Überblick

Der wachsende Bedarf an drahtlosen Kommunikationssystemen mit Übertragungsraten von mehreren Gigabit pro Sekunde für Anwendungen im Bereich der Business-Kommunikation, der Bildübertragung im medizinischen Bereich und der Automobilkommunikation stellt eine große technische Herausforderung dar. Sie kann nur durch Steigerung der spektralen Effizienz der Übertragungsverfahren oder durch Erschließung von bisher für die Mobilkommunikation ungenutzten Frequenzressourcen im Millimeterwellenbereich bewältigt werden. Gegenwärtig wird die Nutzung des 60 GHz-Bandes für breitbandige Anwendungen rege diskutiert. Beispiele hierfür sind das Gigabit-WLAN und der drahtlose Multimedia-Zugriff. Die Übertragung eines hochwertigen Tomogramms vom Aufnahmegerät zum verarbeitenden Computer mit Datenraten von 5 Gigabit pro Sekunde dauert beispielsweise lediglich wenige Sekunden. Weitere Anwendungen sind im Bereich der Business-Kommunikation und der Automobil-Kommunikation zu finden. Solche Anwendungen besitzen ein beträchtliches Marktpotenzial, erfordern jedoch auch erhebliche Forschungsaktivitäten.

Eine Reihe von Entwicklungen erregten unlängst ein großes Interesse an der Millimeterwellen-Kommunikation. Zunächst stellte die FCC 7 GHz Bandbreite im 60-GHz-ISM-Band für die lizenzfreie Funkübertragung zur Verfügung. Nie zuvor wurde eine derart große Bandbreite für die Drahtloskommunikation ausgewiesen. Dieses erlaubt Datenübertragungsraten von mehreren Gigabit/s.

Zweitens wird gerade ein Standard für die Millimeterwellen-Kommunikation innerhalb der Task Group IEEE 802.15.3c ausgearbeitet. Er wird voraussichtlich 2008 verabschiedet werden und PHY- sowie MAC-Schicht für hochratige Systeme im 60-GHz-Band spezifizieren.

Drittens ermöglichen technische Entwicklungen, wie die Realisierung von 60-GHz-Transceiver-Schaltkreisen in kostengünstigen siliziumbasierten Technologien als auch Fortschritte in der Speichertechnologie, die Entwicklung von ultra-hochratigen Kommunikationssystemen.

Damit werden durch diese Technologien neue Dienstleistungen und Anwendungen für die Nutzer möglich, die mit aktuellen Lösungen nicht realisierbar sind.

Unser Vorhaben umfasst daher sowohl systematische Untersuchungen zur Nutzung des 60 GHz-Bandes für Anwendungen der Business-Kommunikation, der medizinischen Datenübertragung und der Automobil-Kommunikation als auch die Ausarbeitung von tragfähigen System- und Realisierungskonzepten.

Im Rahmen des Vorhabens werden unterschiedliche Anwendungen in verschiedenen Branchen untersucht:

Gigabit WLAN im Bereich der telemedizinischen Konferenzsysteme
Gigabit WLAN im Bereich der Industrieautomatisierung
Gigabit WLAN im Bereich der medizinischen Gerätekommunikation
Gigabit WLAN für schnelle Synchronisation von Business Daten
Gigabit WLAN für sicherheitskritische Kommunikationssysteme in Flugzeugkabinen: Cabin Intercommunication Data Systems (CIDS), Cabin Health Maintenance Sensor Communication Systems
Gigabit WLAN für die Fahrzeug-zu-X-Kommunikation (Car-To-X communication)
Gigabit WLAN für Business-Kommunikationssysteme und Infotainment in Flugzeugkabinen und Fahrzeugen.

Weitere Anwendungen sind denkbar und sinnvoll und werden sich im Anschluss an das Projekt entwickeln. So sind beispielsweise sehr schnelle Punkt-zu-Punkt- und Mehrpunkt-Verbindungen, Beacon-Kommunikation zwischen Kraftfahrzeugen und der Infrastruktur sowie satellitengestützte Sensorkommunikation sinnvoll.

Die Realisierung eines 60-GHz-WLAN-Systems für hochratige Business Kommunikation in einer Flugzeugkabine bzw. einem Fahrzeug sowie die Entwicklung einer schnellen drahtlosen Verbindung zur Datensynchronisation für Privatanwender sollen unsere Konzepte bestätigen und die bidirektionale ultra-hochratige Datenübertragung erlebbare Realität werden lassen.

Das Konsortium besteht aus 14 Einrichtungen - 6 Großunternehmen, 3 mittelständische Unternehmen (KMU), 3 Forschungsinstitute und 2 Universitäten. Zusätzlich werden einige Unterauftragnehmer die Gruppe mit spezifischem Fachwissen unterstützen.

Hauptziel dieses Projekts ist es, die kommerzielle Nutzung neuer Technologien für die ultra-hochratige Millimeterwellen-Kommunikation zu ermöglichen. Die wesentlichen Ergebnisse des Projektes werden in zwei Demonstratoren gezeigt. Jeder Demonstrator dient der Darstellung mehrerer Szenarien und Anwendungsfelder.

Alle Anwendungsfelder werden von relevanten deutschen Unternehmen aus der Medizin-, der Fahrzeug-, der Automatisierungs- und der Flugzeugindustrie untersucht. Die meisten Industriepartner haben Unterauftragnehmer aus dem akademischen Bereich. Halbleiterhersteller garantieren die Umsetzbarkeit der Ergebnisse in industrielle Produkte. Durch die vertikale Struktur des Projekts wird eine ganzheitliche und systemorientierte Betrachtung gewährleistet.

