Mobilfunkgeneration 4.0: Weniger Funklöcher mit LTE-Advanced

Doch wie genau funktioniert dieser verbesserte Mobilfunkstandard: Für LTE-Advanced wird ein neues Verfahren angewendet, das in dem Forschungsprojekt zum ersten Mal umgesetzt wurde: Coordinated Multi-Point (CoMP), eine technische Lösung für ein Problem, das die Experten schon länger beschäftigt. Insbesondere in dicht besiedelten Regionen ist üblicherweise auch die Dichte der Basisstationen hoch. Das führt dazu, dass sich ihre Reichweite und ihre Signale überlagern. Bisher haben Ingenieure diese sogenannte Interferenz als Störfaktor hingenommen.

Zukünftig soll sie zur Datenübertragung genutzt werden; die kooperative Übertragungstechnik ist eine der Schlüsseltechnologien für LTE-Advanced. “Das bedeutet, dass zum Beispiel Basisstationen an verschiedenen Orten gemeinsam Signale verschiedener Mobilfunktelefone verarbeiten”, so Fettweis. “Die Telefone können gleichzeitig und auf derselben Frequenz kommunizieren. Interferenzen werden dabei aktiv genutzt und nicht mehr als Störgeräusch behandelt.” Das Ergebnis: Sowohl eine hohe Datenrate – insbesondere für Anwender, die sich im Grenzbereich zwischen verschiedenen Zellen befinden und im konventionellen System bisher lediglich eine geringe Dienstequalität erfahren können – als auch eine hocheffiziente Verwendung des Frequenzbandes.”

“Diese CoMP-Systeme verheißen sehr viel höhere Datenraten in mobilen Netzwerken und, noch wichtiger, eine signifikant bessere Verfügbarkeit von mobilen Breitbandverbindungen unabhängig vom Standort des Nutzers. Die zukünftige Forschung muss darauf abzielen, die Kosten für diese vielversprechende Technologie zu reduzieren”, erläutert Professor Dr. Dr. Holger Boche, Wissenschaftlicher Direktor des Fraunhofer Heinrich-Hertz-Institutes Berlin, das gemeinsam mit dem Vodafone Stiftungslehrstuhl Mobile Nachrichtensysteme an der TU Dresden für die Koordination von EASY-C verantwortlich zeichnet.

Im Rahmen von EASY-C erforschen die Projektpartner zudem alternative Vermittlungstechniken, bei denen zusätzliche Relais mit geringen Kosten und niedrigem Energieverbrauch zum Einsatz kommen. Diese zusätzlichen Relaisknoten dienen dazu die Sendeleistung in den Zellen gleichmäßiger zu verteilen. Vor allem in ländlichen Gebieten und in Gebäuden ist der Einsatz solcher Relais sinnvoll. Die Technologie (LTE-Advanced Zellen) soll letztendlich eine Peak-Datenrate von 1 Gbit/s schaffen. Für den einzelnen Nutzer wird dann wohl 50 Mbit/s übrig bleiben.

EASY-C ist ein von Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) co-finanziertes Forschungsprojekt, das von der Deutschen Telekom und Vodafone geführt und von Prof. Dr. Gerhard Fettweis, in Kooperation mit Prof. Holger Boche koordiniert wird. Das Projektkonsortium umfasst zwölf weitere Partner aus der Industrie: Halbleiter- und Systemhersteller, Zulieferer und sowohl Hardware als auch Software Provider sowie Regulatoren. Dazu gehören unter anderem Alcatel-Lucent, Ericsson, Kathrein, Comneon, Signalion, Actix und die Bundesnetzagentur (BNetzA).