalkenntnis gefunden, womit es möglich wird, Entwurfmethoden, die wir inzwischen für den Fall voller Kanalkenntnis kennen, auf den schwierigen Fall ohne Kanalkenntnis zu übertragen.
Die Arbeit von Christian Pietsch leistet damit einen beachtlichen Beitrag für die Entwicklung künftiger drahtloser Kommunikationssysteme, bei denen das Ziel ist, mit kleinstmöglicher Sendeleistung eine größtmögliche Bandbreiteausnutzung zu erreichen.
Ansprechpartner
- V.i.S.d.P.:
Christina Schwenck-Bothner
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