Preisträger: Innovationspreis 1999

Forschung zur Übertragungstechnik ist Grundstein für UMTS

Der Innovationspreis 1999 wurde an Professor Dr.-Ing. Paul Walter Baier verliehen, Inhaber des Lehrstuhls für hochfrequente Signalübertragung und -verarbeitung der Universität Kaiserslautern.

Im Jahr 1999 telefonierten weit mehr als 15 Millionen Menschen in den deutschen Mobilfunknetzen - Tendenz stark steigend. Zugleich war abzusehen, dass künftig die mobile Übertragung von Daten stark an Bedeutung zunehmen würde. Denn multimediale Handys für die geplante 3. Generation des Mobilfunks sollten neben der reinen Sprachkommunikation auch das Senden und Empfangen von Bildern, Grafiken und sogar die Übermittlung von Videosequenzen beherrschen.

Die für diese Aufgaben zur Verfügung stehenden Funkfrequenzen sind kaum vermehrbar und müssen daher möglichst ökonomisch genutzt werden. Prof. Paul Walter Baier hat dazu gemeinsam mit seinem Team einen wichtigen Beitrag geleistet.

Damit viele Tausend Handybesitzer zur gleichen Zeit ungestört plaudern können, wird jedem Mobiltelefon nur ein kleiner Teil der insgesamt zur Verfügung stehenden Frequenz zugewiesen. Jedes dieser "Frequenzhäppchen" teilen sich dann noch einmal bis zu acht Mobiltelefone. FDMA (Frequency Division Multiple Access) und TDMA (Time Division Multiple Access) nennen Fachleute die beiden Techniken.

Künftig kommt mit der CDMA-Technik (Code Division Multiple Access) ein drittes Verfahren hinzu, bei dem zur gleichen Zeit ein großer Teil des für den Mobilfunk freigegebenen Frequenzbereichs von vielen Teilnehmern gleichzeitig genutzt werden kann. Viele Handygespräche können dabei also zeitgleich im selben Frequenzbereich geführt werden. Um gegenseitige Störungen zu verhindern, weist die Elektronik jedem Sprach- oder Datensignal einen "unverwechselbaren Dialekt" - im Fachjargon "Code" - zu. Dieser aufgeprägte "Code" ist dabei für eine Verbindung so typisch wie ein Fingerabdruck beim Menschen und dient der Abgrenzung gegenüber einer anderen Mobilfunkverbindung. Das Handy ist somit in der Lage, aus einer Vielzahl von Sprach- oder Datensignalen anderer Verbindungen die eigenen herauszufiltern.

Die besondere Leistung von Professor Dr.-Ing. Paul Walter Baier ist nun die Idee, bei künftigen Mobilfunknetzen durch eine Kombination aller drei Funktechniken eine besonders hohe Kapazität zu erzielen. Nach Optimierung des "Mischungsverhältnisses" in Simulationsrechnungen fand der Technik-Mix inzwischen sogar Eingang im künftigen Mobilfunkstandard UMTS (Universal Mobile Telecommunications System), der in Deutschland 2003 eingeführt wurde. Mit UMTS lassen sich Daten aller Art 100 bis 200 Mal schneller transportieren als noch 1999 über ein damals modernes Mobiltelefon.