Terahertz-Kommunikation

Ziel dieses Entwicklungsstrangs sind Funksysteme im Terahertz-Band mit Datenraten ≥ 100 Gbit/s, mit denen sich erstmals eine Punkt-zu-Mehrpunkt Funknetztopologie für den Aufbau von hochbitratigen, eng-vermaschten Pico-Zellen Funknetzen implementieren lässt. Dafür werden asymmetrische Lösungen im Frequenzbereich von 250 GHz bis 320 GHz untersucht, die im Down-Stream Datenraten pro Verbindung im Bereich ≥ 100 Gbit/s erreichen können. In Up-Stream Richtung werden Datenraten von 25 Gbit/s – 100 Gbit/s angestrebt. Die Aufteilung des zur Verfügung stehenden Frequenzspektrums wird entweder mit dem TDMA- oder dem FDMA-Verfahren realisiert. Die sich ergebenden Kapazitäten des Broadcasting Senders können damit mehrere 100 Gbit/s betragen. Terahertz-Funksysteme bieten die Möglichkeit, sehr dichtes Raummultiplexing anzuwenden, was hier erstmals als Funktionsdemonstrator entwickelt werden soll, insbesondere für Punkt-zu-Multipunkt Konfigurationen mit digitaler Strahlschwenkung für SIMO Broadcasting und MISO–Verfahren, um Datenströme auf mehrere Raumrichtungen zu verteilen. Ziel ist, eine bi-direktionale Komunikation zu mindestens zwei weiteren Terahertz-Sende und –Empfangseinheiten im Abstand von 25 m bis 100 m zu demonstrieren. Parallel dazu werden Systeme für Over-the-Air (OTA) Testing und Channel Sounding für Frequenzen bis 500 GHz entwickelt, um die Komponenten für die Terahertz-Funksysteme zu charakterisieren und zeitvariante Funkkanäle für zukünftige Datenübertragungssysteme präzise zu vermessen. In diesem Entwicklungsstrang werden die Kompetenzen des Fraunhofer HHI in der Entwicklung photonischer THz-Quellen, drahtloser Terahertz-Kommunikationssysteme, Basisband Signalverarbeitung und Funkkanalcharakterisierung mit den Kompetenzen des Fraunhofer IAF im Bereich InP-basierte THz-Frontends verknüpft.