Titelaufnahme

Titel
Enabling real-time feedback for LTE measurements with the Vienna MIMO Testbed / von Michael Meidlinger
VerfasserMeidlinger, Michael
Begutachter / BegutachterinRupp, Markus
Erschienen2013
UmfangIX, 44 S. : Ill., graph. Darst.
HochschulschriftWien, Techn. Univ., Dipl.-Arb., 2013
Anmerkung
Zsfassung in dt. Sprache
SpracheEnglisch
DokumenttypDiplomarbeit
URNurn:nbn:at:at-ubtuw:1-67339 Persistent Identifier (URN)
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Enabling real-time feedback for LTE measurements with the Vienna MIMO Testbed [3.56 mb]
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Zusammenfassung (Deutsch)

Der stetig steigende Bedarf an mobilem Datenverkehr stellt Entwickler und Forscher immer wieder vor neue Herausforderungen. Da das verfügbare Frequenzspektrum im Wesentlichen gleich bleibt, liegt der Schlüssel zu höheren Datenraten von Basisstation zu Endgerät in einer Steigerung der spektralen Effizienz. Multiantennensysteme gelten als eine der wichtigsten Technolgien zur Verbesserung der spektralen Effizienz. So können unter Zuhilfenahme multipler Sende- und Empfangsantennen mehrere räumlich getrennte Datenströme übertragen werden, bzw. lässt sich so die Signalqualität am Empfänger steigern, was wiederum höhere Datenraten erlaubt. Während zwar auch Vorgängertechnologien wie WiMAX und HSDPA Multiantennentechniken sowie adaptive Modulation und Codierung unterstützen, so geht der Trend für die aktuellen Standards LTE und LTE-Advanced in die Richtung von immer mehr Antennen und immer genauere Anpassung des Sendesignals an den Kanalzustand. Aus diesem und anderen Gründen können wegen der schieren Anzahl an möglichen Parameterkonfigurationen nicht mehr alle möglichen Sendesignale übertragen und ausgewertet werden. Um trotzdem eine messtechnische Erfassung des Datendurchsatzes von LTE und LTE-Advanced zu ermöglichen, bedarf es daher einer Echtzeit-Auswertung und Rückführung des Kanalzustandes vom Empfänger zum Sender. Auf Basis dieser Information kann dann im Sender das kanalangepasste Sendesignal erzeugt und übertragen werden. Im Zuge dieser Arbeit wurde das Vienna MIMO Testbed, welches auch bisher bereits für die Messung von Mobilfunksystemen mit mehreren Antennen verwendet wurde, um einen solchen Rückführungsmechanismus für LTE und LTE-Advanced Signale erweitert. Die vorliegende Arbeit beschreibt die wesentlichen Aufgaben die so ein System zu erfüllen hat, sowie dessen Implementation in Form einer Software-Erweiterung. Zum Ende werden Messergebnisse präsentiert, welche die Konsistenz des entworfenen Systems zeigen und die gewählte Vorgehensweise rechtfertigen. Darüber hinaus stellen die präsentierten Messergebnisse auch neue Resultate über die Leistungsfähigkeit eines LTE-Advanced Systems dar.

Zusammenfassung (Englisch)

The ever increasing demand for higher mobile data rates continues to rise challenges for researchers and developers. As the the available spectral resources remain essentially the same, the key to higher data rates lies in improving spectral efficiency. Multiantenna techniques are one of the most important technologies to enhance spectral efficiency, enabling the transmission of multiple spatially separated data streams as well as increasing the receive signal quality, which in turn allows for higher data rates. Predecessor technologies such as WiMAX and HSDPA begun to support multiantenna techniques as well as adaptive modulation and coding. Following this trend, recent standards such as LTE and LTE-A continue to support more antennas and modulation and coding schemes. Hence, whereas a brute force approach of transmitting and evaluating all possible signals was feasible for those legacy systems, the amount of differently modulated, coded and spatially preprocessed signals exceeds practical limits in the case of LTE and LTE-A. In order to still characterize the throughput performance of LTE and LTE-A MIMO systems by means of measurements, the channel state needs to be evaluated and fed back in a real-time fashion. Based on this feedback, the transmitter can determine the appropriate parameters and transmit only the signal that best matches the current channel state. Throughout this thesis, the Vienna MIMO Testbed, which has been used to measure various mobile communication standards in the past, is augmented by a feedback mechanism for LTE and LTE-A. The thesis specifies the key requirements for such a system and describes the implementation in form of a software extension. Finally, measurement results indicating the consistency and validity of the proposed system are presented. More over, the results provide novel measurement-based performance figures for LTE-A systems.