Cooperative Communication to Improve the Scaling Behavior of Mobile Ad-Hoc Networks

Im Rahmen der Forschungsarbeit wurde mit Hilfe von Software-Defined Radios (SDRs) bereits ein Demonstrations-System für ein mobiles ad-hoc Netzwerk (MANET) aufgebaut und in Betrieb genommen. Dabei kamen Space-Time Block-Codes (STBCs) zum Einsatz, um einen Störabstands- und Diversitätsgewinn zu realisieren.

Das Ziel ist es, mit dem Demonstration-System ein aus vielen verschiedenen Knoten bestehendes MANET aufzubauen, das es ermöglicht, die Eignung verschiedener Codes für einen kooperativen Broadcast zu untersuchen. In einem solchen Szenario übertragen beliebig viele Knoten eine gemeinsame Nachricht. Um diesem gerecht zu werden, ist es grundsätzlich wichtig, Codes zur Implementierung auszuwählen, die einerseits sehr gut skalieren und die andererseits keine Kenntnis über die genaue Anzahl der Mit-Sender verlangen. Diese erweiterte Skalierbarkeit ist daher die wichtigste Randbedingung, die es zu erfüllen gilt.

Dabei werden neben orthogonalen STBCs auch nicht-orthogonaler STB Codes auf ihre Eignung untersucht und in dem Demonstrationssystem implementiert.
Wie bereits gezeigt, können Imperfektionen wie z.B. ein Frequenz-Offset beim Sender oder eine zeitliche Verzögerung zwischen Sendern, dazu führen, dass eine Übertragung nur noch mit sehr hohen Fehlerraten möglich ist. Aus diesem Grund ist es außerdem Ziel der Forschungsarbeit, die Auswirkungen von solchen Imperfektionen systematisch zu untersuchen und Synchronisationsverfahren zu entwickeln.