Preisträger: Innovationspreis 2002

Die schnellsten Computer überlistet:
Optimierung von Mobilfunknetzen

Damit viele Millionen Handy-Besitzer in bester Qualität mobil kommunizieren können, müssen die Standorte für tausende von Sende- und Empfangsanlagen eines Mobilfunknetzes sorgfältig geplant werden. Der Versuch, dieses Problem mathematisch exakt zu lösen, überfordert selbst die schnellsten Computer.

Mathar gelang es dennoch, Lösungen mit vertrebarer Rechenzeit zu finden, die nahe am optimalen Ergebnis liegen. Sein Trick: Er teilte ein Mobilfunknetz in tausende von Einzelbereiche auf und rechnete die optimalen Standorte der Basisstationen für jedes Teilgebiet exakt aus. Durch "Überlagerung" der Einzelergebnisse lässt sich am Ende eine Gesamtlösung finden, die dem Optimum sehr nahe kommt. Sechs Jahre intensiver Forschungsarbeit waren nötig, um das heute auch bei der Planung von Mobilfunknetzen innerhalb der Vodafone-Gruppe verwendete Rechenverfahren zur Praxisreife zu bringen.

Gegenwärtig arbeitet Mathar zusammen mit seinem Team intensiv an der Planung künftiger UMTS-Funknetze. Ein in Aachen entwickeltes Prognosemodell ist inzwischen in der Lage, beispielsweise die exakte Ausbreitung von Radiowellen und damit mögliche gegenseitige Störungen benachbarter Sendestationen mit hoher Genauigkeit vorherzusagen. Ein Verfahren, das vor allem in Innenstädten wegen unvermeidlicher Reflexionen und Beugungen von Funkwellen an Gebäuden von großem Nutzen ist.