Multi-Antenna Multi-Layer Interleave-Division Multiple Access

• Applicant: Professor Dr.-Ing. Peter A. Höher
• Subject Area: Electronic Semiconductors, Components and Circuits, Integrated Systems, Sensor Technology, Theoretical Electrical Engineering
• Term: from 2007 to 2011
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 50868717

Interleave-Division Multiple Access (IDMA) ist ein spezielles Code-Vielfachzugriffsverfahren (CDMA-Verfahren), bei dem Nutzer nicht durch unterschiedliche Spreizsequenzen, sondern durch unterschiedliche Interleaver getrennt werden. Das Interleaving erfolgt chipweise statt symbolweise. Eine Variante von IDMA ist „multi-layer IDMA . Bei \multilayer IDMA werden mehrere (vorzugsweise binäre) Datenströme eines einzelnen Nutzers überlagert. Jedem Datenstrom wird ein anderer Interleaver zugeordnet. Durch „multilayer IDMA kann die Datenrate in einem weiten Bereich ohne Veränderung des Modulationsverfahren und der Kanalcodierung variiert werden. Multi-layer IDMA ist Gegenstand zahlreicher Vorarbeiten des Antragstellers. Eine zweite Variante von IDMA ist „multi-antenna IDMA . Bei „multi-antenna IDMA werden die Daten eines einzelnen Nutzers auf mehrere Sendeantennen aufgeteilt. Jeder Sendeantenne wird ein anderer Interleaver zugeordnet. Bemerkenswert an „multi-antenna IDMA ist die Tatsache, dass die aus der „multiple-input multiple-output (MIMO) Literatur bekannten dramatischen Kapazitätsgewinne erreichbar sind. Es lassen sich ohne spezielle Codekonstruktionen beliebige Arbeitspunkte zwischen „spatial diversity und „spatial multiplexing einstellen. Im Rahmen dieses Forschungsvorhabens sollen die Konzepte von „multi-layer IDMA und „multi-antenna IDMA kombiniert werden. Es sollen Optimierungen im Hinblick auf einen praktischen Einsatz von „multi-antenna multi-layer IDMA erfolgen, sowohl auf Seiten des Senders als auch des Empfängers. Zu den Zielen zählen eine hohe Leistungs- und Bandbreiteneffizienz, eine niedrige Komplexität, ein hohes Maß an Adaptivität und eine hohe Robustheit auch bei schnell-zeitveränderlichen Kanälen und instationären Kanälen. Das Arbeitsprogramm des beantragten Forschungsvorhabens besteht (i) im Entwurf und der Analyse eines „multi-antenna multi-layer IDMA Systems, (ii) im Entwurf und der Analyse eines aufwandsgünstigen Graph-basierten Detektors und Kanalschätzers, (iii) in einem fairen Vergleich von „single-carrier multi-antenna multi-layer IDMA und „multi-carrier multi-antenna multi-layer IDMA und (iv) in einer Berücksichtigung ultra-schneller und instationärer Kanalmodelle. Nach bester Kenntnis des Antragstellers gibt es auf diesen Gebieten zur Zeit keine bzw. keine tiefgreifenden Publikationen.

• DFG Programme: Research Grants