Analyse und Entwurf digitaler Mobilfunksysteme

Tempo und Vielfalt weltweiter Anstrengungen zur Weiterentwicklung bestehender und zur Konzeption zukünftiger digitaler zellularer Mobilfunksysteme machen es notwendig, Konzeptvorschläge und Detailergebnisse einzuordnen und zu bewerten und so einen Überblick über das Gesamtgeschehen, vor allem im Hinblick auf Zukunftsperspektiven, zu erlangen. Das Buch soll den Leser darauf vorbereiten, digitale zellulare Mobilfunksysteme analysieren und eventuell auch entwerfen zu können. Wichtige Grundlagen werden anschaulich erläutert und mathematisch präzisiert. Das Buch wendet sich in erster Linie an Studierende der Elektrotechnik und benachbarter Fachgebiete. Außerdem soll es als Grundlage für Fortbildungsseminare in der Industrie dienen.

Autorentext

Dr.-Ing. habil. Peter Jung, Siemens AG, München

Klappentext

Das Buch soll den Leser darauf vorbereiten digitale zellulare Mobilfunksysteme analysieren und eventuell auch entwerfen zu können. Wichtige Grundlagen werden anschaulich erläutert und mathematisch präzisiert. Das Buch wendet sich an Studierende der Elektrotechnik und benachbarter Fachgebiete, kann aber auch als Grundlage für Fortbildungsseminare in der Industrie dienen.

Inhalt
1 Einleitung.- 1.1 Motivation.- 1.2 Entwicklung zellularer Mobilfunksysteme.- 1.3 Komplexität und Validierung.- 1.4 Präsentation und Gliederung des Buches.- 2 Was ist digitale zellulare Mobilkommunikation?.- 2.1 Übersicht.- 2.2 Anforderungen und Architekturprinzipien.- 2.3 Spektrumeffizienz.- 2.4 Entwurf digitaler zellularer Mobilfunksysteme.- 3 Mobilfunkkanal.- 3.1 Übersicht.- 3.2 Interferenz.- 3.3 Zeitvarianz.- 3.4 Funkreichweite.- 3.5 Stochastische Beschreibung.- 3.6 Simulation von WSSUS-Mobilfunkkanälen.- 3.7 Erweitertes Modell des Mobilfunkkanals.- 3.8 Messung von Mobilfunkkanälen.- 4 Mobilfunkübertragung.- 4.1 Übersicht.- 4.2 Diversität.- 4.3 Vielfachzugriff.- 4.4 Zellnetz.- 4.5 Signal- und Systemstrukturen.- 5 Kanalschätzung und Datendetektion.- 5.1 Übersicht.- 5.2 Prinzipien der Kanalschätzung.- 5.3 Prinzipien der adaptiven kohärenten Datendetektion.- 6 Beispiele digitaler zellularer Mobilfunksysteme.- 6.1 Übersicht.- 6.2 Global System for Mobile Communications (GSM).- 6.3 JD-CDMA.- A Vollständige Pflasterung.- A.1 Mathematische Grundlagen.- A.2 Überprüfen der lückenlosen und überlagerungsfreien Abdeckbarkeit.- A.3 Herleiten der Reuse-Faktoren als rhombische Zahlen.- B Suboptimale Datendetektoren.- B.1 Herleitung des signalangepaßten Filters.- B.1.1 Cauchy-Schwarzsche Ungleichung.- B.1.2 Herleitung des signalangepaßten Filters für weiße Störung.- B.1.3 Herleitung des signalangepaßten Filters für farbige Störung.- B.2 Herleitung des ZF-BLE.- B.3 Herleitung des MMSE-BLE.- B.4 Datendetektoren mit quantisierter Rückkopplung.- B.4.1 Prinzip.- B.4.2 Herleitung des ZF-BDFE.- B.4.3 Herleitung des MMSE-BDFE.- C Signal-Stör-Verhältnis.- C.1 Lineare Datendetektoren.- C.1.1 Vorgehensweise.- C.1.2 Dekorrelierendes signalangepaßtes Filter.-C.1.3 ZF-BLE.- C.1.4 MMSE-BLE.- C.2 Datendetektoren mit quantisierter Rückkopplung.- C.2.1 Vorbemerkung.- C.2.2 ZF-BDFE.- C.2.3 MMSE-BDFE.- D Maximum-Likelihood-Folgenschätzer.- D.1 Forney-Metrik.- D.2 Ungerböck-Metrik.- D.3 Viterbi-Algorithmus für endlich lange Datenfolgen.- D.4 Zusammenfassung wichtiger Aussagen.- E Turbo-Codes.- E.1 Vorbemerkung.- E.2 Codieren mit Turbo-Codes.- E.2.1 Struktur des Codierers für Turbo-Codes.- E.2.2 RSC-Codierer.- E.2.3 Turbo-Code-Verschachteler.- E.3 Iteratives Decodieren von Turbo-Codes.- E.3.1 Überblick.- E.3.2 Prinzip.- E.3.3 Rekursive MAP-Symbolschätzung.- E.4 Simulationsergebnisse.- Häufig verwendete Abkürzungen.