Subprojekt: 60-GHz-Multimode-Chip-Satz und Demonstrator

Das Ziel des Projektes ist die Entwicklung von Systemen zur drahtlosen Datenübertragung im 60-GHz-Band mit Datenraten oberhalb von 1 Gbit/s. Dabei sollen neue Techniken wie Beamforming oder Antennen-Diversität für diesen Frequenzbereich erschlossen werden. Die Integration der 60-GHz-Technologie mit anderen Radio-Standards wird untersucht.

Weil die Anforderungsprofile für verschiedene Anwendungen, welche auf 60-GHz-Technologie zurückgreifen, recht unterschiedlich sein können, werden auch unterschiedliche Modulationsverfahren zum Einsatz kommen. (1) Für Systeme mit sehr kurzer Reichweite um etwa 1 m kann von Line-of-sight-Verbindungen ohne nennenswerte Mehrwegeausbreitung ausgegangen werden. Hier können einfache Einträger-Verfahren zum Einsatz kommen. (2) Für Systeme mit größerer Reichweite spielt die Mehrwegeausbreitung eine stärkere Rolle und komplexere Übertragungsverfahren wie OFDM sind vorteilhaft. Am IHP verfolgen wir das Ziel, einen Chip-Satz zu entwickeln, der mehrere Übertragungsmodi unterstützt.

Neue Verfahren und Architekturen in den Bereichen Analog-Frontend (AFE), Basisbandverarbeitung (BB) und Medium-Access-Control (MAC) sind notwendig, um die extrem hohen Datenraten von mehreren Gbit/s zu erreichen. Durch höhere Integration können die Herstellungskosten gesenkt werden. Die IHP -eigene SiGe:C-BiCMOS-Technologie ist dafür hervorragend geeignet.

Folgende Teilaufgaben werden am IHP bearbeitet:

• Höchst-Integration der Analog-Frontend-Chips zur Verringerung der Systemkosten.
• Realisierung von verschiedenen Modulationsverfahren auf einem Chip.
• Verbesserung des Signal-Rausch-Abstandes und insbesondere des Phasenrauschens.
• Verringerung des Energieverbrauchs der Analogkomponenten für den Einsatz in mobilen Systemen.
• Verbesserung der Ausbeute der Analogchips durch Einsatz von digital steuerbaren Baugruppen.
• Untersuchungen zur technischen Realisierung von Beamforming-Verfahren; Entwurf der aktiven Komponenten für phasengesteuerte Patchantennen-Arrays.
• Entwicklung und Implementierung effizienter Basisbandprozessoren für verschiedene Modulationsverfahren.
• Entwicklung und Implementierung effizienter Protokollprozessoren mit hohem Datendurchsatz.
• Unterstützung von sektorierten Antennen durch das MAC-Protokoll.
• Unterstützung der Kombination von 60-GHz-Systemen mit anderen Radio-Technologien wie UWB oder IEEE802.11n.

Die Ergebnisse des Projektes werden in entsprechende Standards einfließen. Gegenwärtig arbeitetet das IHP intensiv an der 60-GHz-Standardisierung innerhalb von IEEE802.15.3c mit.