Forscher bei Nokia Siemens Networks verdoppeln Uplink-Kapazität durch Virtual MIMO im LTE-Netz

Nokia Siemens Networks, Pionier für die kontinuierlich Weiterentwicklung des Mobilfunks, hat kürzlich in einem Labortest gezeigt, wie man das Virtual MIMO (Multiple Input Multiple Output)-Verfahren im Uplink in LTE (Long Term Evolution)-Netzen anwenden kann.

Über SDMA (Space Division Multiple Access) kommunizieren zwei herkömmliche Mobilfunkendgeräte, von denen jedes jeweils nur eine physikalische Sendantenne besitzt, gleichzeitig mit einer Basisstation auf demselben Funkkanal. Es wurde eine aggregierte Übertragungsrate von 108 Mbit/s im Uplink erreicht, anstelle der sonst üblichen 54 Mbit/s. Während MIMO im Downlink hauptsächlich höhere Peak-Datenraten für den End-User erzeugt, bringt Virtual MIMO im Uplink dem Netzbetreiber Vorteile: Es lässt sich die Kapazität im Netz steigern und das Spektrum effizienter nutzen.

Außerdem konnte Nokia Siemens Networks zur Erfüllung einer der wichtigsten Voraussetzungen für den Markterfolg von LTE beitragen: Die LTE- Endgeräte sollen trotz datenintensiver Applikationen mit akzeptablem Stromverbrauch auskommen und zu moderaten Preisen zu haben sein. Mit Virtual MIMO ist am Endgerät nur ein Leistungsverstärker und eine Sendeantenne notwendig. Das senkt Herstellungskosten und Stromverbrauch.

Bereits Ende 2006 – auf dem 3GSM World Congress in Hongkong – konnte Nokia Siemens Networks als erstes Unternehmen ein LTE-Radionetz im Live-Betrieb zeigen. Unter Einsatz der MIMO (Multiple Input, Multiple Output)-Technologie im Downlink gelang es, eine Übertragungsrate von 160 Mbit/s von der Basisstation zum mobilen Gerät zu erreichen.

Die Forscher von Nokia Siemens Networks wiesen nun nach, dass Virtual MIMO – oder auch SDMA (Space Division Multiple Access) genannt – in LTE-Systemen möglich ist. Im Testbed, das Nokia Siemens Networks in Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer Institut für Nachrichtentechnik (Heinrich-Hertz Institut) entwickelte, bilden dabei zwei kooperierende Mobilfunkendgeräte ein virtuelles MIMO-System, in dem die Antennenelemente über die beiden Geräte verteilt sind.

Unter Anwendung von räumlichem Multiplexing lassen sich die beiden Endgeräte über dasselbe Frequenzband simultan mit Daten versorgen. Während der Demonstration fand gleichzeitig in Abwärts- und Aufwärtsrichtung eine HDTV (High Definition Television)-Übertragung statt. Parallel dazu wurde von und zu dem zweiten Endgerät eine zufällige Datenfolge gesendet. Die Summendatenrate betrug dabei 108 Mbit/s im Uplink, und 160 Mbit/s im Downlink.

„Ein wichtiger Aspekt zukünftiger Mobilfunksysteme sind geringe Kosten und Komplexität bei gleichzeitig optimaler Ausnutzung vorhandener Frequenzbänder“, sagte Stephan Scholz, CTO bei Nokia Siemens Networks. „Mit unserem Experimentalsystem konnten wir die Machbarkeit und den großen Vorteil von SDMA für zukünftige Mobilfunksysteme und im speziellen für LTE zeigen. Damit haben wir einen weiteren wichtigen Meilenstein für LTE erreicht und demonstriert, welches beträchtliches Potenzial in diesem Standard liegt.“

Fraunhofer Institut für Nachrichtentechnik, Heinrich-Hertz-Institut
Das Heinrich-Hertz-Institut (HHI) ist eines der führenden Institute auf dem Gebiet der Nachrichtentechnik und führt Forschungsarbeiten in den Bereichen Mobile Breitbandsysteme, Elektronische Bildtechniken für Multimedia und Photonische Telekommunikationsnetze durch. Mehr über das HHI unter http://www.hhi.fraunhofer.de/german

Nokia Siemens Networks

Nokia Siemens Networks ist einer der global führenden Anbieter von Infrastrukturprodukten und –diensten für die Kommunikationsbranche. Das Unternehmen bietet ein umfassendes, ausgewogenes Portfolio an Infrastrukturlösungen für Mobil- und Festnetze und stellt sich mit weltweit 20.000 Spezialisten der wachsenden Nachfrage nach Professional Services. Mit einem kombinierten Pro-Forma-Netto-Umsatz von 17,1 Milliarden Euro im Geschäftsjahr 2006 zählt Nokia Siemens Networks zu den größten Infrastrukturunternehmen der Telekommunikationsbranche. Nokia Siemens Networks hat seinen Sitz in Espoo, Finnland, und ist in ca. 150 Ländern aktiv. Hervorgegangen ist das Unternehmen aus der Netzwerksparte von Nokia und dem Geschäft mit Netzwerkbetreibern (Carrier Networks) von Siemens Communications.

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