Preisträger: Innovationspreis 1998

Kapazitätssteigerung dank intelligenter Mobilfunk-Antennen

Den Innovationspreis 1998 bekamen Prof. Dr. Josef A. Nossek, Dr.-Ing. Christof Farsakh und Dr.-Ing. Martin Haardt. Prof. Nossek ist Leiter des Lehrstuhls für Netzwerktheorie und Schaltungstechnik der Technischen Universität München. Seine beiden Forscherkollegen haben mit ihm seit Anfang 1993 an der technischen Realisierung und wirtschaftlichen Nutzung der Technologie intelligenter, d.h. adaptiver Antennen gearbeitet. Heute ist Dr. Haardt als Produkt- und Systemplaner bei der Siemens AG in München beschäftigt. Dr. Farsakh arbeitet bei den Patent- und Rechtsanwälten Bardehle & Pagenberg in München.

Die Ergebnisse der gemeinsamen Arbeit haben dazu beigetragen, dass die technische Umsetzung der neuartigen Sende- und Empfangstechnik wesentlich näher rückte. 1998 waren Mobilfunknetze so ausgelegt, dass eine Funkzelle bis zum äußersten Winkel gleichmäßig "ausgeleuchtet" wurde, unabhängig davon, wo der angesprochene Mobilfunkteilnehmer sich innerhalb der Zelle aufhält. Nachteil der gleichmäßigen "Ausleuchtung": Telefonieren immer mehr Menschen zur gleichen Zeit, z.B. in einem Ballungsgebiet, so werden die verfügbaren Frequenzen knapp.

Die intelligenten Antennen können hier Abhilfe schaffen und die Kapazität der einzelnen Funkzelle drastisch erhöhen. Sie bestehen aus zahlreichen Elementen, mit denen sich einzelne Teilnehmer "anpeilen" lassen. Man kann diesen Vorgang mit der Beleuchtung eines Schauspielers auf der Bühne vergleichen: Ein intelligenter Beleuchter führt den Scheinwerferkegel dem sich bewegenden Akteur nach und beleuchtet nur diesen, nicht die gesamte Szene. Die adaptiven Antennen der Zukunft werden sich dank ausgefeilter Signalverarbeitung mit maßgeschneiderten Strahlungsdiagrammen einer Vielzahl von Handys gezielt zuwenden können.

Was hier simpel klingt, bedeutet in der Praxis einen hohen Forschungsaufwand. Um die Antennenelemente zu steuern, müssen leistungsfähige Algorithmen die empfangenen Funkwellen blitzschnell analysieren. Durch die Arbeit am Lehrstuhl für Netzwerktheorie und Schaltungstechnik der TU München rückte die Realität der intelligenten Mobilfunkantennen in greifbare Nähe.