Massive-Mimo-Antennen im Indoor-Betrieb (Technik)
Massive-Mimo-Antennen gehört wegen Beamforming und anderen Vorzügen die Zukunft im Mobilfunk. Im Freien werden derartige Antennen seit der Einführung von 5G hierzulande im Frequenzband von 3,4 GHz bis 3,7 GHz genutzt. In Innenräumen aber könnte die starke Strahlbündelung der Antennen an den Expositionsgrenzwerten kratzen. Trotzdem werden Massive-Mimo-Antennen für den Indoor-Betrieb kommen. Wie soll das ohne Gesundheitsgefährdung funktionieren?
Des Rätsels Lösung hat drei Buchstaben und lautet "Das". Was Distributed Antenna Systems sind, darüber gibt dieses Posting Auskunft. Neu ist lediglich, die Idee von "Das" auch auf Massive-Mimo-Antennen anzuwenden, um die Exposition in Innenräumen auf unbedenklichem Niveau zu halten.
Wie die Schweizer Forschungsstiftung Strom und Mobilkommunikation (FSM) meldet, ist eine Forschergruppe mit einer Simulationsstudie der Frage nachgegangen, inwieweit Massive-Mimo-Antennen mit verteilter Platzierung in einer industriellen Innenraumumgebung (z.B. eine Fabrikhalle) die Exposition im Vergleich zu zentral gebündelt platzierten Massive-Mimo-Antennen reduzieren können. Die Autoren untersuchten die Downlink-Exposition bei einer Trägerfrequenz von 3,5 GHz. Die Ergebnisse passen damit ziemlich gut zu privaten 5G-Campusnetzen im Frequenzband 3,7 GHz bis 3,8 GHz, von denen es derzeit in Deutschland etwa 200 gibt.
Die Studie wurde am 1. Juni 2023 unter dem Titel "Numerical Assessment of Human EMF Exposure to Collocated and Distributed Massive MIMO Deployments in an Industrial Indoor Environment" in der Fachzeitschrift IEEE Transactions on Electromagnetic Compatibility kostepflichtig veröffentlicht. Gratis ist nur der Abstract, der jedoch über die wichtigsten Ergebnisse Auskunft gibt.
Es zeigte sich, dass die verteilte Aufstellung der Antennen (Das) zu einem weniger schwankenden und stabileren EMF-Hotspot um ein Endgerät führt mit einer höheren durchschnittlichen E-Feldstärke im Vergleich zur kollokierten (zentral gebündelten) Aufstellung. Darüber hinaus bewirkt die verteilte Aufstellung kompaktere Hot-Spots im Vergleich zur kollokierten Aufstellung, was wiederum zu einer mehr als zehnfachen Reduzierung der durchschnittlichen Exposition in einem Multiuser-Szenario führt.
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Jedes komplexe Problem hat eine Lösung, die einfach, naheliegend, plausibel – und falsch ist.
– Frei nach Henry Louis Mencken (1880–1956) –