Studie der Fraunhofer ESK zeigt Lösungen zur optimalen Nutzung des Funkspektrums

Die Studie zeigt, dass mit dem Prinzip des „Cognitive Radio“, einem intelligenten drahtlosen System, die Ressource Funkspektrum ideal ausgenutzt werden kann – ohne Interferenzen mit parallelen Systemen zu verursachen. Eine zuverlässige Datenübertragung, wie sie im industriellen Umfeld entscheidend ist, kann damit gewährleistet werden. Die Fraunhofer ESK veröffentlicht die Studie im pdf-Format zum Preis von 49,- Euro.

Ob für drahtlose Sensoren auf beweglichen Teilen von Maschinen, die High-End-Datenübertragung oder für die RFID-Technik beispielsweise in der Lagerhaltung: Im modernen Industrieumfeld wächst der Bedarf an drahtlosen Systemen stetig. Die Anforderungen verschiedener industrieller Prozesse verlangen nach unterschiedlichen drahtlosen Technologien und damit dem Einsatz parallel laufender Funksysteme. Parallel eingesetzt, können die verschiedenen Technologien zu einem Koexistenzproblem führen, bei dem sich die Systeme gegenseitig in Ihrer Übertragung stören. Entscheidend für den effektiven Einsatz von drahtlosen Systemen ist aber gerade die zuverlässige und verlustfreie Datenübertragung, da nur so der große Vorteil der Mobilität und Flexibilität durch die Fernsteuerung und -analyse industrieller Prozesse gewährleistet wird. Probleme entstehen hier auch durch die begrenzte Ressource „Funkspektrum“. Das an sich schon begrenzte Spektrum wird durch die momentan üblichen Systeme nicht optimal ausgenutzt, wie die aktuelle Studie zeigt.

In ihrer Studie haben die Wissenschaftler Günter Hildebrandt und Amit Tumdi von der Fraunhofer ESK die verschiedenen Frequenzbereiche hinsichtlich ihrer aktuellen Nutzung, künftiger Nutzungsmöglichkeiten, sowie Vor- und Nachteilen für den industriellen Einsatz analysiert. Speziell der lizenzfreie Frequenzbereich wurde wegen seiner weiten Nutzung unter die Lupe genommen. Mit Messungen im eigenen „Industrial Communications“-Labor, sowie vor Ort in einer Industrieanlage zeigen sie auf, wo Probleme beim Einsatz der Funksysteme liegen und Verbesserungsbedarf besteht und wie dem begegnet werden kann.

Vielversprechendster Lösungsansatz ist der Einsatz von „Cognitive Radio“, einem durch intelligente Software gesteuertem Wireless-System, das den Frequenzbereich im Umfeld bezüglich seiner Auslastung analysiert und vorausschauend die verfügbaren Bandbreiten dem Bedarf entsprechend optimal unterteilt. „Obwohl wir wussten, dass das Spektrum nicht optimal ausgenutzt wird, hat uns selbst erstaunt, wie groß die ungenutzten Bereiche sind“, resümiert Günter Hildebrandt, wissenschaftlicher Mitarbeiter bei der Fraunhofer ESK. Die Ergebnisse ihrer Messungen mit der detaillierten Beschreibung der Techniken haben sie in der aktuellen Studie zusammengefasst.

Die Studie wird ab Montag, den 30. August 2010, als PDF-Datei für 49 Euro als Single User Edition erhältlich sein und kann unter http://www.esk.fraunhofer.de oder per E-Mail an susanne.baumer@esk.fraunhofer.de bestellt werden.

Die Fraunhofer-Einrichtung für Systeme der Kommunikationstechnik ESK

Die Fraunhofer ESK betreibt angewandte Forschung und gliedert sich in die Geschäftsfelder Enterprise & Carrier Communications, Automotive und Industrial Communications. Ihren Kunden – Unternehmen der Telekommunikationsbranche, Anwendern von Kommunikationslösungen und Automobilherstellern und Zulieferern – bietet sie F&E-Dienstleistungen basierend auf den Kompetenzfeldern Adaptive Communication Systems und Software Methodology.