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Logo VDE / DKE Jahresbericht 2014 Digitale Gesellschaft Wandel wird Standard

Kapazitätserweiterung für die drahtlose Kommunikation

Die vermehrte Anwendung smarter Technologien führt künftig zu einem steigenden Bedarf an drahtloser Kommunikation. Industrie 4.0, Smart Cities, Smart Home, RFID (en Radio Frequency Identification) und der ungebremste Einsatz von Smartphones zur mobilen Datenverarbeitung sind nur einige Beispiele dieser Anwendungen.

Funksysteme

Ein Datenvolumen für mobile Breitbandanwendungen, wie es für die nächsten Jahre prognostiziert wird, kann nicht ausschließlich durch ein neues Funkspektrum bereitgestellt werden. Neben einer Optimierung des bereits genutzten Spektrums und einer Identifizierung eines neuen Spektrums muss daher dafür gesorgt werden, dass die Mobilfunkstandards noch spektrumseffizienter gestaltet werden und insbesondere die Nutzung von optimierten Netzstrukturen ermöglichen. Hierzu zählen u. a. gemischte Zellstrukturen, massiver Einsatz von Kleinzellen, Trägerzusammenfassung und Multi-Standard-Basisstationen. Diese zusätzlichen Features werden auch neue Anforderungen an die Koexistenzbedingungen gegenüber benachbarten Funkdiensten stellen. Sie müssen bereits bei der Standardisierung berücksichtigt werden.

Mit rekonfugurierbaren Funksystemen lässt sich beispielsweise die Gesamtkapazität der gleichzeitig nutzbaren Frequenzressourcen erhöhen, indem diese z. B. bestimmte Funkdienste in bestimmten geografischen Gebieten nur temporär zugeordnet werden und damit die Auslastung der einzelnen Frequenzbereiche dynamisch ausgeglichen werden kann. Die hohe Qualität und Verfügbarkeit einzelner Funkdienste soll dadurch aber nicht eingeschränkt werden.

In diesem Zusammenhang kommt der Normung und Standardisierung Rekonfigurierbarer Funksysteme (en: Reconfigurable Radio Systems; RRS) eine Schlüsselrolle zu. RRS schließt das Software Defined Radio (SDR) und das Cognitive Radio (CR) mit ein. RRS erlauben unter geeigneten Voraussetzungen ein flexibles und dynamisches Frequenzmanagement in einer flexiblen Netzarchitektur.

Wichtige Voraussetzungen sind dabei die zuverlässige Erkennung von lokal und temporär frei verfügbar gewordenen Frequenzbereichen (Sensing), die Nutzung von Standortdatenbanken zur Identifizierung von temporär nutzbaren „White Spaces“, die Analyse der Interferenzen und Wechselwirkungen verschiedener Technologien und Netze sowie die Optimierung der Bündelung von Funkressourcen. Mit einer Umsetzung der technischen und regulatorischen Anforderungen kann in der Praxis nicht nur ein erheblicher Beitrag zur Lösung des Problems „Frequenzknappheit“ geleistet, sondern eine bedeutende Weiterentwicklung der drahtlosen/mobilen Kommunikation erreicht werden.

Mit RRS sind so z. B. mögliche Synergien in der Spektrumsnutzung unterschiedlicher Funkdienste durch die Berücksichtigung der benötigten Spektrumszugriffsrechte und deren Koexistenzanforderungen technisch besser zu realisieren.

Die Beantwortung des themenbezogenen Normungsmandats der Europäischen Kommission an die Europäischen Normungsorganisationen (ESOs) ist hier von zentraler Bedeutung. Um mögliche Synergien zwischen verschiedenen Technologien nutzen, bestimmte Anforderungen, spätere Verantwortlichkeiten und Zuständigkeiten festlegen zu können, ist die ausreichende Bereitschaft zur Zusammenarbeit der verantwortlichen Anwenderorganisationen notwendig. Für die nationale Abstimmung und Koordination in Richtung europäischer Normung und Standardisierung unterhält die DKE den für deutsche Experten offenen Arbeitskreis „Rekonfugurierbare Funksysteme“, der von der Bundesnetzagentur geleitet wird.

Kontakt
Theis, Harald
+49 69 6308-283
harald.theis@vde.com