Mobilfunk-Beschleuniger im Dutzend

Seite 5: Bahnbrechendes Transceiver-Konzept

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Grundsätzliche Änderungen könnte es auf Modulationsebene geben. Nach WCDMA und OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplex) könnte FBMC (Filter Bank Multi Carrier) das Spektrum effizienter und flexibler nutzen. FBMC ist wie OFDM ein Mehrträger-Modulationsverfahren. Die Unterträger werden jedoch nicht wie bei OFDM durch eine Inverse Fast Fouriertransformation eines Rechteckimpulses generiert, sondern mittels einer Filterbank. Das Verfahren ist aufwendiger, hat aber den Vorteil, dass der Signalpegel an den Frequenzrändern sehr viel schneller abfällt. Unterschiedliche Signale können so näher aneinander angeordnet werden ohne sich gegenseitig zu stören.

So stellt sich die Firma Kumu im Prinzip einen bahbrechenden Transceiver vor, der gleichzeitig auf derselben Frequenz sendet und empfängt: Eine Mischung aus analoger Hochfrequenz-Technik und digitaler Signalverarbeitung filtert das eigene Sendesignal im lokalen Empfangsteil soweit heraus, dass das um Größenordnungen schwächere Empfangssignal dennoch detektierbar wird. Als Belohnung winkt im besten Fall eine Verdoppelung der Bandbreite.

Vielversprechende Ergebnissse liefert zurzeit die Forschung zum Thema Self Interference Cancellation. Forscher aus Stanford, die inzwischen das Startup Kumu Networks gegründet haben, versprechen nämlich das Problem der Eigeninterferenz zu lösen. Mit aktuellen Verfahren kann ein Gerät nicht gleichzeitig auf derselben Frequenz senden und empfangen, da das Sendesignal direkt an der Quelle immer um ein Vielfaches stärker ist, als das Empfangssignal. Der Sender würde damit bei herkömmlicher Herangehensweise ein auf derselben Frequenz eingehendes Empfangssignal selbst übertönen, weshalb aktuell entweder nur alternierend auf derselben Frequenz gesendet und empfangen wird (Time Division) oder für die beiden Richtungen unterschiedliche Frequenzen eingesetzt werden (Frequency Division).

Mit einer Mischung aus analoger Hochfrequenz-Technik und digitaler Signalverarbeitung wollen die Kumu-Mitarbeiter das Sendesignal im eigenen Empfangsteil soweit aus dem Empfangssignal herausfiltern, dass sie das Empfangssignal dennoch detektieren können. Details haben sie auf der Sigcomm vorgestellt, einer führenden Konferenz zu Datenkommunikation.

Wenn diese Technik auch in Endgeräte verbaut werden könnte, wäre eine Voll-Duplex-Kommunikation auf derselben Frequenz möglich. Im besten Fall könnte man damit die Kapazität bei gleicher Bandbreite verdoppeln.

Die Anforderungen an Schnelligkeit und Genauigkeit der Hardware und Algorithmen sind jedoch sehr hoch. Dennoch hat das Konzept von Kumu Networks bereits mehrere Risikokapitalgeber überzeugt. Laut Co-Founder Sachin Katti testen zurzeit mehrere große Mobilfunkkonzerne die Technik auf ihre Anwendbarkeit. Verschiedene andere Forschungsprojekte und Firmen sind an der Umsetzung der Idee freilich schon gescheitert. (dz)