Optimierter 5G-Netzwerktransfer durch Reconfigurable Intelligent Surfaces

Weniger Antennen Reconfigurable Intelligent Surfaces im Einsatz bei 5G

02.12.2024 Von Dipl.-Ing. (FH) Hendrik Härter 1 min Lesedauer

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Greenwave Systems

ODU GmbH & Co. KG

MES Electronic Connect GmbH & Co. KG

Keysight Technologies Deutschland GmbH

Millimeterwellen sind empfindlich gegenüber Störungen oder dichter Bebauung. Um die Signale ohne viele Antennen zu übertragen, kommen Reconfigurable Intelligent Surfaces zum Einsatz. Dieses Metamaterial macht zusätzliche Antennen für 5G überflüssig.

Spezielle Oberflächenmaterialien, so genannte Reconfigurable Intelligent Surfaces (RIS), verbessern die Ausbreitung von Funksignalen und machen Antennen überflüssig.(Bild: Greenerwave) — Spezielle Oberflächenmaterialien, so genannte Reconfigurable Intelligent Surfaces (RIS), verbessern die Ausbreitung von Funksignalen und machen Antennen überflüssig.
(Bild: Greenerwave)

Je höher die Frequenzen, die zur Kommunikation genutzt werden, desto störanfälliger sind sie. Das ist besonders in Gebäuden oder Industrieanlagen mit hoher EMV der Fall. Ein Beispiel sind 5G-Netze mit Frequenzen wie 28 GHz, den sogenannten Millimeterwellen. Diese Frequenzen bieten hohe Bandbreiten, allerdings auf Kosten der Reichweite und der Durchdringung.

Eine Möglichkeit, Signale sicher und störungsfrei zu übertragen, bieten Reconfigurable Intelligent Surfaces (RIS). Dabei handelt es sich um passive planare Arrays aus vielen Elementen, die die Ausbreitung von Funksignalen steuern und verbessern. So kann beispielsweise die Datenrate in schlecht versorgten Gebieten verdoppelt werden, was die Effizienz und Leistungsfähigkeit von 5G-Netzen deutlich erhöht.

Elektromagnetische Wellen präzise steuern

Die passiven Repeater (RIS-Materiali) von Greenerwave benötigen weder zusätzliche Energiequellen noch aktive Verstärker. Dadurch wird der Energieverbrauch im Vergleich zu herkömmlichen Antennennetzen halbiert. (Bild: Greenerwave) — Die passiven Repeater (RIS-Materiali) von Greenerwave benötigen weder zusätzliche Energiequellen noch aktive Verstärker. Dadurch wird der Energieverbrauch im Vergleich zu herkömmlichen Antennennetzen halbiert.
(Bild: Greenerwave)

Das französische Deeptech-Startup Greenerwave hat sich auf die Entwicklung von RIS-Material spezialisiert. Es bietet seine RIS 2.0-Technologie auch für Forschungszwecke an, um die Entwicklung neuer Telekommunikationslösungen voranzutreiben. Durch die Unterstützung von Frequenzen von FR1 bis FR3 bieten die RIS-Schnittstellen neue Möglichkeiten für Experimente Rund um die drahtlose Kommunikation. In einem Pilotprojekt wurden die RIS-Schnittstellen erfolgreich in das 5G-Testnetz von Orange integriert.

Am SNCF-Bahnhof in Rennes konnte mit RIS gezeigt werden, wie Versorgungslücken bei 27 GHz (Millimeterwellen) ohne zusätzliche Antennen effektiv geschlossen werden können.

Insbesondere in städtischen und dicht bebauten Gebieten führt das zu Lücken in der Netzabdeckung. Die RIS-Technologie von Greenerwaves nutzt als Oberfläche Metamaterial, um elektromagnetische Wellen präzise zu steuern, so dass Signale gezielt zu Geräten geleitet werden können.

Laut Geoffroy Lerosey, CEO und Mitgründer von Greenerwave, bestätigt den Einsatz des transformativen Potenzials der RIS-Technik: „Ohne zusätzliche Antennen können Betreiber ihre Netzabdeckung effizient optimieren. Dank unserer Entwicklung lassen sich Infrastrukturkosten sowie der CO₂-Fußabdruck senken.“ (heh)

Die vom französischen Unternehmen Greenerwave entwickelte RIS-Technik der 2. Generation soll vor allem für Forschungslabors eingesetzt werden. (Bild: Greenerwave)

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Stand: 08.12.2025

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