Frank Winkler

Frank Winkler erforscht drahtlose Hochleistungskommunikation für 5G- und zukünftige Mobilfunknetze, insbesondere durch optimierte MIMO-Antennensysteme (Multiple-Input-Multiple-Output) mit hochauflösenden 3D-Topologien. Sein aktueller Fokus liegt auf der Steigerung der spektralen Effizienz und gleichzeitigen Reduktion von Energieverbrauch und Latenz in dicht vernetzten Funkinfrastrukturen. Die Arbeiten adressieren konkrete Herausforderungen beim Front- und Backhaul-Betrieb (Verbindungen zwischen Basisstationen und Netzwerk-Zentren) und ermöglichen skalierbare, kompakte Funkknoten für Mobilfunkbetreiber und Netzwerk-Infrastruktur-Anbieter. Die Ergebnisse sind relevant für Telekommunikations-, Netzwerk- und Halbleiterindustrie.

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• Maximale spektrale Effizienz durch parallelisierte Multiple-Input-Multiple-Output-Übertragung (MIMO) mittels hochauflösender 3D-Antennentopologien, Zweite Phase

  Quelle ↗

  Der rapide Anstieg des mobilen Datenverkehrs und die damit verbundene Verdichtung des Netzes erfordern in Zukunft skalierbare und flexible drahtlose Knotenpunkte mit günstigen Formfaktoren für das Front-/Backhauling, um hohe Datenraten, geringe Latenzzeiten und Energieverbräuche, welche in der 5.Generation (5G) des Netzes notwendig sind, zu erreichen. Die erste Phase des Forschungsprojektes maximumMIMO ist auf den Entwurf von mmWave LoS MIMO Systemen mit hohem Durchsatz, erzielt durch hoch parallelisierte Systemarchitekturen und Antennenanordnungen mit vielen Elementen, fokussiert. Ein hierarchisches MIMO Transceiver Konzept basierend auf räumlichen Multiplex- und Beamforming-Gewinnen wurde entwickelt und die optimalen Antennenanordnungen wurden für deterministische LoS Kanäle bestimmt. Diese Untersuchungen haben gezeigt, dass die vorgestellten drahtlosen Punkt-zu-Punkt Verbindungen Durchsatzraten von 100 Gb/s und mehr mit hoher Energieeffizienz erreichen. Um noch höhere Raten zu erreichen und um mehrere Endpunkte in einem Backhaul Netzwerk zu unterstützen ist es erforderlich 3D-MIMO Systeme für Mehrwege- und Mehrdirektionale-Szenarien zu entwickeln. Verschiedene Forschungsherausforderungen für diese Systeme können als logische Erweiterung der Arbeit aus der ersten Phase betrachtet werden. In der zweiten Phase von maximumMIMO werden zwei Hauptrichtungen verfolgt. Zum einen mmWave 3D MIMO mit Mehrwegeausbreitung und Punkt-zu-Mehrpunkt Kommunikation, und zum anderen mmWave LoS MIMO für höheren Durchsatz und höhere Effizienz. Die angestrebten Systemparameter für die zweite Phase decken sich weitgehend mit den definierten Kennzahlen (KPI) der europäischen 5G Netzwerkinitiative. Im Gegensatz zur ersten Projektphase, die auf optimal angeordnete Antennen für Punkt-zu-Punkt Verbindungen konzentriert war, wird sich die zweite Phase auf mmWave Kommunikation mit mehreren deterministischen Pfaden fokussieren, welche zusätzlich mehrere Endpunkte aus verschiedenen Richtungen mit einer 3D MIMO Anordnung unterstützt. Die Forschungsthemen umfassen: Rekonfigurierbare 3D MIMO Anordnungen, Transceiver mit hybrider Signalverarbeitung von niedriger Komplexität, breitbandige Kanalschätzung, Entzerrung und Kanalcharakterisierung im mmWave Band, Synchronisation und RF Imperfektionskompensation, grobe Quantisierung und niedriger Energieverbrauch, Nutzerdetektion und Schedulling mit adaptivem Beamforming, und Mehrnutzer 3D MIMO Basisbandarchitekturen für hohe Bandbreiten und niedrige Latenzzeiten. Die Verifizierung der erarbeiteten Lösungen wird mit einem MIMO Demonstrator in einer realitätsnahen Anwendungsumgebung erfolgen. Die 2. Phase des Projekts maximumMIMO adressiert mehrere der Forschungsziele des DFG Schwerpunktprogramms SPP1655: Systemarchitekturen für Durchsatzraten von 100 Gb/s und mehr, hybride Signalverarbeitung für hohe Energieeffizienz mit niedriger Komplexität, Basisbandverarbeitung für hohe Bandbreiten und gemeinsame PHY/MAC Protokollentwicklung.

• Novel, improved grading system(s) for IDH-mutant astrocytic gliomas

  2018

  Acta Neuropathologica · DOI

• Glioblastomas with primitive neuronal component harbor a distinct methylation and copy-number profile with inactivation of TP53, PTEN, and RB1

  2021

  Acta Neuropathologica · DOI

  Glioblastoma IDH-wildtype presents with a wide histological spectrum. Some features are so distinctive that they are considered as separate histological variants or patterns for the purpose of classification. However, these usually lack defined (epi-)genetic alterations or profiles correlating with this histology. Here, we describe a molecular subtype with overlap to the unique histological pattern of glioblastoma with primitive neuronal component. Our cohort consists of 63 IDH-wildtype glioblastomas that harbor a characteristic DNA methylation profile. Median age at diagnosis was 59.5 years. Copy-number variations and genetic sequencing revealed frequent alterations in TP53, RB1 and PTEN, with fewer gains of chromosome 7 and homozygous CDKN2A/B deletions than usually described for IDH-wildtype glioblastoma. Gains of chromosome 1 were detected in more than half of the cases. A poorly differentiated phenotype with frequent absence of GFAP expression, high proliferation index and strong staining for p53 and TTF1 often caused misleading histological classification as carcinoma metastasis or primitive neuroectodermal tumor. Clinically, many patients presented with leptomeningeal dissemination and spinal metastasis. Outcome was poor with a median overall survival of only 12 months. Overall, we describe a new molecular subtype of IDH-wildtype glioblastoma with a distinct histological appearance and genetic signature.