Interferenz als Rauschen

03.04.2018 - Lara Kristin Zeitel

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.