Tobias Weber

• Sowohl die gesteigerte Komplexität der Signalverarbeitungsalgorithmen und das umfangreichere Diensteangebot als auch die zum Erzielen der hohen erforderlichen Rechenleistungen erforderliche Parallelverarbeitung führen künftig zu einer stark ansteigenden Komplexität der digitalen Signalverarbeitung in Mobilfunksystemen. Diese Komplexität ist nur mit einem hierarchischen Modellierungs- und Entwurfsprozeß beherrschbar. Während die niedrigeren Hierarchieebenen der Programmierung und des Hardwareentwurfs bereits heute gut beherrscht werden, besteht noch Unklarheit bei den Entwurfsverfahren auf der höheren Systemebene. Die vorliegende Arbeit liefert einen Beitrag zur Systematisierung des Entwurfs auf höheren Hierarchieebenen. Hierzu wird der Entwurf eines Experimentalsystems für das JD-CDMA-Mobilfunkkonzept auf der Systemebene betrachtet. Es wird gezeigt, daß das Steuerkreismodell ein angemessenes Modell für die digitale Signalverarbeitung in einem Mobilfunksystem auf der Systemebene ist. Das Steuerkreismodell läßt sich einerseits direkt auf die in zukünftigen Mobilfunksystemen einzusetzenden Multiprozessorsysteme abbilden und entspricht andererseits auch der nachrichtentechnischen Sichtweise der Aufgabenstellung, in der das Mobilfunksystem durch die auszuführenden Algorithmen beschrieben wird. Das Steuerkreismodell ist somit ein geeignetes Bindeglied, um von der Aufgabenstellung zu einer Implementierung zu gelangen. Weiterhin wird gezeigt, daß das Steuerkreismodell sehr modellierungsmächtig ist, und sein Einsatz im Gegensatz zu vielen bereits bekannten Entwurfsverfahren nicht auf mittels Datenflußmodellen beschreibbare Systeme begrenzt ist. Die klassischen, aus der von Datenflußmodellen ausgehenden Systemsynthese bekannten Entwurfsschritte Allokierung, Ablaufplanung und Bindung können im Kontext der Steuerkreismodellierung als Verfahren zur Konstruktion der Steuerwerksaufgabe verstanden werden. Speziell für das Experimentalsystem werden zwei verschiedene Ablaufsteuerungsstrategien modelliert und untersucht. Die volldynamische Ablaufsteuerung wird zur Laufzeit durchgeführt und ist daher nicht darauf angewiesen, daß die auszuführenden Abläufe a priori bekannt sind. Bei der selbsttaktenden Ablaufsteuerung werden die hier a priori bekannten Abläufe zum Zeitpunkt der Systemkonstruktion fest geplant, und zur Laufzeit wird dieser Plan nur noch ausgeführt. Schließlich werden noch die Auswirkungen der paketvermittelten burstförmigen Nachrichtenübertragung auf die digitale Signalverarbeitung in zukünftigen Mobilfunksystemen untersucht. Es wird gezeigt, daß es durch Datenpufferung sehr gut möglich ist, die Rechenlast in einem Mobilfunksystem zu mitteln.