Interferenz als Rauschen

Erstellt von Lara Kris­tin Zei­tel | |   Aktuelle Meldungen

Ein­kaufs­pas­sa­gen, Cafés, öf­fent­li­che Tou­ris­ten­plät­ze –

in vie­len Städ­ten ist es be­reits fes­ter Be­stand­teil: öf­fent­li­ches, frei­zu­gäng­li­ches WLAN. Doch je mehr Nut­zer sich in ein Netz ein­wäh­len, desto mehr Stö­run­gen tre­ten auf. Es han­delt sich um so­ge­nann­te funk­tech­ni­sche Stö­run­gen, In­ter­fe­ren­zen ge­nannt. Ein ähn­li­ches Bei­spiel gilt für das Te­le­fo­nie­ren mit dem Mo­bil­te­le­fon. Sind die Ge­rä­te zu weit von der Ba­sis­sta­ti­on, kann es zu Aus­fäl­len kom­men. Be­fin­den sich meh­re­re Mo­bil­te­le­fo­ne von un­ter­schied­li­chen Mo­bil­funk­an­bie­tern am sel­ben Ort, kön­nen eben­falls Stö­run­gen auf­tre­ten, in die­sem Fall kommt es zu In­ter­fe­ren­zen. Doch wie geht man mit die­sen In­ter­fe­ren­zen um?

Hin­sicht­lich der Ent­wick­lung draht­lo­ser Kom­mu­ni­ka­ti­ons­sys­te­me, un­ter­sucht der Lehr­stuhl Di­gi­ta­le Kom­mu­ni­ka­ti­ons­sys­te­me von Prof. Dr. Aydin Sez­gin in­for­ma­ti­ons­theo­re­ti­sche Me­tho­den und Kon­zep­te, die sich lang­fris­tig durch­set­zen. Das Pro­blem? Da die Kom­ple­xi­tät bei der Ge­stal­tung und Kos­ten­auf­wen­dung der Kom­mu­ni­ka­ti­ons­sys­te­me eine über­ge­ord­ne­te Rolle spielt, wer­den in der Pra­xis oft ein­fa­che Stra­te­gi­en be­vor­zugt. Da­durch be­steht je­doch oft eine große Dis­kre­panz zwi­schen dem was prak­tisch an­ge­wandt wird (also wirt­schaft­li­che Ef­fi­zi­enz be­deu­tet) und dem tat­säch­li­chen Op­ti­mal-Zu­stand. Prof. Dr. Sez­gin und sein Team haben daher ihre Per­spek­ti­ve ge­än­dert und sich die Frage ge­stellt, unter wel­chen Kon­di­tio­nen die Fak­to­ren Kos­ten und Me­tho­dik theo­re­tisch op­ti­mal wären, statt nur ef­fi­zi­ent. Ge­mein­sam wur­den so Kri­te­ri­en her­ge­lei­tet, die einen Op­ti­mal-Zu­stand si­mu­lie­ren immer mit der Fra­ge­stel­lung: Wann ist ein op­ti­ma­les Netz für den Nut­zer ge­ge­ben? Dabei ist die Si­gnal­qua­li­tät nur eines von vie­len Pa­ra­me­tern, die in Be­tracht ge­zo­gen wer­den. „Die An­zahl der Pa­ra­me­ter hängt von der An­zahl der Teil­neh­mer ab“, er­klärt Prof. Aydin Sez­gin. „Der An­stieg der bei­den zu­ein­an­der ver­hält sich li­ne­ar.“

Um die Aus­wir­kun­gen funk­tech­ni­scher Stö­run­gen zu er­mit­teln, prü­fen sie die To­po­lo­gi­en all­ge­mei­ner Netze wie z.B. zel­lu­la­re Sys­te­me und X Netz­wer­ke und be­stim­men ap­pro­xi­ma­tiv den Op­ti­mal-Zu­stand um die In­ter­fe­renz als rau­sch­ar­ti­ge Stö­rung ein­zu­ord­nen (TIN = trea­ting in­ter­fe­rence as noise). Im Ver­gleich zu an­de­ren Me­tho­den braucht somit die In­ter­fe­renz, die als Rau­schen ein­ge­ord­net wird, ein Mi­ni­mum an Ko­or­di­na­ti­on und daher ist die Me­tho­de nicht nur ef­fi­zi­ent, son­dern eben­so ro­bust. Für den Mo­bil­funk­an­bie­ter er­gibt sich ein wei­te­rer Vor­teil: Die ihm zur Ver­fü­gung ste­hen­den Res­sour­cen wie Fre­quenz­spek­tren und Ba­sis­sta­tio­nen kön­nen sinn­vol­ler und ge­ziel­ter ein­ge­setzt wer­den. Letzt­end­lich pro­fi­tiert auch der Nut­zer, denn die Bat­te­rie­leis­tung kann ein­ge­spart und die On­line­zeit er­höht wer­den.