Fraunhofer-Verbund Mikroelektronik in Kooperation mit den Leibniz-Instituten FBH und IHP
Der Bandbreitebedarf wird in künftigen Kommunikationsnetzen weiter steigen, angetrieben durch neue Anwendungen wie Industrie 4.0, autonomes Fahren, KI-basiertes Cloud/Edge Computing, eHealth, Smart Cities sowie Virtual bzw. Augmented Reality. Die drahtlose Terahertz-Technologie ist ein wichtiger Baustein künftiger Kommunikationsnetze, da sie Frequenzen weit oberhalb der 4G-LTE/5G Mobilfunkfrequenzen nutzt und damit eine ideale Ergänzung zu bestehenden Technologien ist.
Den in der FMD kooperierenden Instituten Fraunhofer IAF und Fraunhofer HHI gelang erstmals eine rekordhafte Übertragungsleistung von 100 GBit/s über eine 500 m Freiraumstrecke. Die Übertragung erfolgte bei einer Trägerfrequenz von 300 GHz innerhalb des sogenannten THz-Bands (0,1 – 10 THz). Der erste Prototyp einer THz-Außeneinheit mit integrierter kohärenter Glasfaserschnittstelle verwendet ein hoch-performantes THz-Modem mit Signalverarbeitungsalgorithmen des Fraunhofer HHI sowie schnelle, Indiumgalliumarsenid-basierte integrierte elektronische Höchstfrequenzschaltungen des Fraunhofer IAF.
Dies ist ein weiterer wichtiger Schritt auf dem Weg zu einem markttauglichen THz-Übertragungssystem. Die einzigartige Möglichkeit, Freiraum-THz-Übertragungssysteme ohne eine zusätzliche digitale Schnittstelle in bestehende Glasfasernetze einbinden zu können, wird zu einer immensen Verbesserung der Netzanbindung aller Teilnehmenden führen. Die Verschmelzung mit der Glasfaserinfrastruktur ist ein kommerziell vielversprechender Lösungsansatz, um zunächst in gezielten Bereichen wie urbanen Gegenden und perspektivisch in einem breiten Anwendungsfeld bis zu 100x höhere Datenraten als in 5G zu erreichen.
Beteiligte in der FMD kooperierende Institute: Fraunhofer IAF und Fraunhofer HHI