Stärkung des kabellosen Internets

Mit kabellosen Kommunikationsmöglichkeiten kann die Ausführung von Arbeiten erleichtert und die Mobilität gesteigert werden. Mit der zunehmenden Verbreitung von Funksendern treten aber auch sowohl gesundheitliche (Strahlung) als auch ökologische (Energieverbrauch) Bedenken auf. Im Rahmen eines EU-finanzierten Projekts zur Entwicklung von Internetzugängen in Gebäuden wurden zwei Algorithmen für die Minimierung der Übertragungsleistung bei gleichzeitiger Gewährleistung der Dienstqualität erzeugt.

Die Technik zur Übertragung von Informationen wie Internetdaten über Funkwellen ist als Modulation bekannt. Um die Leistung der Funkübertragung zu minimieren und gleichzeitig die Qualität der übertragenen Daten zu erhalten, wird ein System der adaptiven Modulation benötigt.

Damit bei Verwendung einer einzigen kabellosen Basisstation mehr als eine Person das Internet nutzen kann, werden die Informationen auf mehrere Kanäle aufgeteilt und mit verschiedenen Frequenzen übertragen. Dieses Verfahren wird Frequenz-Multiplexing (FDM-Frequency Division Multiplexing) genannt. Die für dieses Forschungsprojekt genutzte FDM-Variante ist als codiertes orthogonales Frequenz-Multiplexing (COFDM) bekannt.

Orthogonale FDM-Systeme verteilen die übertragenen Daten auf viele verschiedene Frequenzkanäle, wobei die Intervalle zwischen den Frequenzen sorgfältig gewählt werden. Das C steht für die Codierung der Daten, die für die Fehlerkorrektur verwendet werden. Der Receiver erstellt von der Interferenz jedes Kanals Informationen zur Zuverlässigkeit und passt die Decodierung der Informationen entsprechend an.

Eine Reihe von anpassungsfähigen Parametern wurde für den Algorithmus ausgewählt, wobei die Anzahl der kabellosen Anschlüsse, die Anzahl der Subträger und die Kodierung berücksichtigt wurden. Anschließend erfolgt eine Anpassung, indem der Transmitter die schwächsten Subträger-Kanäle (bezeichnet als Weak Sub-Carrier Excision oder WSCE) ausschließt. Dieser adaptive Algorithmus garantiert Dienstqualität bei gleichzeitiger Reduzierung der erforderlichen Übertragungsleistung.

Ein Algorithmus unterdrückt einen festgelegten Prozentsatz der schwächsten Trägerfrequenzen, während der andere einen variablen Prozentsatz nutzt. Diese Lösungen sind reif für weitere Entwicklungen und können für eine Vielzahl von Anwendungen genutzt werden.