Preisträger: Förderpreis 2006

Nachwuchsforscher entwickeln effizientes Testsystem für innovative Antennentechnologie

Mit dem Förderpreis 2006 im Bereich Natur- und Ingenieurwissenschaften der Vodafone-Stiftung für Forschung werden die beiden österreichischen Wissenschaftler Sebastian Caban und Christian Mehlführer ausgezeichnet. Arbeitsschwerpunkt der beiden Nachwuchsforscher ist die Entwicklung und experimentelle Überprüfung von innovativen Mehrantennensystemen. Solche „MIMO“-Systeme gelten als sehr viel versprechende Technik, um die Übertragungskapazität in breitbandigen Mobilfunknetzen weiter zu steigern. Mit ihren Forschungsarbeiten haben die Diplom-Ingenieure Caban und Mehlführer einen wesentlichen Beitrag zur experimentellen Erforschung dieser Zukunftstechnologie geleistet.

Mit der kommerziellen Einführung der breitbandigen HSDPA-Technik hat der Mobilfunk endgültig begonnen, auch bei den Datenübertragungsgeschwindigkeiten mit dem Festnetz gleichzuziehen. Gegenwärtig wird weltweit daran geforscht, die Datenraten sowie die Kapazität in diesen Funknetzen noch weiter zu erhöhen. Als eine der zukunftsträchtigsten Technologien gelten dabei Mehrantennensysteme. Diese so genannten MIMO-Systeme (Multiple-Input Multiple-Output) ermöglichen es, über eine einzige Funkstrecke zwischen Sender und Empfänger - also ohne zusätzliche Nutzung von Frequenzbändern - ein Vielfaches der bislang möglichen Übertragungsraten zu realisieren.

Die Idee, mobile Übertragungskapazitäten durch die Verwendung mehrerer Antennen auf der Sender- und Empfängerseite wesentlich zu steigern, stammt aus den frühen neunziger Jahren. Mehrantennensysteme sind seitdem zu einem der derzeit meistdiskutierten Themen auf internationalen Konferenzen im Bereich mobiler Nachrichtentechnik geworden. Allerdings stützt sich die große Mehrzahl aller bislang zu diesem Thema vorgestellten Arbeiten noch immer auf theoretische Betrachtungen oder es wurden Versuchsanordnungen verwendet, die das Vorhandensein mehrerer Antennen lediglich simulieren. Im Gegensatz dazu haben Sebastian Caban und Christian Mehlführer, die sich am Institut für Nachrichtentechnik der TU Wien schon seit vielen Jahren mit der MIMO-Technik beschäftigen, Mehrantennensysteme tatsächlich realisiert und in echten Freiraumexperimenten HSDPA-Signale zu Testzwecken übertragen. Auf dem Weg von der Konzeption zur tatsächlichen Entwicklung von entsprechenden Endgeräten stellen die Forschungen von Caban und Mehlführer damit eine wichtige Brücke zwischen Theorie und Praxis dar.

Die bei solchen Testdurchläufen erzielten Ergebnisse helfen, die in Simulationen benutzten Kanalmodelle besser der Realität anzupassen. So lässt sich die Zukunftstechnologie MIMO-HSDPA bereits im Vorfeld eines Standardisierungsprozesses bezüglich seiner Leistungsfähigkeit optimieren. Insbesondere ermöglicht das von Caban und Mehlführer entwickelte Testsystem, verschiedene mögliche Antennenkonfigurationen sehr effizient und effektiv zu vergleichen.

Die Ergebnisse der Arbeiten von Christian Mehlführer und Sebastian Caban wurden in zahlreichen Fachveröffentlichungen vorgestellt. Ein eindruckvolles Teilergebnis der Forschungen der jungen Wissenschaftler ist beispielsweise die Übertragung von MIMO-HSDPA Signalen mit einer aus vier Elementen bestehenden Mobilfunkantenne mit einer Grundfläche von lediglich 34 x 34 Quadratmillimetern. Hierbei zeigte sich, dass sich auch bei geringen Abmessungen des Antennensystems überraschend hohe Verbesserungen im Datendurchdatz im Vergleich zu herkömmlichen Einfachantennenübertragungssystemen realisieren lassen. Zurzeit arbeiten Sebastian Caban und Christian Mehlführer an einer Erweiterung des Testbeds für Messungen in Freiraumszenarien über größe Distanzen, Messungen zur Mehrfachantennenerweiterung von WiMAX Systemen und der Untersuchung von effizienten Empfängerstrukturen für MIMO HSDPA. Besondere Aufmerksamkeit wird dabei auch auf den Einfluss des Antennenabstandes gelegt. Im Hinblick auf die fortschreitende Miniaturisierung von mobilen Endgeräten sind entsprechende Ergebnisse für Hersteller sehr interessant.

