Kaum eine Technologie hat unseren Alltag in den letzten Jahrzehnten so drastisch verändert wie die Telekommunikation – und mit Sicherheit haben wir noch nicht die letzte Revolution in diesem Bereich erlebt.  Von den ersten Mobiltelefonen über die heutigen Smartphones bis hin zum "Internet of Things", in dem technische Geräte in Zukunft ganz autonom miteinander kommunizieren sollen, hat Prof. Markus Rupp vom Institute of Telecommunications der TU Wien wichtige Entwicklungen mitverfolgt und mitgeprägt. Seit Jänner 2016 ist er Dekan der Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik.

Störungen wegfiltern
Studiert hat Markus Rupp in Saarbrücken, seine Dissertation schrieb er dann an der TU Darmstadt. Damals entwickelte er gemeinsam mit seinem Doktorvater Eberhart Hänsler neue Methoden für das Filtern störender Echos. "Speziell bei Freisprechanlagen ist das ein Problem", erklärt Rupp. "Wenn das akustische Signal des Lautsprechers dann vom Mikrophon desselben Geräts aufgenommen wird, kann es zu einer Rückkoppelung kommen." Mit komplexen signaltheoretischen Ansätzen kann man Algorithmen entwickeln, die das Nutzsignal von störenden Reflexionen trennen.

1993 wechselte Markus Rupp dann als Postdoc an die Universität von Santa Barbara in Kalifornien. Auch dort beschäftigte sich Markus Rupp damit, die Qualität der Sprachübertragung zu verbessern. Er forschte an adaptiven Filtern, die sich den ständig wechselnden Bedingungen während eines Mobilfunkgesprächs anpassen und störende Geräusche aktiv unterdrücken. Dabei spielt nicht nur Elektrotechnik eine Rolle, auch Wissen über Akustik und andere physikalische Gebiete ist dabei unverzichtbar. "Genau in dieser Zeit änderte sich die Welt des Mobilfunks ganz dramatisch", sagt Rupp. Die ersten erschwinglichen, alltagstauglichen Handys kamen auf den Markt, flächendeckende Mobilfunknetze mussten aufgebaut und Übertragungsprotokolle festgelegt werden.

Von den Bell Labs an die TU Wien
1995 wechselte er von der Pazifik-Seite auf die Atlantik-Seite der USA und begann für das Bell Laboratories in Crawford Hill (New Jersey) zu arbeiten. Die Bell Labs sind private Einrichtungen, in denen industrienahe geforscht wird, die aber in ihrer Geschichte auch viele wichtige Erkenntnisse aus der Grundlagenforschung hervorgebracht haben. Markus Rupp beschäftigte sich dort mit der Frage, ob es für die Signalübertragung sinnvoll ist, mehrere Antennen parallel zu nutzen.

"Bis dahin dachte man, dass eine größere Anzahl von Antennen eher schädlich ist, wir konnten allerdings zeigen, dass man mit Vielfachantennen mehr Daten übertragen kann", sagt Markus Rupp. Er entwickelte damals mit seinem Team den ersten Vielfachantennen-Prototypen für UMTS, heute gehören MIMO-Systeme (multiple input, multiple output), bei denen sowohl zum Senden als auch zum Empfangen mehrere Antennen verwendet werden, längst zum Alltag.

Bei den Bell Labs in den Niederlanden arbeitete Markus Rupp dann an den ersten WIFI-Prototypen. "Damals war gerade erst SMS erfunden worden, doch für die Datenübertragung war dieses System viel zu ineffizient. Uns war daher klar, dass man in diesem Bereich etwas grundlegend Neues braucht", erzählt Rupp. Bald interessierte sich die Firma Apple für die neue Technologie, und so wurde WIFI rasch zum Welterfolg.

Im Jahr 2001 schließlich wurde Rupp dann an die TU Wien berufen. "Der Freiraum in der Forschung ist an einer Universität doch größer", meint er. "Eine Institution wie Bell ist natürlich von wirtschaftlichem Erfolg getrieben, das bedeutet, dass auch große Projekte manchmal gestoppt werden müssen, wenn sie nicht ausreichend lukrativ erscheinen – selbst wenn sie wissenschaftlich vielversprechend sind." An der TU Wien eröffnete er ein Christian-Doppler-Labor und führt bis heute mit seinem großen Team sowohl verschiedenartige Messungen durch als auch theoretische Forschungsarbeiten.

Mehrfachantennensysteme sind auch heute noch ein wichtiges Forschungsthema für Rupps Arbeitsgruppe, außerdem beschäftigt er sich derzeit mit der Frage, wie Kommunikation bei schneller Bewegung am besten funktionieren kann – etwa das Telefonieren im Zug oder im Flugzeug.

Das Internet von morgen
"Immer wieder gibt es neue Anwendungsideen für Mobilfunkgeräte, und somit ändern sich auch die technischen Anforderungen an die Netze und Übertragungsprotokolle", sagt Markus Rupp. Ursprünglich war das Mobilfunknetz ganz auf Sprachübertragung ausgerichtet. Heute schauen wir uns am Handy Videos an, wir wollen also großer Datenmengen aus dem Internet möglichst rasch abrufen können. In Zukunft wird allerdings an einem großen Teil der Telekommunikations-Verbindungen gar kein Mensch mehr beteiligt sein. Wir werden es mit einem Internet of Things zu tun haben, in dem Maschinen automatisch miteinander kommunizieren. Die Anzahl an Verbindungen wird massiv steigen, doch oft werden nur relativ kleine Datenmengen ausgetauscht werden, etwa wenn eine Maschine in der Fabrik einen bestimmten Produktcode übermittelt. "Darauf ist unser derzeitiges Netz nicht vorbereitet, wir müssen erforschen, welche Technologie diesen neuen Anforderungen am besten gerecht wird", sagt Rupp.

Auch die Basisstationen, die uns heute mit Handysignalen versorgen, könnten in der heutigen Form bald der Vergangenheit angehören. "In Zukunft werden wir viel mehr über Glasfaserkabel kommunizieren. Man wird eigene Sender in den Wohnungen installieren, die direkt am Internetkabel hängen", meint Markus Rupp. Das wäre deutlich effizienter, weil man dann nicht mehr mit vergleichsweise hoher Energie die Signale durch dicke Wände ins Innere von Häusern schicken muss.

Der Ex-Dekan wird neuer Dekan
Kommunikation ist nicht nur das zentrale Thema in Markus Rupps Forschungsarbeit, sie spielt wohl auch in seiner neuen Aufgabe eine wichtige Rolle: Seit 1. Jänner 2016 ist Rupp Dekan der Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik und folgt in dieser Position Prof. Karl Unterrainer nach. Die Aufgabe ist für ihn nicht neu, in den Jahren 2005 bis 2007 war er bereits Dekan seiner Fakultät. Eine Notwendigkeit für dramatische Kursänderungen sieht Rupp nicht – die Fakultät ist gut aufgestellt, ist er überzeugt. Wünschen würde er sich eine weiter wachsende Anzahl an Studierenden: "Unsere Alumni kommen am Arbeitsmarkt gut unter, für uns und für die Wirtschaft wäre es sicher gut, wenn sich noch mehr junge Leute für ein Elektrotechnik-Studium entscheiden würden."