Schnellere Internet-Funknetze
Angesichts der Etablierung des Internets will Europa auf dem Gebiet der Internettechnologie führend bleiben und fördert den Einsatz in allen Lebensbereichen von Regierung bis hin zur Geschäftswelt. Mit der Zunahme der Anwendungen steigt auch die Anzahl der Menschen, die sich mit dem Internet verbinden. Doch der Zugang zu Internetverbindungen mit zuverlässiger und schneller Bandbreite bleibt immer noch für viele Nutzer problematisch. Nun versprechen in Europa laufende Forschungen die Verbesserung unseres Interneterlebnisses durch eine Vervierfachung der Datenübertragungsgeschwindigkeit über drahtlose Netzwerke. Heute ist es das Internet, durch das Menschen auf der ganzen Welt miteinander in Kontakt bleiben. Es hat unsere Art und Weise der Kommunikation, des geschäftlichen Handelns, des Lernens und sogar Denkens revolutioniert. Doch die Vervielfachung dieser Möglichkeiten hat auch ein Vielfaches an Anforderungen für mehr Internetdienste und größere Netzwerkkapazität gebracht. In Anbetracht dessen und zur Vermeidung von Internetkollapsen arbeitet die europäische Forschung an Lösungen zur Infrastrukturverbesserung für diese Technologie. Ein Hauptforschungsbereich ist dabei das sogenannte Wireless Local Area Networking (WLAN, drahtloses lokales Netz), die drahtlose Verbindung von zwei oder mehreren Computern. Diese Netzform ist ganz besonders bei Laptopnutzern beliebt, die damit das Internet von Orten wie etwa ihren Lieblingscafés aus nutzen können. WLAN verwendet Modulationstechnologie auf Grundlage von Funkwellen, um die Kommunikation zwischen Geräten in einem begrenzten Gebiet zu ermöglichen. Durch diese Funkwellen verfügen die Nutzer über eine Bewegungsfreiheit innerhalb eines spezifischen Versorgungsgebiets und bleiben die ganze Zeit mit dem Netz verbunden. Allerdings glaubte man bisher, dass nur eine begrenzte Menge an Daten innerhalb einer bestimmten Bandbreite für drahtlose Kommunikation übertragen werden könnte. An diesem Punkt setzt das MASCOT-Projekt (Multiple-Access Space-Time Coding Testbed) an. Es fand eine Möglichkeit die bestehende Übertragungsgeschwindigkeit herkömmlicher Netze von 54 MB/s (Megabyte je Sekunde) auf 216 MB/s zu vervierfachen. Das im Rahmen des Themenbereichs "Technologien für die Informationsgesellschaft" (IST) des Sechsten Rahmenprogramms (RP6) finanzierte Projekt nutzte die sogenannte MIMO-Technologie aus, die für "Multiple Input Multiple Output" steht. Durch diese Technologie können mehrere Sende-Empfangs-Geräte gleichzeitig auf derselben Bandbreite miteinander kommunizieren. Die Sende-Empfangs-Geräte haben mehrere Antennen. Die Forscher erreichten damit nicht etwa durcheinandergeratene Signale, sondern konnten nachweisen, dass das Prinzip der Mehrfachantennensysteme für die Nutzung in komplexen drahtlosen Netzen geeignet ist. Sie konstruierten an ihrer Testanlage ein kompaktes System für mehrere Nutzer mit drei Stationen in einem Kleinversuch, wobei jede Station über vier Antennen überträgt oder empfängt. Das bedeutete, dass die Verwendung des Frequenzbereichs für jeden der drei Nutzer bis zu viermal höher als mit gegenwärtigen WLAN-Netzen sein könnte. "Es ist, als wenn mehrere Menschen mit mehreren anderen Menschen kommunizieren", erklärt Professor Helmut Bölcskei von der ETH Zürich und Koordinator des Projekts. "Von außen erscheint es nur wie ein unverständliches Plappern. Doch wenn die Zuhörer das Stimmengewirr gewissenhaft kombinieren, können sie die ursprünglichen Botschaften herausfiltern." Bezogen auf die drahtlose Kommunikation heißt das, man kann weit mehr Informationen als mit den aktuellen Systemen übertragen. Durch das tiefer gehende Verständnis der theoretischen Prinzipien von Mehrfachantennensystemen konnten die Forscher effiziente Entschlüsselungsalgorithmen entwickeln, die wesentlich weniger Chipplatz benötigen. Die vom Projektkonsortium entwickelten Empfänger sind derzeit so effizient, dass die neue MIMO-Technologie einfach in handelsüblichen Laptops und WLAN-Stationen installiert werden kann.