Störungen in drahtlosen Netzwerken minimieren
Die Ingenieure müssen zur Erhöhung der Dienstgüte (Quality of Service, QoS) und zur Senkung des Preises die spektralen Effizienz steigern und Interferenzen reduzieren. Spektrale Effizienz bezieht sich auf den gesamten Informationsdurchsatz über eine gegebene Bandbreite (oder einen entsprechenden Frequenzbereich). Verschiedene Zellen nutzen unterschiedliche Frequenzen zur Interferenzminimierung. Die Wiedernutzung von Übertragungsfrequenzen ist ein Weg, um Reichweite und Kapazität zu erhöhen. Störend sind allerdings die Interferenzen zwischen den Zellen (inter-cell interference, ICI). Die Wissenschaftler erkundeten mittels EU-Finanzierung im Rahmen des Projekts "Interference management techniques for multicell wireless networks" (INTERCELL) Verfahren, um den Kompromiss zwischen spektraler Effizienz und Interferenzen zwischen den Zellen durch Kooperation zwischen Basisstationen zu bewältigen. Programme zur umfassenden Kooperation erfordern den Austausch von enormen Informationsmengen, was das Datenaufkommen erhöht. INTERCELL konzentrierte sich daher auf teilweise kooperative Paradigmen, die lediglich Kanalzustandsinformationen (channel state information, CSI) vom Nutzer erfordern. CSI enthält die Kanaleigenschaften der Kommunikationsverbindung, die unter verschiedenen Bedingungen zur Optimierung verwendet werden kann. Während adaptives Feedback bei der Modifizierung der Ressourcenzuteilung ohne Zentraleinheit von Nutzen ist, kann das Feedback selbst zur einer großen Belastung und zur Quelle von "Rauschen" werden. Die Projektpartner entwickelten adaptive Verfahren mit eingeschränktem Feedback und teilweiser Kooperation zwischen den Basisstationen. Man ergriff verschiedene Maßnahmen, um energetisch günstige und spektral effiziente drahtlose Telekommunikationssysteme zu ermöglichen. Dazu zählten die reduzierte Komplexität der Nutzerplanung in Kombination mit einem effektiven Leistungsminimierungsalgorithmus und einem Algorithmus zur Senkung des Nutzerfeedbackaufkommens. In den Designs senkte man das Feedbackaufkommen um 50 % und erzielte eine bis zu 150 % bessere Leistungsfähigkeit der erweiterten Zellenrandnetze. INTERCELL kann bedeutende Fortschritte bei der Bewältigung der Probleme mit der Geschwindigkeit, den Kosten und der Qualität vorweisen, mit denen die drahtlosen Telekommunikationsdienstleistungen der Zukunft konfrontiert sind. Mit der gemeinsamen Nutzung von Frequenzen zwischen den Basisstationen in Kombination mit einem reduzierten Feedbackaufkommen und Stromverbrauch wird man die Anforderungen der Nutzer nach minimalen Interferenzen bei vertretbaren Kosten erfüllen können.
