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Die drahtlose Kommunikation von morgen: Immer schneller und noch mehr Daten

Wireless 100 Gbps And Beyond

16.12.2020
BTU-Informatiker legen nach sechsjähriger Forschungsarbeit ihre Ergebnisse vor: "Wireless 100 Gbps and Beyond" ist erschienen

Die Welt wird immer datenhungriger. Dies gilt in Zeiten der Pandemie noch mehr als jemals zuvor. Der Zugang zu schnellem Internet ist eine Notwendigkeit für das moderne Leben und für eine erfolgreiche Bewältigung des digitalen Wandels. Dabei haben drahtlose Technologien eine besonders hohe Bedeutung. So wird z.B. mit dem 5G-Standard im Bereich der zellularen Netze bereits eine moderne Infrastruktur geschaffen, die einen großen Fortschritt darstellt. Aber 5G ist noch nicht das letzte Wort in dieser Sache. Es bedarf kontinuierlicher Grundlagenforschung vom Antennendesign über Modulationsverfahren, Hardware und Protokolle für die Ultrahochgeschwindigkeitskommunikation bis hin zu den Netzwerkschnittstellen und der Systemsoftware in den Geräten, um weiterhin signifikante Erhöhungen der aktuell möglichen Datenraten zu erzielen.

 

Die BTU Cottbus-Senftenberg und das Leibniz-Institut für innovative Mikroelektronik IHP Frankfurt (Oder) haben deshalb bereits vor sieben Jahren gemeinsam das von der DFG geförderte Schwerpunktprogramm (SPP) 1655 initiiert, das zum Ziel hatte, Technologien für ultraschnelle drahtlose Internetkommunikation zu erforschen und erste Prototypen zu realisieren. Schon nach den ersten drei Jahren Forschungsarbeit gelang teilnehmenden Kollegen aus Stuttgart der Durchbruch: Zum ersten Mal war es möglich, drahtlos die Grenze von 100 Gigabit pro Sekunde (Gb/s) im Labor zu überschreiten.  Dies entspricht der Übertragung von einem kompletten hochauflösenden 90-minütigem HD Film in einer Sekunde. An der BTU in Cottbus und am IHP in Frankfurt (Oder) gelang es für die sehr wichtige Fehlerkorrektur eine extrem schnelle und energieeffiziente Lösung zu finden, die bis zu 140 Gbps schaffte. Auch ein neuartiger Ansatz für einen extrem leistungsstarken und flexibel programmierbaren Protokollprozessor wurde in Cottbus untersucht und realisiert.

 

In den folgenden Jahren gelang es im Rahmen des  SPP, den Stand der Wissenschaft und Technik in vielen Teilaspekten weiter zu entwickeln. So wurden neuartige Vielkanalsysteme realisiert, die auch die sehr hohe Datenrate von 100 Gbps im Frequenzbereich bis 10 GHz schaffen. Neuartige Antennenkonzepte wurden untersucht und evaluiert, die kleinsten Antennenfelder für eine bisher nicht erreichte Trägerfrequenz von 240 GHz unterstützen.

 

All diese Ergebnisse des Schwerpunktprogrammes liegen nun in einem 500 Seiten starken Buch vor: „Wireless 100 Gbps and Beyond“ beschreibt in elf Kapiteln die einzelnen Projektansätze und ihre Ergebnisse. Am Buch arbeiteten mehr als 80 wissenschaftliche Autoren aus deutschen Hochschulen und Forschungseinrichtungen. Mehr als 30 Lehrstühle von etwa 20 Universitäten waren beteiligt. Die BTU hat in Zusammenarbeit mit dem IHP dieses Schwerpunktprogramm koordiniert und war auch selber mit zwei Projekten vertreten.

 

Kontakt

Prof. Dr.-Ing. Rolf Kraemer, Fachgebiet Systeme, T +49 (0)335 5625 342, Rolf.Kraemer@b-tu.de, www.b-tu.de

 

Pressekontakt

Dr. Marita Müller, Stabsstelle Kommunikation und Marketing, T +49 (0)355 69 3206, marita.mueller@b-tu.de, www.b-tu.de

 

The building and the infrastructure of the IHP were funded by the European Regional Development Fund of the European Union, funds of the Federal Government and also funds of the Federal State of Brandenburg.