SiemensMania.cz

busch · Posted: Sat Jan 08, 2005 12:01 pm Post subject: Siemens: 1 Gb/s v mobilní síti

Rychlostní rekord v mobilní komunikaci: Bezdrátový přenos jednoho gigabitu za sekundu

Výzkumné laboratoře společnosti Siemens, divize Komunikace, dosáhly světového rekordu. Vůbec poprvé došlo k mobilnímu přenosu dat v reálném čase rychlostí jednoho gigabitu za sekundu (Gbit/s), což se rovná jednomu tisíci megabitů za sekundu (Mbit/s). Pro srovnání, sítě WLAN v současné době umožňují nejrychlejší bezdrátové přenosy dat do mobilních zařízení o rychlostech kolem 50 MBit/s. Této rekordně vysoké rychlosti dosáhl Siemens kombinací tzv. inteligentního anténového systému, sestávajícího ze tří vysílajících a čtyř přijímajících antén, a technologie ortogonálního frekvenčního multiplexu (OFDM). Tyto technologie, které dokáží obzvlášť účinně využívat frekvenčního pásma, jsou odborníky považovány za vysoce slibné moduly mobilní komunikace v další generaci po W-CDMA.

V době, kdy bude nastupovat další generace mobilních komunikací, což se přepokládá v roce 2015, se potřeba přenosových kapacit pro hlas, data, obrázky a multimedia podle konzervativních odhadů zdesetinásobí. "Mobilní komunikační systémy budoucnosti budou muset daného frekvenčního pásma využívat s maximální efektivitou a nejnižší možnou energetickou spotřebou," uvedl Christoph Caselitz, prezident divize mobilních sítí společnosti Siemens, divize Komunikace. "Prostřednictvím našeho experimentálního systému jsme schopni demonstrovat, jak výkonné mohou být inteligentní antény v kombinaci s OFDM. Tímto jsme vytvořili významný modul budoucích mobilních komunikačních systémů."
Odborníci označují inteligentní anténové systémy jako "víceanténové systémy" či systémy "MIMO" (Multiple Input, Multiple Output). Tyto systémy jsou založeny na tom, že více antén současně vysílá různé datové toky prostřednictvím téhož radiového kanálu a frekvenčního pásma. Technologii lze přirovnat k místnosti, ve které více skupin lidí současně konverzuje jak v rámci své skupiny, tak se členy ostatních skupin, aniž by se vzájemně rušili. Na rozdíl od tradičních samostatných antén, které vysílají každá na jiné frekvenci, metoda MIMO umožňuje násobení přenosových rychlostí díky výrazně efektivnějšímu využití zdrojů nákladného přenosového pásma.

Jedním z důvodů, proč nejsou víceanténové systémy v současné době využívány, je požadavek velmi vysokého výpočetního výkonu na straně přijímacího zařízení. Je to z toho důvodu, že informace, které jsou simultánně vysílány a přijímány více anténami, je třeba na straně přijímacího zařízení v reálném čase rekonstruovat. Tento požadavek přesahuje možnosti čipů, běžně používaných v současných mobilních komunikačních zařízeních. Výzkumní experti společnosti Siemens tuto překážku překonali pomocí nových a optimalizujících algoritmů zpracování signálu, které lze efektivně implementovat v současných hardwarových modulech.

Uvedený zkušební systém pracuje v pásmu 5 GHz o šířce 100 MHz. Použitá přenosová metoda ortogonálního frekvenčního multiplexu (OFDM) chrání signály před většinou typů interference, jakou jsou echa způsobená odrazy signálů od budov. Tato metoda, která je známa již dlouho a je považována za vysoce slibnou přenosovou technologii pro mobilní komunikační systémy budoucnosti, je již dnes využívána v sítích WLAN, stejně jako v přenosech digitální televize (DVB) a digitálního rádia (DAB).

Výzkumný tým společnosti Siemens již pracuje na dalším zvyšování přenosových rychlostí a mobility zařízení vybavených více anténami.
Siemens vyvinul svůj experimentální gigabitový přenosový systém, který bude veřejnosti poprvé představen v rámci 3GSM World Congress 2005 ve francouzském Cannes, ve spolupráci s Fraunhofer Institute for Telecommunications (Institut Heinricha Hertze) a Institutem aplikované technologie rádiových systémů.