Forscher steigern WLAN-Geschwindigkeit um das Vierfache

Forscher der Eidgenössischen Technischen Hochschule (ETH) Zürich haben mit einer MIMO ("Multiple Input Multiple Output") genannten Technik die Geschwindigkeit von drahtlosen Netzwerken gesteigert. Die neue Technik ist auch für andere drahtlose Netzwerke anwendbar.

"Der Kernerfolg ist, dass wir mit vier Antennen die verfügbare Bandbreite vierfach nutzen können", erklärt Norbert Felber vom Institut für Integrierte Systeme der ETH Zürich. Für derzeit gängige WLAN-Netzwerke mit Übertragungsraten von 54 Megabit pro Sekunde (Mbps) werden so 216 Mbps erreicht. Die Forscher der ETH-Zürich haben jetzt praktisch gezeigt, dass die Technik auch in Netzwerken mit mehreren Nutzern funktioniert. Sie soll integraler Bestandteil künftiger Standards werden.

Schon vor über drei Jahren konnten ETH-Forscher zeigen, dass die MIMO-Übertragung von einem Sender zu einem Empfänger funktioniert. Jetzt ist der Nachweis der Praxistauglichkeit in komplexeren Netzen mit mehreren Nutzern gelungen. "Für die aktuelle Demonstration hatten wir drei Stationen. Eine Vorführung mit einer Basisstation und fünf Nutzern ist bis Ende 2008 geplant", so Felber. Der Umfang der Versuche werde dabei primär durch die im Projekt verfügbaren Ressourcen beschränkt, theoretisch sollte die MIMO-Technik in beliebig großen Netzwerken funktionieren. Ein wesentlicher Entwicklungsfaktor dabei waren Verfahren zur effizienten Dekodierung der mit der MIMO-Technik übertragenen Signale, um entsprechende Chips für die Antennensysteme praxistauglich zu miniaturisieren.

Grundlage für die Demonstration war der gängige WLAN-Standard 802.11g, wo die erweiterte Technik mit vier Antennen eine Bandbreite von 216 Mbps erlaubt. Entsprechende Komponenten könnten problemlos in handelsübliche Laptops und WLAN-Stationen eingebaut werden, heißt es von der ETH Zürich. Doch ist die MIMO-Technik nicht auf einen erweiterten 802.11g-Standard beschränkt, betont Felber. Sie kann auch auf andere drahtlose Übertragungstechniken und WLAN-Standards umgelegt werden. Dazu zählt auch der in Entwicklung befindliche IEEE-Standard 802.11n, designierter Nachfolger von 802.11g. "Neben dem endgültigen 802.11n-Standard werden auch 802.16e, 802.20, 3GPP und UMTS-LTE MIMO enthalten", erklärt Felber.

Die Entwicklung für den zukünftigen Standard ist ein Ziel der Forschungsarbeit, so der Wissenschaftler. Mit Helmut Bölcskei vom Institut für Kommunikationstechnik der ETH Zürich arbeitet Felber im Rahmen des europäischen Forschungsprojektes 'MASCOT' (Multiple-Access Space-Time Coding Testbed) mit anderen europäischen Forschungseinrichtungen an der Kapazitätssteigerung von Funknetzwerken der dritten und vierten Generation.