Neue Prüfverfahren für 5G-Technik

Im Rahmen des RWTH-Profilbereiches ,,Information & Communication Technologies" werden Forschungen zur Abschätzung der Immissionen durch neue Mobilfunktechnologien durchgeführt. Das Projekt ist ein Thema des in diesem Wintersemester erscheinenden Forschungsmagazins ,,RWTH THEMEN".

 

Das mobile Internet auf dem Smartphone gehört seit einigen Jahren zum Alltag vieler Menschen. Die Möglichkeit, Multimediainhalte auch unterwegs in hoher Qualität und Geschwindigkeit abrufen zu können, ist mehr und mehr zur Selbstverständlichkeit geworden. Dem dadurch stetig wachsenden Bedarf nach höheren Datenübertragungsraten begegnen die Mobilfunknetzbetreiber durch den Ausbau ihrer Netze und der Einführung neuer Mobilfunkstandards. Die Einhaltung der Immissionsschutzgrenzwerte für hochfrequente elektromagnetische Felder hat hierbei eine entscheidende Bedeutung. Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Instituts für Hochfrequenztechnik der RWTH Aachen forschen zur Erfassung und Abschätzung der Immission durch neue Mobilfunktechnologien. Im Zentrum steht die Verträglichkeit von Immissionen elektromagnetischer Felder mit der Umwelt und insbesondere Menschen. So wurden Untersuchungen an Small Cells vorgenommen, welche in Bereichen mit hohem Nutzeraufkommen für zusätzliche Datenübertragungskapazitäten sorgen. Auch wurden Immissionshöhen bei der Indoor-Versorgung mit Mobilfunk bestimmt, wie sie in Bürogebäuden und Flughäfen anzutreffen ist. Aktuell steht der Ausbau der neuen 5G-Technik im Mittelpunkt.

Der Mobilfunknutzer im Scheinwerferlicht

5G stellt in vielerlei Hinsicht neue Ansprüche an die Immissionsmessung. Eine der neuen technischen Möglichkeiten ist der Einsatz von Massive MIMO. MIMO steht für Multiple Input Multiple Output. Hiermit lassen sich Signale stark gebündelt in sogenannten Beams abstrahlen. Den Unterschied zur herkömmlichen Versorgung einer Funkzelle macht ein Vergleich deutlich: Eine Bühne kann als Ganzes durch einen breit strahlenden Scheinwerfer erhellt werden. Allerdings ist es auch möglich, einen schmalen helleren Lichtkegel auf eine Person auf der Bühne zu richten und diese zu verfolgen. Genau das passiert auch bei Massive MIMO mit dem Funksignal: Es wird in Richtung eines zu versorgenden Endgeräts in einem Beam gebündelt und lässt sich schwenken. Auf diese Weise können Nutzer bis zum Rand der Funkzelle mit hohen Signalstärken versorgt und gleichzeitig die Störung anderer Nutzer reduziert werden. Dadurch lässt sich der Datendurchsatz erheblich steigern. Die Bestimmung der maximal möglichen Immission durch alle möglichen Beam-Konfigurationen stellt die Immissionsmesstechnik jedoch zusammen mit weiteren Neuerungen in 5G vor erhebliche Herausforderungen. Im Rahmen eines durch das Bundesamt für Strahlenschutz geförderten Projekts wird an der Entwicklung eines geeigneten Verfahrens zur Erfassung der Maximalimmission unter diesen neuen Bedingungen geforscht.

Veröffentlichung im Magazin ,,RWTH-THEMEN"

Über dieses Projekt und weitere Forschungsschwerpunkte der Aachener Exzellenz-Uni wird die kommende Ausgabe der ,,RWTH THEMEN" berichten. Autorinnen und Autoren sind wissenschaftliche Angehörige aus vielen Disziplinen der RWTH, Herausgeber ist der Profilbereich ,,Information & Communication Technologies" - kurz ICT - mit Sprecher Universitätsprofessor Joost-Pieter Katoen. In dem Profilbereich steht die Informationstechnologie im Vordergrund, die Anwendung von Computern, eingebetteten und steuernden Geräten sowie menschlicher und computergestützter Informationsverarbeitung. Dabei wird stets die Kommunikationstechnologie im umfassenden Sinne genutzt. Coronabedingt kann die Ausgabe in den nächsten Wochen zunächst erst online erscheinen, es folgt dann die Veröffentlichung als Print-Publikation. Interessierte können sich bereits jetzt für die kostenlose Zusendung der Druckausgabe unter pressestelle@rwth-aachen.de vormerken lassen.


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