SAFARI

Die Anforderungen zukünftiger Mobilfunknetze mit hohen Datenübertragungsraten und kurzen Verzögerungszeiten steigen kontinuierlich. In diesem Zusammenhang haben die Funktechnologie LTE ("Long-Term Evolution" der dritten Mobilfunkgeneration UMTS) bzw. deren Weiterentwicklung LTE-Advanced das Potenzial, sich als dominierende Lösungen sowohl für den Mobilfunk als auch für stationäre drahtlose Breitbandzugänge zum Internet der Zukunft zu etablieren. Eine wichtige Rolle hierbei werden Mobilfunkinfrastrukturen mit vergleichsweise kleinen Zellgrößen spielen. Diese in Abhängigkeit des Funkzellradius z.B. als Femtozellen oder Picozellen bezeichneten Infrastrukturen werden v.a. innerhalb von Gebäuden an Bedeutung zunehmen und drahtlose lokale Netze konventioneller Prägung (z.B. heutige WiFi-Systeme) in zunehmenden Maße verdrängen.

Das Verbundvorhaben SAFARI wird sich mit der hardware- und softwaretechnischen Erforschung des Konzepts von Femto- und Picozellen befassen. Ziel ist die Entwicklung einer programmierbaren und leistungsfähigen Hardwareplattform für die Signalverarbeitung und den Einsatz in zukünftigen LTE-Advanced Mobilfunknetzen. Der Implementierungsansatz soll flexibel und skalierbar ausgelegt sein, so dass er sehr unterschiedliche Funkzellradien unterstützt und die Nutzung fragmentierter Frequenzbänder sowie eine Kapazitätssteigerung durch Anwendung von Mehrantennenkonzepten ermöglicht.

Die für LTE-Advanced benötigte elektronische Signalverarbeitung in den Basisstationen ist äußerst komplex und erfordert eine signifikant erhöhte Rechenleistung auf der Hardwareseite im Vergleich zu UMTS oder LTE. Ein wichtiges Designziel in SAFARI ist daher die Verwendung von leistungsfähigen elektronischen Bauelementen für die digitale Signalverarbeitung. Diese zeichnen sich nicht nur durch eine beschleunigte Datenverarbeitung mit dem Ziel höherer Nutzerdatenraten aus, sondern auch durch eine signifikante Energieeffizienz. Die Leistungsaufnahme der innovativen Prozessoren, die in SAFARI zum Einsatz kommen sollen, wird um ca. 90% niedriger sein als die heute gängiger Bauelemente, was bei Tausenden von Infrastrukturknoten pro Netzbetreiber in zukünftigen LTE-Advanced Mobilfunknetzen beachtliche wirtschaftliche und ökologische Potenziale verspricht.