Diploma and Master Theses (authored and supervised):
I. Zettl:
"Leistungsregelung in asynchronen CDMA-Netzen";
Supervisor: A. Goiser;
Institut für Industrielle Elektronik und Materialwissenschaften,
2001.
English abstract:
Due to the robust nature of CDMA-Systems it is often discussed for future mobile communication systems. In
this thesis the influence of power-control on the overall performance of the system is investigated. For the
multipath environment, the Rake-structure is investigated. Theoretical and simulations agree within the
simulation accuracy. The study turns out, as expected, that power-control is an important task in a
CDMA-system.
German abstract:
Durch die robuste Natur der Spread-Spectrum Systeme haben sie in die künftigen Anwendungen der
mobilen Kommunikation Eingang gefunden. Die Standardisierung von UMTS berücksichtigt diese
Eigenschaft in Form des W-CDMA Konzeptes. Der für diese Anwendung relevante Vorteil liegt in der
natürlichen Diversität, die ein Spread-Spectrum System in einem Mehrwegekanal aufweist. Der
Mehrfachzugriff auf einen gemeinsamen Kanal wird als CDMA (Code Division Multiple Access) bezeichnet.
Dadurch steht jedem Teilnehmer das natürliche Diversiätsverhalten zur Verfügung. Da diese Variante eines
Mehrbenutzersystems ein Kollisionssystem darstellt, ist eine schnelle und genaue Leistungsregelung
notwendig. Im Rahmen dieser Arbeit wurde die Leistungsregelung für asynchrone CDMA-Netze untersucht.
Neben rechnerischen Lösungen wurden Simulationen des Verhaltens der Leistungsregelung durchgeführt.
Beide Ergebnisse stimmen mit der Genauigkeit der verwendeten Näherungen im rechnerischen Ansatz
überein. Es wurde die Leistungsregelung in asynchronen CDMA-Netzen unter Berücksichtigung von
Mehrbenutzerstörungen und Mehrwegeausbreitung analysiert. Die Simulationen konzentrieren sich auf den
Zeitbereich, um das Regelverhalten zu beschreiben. Bei Mehrwegeausbreitung wurden Rake-Empfänger
mit maximal 3 Fingern verwendet, sonst kamen Korrelationsempfänger zur Anwendung. Die
Mehrbenutzerstörungen wurden in der Chipebene simuliert, sodaß} deren Auswirkungen auf die
Leistungsfähigkeit des Leistungsregelungsalgorithmus studiert werden konnte. Es werden die
nachrichtentechnischen Grundlagen der Simulation von CDMA-Systemen aufbereitet und theoretische
Ausdrücke für die zu erwartende Übertragungsqualität präsentiert. Nach dieser allgemeinen Betrachtung der
CDMA-Netze und der eingesetzten Empfänger wurden die in UMTS verwendeten Spread-Spectrum Folgen
analysiert. Diese haben, konzeptbedingt, einen wesentlichen Einfluß auf die Systemkapazität. Die
Simulationen der Viterbi-Decoder für die verwendeten Spread-Spectrum Folgen in einer
Mehrbenutzerumgebung geben die Rahmenbedingungen vor, unter denen in realen UMTS-Systemen die
geforderte Übertragungsqualität erbracht werden muß. Mit den daraus gewonnen Erkenntnissen wurden
Regelalgorithmen für die Leistungsregelung entwickelt. Unterschieden wurde wie bei UMTS in "Outer-Loop"
und "Inner-Loop" Power Control. Die Ergebnisse dieser Arbeiten können wie folgt zusammengefaßt werden:
Die Übertragungsqualität der Leistungsregelung für perfekte Kanäle, wenn auf konstantes SNIR (Verhältnis
von Signalleistung zu Gesamtstörleistung) geregelt wird, unterscheidet sich von der bei Regelung auf
konstante Empfangsleistung erreichbaren Qualität nur unwesentlich. Für die Leistungsregelung in
Mehrwegekanälen liefert jedoch nur mehr die Regelung auf konstantes SNIR brauchbare Ergebnisse. Für
die Anzahl der Time Slots über die gemittelt wird, hat sich der Wert 4 als günstig erwiesen. Die Ergebnisse
für bewegte Teilnehmer in Mehrwegekanälen unterscheiden sich durch die Verwendung des
Rake-Empfängers nicht wesentlich von den Ergebnissen für unbewegte Teilnehmer in Mehrwegekanälen.
Dies ist auf die perfekte Synchronisation und die verwendeten Rake-Empfänger zurückzuführen. Es hat sich
gezeigt, daß die Leistungsregelung eine Schlüsselrolle in der erreichbaren Kapazität von CDMA-Netzen
einnimmt.
Created from the Publication Database of the Vienna University of Technology.