Shared UE-side Distributed Antenna System (SUDAS)

SUDAS ist eine Lösung für die verbesserte Mobilfunkabdeckung in Gebäuden. Die Technologie bietet zuverlässige Konnektivität und enormen Durchsatz, der flexibel auf die Datenratenanforderungen der Enduser zugeschnitten werden kann.

Eine SUDAS-Infrastruktur basiert auf vielen kostengünstigen und stromsparenden Relaisknoten, die in Innenraumumgebungen flexibel verteilt werden können (Shared UE-side Distributed Antenna Components, SUDACs). Diese SUDACs sind einfach zu installieren. Sie empfangen Signale von verschiedenen Basisstationen und leiten sie in einem Millimeterwellenband weiter (Relaying). Die Signale können dann von mobilen Endgeräten (UEs) innerhalb eines Gebäudes oder Fahrzeugs empfangen werden. Die Uplink-Kommunikation zurück zur Basisstation erfolgt auf gleiche Weise, nur in umgekehrter Richtung.

Durch die Kombination von Massive MIMO (Multiple Input Multiple Output) und mm-Wellen-Kommunikation fungiert SUDAS als Booster für den Mobilfunk und verbessert die Abdeckung innerhalb von Gebäuden. SUDAS könnte zukünftig eine wichtige Rolle auf dem Markt für 5G-Advanced- und 6G-Indoor-Kommunikationslösungen spielen, weil die Technologie einen generalisierbaren Lösungsansatz nutzt, der für alle Indoor- und sogar bestimmte Outdoor-Kommunikationsszenarien erhebliche Vorteile bietet. In Außenbereichen erweitert SUDAS die Reichweite von Mobilfunknetzen und ermöglicht es, Versorgungslücken zu schließen, ohne dass zusätzliche Basisstationen installiert werden müssen.

Die SUDAC-Knoten kommunizieren mit den Endgeräten bei hohen Frequenzen im Millimeterwellenbereich (FR2). Die Basisstationen im Freien dagegen senden ihre Signale im konventionellen Sub-6-GHz-Bereich (FR1) an die Relaisknoten. Sie basieren dabei auf Massive-MIMO-Technologie, sind also mit einer großen Anzahl von Antennen ausgestattet und ermöglichen damit ein umfangreiches räumliches Multiplexing. Anders sieht es auf der Empfangsseite aus: Abgesehen von den ohnehin schlechteren Empfangsbedingungen in Innenräumen, entwickeln sich die Endgeräte auch aufgrund ihrer begrenzten Anzahl an Antennen zum Flaschenhals in der Übertragungskette. SUDAS löst dieses Problem durch die virtuelle Erweiterung der Anzahl verteilter Antennen (SUDACs) auf der UE-Seite in kooperativer Weise, was als Virtual MIMO bezeichnet wird.

SUDAS kombiniert somit die Vorzüge von Massive MIMO auf Seite der Basisstationen und Virtual MIMO auf Seite der SUDACs, um ein großes räumliches Multiplexing in den FR1-Bändern in ein Frequenzmultiplexing in FR2-Bändern zu verwandeln. Je höher die Anzahl der installierten SUDACs, desto besser wird das Verhältnis bei der Raum-Frequenz-Umsetzung. Der Durchsatz auf der UE-Seite erhöht sich linear mit der Anzahl der SUDACs. Auf diese Weise kann der Durchsatz flexibel an die Datenratenanforderungen der Enduser angepasst werden.

Präsentation eines ersten Demonstrators im Testzentrum »5G Bavaria«