Professor Giuseppe Caire von der Technischen Universität Berlin hat heute den mit 25.000 Euro dotierten Vodafone Innovationspreis erhalten. Caire wurde ausgezeichnet für seine Forschung an einer neuen Antennentechnik, die eine deutlich schnellere und effizientere mobile Datenübertragung ermöglicht.
Mehrfach-Antennentechnik
Dabei geht es um die sogenannte MIMO-Antennentechnik: MIMO steht für „Multiple Input Multiple Output“ und bedeutet, dass Sender und Empfänger – also z.B. eine Mobilfunk-Basisstation – mit mehreren Antennen ausgestattet sind und so mehrere Datenströme gleichzeitig übertragen werden können. Das gilt natürlich jeweils auch für die Endgeräte (UE) beim Nutzer selbst, beispielsweise in Form eines Smartphones oder Router. Aktuell üblich sind 2×2 MIMO-Verfahren. Zwei an der Basisstation angebrachte Antennen werden dabei im 90-Grad-Winkel (horizontal und vertikal) zueinander installiert und strahlen so zwei getrennte Wellen und somit zwei voneinander separierte Datenströme aus, die sich nicht überlagern. Prinzipiell liese sich die Geschwindigkeit bei Mobilfunkverbindungen enorm steigern, je mehr Antennen man auf Empfänger- und Senderseite verwendet. Ganz so einfach ist dies in der Praxis jedoch nicht. Selbst 4×4, welches bereits in LTE-Release 8 CAT5 definiert ist, kam bis heute nie zum Einsatz. Vor allem, weil es schwierig ist 4 Antennen in Endgeräte beim Kunden zu verbauen. Zudem kommen noch Probleme technischer Natur, da mit steigernder Antennenzahl die nötigen Mathematischen Operationen im Endgerätechip exponentiell steigen. Für 5G sind dennoch Konstellationen mit höheren MIMO-Anordnungen geplant, sogenanntes Massive MIMO.
MIMO Voraussetzung für 5G
Laut Vodafone schuf die Forschungsarbeit von Caire die Grundlagen, um neue Antennen für Basisstationen und Endgeräte zu entwickeln. Verbesserte MIMO-Techniken sind, wie angedeutet, auch eine Voraussetzung für den kommenden Mobilfunkstandard 5G, an dem auch Vodafone mitforscht. „Mittels weiter entwickelter Algorithmen können dank der Arbeiten von Prof. Caire die Endgeräte über so genannten MIMO-Antennen künftig effizienter mit dem Mobilfunknetz interagieren.“, hieß es heute in einer Pressemitteilung von Vodafone. Er soll künftig Datenraten von bis zu 10 Gbit/s ermöglichen. Im folgenden Video zeigt Caire eindrucksvoll die Bedeutung von neuen Techniken in der Mobilfunkbranche.
Quelle: Vodafone Deutschland
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