Labor- und Feldtest liefert Spitzengeschwindigkeit für Mobilfunk von bis zu 360 Megabit pro Sekunde

Anlässlich des Forums „Mobiles Internet 2010“, das das Bundesministerium für Bildung und Forschung vom 14. bis 15. September 2004 veranstaltete, stellte Siemens erstmals einer größeren Öffentlichkeit aktuelle Ergebnisse aus seiner Mobilfunk-Forschung vor. An einem Testsystem wurden drahtlos Videos und Musik sowie eine Konferenz via Microsoft Netmeeting mit Datenraten von bis zu 360 Megabit pro Sekunde (Mbit/s) übertragen. Diese Geschwindigkeit ist rund hundert Mal höher als der schnellste derzeit verfügbare DSL-Anschluss. Um diese Spitzendatenraten auch für größere Versorgungsgebiete zu erreichen, erprobt Siemens als erstes Unternehmen weltweit eine neuartige Kombination der Übertragungstechnik OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) mit der so genannten Multi-Hop-Technologie, einem neuen Infrastruktur-Konzept. Das System wurde bereits erfolgreich in einem Feldversuch im Zentrum von München getestet.

„Wie in der Informationstechnologie, so wird auch in der Funktechnologie die Übertragungsgeschwindigkeit automatisch exponentiell steigen. Es ist davon auszugehen, dass Mobilfunksysteme mit Datenraten von über 100 Megabit in ungefähr zehn Jahren Standard sein werden“, sagte Christoph Caselitz, Leiter des Geschäftsgebiets Networks bei Siemens mobile. „Der Rückblick auf die Geschichte des Mobilfunks zeigt, welche langen Zeitzyklen zur Entwicklung und Standardisierung neuer Systeme, für die Identifizierung von neuem Spektrum und regulatorische Fragen, wie zum Beispiel Lizensierungsprozesse, notwendig sind. Erste Diskussionen zu UMTS starteten Ende der achtziger Jahre, bis zum Systemstart sind nahezu 15 Jahre vergangen. Da ist es verständlich, dass erste Forschungsarbeiten zur Weiterentwicklung der Mobilkommunikation über 3G hinaus bereits Ende der neunziger Jahre begonnen haben.“

Um Datenraten im Hundert-Megabit-Bereich zu übertragen, müssen die Frequenzbänder, die die Daten als Signale über die Luft transportieren, immer breiter werden. Die Trägerfrequenzen wandern dabei in den Gigahertz-Bereich. Die Wellenausbreitung im Frequenzbereich ab etwa drei Gigahertz wird durch Bauwerke und natürliche Hindernisse stark behindert. Das Multi-Hop-Konzept trägt dazu bei, den Funkabdeckungsbereich insgesamt deutlich zu erhöhen . Drahtlose, fest installierte Multi-Hop-Stationen – eine Mischung aus Basisstation, Repeater und Router – reichen die Signale von Zelle zu Zelle – auch um Hindernisse herum – bis zum Endgerät weiter, falls die direkte Verbindung zwischen Basisstation und Mobil-Terminal gestört ist.

Um die hochfrequenten Signale gegen Störungen unempfindlicher zu machen, nutzt Siemens das Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM). Multiplex-Verfahren beschreiben, wie ein Übertragungsmedium mehrfach, zum Beispiel von mehreren Anwendern gleichzeitig, genutzt werden kann. Orthogonales Frequenzmultiplexing ist eine Spezialform des Frequenzmultiplexens, einem nachrichtentechnischen Verfahren, bei dem die Signale auf verschiedene, eng benachbarte Trägerfrequenzen verteilt werden. Diese Bündel an so genannten Subträgern werden zusätzlich durch ein Schutzintervall im Zeitbereich ergänzt, so dass die dadurch erzeugte Signalfolge auch weitgehend gegen die Einflüsse von Echos und Mehrwegeempfang geschützt ist. OFDM löst damit die typischen Probleme einer breitbandigen, drahtlosen Übertragung mit Mehrwegeausbreitung auf sehr elegante Art.

Der Siemens-Bereich Information and Communication Mobile (Siemens mobile) ist einer der weltweit führenden Lieferanten für das komplette Angebot im Mobilfunkgeschäft: Handys, Schnurlostelefone, Funkmodule und Mobilfunk-Infrastruktur inklusive Funk- und Vermittlungstechnik, Enabling Services und Anwendungen, Beratung und System-Integration. Die Mobilfunksparte der Siemens AG vermarktet Produkte und Dienstleistungen in mehr als 120 Ländern und erzielte im Geschäftsjahr 2003 mit rund 26.900 Mitarbeitern einen Umsatz von 10 Milliarden Euro (30. September). Siemens mobile ist Weltmarktführer bei Prepaid-Lösungen und digitalen Schnurlostelefonen.