Forscher arbeiten am Mobilfunk der vierten Generation

Am Institut für Nachrichtenübertragung (INÜ) versucht man derzeit mit theoretischen und simulationsgestützten Untersuchungen das so genannte MIMO-Verfahren (Multiple Input Multiple Output) leistungsfähiger zu machen.

Schließlich sollen solchen Technologien dann bei Multimedia-Anwendungen und/oder in der Telemedizin genutzt werden. Dabei arbeiten sowohl auf Seiten des Senders als auch im Empfänger mehrere Antennen gleichzeitig an der Übertragung der Daten.

Von der Gleichung ‘Doppelte Antennenzahl gleich doppelte Bitrate’ sind die Wissenschaftler allerdings noch ein gutes Stück entfernt. Denn die zusätzlichen Signale werden zur selben Zeit und im selben Frequenzbereich übertragen. Dabei entstehen auch räumliche Überlappungen, die wiederum die Kanalkapazität reduzieren.

Eine der Forschungsaufgaben besteht denn auch darin, die Bitströme so zu codieren, dass sich diese nicht gegenseitig beeinflussen können (Räumlicher Multiplex). Um die Sendeleistung effektiver zu nutzen, arbeiten die Wissenschaftler zudem daran, das Strahlungsfeld gezielt zu formen. Bei diesem als “beamforming” bezeichneten Verfahren werden die Signale der einzelnen Antennenelemente über einstellbare digitale Phasenschieber und Verstärkungsfaktoren so kombiniert, dass eine bestimmte Richtwirkung entsteht. Das Ergebnis sind adaptive intelligente Antennen, die ihre Strahlung nicht wie bisher etwa kreisförmig abgeben, sondern als keulenförmige Felder, die gezielt auf die mobilen Empfänger gerichtet sind. Dadurch kann die Sendeleistung reduziert werden, die in der Öffentlichkeit viel diskutierte Strahlenbelastung sinkt.