Stabile Terahertz-Übertragung mit 100 Gbit/s (Forschung)

H. Lamarr @, München, Dienstag, 11.06.2019, 20:20 (vor 9 Tagen)

Forscher des Fraunhofer HHI konnten erstmals den Echtzeitbetrieb einer Terahertz-Datenübertragung (300 GHz) mit hoher Datenrate über kurze Distanz demonstrieren. Ein 4K-Video wurde in Echtzeit zwischen zwei Rechnern über einen drahtlosen Terahertz-Link übertragen, wobei eine Datenrate von 100 Gbit/s im Echtzeitbetrieb auch über einen längeren Zeitraum erreicht werden konnte.

Dr.-Ing. Robert Elschner, Leiter der internen Terahertz-Forschungsaktivitäten in der Abteilung Photonische Netze und Systeme am Fraunhofer HHI, erläutert: „Wir konnten einen stabilen, kontinuierlichen Betrieb des Systems über mehr als 70 Stunden erreichen. Das ist ein bedeutender Meilenstein für die drahtlose Terahertz-Technologie.“ Schlüsselkomponenten des Übertragungssystems sind schnelle, III-V-halbleiterbasierte integrierte Schaltungen des Fraunhofer IAF sowie ein hochleistungsfähiges Terahertz-Modem des Fraunhofer HHI. Die Übertragung erfolgte über eine Distanz von 60 Zentimeter. Dr. rer. nat. Colja Schubert, Leiter der zuständigen Forschungsgruppe „Optische Untersee- und Kernnetze“ am Fraunhofer HHI, ist zuversichtlich, die Übertragungsrate und -distanz noch weiter steigern zu können: „Über kurze Distanzen sollten Datenraten von 400 Gbit/s und mehr realisierbar sein. Durch den Einsatz von optimierten Antennen werden wir in der Lage sein, Distanzen von bis zu 1 Kilometer zu überbrücken“.

Mögliche Anwendungsszenarien für die THz-Technologie sind unter anderem die hochbitratige Anbindung von Nutzern im ländlichen Raum, ad hoc-Netze, drahtlose Faserverlängerung, Gerät-zu-Gerät-Kommunikation oder „fixed/mobile wireless access“ in künftigen Mobilfunknetzen. Die Arbeiten an der THz-Technologie werden bei Fraunhofer sowohl im Rahmen von Eigenforschungsprojekten als auch zusammen mit internationalen Partnern in dem öffentlich geförderten EU-Vorhaben Terranova zur Marktreife vorangetrieben.

Doch wie kann es sein, dass Forscher Schubert von überbrückbaren Distanzen von bis zu 1 Kilometer spricht, wenn anlässlich der bevorstehenden Errichtung der 5G-Netze, die nicht mit 300 GHz arbeiten, sondern vorerst mit maximal 3,6 GHz, allenthalben von geringer Reichweite (häufig ist die Rede von 100 Meter bis 150 Meter) wegen der "hohen" Frequenz zu lesen ist? Müsste bei 300 GHz die Reichweite nicht viel geringer sein, als bei 3,6 GHz? Wir haben bei Dr. Schubert nachgefragt. Des Rätsels Lösung: Die THz-Technologie zielt nicht auf öffentlichen Mobilfunk, sie ist hauptsächlich für Richtfunksysteme vorgesehen. Und die erlauben schon jetzt Reichweiten von mehreren Kilometern. Für solche langen Übertragungsstrecken wird eine ortsfest montierte Drahtlosübertragung (fixed wireless/Richtfunk) eingerichtet, deren Funkstrecke außerhalb der Reichweite von Menschen verläuft.

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Nicht die Masten sind das Problem, sondern die Handys!


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