Nachwuchsforscher zeigt die Zukunftschancen des Mobile Banking auf

Rajnish Tiwari wird für seine Diplomarbeit „The Mobile Commerce Prospects: A Strategic Analysis of Opportunities in the German Banking Sector“ mit dem Förderpreis 2006 im Bereich Markt-/Kundenorientierung der Vodafone-Stiftung für Forschung ausgezeichnet. In seiner Arbeit thematisiert Tiwari die strategische Bedeutung des Mobile Banking für die Erzielung von Wettbewerbsvorteilen in der Finanzbranche. Auf der Basis umfangreicher empirischer Untersuchungen gelingt es dem Diplom-Kaufmann, strategische Fehleinschätzungen bei den Anbietern zu identifizieren und differenzierte Handlungsempfehlungen für die Entwicklung und Vermarktung dieser Dienste zu entwickeln. Zudem zeigt die Studie, die an der Universität Hamburg durchgeführt wurde, dass mobile Anwendungen im Bankenbereich auf eine deutlich höhere Akzeptanz bei Anwendern und Interessenten stoßen, als dies bislang angenommen wurde.

In den letzen Jahren ist eine steigende Akzeptanz von Mobile Commerce-Anwendungen zu beobachten. Diese Entwicklung dürfte auf das wachsende Bedürfnis nach Mobilität in allen Lebensbereichen zurückzuführen sein. Die Einführung der UMTS-Technologie, mit der neue Anwendungen in Mobilfunknetzen realisierbar werden, hat dieser Entwicklung unlängst noch zusätzlichen Schwung verliehen. Die Zukunftschancen des Mobile Banking, eines Teilbereichs des Mobile Commerce, werden dennoch bis heute eher zurückhaltend beurteilt.

In seiner Arbeit kann Rajnish Tiwari nachweisen, dass an der Abwicklung von Bank- und Finanzdienstleistungen über mobile Endgeräte, wie zum Beispiel Handy oder PDAs, auf der Nachfrageseite ein hohes Interesse besteht. Zu diesem Ergebnis kommt Tiwari auf Basis ausführlicher empirischer Befragungen von gegenwärtigen und potenziellen Anwendern. Dabei unterteilt Tiwari die Anwender in unterschiedliche Segmente, wodurch für verschiedene mobile Banking-Dienste besonders interessante Zielgruppen identifiziert werden können. Zudem gelingt es dem Nachwuchsforscher mttels einer empirischen Untersuchung, die aktuellen Einschätzungen auf der Anbieterseite zu identifizieren

Damit thematisiert diese Studie erstmals sowohl die Sichtweise der Kunden als auch der Finanzdienstleister und kann so bisherige strategische Fehleinschätzungen auf Seiten der Kreditinstitute aufdecken. Auf dieser Grundlage kann der Nachwuchsforscher an den Bedürfnissen unterschiedlicher Nutzergruppen orientierte Empfehlungen für die Banken ableiten. Grundsätzlich würde dieses Feld des Mobile Commerce - das zeigt die Untersuchungen von Tiwari auf - auf eine hohe Akzeptanz auf Seite der Kunden stoßen. Allerdings müssten die Banken ihre Angebote stärker markt- und nicht wie bisher technologieorientiert ausrichten.

Mit entsprechenden Mobile Banking-Angeboten können sich Kreditinstitute positiv von ihren Mitbewerbern absetzen und neue Kunden an sich binden. Die Wettbewerber kämen unter Handlungsdruck und müssten ebenfalls entsprechende Lösungen erarbeiten. Für den Gesamtmarkt bedeutet dies, dass ein sich selbst verstärkender Prozess in Gang gesetzt würde, an dessen Ende sich eine kundenorientierte Form des Mobile Banking zu einem Standardprodukt entwickelte, das praktisch alle Kreditinstitute anbieten müssten.