Simulative Untersuchung und Vergleich von Beamforming mittels Phasenschieber und True Time Delay

  • Zusammenfassung:

    Durch den Bedarf an immer höheren Datenraten in einer zunehmend vernetzten Welt, nimmt eine effiziente Nutzung der verfügbaren Frequenzbereiche und somit der Maximierung der Kapazitäten in Nachrichtenübertragungssystemen eine zentrale Rolle in der modernen Kommunikationstechnik ein. Das Multiplexverfahren Space Division Multiple Access (SDMA) verspicht durch die räumliche Trennung der Übertragungen und der damit verbundenen Möglichkeit, einen Frequenzkanal mehrfach pro Übertragungbereich einzusetzen, eine solche Maximierung. Zur Realisierung von SDMA wird Beamforming unter Einsatz von intelligenten Antennen verwendet. Um die Übertragungsleistung beim Beamforming und somit auch das SNR zu maximieren, sind zwei Vorgehensweisen von besonderem Interesse: Phaseshift-Beamforming und True-Time-Delay-Beamforming. Im Rahmen dieser Arbeit wurde ein Simulationsmodell entwickelt, das Übertragungssysteme unter Einsatz von True-Time-Delay- und Phaseshift-Beamforming betrachtet und die Möglichkeit gibt diese über die Bitfehlerrate zu vergleichen. Ebenso wurde eine Reihe von Untersuchungen vorgenommen um den Einfluss von Beamsquint und Pulsdispersion zu determinieren. Die Simulationswerte führten zu dem Ergebnis, dass für niedrigwertige Modulationsverfahren (4-QAM) im Phaseshift-Beamforming Beamsquint der Pulsdispersion und der damit einhergehenden Intersymbolinterferenz im BER-Einfluss deutlich untergeordnet ist. Arrays mit True-Time-Delay- Beamforming zeigen hingegen ein deutlich zuverlässigeres Verhalten, unbelastet von den zwei genannten Störeffekten.