Wuppertaler Forscher: Lösungen für 6G

Bergische Uni : Wuppertaler Forscher: Lösungen für 6G

Big Data, Internet of Things (IoT), Industrie 4.0 – die Gesellschaft der Zukunft wird zunehmend von autonom agierenden technischen Assistenzsystemen unterstützt, die immer größere Datenmengen generieren. Doch wie sollen die immer komplexeren Daten in Zukunft mit adäquater Geschwindigkeit übertragen werden?

Dieser und weiteren Fragen widmete sich Ende März im finnischen Lappland der weltweit erste Gipfel zur Planung der sechsten Mobilfunkgeneration. Forscher der Bergischen Universität Wuppertal um Prof. Dr. Ullrich Pfeiffer, Lehrstuhl für Hochfrequenzsysteme in der Kommunikationstechnik, stellten in diesem Rahmen ihre Arbeit an einer Ultra-Hochgeschwindigkeits-Funkstrecke vor.

Heutzutage können Standardtechnologien wie die vierte Mobilfunkgeneration (4G) oder Wi-Fi in Frequenzbereichen von wenigen Gigahertz (GHz) Übertragungsraten von maximal 1 Gigabit/Sekunde (Gb/s) erreichen. Ab dem Jahr 2020 sollen für die fünfte Mobilfunkgeneration (5G) in Deutschland Datenraten von bis zu 20 Gb/s im 26-GHz-Band möglich sein. Gegenwärtige und auch die zukünftig verfügbaren Kapazitäten werden durch das exponentiell ansteigende, weltweite Datenvolumen auf kurz oder lang erschöpft sein.

Der 6G-Gipfel in Finnland diente als Startschuss, um Lösungen für die Herausforderungen künftiger Mobilfunkstandards zu erarbeiten. „Die anwesenden Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler waren sich einig, dass das Problem der eingeschränkten Kapazitäten in den vorhandenen Mobilfunkbändern durch höhere Trägerfrequenzen nahe dem Terahertz-Band gelöst werden kann“, berichtet Prof. Ullrich Pfeiffer.

Der Wissenschaftler und sein Team vom Lehrstuhl für Hochfrequenzsysteme in der Kommunikationstechnik präsentierten vor Ort den Forschungsstand zu einer Ultra-Hochgeschwindigkeits-Funkstrecke. „Wir konnten erstmals einen Siliziumchip für die drahtlose Kommunikation mit Datenraten von bis zu 100 Gb/s im 230-GHz-Band entwickeln. Das sind Datenraten weit größer als diejenigen des kommenden 5G Mobilfunkstandards“, so Prof. Pfeiffer.

Neben der signifikanten Datenratenerhöhung konnten alle für den Frequenzbereich wichtigen Komponenten wie Antennen, Mischer und Verstärker kostengünstig auf dem Siliziumchip integriert werden, der wenige Quadratmillimeter groß ist. „Wir sehen in unserer Arbeit einen Grundstein für die Echtzeit-Kommunikation von Morgen“, resümiert Prof. Pfeiffer.

Veröffentlicht wurden die Ergebnisse aus Wuppertal zudem in der aktuellen April-Ausgabe der Fachzeitschrift „IEEE Microwave and Wireless Components Letters“.

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