English		Home	Partner	Subprojekte	Publikationen
Home Überblick Kontakt Impressum Datenschutz	Überblick Der wachsende Bedarf an drahtlosen Kommunikationssystemen mit Übertragungsraten von mehreren Gigabit pro Sekunde für Anwendungen im Bereich der Business-Kommunikation, der Bildübertragung im medizinischen Bereich und der Automobilkommunikation stellt eine große technische Herausforderung dar. Sie kann nur durch Steigerung der spektralen Effizienz der Übertragungsverfahren oder durch Erschließung von bisher für die Mobilkommunikation ungenutzten Frequenzressourcen im Millimeterwellenbereich bewältigt werden. Gegenwärtig wird die Nutzung des 60 GHz-Bandes für breitbandige Anwendungen rege diskutiert. Beispiele hierfür sind das Gigabit-WLAN und der drahtlose Multimedia-Zugriff. Die Übertragung eines hochwertigen Tomogramms vom Aufnahmegerät zum verarbeitenden Computer mit Datenraten von 5 Gigabit pro Sekunde dauert beispielsweise lediglich wenige Sekunden. Weitere Anwendungen sind im Bereich der Business-Kommunikation und der Automobil-Kommunikation zu finden. Solche Anwendungen besitzen ein beträchtliches Marktpotenzial, erfordern jedoch auch erhebliche Forschungsaktivitäten. Eine Reihe von Entwicklungen erregten unlängst ein großes Interesse an der Millimeterwellen-Kommunikation. Zunächst stellte die FCC 7 GHz Bandbreite im 60-GHz-ISM-Band für die lizenzfreie Funkübertragung zur Verfügung. Nie zuvor wurde eine derart große Bandbreite für die Drahtloskommunikation ausgewiesen. Dieses erlaubt Datenübertragungsraten von mehreren Gigabit/s. Zweitens wird gerade ein Standard für die Millimeterwellen-Kommunikation innerhalb der Task Group IEEE 802.15.3c ausgearbeitet. Er wird voraussichtlich 2008 verabschiedet werden und PHY- sowie MAC-Schicht für hochratige Systeme im 60-GHz-Band spezifizieren. Drittens ermöglichen technische Entwicklungen, wie die Realisierung von 60-GHz-Transceiver-Schaltkreisen in kostengünstigen siliziumbasierten Technologien als auch Fortschritte in der Speichertechnologie, die Entwicklung von ultra-hochratigen Kommunikationssystemen. Damit werden durch diese Technologien neue Dienstleistungen und Anwendungen für die Nutzer möglich, die mit aktuellen Lösungen nicht realisierbar sind. Unser Vorhaben umfasst daher sowohl systematische Untersuchungen zur Nutzung des 60 GHz-Bandes für Anwendungen der Business-Kommunikation, der medizinischen Datenübertragung und der Automobil-Kommunikation als auch die Ausarbeitung von tragfähigen System- und Realisierungskonzepten. Im Rahmen des Vorhabens werden unterschiedliche Anwendungen in verschiedenen Branchen untersucht: Gigabit WLAN im Bereich der telemedizinischen Konferenzsysteme Gigabit WLAN im Bereich der Industrieautomatisierung Gigabit WLAN im Bereich der medizinischen Gerätekommunikation Gigabit WLAN für schnelle Synchronisation von Business Daten Gigabit WLAN für sicherheitskritische Kommunikationssysteme in Flugzeugkabinen: Cabin Intercommunication Data Systems (CIDS), Cabin Health Maintenance Sensor Communication Systems Gigabit WLAN für die Fahrzeug-zu-X-Kommunikation (Car-To-X communication) Gigabit WLAN für Business-Kommunikationssysteme und Infotainment in Flugzeugkabinen und Fahrzeugen. Weitere Anwendungen sind denkbar und sinnvoll und werden sich im Anschluss an das Projekt entwickeln. So sind beispielsweise sehr schnelle Punkt-zu-Punkt- und Mehrpunkt-Verbindungen, Beacon-Kommunikation zwischen Kraftfahrzeugen und der Infrastruktur sowie satellitengestützte Sensorkommunikation sinnvoll. Die Realisierung eines 60-GHz-WLAN-Systems für hochratige Business Kommunikation in einer Flugzeugkabine bzw. einem Fahrzeug sowie die Entwicklung einer schnellen drahtlosen Verbindung zur Datensynchronisation für Privatanwender sollen unsere Konzepte bestätigen und die bidirektionale ultra-hochratige Datenübertragung erlebbare Realität werden lassen. Das Konsortium besteht aus 14 Einrichtungen - 6 Großunternehmen, 3 mittelständische Unternehmen (KMU), 3 Forschungsinstitute und 2 Universitäten. Zusätzlich werden einige Unterauftragnehmer die Gruppe mit spezifischem Fachwissen unterstützen. Hauptziel dieses Projekts ist es, die kommerzielle Nutzung neuer Technologien für die ultra-hochratige Millimeterwellen-Kommunikation zu ermöglichen. Die wesentlichen Ergebnisse des Projektes werden in zwei Demonstratoren gezeigt. Jeder Demonstrator dient der Darstellung mehrerer Szenarien und Anwendungsfelder. Alle Anwendungsfelder werden von relevanten deutschen Unternehmen aus der Medizin-, der Fahrzeug-, der Automatisierungs- und der Flugzeugindustrie untersucht. Die meisten Industriepartner haben Unterauftragnehmer aus dem akademischen Bereich. Halbleiterhersteller garantieren die Umsetzbarkeit der Ergebnisse in industrielle Produkte. Durch die vertikale Struktur des Projekts wird eine ganzheitliche und systemorientierte Betrachtung gewährleistet.