Kanalvergabe und Sendeleistungssteuerung bei HiperLAN-2

Krämling, Andreas; Walke, Bernhard

doi:25700

Kanalvergabe und Sendeleistungssteuerung bei HiperLAN-2

Krämling, Andreas

2003 & 2004

Verantwortlichkeitsangabevorgelegt von Andreas Krämling

ImpressumAachen : Publikationsserver der RWTH Aachen University 2003

UmfangX, 140 S : graph. Darst.

Aachen, Techn. Hochsch., Diss., 2003

Prüfungsjahr: 2003. - Publikationsjahr: 2004

Genehmigende Fakultät
Fak06

Hauptberichter/Gutachter
Walke, Bernhard (Thesis advisor)

Tag der mündlichen Prüfung/Habilitation
2003-06-23

Online
URN: urn:nbn:de:hbz:82-opus-6063
DOI: 10.18154/RWTH-CONV-121115
URL: https://publications.rwth-aachen.de/record/59318/files/59318.pdf

Einrichtungen

Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik (600000)

Inhaltliche Beschreibung (Schlagwörter)
HIPERLAN/2 (Genormte SW) ; Kanalkapazität (Genormte SW) ; Betriebsmittelverwaltung (Genormte SW) ; Frequenzbereich (Genormte SW) ; Übertragungsqualität (Genormte SW) ; Leistungsbewertung (Genormte SW) ; Ingenieurwissenschaften (frei) ; Betriebsmittelverwaltung (frei) ; Frequenzbereich (frei) ; Übertragungsqualität (frei) ; Leistungsbewertung (frei)

Thematische Einordnung (Klassifikation)
DDC: 620

Kurzfassung
Das in dieser Arbeit betrachtete WLAN-System HiperLAN/2 (H/2) wurde im Rahmen des ETSI Projektes BRAN in den letzten Jahren standardisiert. Aufgrund der hohen Datenrate (bis zu 54 Mbit/s auf der Bitübertragungsschicht) und der Möglichkeit zur Unterstützung von Dienstgüte wird es den Anforderungen der mobilen Benutzern in einer multimedialen Welt gerecht. Für H/2 stehen im 5 GHz Bereich 19 Frequenzkanäle zur Verfügung, von denen lediglich 9 Kanäle im Außenbereich verwendet werden dürfen. Diese Frequenzkanäle dürfen auch von anderen System, wie beispielsweise IEEE 802.11a, benutzt werden, so dass die resultierende Anzahl von Kanälen deutlich reduziert werden kann. Durch die vom H/2 System gebotene Möglichkeit zur Anpassung der Datenübertragung durch verschiedene Modulation- bzw Codierverfahren an die Kanaleigenschaften (Link Adaptation) entsteht eine starke Abhängigkeit der Datenrate vom Verkehrsaufkommen in den Nachbarzellen. Unter dieser Randbedingung werden in dieser Arbeit zwei gegensätzliche Verfahren zum Umgang mit den Funkbetriebsmitteln entwickelt und bewertet: Der erste Ansatz zielt auf eine möglichst gleichmäßige, zeitliche Verteilung der Interferenz ab, wodurch die Auswahl einer geeigneten Modulation bzw Codierung erleichtert wird. Zur Realisierung einer gleichmäßigen Verteilung wurde ein Verfahren zur Sendeleistungssteuerung für Systeme mit Link Adaptation entwickelt. Die andere Möglichkeit zur Nutzung des Frequenzkanals besteht darin, dass die zur Übertragung benötigte Zeit möglichst kurz gehalten wird und die nicht benötigte Zeit anderen Zugangspunkten verfügbar gemacht wird. Auch hier wurde ein entsprechendes Verfahren entwickelt, das gezielt die im H/2 Standard gegebenen Freiheiten ausnutzt. Diesen beiden Ansätzen liegt eine unterschiedliche Definition des Begriffs Kanal zu Grunde: Während der erste Ansatz Frequenzkanäle verwendet, benutzt der zweite Ansatz zusätzlich den Zeitbereich zur Kanalerzeugung. Darauf aufbauend werden Verfahren zur Kanalvergabe entwickelt und in unterschiedlichen Situationen bewertet. Dabei wird auch untersucht, inwieweit die Unterstützung von Dienstklassen beeinflusst wird. Zusätzlich wird in dieser Arbeit die spektrale Effizienz des H/2 Systems und ihre Abhängigkeit von verschiedenen Parametern untersucht.

The WLAN system HiperLAN/2 (H/2) was standardized by the ETSI project BRAN during the last years. Due to the high data rate (up to 54 Mbit/s on the air interface) and the possibility to support QoS this system fulfills the requirements of mobile users in a multimedia world. H/2 operates in the 5 GHz band which offers indoors 19 and outdoor 9 frequency channels. These frequency channels may be used also by other systems, as for example by IEEE 802.11a, so that the resulting number of channels can be significantly reduced. H/2 offers link adaptation to adjust the modulation and coding scheme according to the interference. This leads to a high dependency between the available capacity and the load in the neighbor cells. Under these circumstances two approaches to deal with the radio resources are developed and evaluated. The first approach distributes the interference uniformly, by reducing the transmission power and selecting a more robust modulation/coding scheme. This reduces the variance of the interference which makes the selection of an appropriate modulation/coding scheme easier. The second approach uses maximum transmission power to reduce the transmission time as much as possible. If a frequency channel is not completely used the remaining time can be assigned to other access points. A method developed in this work allows to multiplex several neighbor access points on the same frequency channel. These approaches are based on a different view of a channel. While the first applies frequency channel (FDM), the second uses FDM/TDM channels. Based on this, different approaches for channel assignment are evaluated and their ability to support service classes is examined. In addition the spectral efficiency of the H/2 of system and its dependence on different parameters is evaluated in this work.

OpenAccess:
PDF
(additional files)