Eine neue Dimension des Mobilfunks sehen Siemens-Forscher in ihrem neuesten Projekt zur Datenübertragung im Mobilfunk. Bei einem Test ihrer neuen Technologie übertrugen sie bis zu 360 Megabit pro Sekunde (MBit/s), das ist rund hundertmal schneller als der leistungsfähigste DSL-Anschluss.
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Die Forscher sendeten mit ihrer neuen Technik Videos, Audio-Dateien und eine Konferenz mit Microsoft Netmeeting, die besonders hohe Anforderungen an die Übertragungsqualität stellt. Zusätzlich zum Rekord der Datenmengen vergrößerten die Wissenschaftler die Reichweite der Funkzelle deutlich. Die Forscher verwendeten dazu die OFDM-Technik (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) und das Multi-Hop-Verfahren, das mit speziellen drahtlosen Basisstationen arbeitet. Die Versuche sind ein Schritt in Richtung hohe Datenraten, die nach Expertenansicht in etwa zehn Jahren zum Standard gehören werden.
Bekannte Verfahren kombiniert
Als Grundfrequenz wählten sie fünf Gigahertz. Das ist ein Bereich, in dem zukünftige kommerzielle Übertragungskanäle liegen dürften. Die Bandbreite von 100 Megahertz teilten sie in 256 eng benachbarte Trägerfrequenzen auf, die sich gegenseitig nicht stören. Das OFDM-Verfahren schützt die Signale weitgehend vor Echos, die durch Reflexionen an Gebäuden entstehen. Das seit langem bekannte Verfahren ist neu für den Mobilfunk, wird aber heute bereits bei Wireless LAN sowie digitalem Fernsehen und Rundfunk angewandt. Neu ist die Kombination mit dem Infrastruktur-Konzept des Multi-Hop, das das Weiterleiten von Signalen ermöglicht, wenn eine direkte Übertragung zwischen Basisstation und Handy unmöglich ist. Da die Wellen bei fünf Gigahertz von Gebäuden oder beweglichen Hindernissen stärker gestört werden als etwa bei den Übertragungsfrequenzen von GSM oder UMTS, muss die Funkabdeckung vergrößert werden. Dazu dienen die Multi-Hop-Stationen, die als Mischung aus Basisstation, Verstärker und Router konzipiert sind und bei Bedarf Signale von Zelle zu Zelle weiterreichen.
Neues “Handy“ wiegt ein paar Kilo
Bei einem Feldversuch in der Münchner Innenstadt arbeiteten die Forscher mit einer vier Meter hohen Antenne als Basisstation, deren Signal über eine Multi-Hop-Station in eine belebte Einkaufsstraße weitergeleitet wurde. Die Bandbreite betrug hier 20 Megahertz. Dadurch erreichten sie eine maximale Übertragungsrate von 72 MBit/s. Trotz der geringen Sendeleistung von 200 Milliwatt konnten selbst zu einem 500 Meter entfernten Endgerät noch drei MBit/s übertragen werden. Derzeit arbeitet das Forscherteam an Verfahren mit mehreren Antennen im Empfänger und Sender, um die Datenrate weiter zu steigern. Außerdem wollen sie die noch beschränkte Mobilität des Endgeräts erhöhen. Das bei den Versuchen verwendete Mobilteil hat wenig Ähnlichkeit mit einem heutigen Handy. Das Gerät wiegt mehrere dutzend Kilogramm und steckt in einer großen Box. An dem bis 2007 laufenden Projekt sind neben Siemens weitere führende Mobilfunkausrüster wie Nokia oder Ericsson beteiligt.
(idw – Siemens AG, 23.09.2004 – ESC)
