OFDM-Basierte WLANS für AV-Daten bei hoher Knotendichte

Die Verteilung multimedialer Inhalte stellt gerade im privaten Umfeld einen wichtigen Anwendungsbereich drahtloser, lokaler Netzwerke dar. Allerdings stellt eine robuste, zuverlässige drahtlose Medienübertragung auch besonders hohe Anforderungen an die Übertragung (bezüglich der Datenrate, Bitfehlerrate, Verzögerung etc.). Eine hohe Dichte aktiver Funkverbindungen, wie sie bei der sich derzeit abzeichnenden Marktakzeptanz solcher Netze zu erwarten ist, verschärft die Forderung nach möglichst effizienter Nutzung der vorhandenen Funkressourcen erheblich.

Im Rahmen dieses Projektes untersuchen wir nun den Einsatz OFDM-basierter WLANs in diesem Anwendungsbeispiel. Unser Anwendungsszenario unterscheidet unsere Betrachtungen dabei von anderen Untersuchungen. Denn unser Fokus liegt auf Heimnetzwerken ohne zentrale Instanzen in einer 3D-Anordnung mit hoher Knotendichte. In diesem Szenario ergeben sich spezielle Kanalprofile, die sich deutlich von denen anderer Szenarien wie Bürokomplexen unterscheiden.

Unsere umfassenden Untersuchungen von Übertragungskanälen in typischen Wohnumgebungen und die daraus resultierenden wertvollen statistischen Aussagen zu den Übertragungsverhältnissen zeigen, dass OFDM-basierte WLAN-Standards der IEEE802.11-Familie eine gute Grundlage für drahtlose Multimedia-Netzwerke im Heimbereich bieten, zum Erreichen der geforderten Leistungsfähigkeit jedoch einer Weiterentwicklung bedürfen. Deshalb streben wir eine Steigerung der Effizienz hinsichtlich der Ressourcennutzung an.

Im Hinblick darauf haben wir verschiedene statische und dynamische Verfahren analysiert. Da durch die Anwendung relevanter Verfahren kein Aufwand für den Nutzer entstehen darf, entwickeln wir insbesondere Konzepte zum Einsatz dieser Verfahren in selbstorganisierenden Netzen mit autarken, kooperativen Knoten.

Zur Evaluierung der Adaptionsverfahren, ihres Potentials zur Steigerung der Effizienz und ihrer Wirkung auf die Stabilität und Konvergenz des Gesamtsystems haben wir ein flexibles Simulationssystem entwickelt. Mit dessen Hilfe können sehr schnelle und umfangreiche Simulationen des Netzwerkverhaltens in dem definierten Szenario unter Berücksichtigung des Verhaltens des Übertragungskanals für die verschiedenen Verbindungen eines Netzwerkes durchgeführt werden.

Unsere derzeitigen Forschungstätigkeiten auf diesem Gebiet beschäftigen sich mit Methoden der Effizienzbewertung, der Entwicklung und Auswertung geeigneter Netzwerkstrategien, den Auswirkungen dynamischen Kanalverhaltens und dem Einfluss der Steuerungsinformationen sowie ihrer Übertragungsweise.

Dieses Projekt wird im Rahmen des DFG Schwerpunktprogramms "Techniken, Algorithmen und Konzepte für zukünftige COFDM Systeme" (TakeOFDM) durchgeführt.

• Jostschulte K.; Endemann,W.; Kays, R.:
  Möglichkeiten zur Optimierung von WLAN für die multimediale Inhaus-Vernetzung,
  ITG/FKTG-Fachtagung Elektronische Medien, 11. Dortmunder Fernsehseminar, Dortmund
• Kays, R.; Jostschulte K.; Endemann,W.:
  Optimisation of IEEE 802.11 Based WLAN for Home Media Networks,
  10th International OFDM-Workshop, 31.8.–1.9.2005, Hamburg
• Jostschulte, K.; Kays, R.; Endemann, W.:
  Weiterentwicklung von WLAN für die Video-Heimvernetzung,
  21. Tagung der FKTG, Koblenz, Germany, 24.5.-27.05.2004
• Jostschulte, K.; Kays, R.; Endemann, W.:
  High Efficiency Wireless LAN for Multimedia Home Networks,
  IEEE Internat. Conference on Consumer Electronics 2005, Las Vegas, USA, 10.1.-12.1.2005
• Jostschulte, K.; Kays, R.; Endemann, W.:
  Enhancement of Wireless LAN for Multimedia Home Networking,
  IEEE Trans. on Consumer Electronics, Vol. 51, No. 1, S.80-86, Feb. 2005
• Endemann, W.:
  Drahtlose Vernetzung für Multimedia - Eine Übersicht,
  ANGA Cable Convention 2005, Köln, 31.5.-2.6.2005
• R. Kays, K. Jostschulte, W. Endemann:
  Wireless ad-hoc networks with high node density for home AV transmission,
  IEEE Trans. on Consumer Electronics, vol. 50, S. 463-471, Mai 2004