MWC: Senden und Empfangen gleichzeitig auf einer Frequenz
Intel demonstriert, wie man auf derselben Frequenz gleichzeitig senden und empfangen kann. Damit lässt sich das Spektrum effizienter nutzen. Erfunden haben die Technik freilich andere.
Während die einen mit kurzlebigen Attraktionen wie Smartphones, Tablets und Gadgets um die Aufmerksamkeit des MWC-Publikums buhlen, kann man bei den Forschungsabteilungen der großen Firmen schon mal einen Blick auf die Mobilfunktechnik der (über-)nächsten Generation werfen. So zeigen die Intel Labs, wie sich die Nutzung der umkämpften Funkfrequenzen verbessern lässt.
Der Hintergrund: Bisher trennen alle Mobilfunkgeräte strikt zwischen Senden und Empfangen. Entweder machen sie es abwechselnd oder auf getrennten Frequenzen. Im einen Fall geht es zu Lasten der Transferrate, im anderen belegt es zwei Funkbänder.
Rechenaufgabe
Die Idee: Der Empfänger eines Mobilfunkgerätes erfasst eine Überlagerung aus den über die Luft empfangenen Signalen und dem, was sein Sender selbst auf die Antenne schickt. Dabei geht Ersteres völlig unter, weil das Sendersignal erheblich stärker ist. Allerdings ist das Sendesignal vollständig bekannt und lässt sich theoretisch aus dem Empfangsgemisch wieder herausrechnen – ähnlich wie man das auch bei Noise-Cancellation-Kopfhörern macht.
Bis vor ein paar Jahren galt diese Technik im Funkbereich als praktisch undurchführbar: Erst 2011 schafften Forscher der Universität Stanford eine Vollduplex-Übertragung, womit sich die Kanalkapazität bei einem 5 MHz schmalen Signal um immerhin 84 Prozent steigern ließ. Zwei Jahre später klappte das schon mit einem 16mal so breiten 11ac-WLAN-Signal.
Rechenleistung
Intel-Forscher zeigen nun auf dem MWC einen Versuchsaufbau für Vollduplex-Übertragung, der sein Sende- und Empfangssignal um rund 97 dB dämpft – also einen Faktor von rund 70.000. Die erste Stufe erfolgt noch im analogen Bereich und schaft schon einmal 55 dB. Danach wird das Signal digitalisiert, um dann noch einmal 42 dB herunterzurechnen. Laut den Forschern liegen sie danach schon fast im Bereich des Grundrauschens.
Die Umsetzung: Die Forscher sind zuversichtlich, dass sich ihre Technik in einigen Jahren sogar in Smartphones integrieren lässt. Wie viel Rechenleistung dafür erforderlich ist, wollten sie nicht verraten, hielten sie aber für "implementierbar". Allerdings gäbe es bis dahin noch einige Herausforderungen, denn noch sei der Strombedarf zu hoch. Etwas früher ließe sich die Technik bereits in Basisstationen integrieren, allerding wohl nicht mehr für LTE, sondern wohl eher mit der nächsten Mobilfunkgeneration 5G. Die Technik würde sich aber auch für WLAN und andere Verfahren eignen. (bbe)
