Bauch, GerhardGerhardBauch11532268120000-0002-0050-2604Kurras, MartinMartinKurras2020-03-112020-03-112020Technische Universität Hamburg (2020)http://hdl.handle.net/11420/5277Diese Dissertation befasst sich mit der Anwendung großer Antennen-Arrays an Basisstationen in zellulären Systemen zur Verbesserung der spektralen Effizienz in der Abwärtsstrecke und der 3-dimensionalen Lokalisierung mittels Richtungsschätzung in der Aufwärtsstrecke. Die Arbeit zeigt das große Antennen-Arrays auch im Frequenz-Duplex zu spektralen Effizienzgewinnen führen. Dabei wurde eine Kombination aus hybrider Vorcodierung und expliziter Kanalzustandsinformation-Kenntnis an der Basisstation benutzt. Diese Erkenntnis gilt auch unter realistischen Pilot- und Feedback-Annahmen und in Interferenz begrenzten Mobilfunknetzen. Die Entwicklung eines neuen suchbasierten Algorithmus zur Richtungsschätzung ist ein weiterer Kernaspekt dieser Arbeit. Bei gleichbleibender Schätzgüte verringert dieser signifikant die Komplexität im Vergleich zur Brute-Force-Methode.This thesis deals with the application of large antenna arrays, called massive multiple-input multiple-output (MIMO), at base stations in cellular systems to improve spectral efficiency in the downlink and direction-of-arrival (DoA) based localization in the uplink. This thesis shows that massive MIMO can also provide spectral efficiency gains in frequency-division-duplex systems using a combination of hybrid-precoding and explicit channel state information at the base station. This finding also holds true under realistic pilot/feedback overhead assumptions and in an interference limited multi-cell environment. Furthermore, this thesis provides a low-complexity search-based DoA estimation algorithm for 3D-positioning utilizing the large number of base stations with negligible performance loss compared to a brute-force-search.enhttp://rightsstatements.org/vocab/InC/1.0/cellular networksmobile communcationsmassive MIMOpositioningspectral efficiencyTechnikIngenieurwissenschaftenDoctoral Thesis10.15480/882.270810.15480/882.2708Weber, TobiasTobiasWeberOther