Weniger Störgeräusche am Handy durch intelligente Antennen

Wien - Herkömmliche Mobilfunk-Masten senden entweder rundum oder bestenfalls auf einen Winkel von 120 Grad beschränkt - obwohl für die Kommunikation mit einem Handy-User ein Bruchteil davon reichen würde. Durch die Entwicklung von intelligenten Antennen soll der Sendebereich wesentlich eingeschränkt und dadurch gleichzeitig die Kapazität einer einzelnen Sendestation verdoppelt werden, berichtet der Newsletter der Technischen Universität (TU) Wien in seiner jüngsten Ausgabe. Die Wissenschafter des Instituts für Nachrichtentechnik und Hochfrequenztechnik der TU Wien nutzen für ihre Entwicklungen auf diesem Gebiet die Tatsache, dass zwei gleichzeitig an einem Empfänger einlangende Wellen einander einerseits verstärken, andererseits aufheben können. Sind die Wellentäler und -berge synchron, verstärkt sich das Signal, sind sie gegenläufig, löschen sie im Extremfall einander völlig aus. Zuerst muss die intelligente Antenne einmal feststellen, woher das Signal kommt, wo also der Handy-User lokalisiert ist. Auch das wird von der digitalen Signalverarbeitung über die Welleneigenschaften der Funksignale bewerkstelligt. Mehrere zündholzschachtelgroße Antennen sind dazu im Abstand weniger Zentimeter auf einer Linie angeordnet. Winkel aus der Zeitverzögerung berechnet Befindet sich der Sender senkrecht dazu, treffen die Signale bei allen Elementen zur gleichen Zeit ein. Sendet das Handy aber aus schräger Richtung, so gibt es eine Zeitverzögerung. Auf einer Strecke von 30 Zentimetern entsteht so eine Differenz von rund einer Nano-Sekunde, einer milliardstel Sekunde. Die digitale Signalverarbeitung der Antenne errechnet daraus auf ein Grad genau die Richtung des Senders. Nun stellt der Computer die Elektronik der Antenne so ein, dass die Wellen aus genau der festgestellten Richtung einander verstärken. Signale auf dem gleichen Frequenzband, aber aus einer anderen Richtung, heben einander mehr oder weniger auf, werden jedenfalls deutlich abgeschwächt. Mit dem gleichen elektronischen Trick werden die Signale modifiziert, die von der Sendestation abgehen; nur in Richtung des lokalisierten Empfängers erreichen die Wellen die volle Leistung. Störungsquelle reduziert Durch den elektronischen Richtfunk wird noch eine weitere Störungsquelle, nämlich die der Mehrwegeausbreitung, reduziert. Denn Funkwellen breiten sich in der Stadt nicht nur geradlinig aus, sie werden etwa an Gebäuden mehrfach reflektiert, was vor allem beim Telefonieren in überlasteten Netzen zu unangenehmen Geräuschen und Halleffekten führen kann. Hat sich die digitale Signalverarbeitung auf die Richtung des Telefonierers erst einmal "eingehört" (in weniger als einer Millisekunde), werden reflektierte Signale ausgefiltert. Noch ist die neue Technik im Vergleich zu den herkömmlichen Anlagen relativ teuer, aber spätestens mit der Einführung des neuen, leistungsfähigeren UMTS-Standard werden adaptive Antennen unumgänglich, ist Bonek überzeugt. Die Entwicklung der adaptiven Antennen wird mit Unterstützung des Fonds zur Förderung der wissenschaftlichen Forschung (FWF) und der mobilkom austria vorangetrieben. (APA)