Page 28

BDR_2016_17_web

30 Die Forschungscluster der TU Ilmenau | Mobilkommunikation gen, die sich vor kurzem noch niemand hätte vorstellen können. Forscher entwickeln hochkomplexe integrierte Schaltungen, die die mobilen Endgeräte immer kleiner und doch gleichzeitig leistungs-stärker 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 sechs Gi-gahertz 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 die Mobilfunkge-neration der Zukunft 5G geplant ist, stellt aber für die Forschung eine große Herausforderung dar. Wissenschaftler der TU Ilmenau gehen sie mit modernsten mikroelektronischen Konzepten an – ebenso wie auch für komplexe energieeffiziente Funksysteme mit sehr vielen Antennen, die so genannte massive MIMO (Multiple- Input/Multiple Output). Neben der drahtlosen Kommunikation eröffnen Funkwellen auch vielfältige Anwendungen in der Sensorik und Navigation. Funktech-niken steuern Anwendungen und Prozesse in den verschiedensten Bereichen: Industrie, Landwirtschaft, Verkehr, Logistik, Sicherheit und Medizintechnik. Fortschritte in der Mobilfunkforschung ge-nerieren immer neue Innovationen – zu den bedeutendsten wird die Verbindung von Kommunikation und Radarsensorik zählen. Für sogenannte kooperative Mobilitätssysteme 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. Mobilkommunikation hilft uns, in Beruf und Freizeit sicher, gesund, effizient, informiert und komfortabel zu leben. 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-Entertain-ment, sondern, durch automatischen Datenaustausch, auch zur Stei-gerung der Verkehrssicherheit und zur Verringerung von Verbrauch und Schadstoffemissionen. Drahtlose Informationsübertragung trägt auch dazu bei, das Leben älterer und behinderter Menschen zu ver-bessern. 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 orga-nisieren 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 der TU Ilmenau betrachten Frequenzen – insbesondere angesichts des nach wie vor rasant steigenden Bedarfs an Daten-volumen – ähnlich wie Energie als kostbaren Rohstoff, dessen Nut-zung 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 je-derzeit 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 Forschungs-clusters Mobilkommunikation. Der Bedarf an Bandbreiten steigt weiter rapide – nicht zuletzt angesichts immer neuer Anwendun-


BDR_2016_17_web
To see the actual publication please follow the link above