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46 Die Forschungscluster der TU Ilmenau | Mobilkommunikation Energie als kostbaren Rohstoff, dessen Nutzung optimiert werden muss. Ebenso arbeiten sie daran, Sicherheit und Privatsphäre zu gewährleisten, gerade bei Anwendungen im Straßenverkehr. Mobiles Internet kommt nicht einfach aus der Luft. Damit wir jederzeit und so gut wie überall auf der Erde drahtlosen Zugang zum weltweiten Netz haben, bedarf es höchst effizienter Funktechniken. Die Grundlagen dafür werden durch Modulation, Codierung und intelligente Antennen gelegt. An solchen innovativen drahtlosen Übertragungstechniken arbeiten Wissenschaftler des Forschungsclusters Mobilkommunikation. Und der Bedarf an Bandbreiten steigt weiter rapide – nicht zuletzt angesichts immer neuer Anwendungen, die sich vor kurzem noch niemand hätte vorstellen können. Forscher entwickeln hochkomplexe integrierte Schaltungen, die die mobilen Endgeräte immer kleiner und doch gleichzeitig leistungsstärker und energieeffizienter machen. Die 5. Mobilfunkgeneration wird eine Vielzahl an Faktoren verzehnfachen: Kapazität, geringere Latenzzeit, Mobilität, Zuverlässigkeit und Verfügbarkeit. Für den Mobilfunk werden zurzeit nur Frequenzen unter 6 Gigahertz genutzt. Die Ressource „Frequenz“ ist aber knapp, wie die Versteigerung der UMTS-Frequenzen in Deutschland im Jahr 2000 gezeigt hat. Forscher sind daher bestrebt, höhere Frequenzen zu erschließen, in denen es reichlich Bandbreite gibt. Die Nutzung von Frequenzen im Millimeterwellenbereich, die für 5G, die Mobilfunkgeneration der Zukunft, geplant ist, stellt aber für die Forschung eine große Herausforderung dar. Wissenschaftler des Forschungsclusters Mobilkommunikation gehen sie mit modernsten mikroelektronischen Konzepten an – ebenso wie auch für komplexe energieeffiziente Funksysteme mit sehr vielen Antennen, die sogenannten massive MIMO (multiple-input/multiple output). Und im interdisziplinären Feld zwischen Kommunikationssystemen und Mikrotechnologien stellen Forscher der TU Ilmenau sogar bereits Überlegungen an, als Träger von Information nicht Funk, sondern Licht zu verwenden – Schlagwort: visible light communication, VLC. Neben der drahtlosen Kommunikation eröffnen Funkwellen auch vielfältige Anwendungen in der Sensorik und Navigation. Vor allem in der Fahrzeugtechnik werden Radarsensoren bereits breit eingesetzt. Funktechniken steuern Anwendungen und Prozesse in den verschiedensten Bereichen: Industrie, Landwirtschaft, Verkehr, Logistik, Sicherheit und Medizintechnik. Fortschritte in der Mobilfunkforschung generieren immer neue Innovationen – zu den bedeutendsten wird die Verbindung von Kommunikation und Radarsensorik zählen. Für so genannte kooperative Mobilitätsysteme haben Wissenschaftler der TU Ilmenau den Grundstein gelegt: In vielen Bereichen fanden ihre Forschungen in der internationalen Fachwelt große Beachtung, darunter räumlich verteilte Antennensysteme, intelligente Antennen und MIMO-Funksysteme für Kommunikation und Sensorik. die verschiedensten gesellschaftlichen Bereiche profitieren: Verkehr, Logistik, Industrie, Gesundheit und Freizeit, die wiederum vertikale Industrien und Märkte und entsprechende Geschäftsmodelle hervorbringen werden. Mobilkommunikation hilft uns, in Beruf und Freizeit informiert, sicher, gesund, effizient und angenehm leben zu können. Anwendungen und „Services“ erlauben moderne drahtlose Informationsübertragung in den verschiedensten Lebensbereichen: Zum Beispiel im Auto, nicht nur zum Telefonieren, zur Navigation oder für On-Board-Entertainment, sondern, durch automatischen Datenaustausch, auch zur Steigerung der Verkehrssicherheit und zur Verringerung von Verbrauch und Schadstoffemissionen. Drahtlose Informationsübertragung trägt auch dazu bei, das Leben älterer und behinderter Menschen zu verbessern. Und indem mobile Kommunikation einen „intelligenten“ Stromverbrauch ermöglicht – Stichwort: „smart grids“ –, hilft sie, die begrenzten Energieressourcen effektiver zu nutzen. Auch Kommunikationssysteme selbst werden intelligenter und organisieren ihre Funktionen in eigener Regie. „Kognitive“ Funksysteme passen sich automatisch ihrer sich ständig verändernden Umgebung an und nutzen die verfügbaren Funkressourcen effizient aus. Die Forscher betrachten Frequenzen – insbesondere angesichts des nach wie vor rasant steigenden Bedarfs an Datenvolumen – ähnlich wie


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