295 research outputs found
Experimental Study of Cooperative Communication Using Software Defined Radios
The aim of this thesis is to implement and test a real time wireless communication environment. Cooperative Communication is one of the methods by which a reliable communication can be obtained. This is performed using a Software Defined Radio. The received output is compared with the actual signal that is transmitted over the wireless channel. The wireless communications are often hindered by the noisy environments and make the system unreliable. The interference from neighboring nodes also poses a major disadvantage. There is a necessity to improve the performance of the system where the neighbor nodes can work in coordination with the sender. The intermediate nodes (also called as relay stations) cooperate in a distributed manner to prevent loss of bandwidth usag
Experimental Study of Cooperative Communication Using Software Defined Radios
The aim of this thesis is to implement and test a real time wireless communication environment. Cooperative Communication is one of the methods by which a reliable communication can be obtained. This is performed using a Software Defined Radio. The received output is compared with the actual signal that is transmitted over the wireless channel. The wireless communications are often hindered by the noisy environments and make the system unreliable. The interference from neighboring nodes also poses a major disadvantage. There is a necessity to improve the performance of the system where the neighbor nodes can work in coordination with the sender. The intermediate nodes (also called as relay stations) cooperate in a distributed manner to prevent loss of bandwidth usag
Propagation measurement based study on relay networks
Von der nächsten Generation von Mobilfunksystemen erwartet man eine
umfassende Versorgung mit breitbandigen Multimediadiensten. Um die dafĂĽr
erforderliche flächendeckende Versorgung mit hohen Datenraten zu
gewährleisten, können Relay-Netzwerke einen wesentlichen Beitrag liefern.
Hierbei werden Netzwerkstationen mit Relay-Funktionalität in zellulare
Netzwerke integriert.
Diese Dissertation befasst sich mit der Untersuchung Relay-basierter
Netzwerke unter Verwendung von Ausbreitungsmessungen. Die Arbeit deckt
Fragen zur Kanalmodellierung, Systemevaluierung bis hin zur
Systemverifikation ab. - Zunächst wird ein auf Funkkanalmessungen
beruhendes experimentelles Kanalmodell fĂĽr Relay-Netzwerke vorgestellt. Im
Weiteren werden technische Verfahren fĂĽr Mehrfachzugriffs-Relay-Netzwerke
MARN diskutiert. Die erreichbare Systemleistung wurde unter Verwendung von
Rayleigh-Kanälen innerhalb einer Systemsimulation bestimmt und im Anschluss
mit realen Kanälen, die sowohl direkt aus Funkkanalmessungen als auch
indirekt aus dem bereits erwähnten Kanalmodell abgeleitet wurden,
verifiziert.
Bisherige Arbeiten zur Modellierung breitbandiger Multiple-Input
Multiple-Output (MIMO) Kanäle berücksichtigen nicht oder nur sehr stark
vereinfacht die Langzeitkorrelationseigenschaften zwischen den Links und
werden damit der vermaschten und räumlich weit verteilten Topologie von
Relay-Netzwerken gerecht. In der vorliegenden Dissertation erfolgte daher
eine experimentelle Untersuchung zu den Korrelationseigenschaften von
Large-Scale-Parametern LSP, die unter Verwendung von Funkkanalmessdaten aus
urbanen Umgebungen und aus Innenräumen abgeleitet wurden. Die Ergebnisse
hierzu fanden Eingang in das vom WINNER-Projekt entwickelte Kanalmodell.
Sie erlauben damit eine realistischere Simulation von Relay-unterstĂĽtzten
Netzen.
Einen weiteren Schwerpunkt dieser Arbeit stellen technische Verfahren dar,
die eine Erhöhung der Systemleistung in MARN mit unbekannter Interferenz
UKIF versprechen. Im Einzelnen handelt es sich um die
Mehrfachzugriffs-Kodierung MAC - die eine verbesserte Signaltrennung auf
der Empfängerseite und eine Erhöhung des Datendurchsatzes erlaubt, den
Entwurf eines Relay-Protokolls zur Erhöhung der Systemeffizienz, einen
Minimum Mean Square Error (MMSE) Algorithmus zur UnterdrĂĽckung unbekannter
Interferenzen bei Erhaltung der MAC-Signalstruktur mehrerer Mobilstationen
MS, und ein fehlererkennungsbasiertes Signalauswahlverfahren zur
Diversitätserhöhung.
Die vorgenannten Verfahren werden in einer Systemsimulation zunächst mit
Rayleigh-Kanälen evaluiert und demonstrieren die erzielbare theoretische
Leistungssteigerung. Die Berücksichtigung realer Funkkanäle innerhalb der
Systemsimulation zeigt allerdings, dass die theoretische Systemleistung so
in der Realität nicht erreichbar ist. Die Ursache hierfür ist in den
idealisierten Annahmen theoretischer Kanäle zu suchen.
FĂĽr die Entwicklung kĂĽnftiger Relay-Netzwerke bieten die in dieser Arbeit
aufbereiteten Erkenntnisse hinsichtlich der
Langzeitkorrelationseigenschaften zwischen den Links einen wertvollen
Beitrag für die Abschätzung ihrer Systemleistung auf der Basis eines
verbesserten Kanalmodells.Considering technological bases of next generation wireless systems, it is
expected that systems can provide a variety of coverage requirements to
support ubiquitous communications. To satisfy the requirements, an
innovative idea, integrating network elements with a relaying capability
into cellular networks, is one of the most promising solutions.
The main topic of this dissertation is a propagation measurement based
study on relay networks. The study includes three parts: channel modeling,
performance evaluation, and verification. First of all, an empirical
channel model for relay networks is proposed based on statistical analyses
of measurement data. Then, advanced techniques for the throughput
improvement and interference cancellation are proposed for Multiple Access
Relay Networks (MARN) which are used as an example of relay networks. The
performance of the considered MARN is evaluated for Rayleigh channels, and
then verified for realistic channels, obtained from measurement data and
from the experimental relay channel model as well.
For relay channel modeling, the long-term correlation properties between
links are of crucial importance due to the meshed-network topology.
Although, there is a wide variety of research results for Multiple-Input
Multiple-Output (MIMO) channel modeling available, the characterization of
correlation properties has been significantly simplified or even completely
ignored which motivates this research to be performed. In this
dissertation, the experimental results of the correlation properties of
Large Scale Parameters (LSP) are presented through the analysis on the
real-field measurement data for both the urban and indoor scenarios.
furthermore, the correlation properties have been fully introduced into the
WINNER channel Model (WIM) for realistic relay channel simulations.
As a further contribution of this dissertation, various advanced techniques
are proposed for MARN in the presence of Unknown Interference (UKIF).
Multiple Access Coding (MAC) is introduced as a multiple access technique.
The use of MAC provides the signal separability at the receiver and
improves throughput. Thereafter, high system resource efficiency can be
achieved through relay protocol design. At the receiver, Minimum Mean
Square Error (MMSE)-based spatial filtering is used to suppress UKIF while
preserving multiple Mobile Station (MS)s’ MAC-encoded signal structure.
Furthermore, an error detection aided signal selection technique is
proposed for diversity increasing.
The theoretical system performance with aforementioned techniques is
simulated for Rayleigh channels. Thereafter, realistic channels are
exploited for the performance verification. The gap between the theoretical
performance and the realistic performance indicates that the assumptions
made to the simplified Rayleigh-channels do not fully hold in reality.
For the future relay system design, this work provides valuable information
about the performance evaluation of relay networks in consideration of the
correlation properties between links
- …