Siemens: Mobilfunk mit einem Gigabit pro Sekunde

Kombination von OFDM und MIMO erlaubt hohe Transferraten. Siemens gelang es jetzt in Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer-Institut für Nachrichtentechnik (Heinrich Hertz Institut) und dem Institut für angewandte Funktechnik, Mobilfunkdaten mit einem Gigabit pro Sekunde (1.000 Megabit/s) in Echtzeit zu übertragen und somit einen neuen Weltrekord aufzustellen. Die erzielte Geschwindigkeit ist rund 20-mal schneller als heutiges WLAN, das rund 50 Megabit pro Sekunde erreicht.

7. Dezember 2004 um 13:14 Uhr / Jens Ihlenfeld

Bei ihrem aktuellen Weltrekord nutzen die Forscher eine Grundfrequenz von 5 Gigahertz, also einen Bereich, in dem zukünftige kommerzielle Übertragungskanäle liegen dürften. Die Bandbreite von 100 Megahertz (MHz) spalteten sie in eng benachbarte Trägerfrequenzen auf, die sich gegenseitig nicht stören. Dieses Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) schützt die Signale weitestgehend vor Störungen wie Echos, die durch Reflexionen an Gebäuden entstehen.

Zusätzlich verwendeten die Forscher ein MIMO-System (Multi-Input-MultiOutput) aus drei Sende- und vier Empfangsantennen. Bei diesen Mehrantennensystemen übertragen mehrere Antennen gleichzeitig unterschiedliche Datenströme in demselben Funkkanal und Frequenzband. Im Vergleich zu Einzelantennen, die jeweils auf einer separaten Frequenz senden, lässt sich durch das MIMO-Verfahren die Datenrate vervielfachen, indem es das Frequenzspektrum wesentlich effizienter nutzt.

Allerdings benötigen Mehrantennensysteme eine sehr hohe Rechenleistung auf der Empfangsseite, was heutige Mobilfunk-Chips nicht leisten. Die Siemens-Forscher optimierten daher die Algorithmen für die Signalverarbeitung und implementierten sie auf heutigen Hardwarebausteinen.

Erst kürzlich gelang Siemens-Forschern in einem anderen Feldversuch die Übertragung von 360 Megabit pro Sekunde. Datenraten in diesen Größenordnungen sollen nach Ansicht von Siemens in etwa zehn Jahren für die Übertragung von Videos, Bildern und anderen Multimediadaten tatsächlich benötigt werden.