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Bessere und schnellere drahtlose Kommunikation für Nutzer mobiler Geräte in Sichtweite

Eine EU-Initiative weist vielversprechende Entwicklungen im Hinblick auf eine verbesserte drahtlose Konnektivität zwischen Netzwerken und Nutzern auf.
Bessere und schnellere drahtlose Kommunikation für Nutzer mobiler Geräte in Sichtweite
Die Nachfrage nach Breitbandinhalten und -diensten nimmt weltweit rasant zu. Bald wird der Datenverkehr von drahtlosen Geräten den von kabelgebundenen Installationen übersteigen. Derzeit machen hochauflösende Videos etwa 69 % aller auf mobilen Endgeräten angezeigten Daten aus und werden bis 2020 voraussichtlich 79 % erreichen. Bei diesem Tempo wird die drahtlose Kommunikation mit kurzer Reichweite bald Datenübertragungsgeschwindigkeiten von mehreren zig Gigabit pro Sekunde erfordern, die die aktuelle drahtlose Technologie nicht unterstützen kann.

Ein Forschungskonsortium, das durch das EU-finanzierte iBROW-Projekt unterstützt wird, hat erhebliche Fortschritte bei der Verbesserung der Konnektivität zwischen Netzwerken und Mobilfunknutzern erzielt. Der Halbleitertechnologie-Entwickler und Projektpartner CST Global Ltd. aus dem Vereinigten Königreich hat kürzlich die Machbarkeit einer Multi-Gigabit-Datenübertragung bei einer Trägerwellenlänge von 1 270 nm nachgewiesen.

„Das Ziel des iBROW-Projekts ist es, die beste Millimeterwellen- , Basisband Funk-über-Faser (Radio over Fibre, RoF) Ultra-Breitband-Lösung zu etablieren. Die Leistungsmerkmale der 1 270 nm, verstimmten, nachgestellt angeordneten Rippenwellenleiter, DFB-Laserdioden (distributed feedback) haben gezeigt, dass es sich um eine ideale RoF-Trägerwellenlänge handelt“, sagt Horacio Cantu, Forschungsingenieur bei CST, in einem Artikel auf der Photonics Media Website.

„Wir haben bereits gezeigt, dass 1 310 nm eine effektive Übertragungswellenlänge ist. Wir sind zuversichtlich, dass diese neue Technologie auch bei 1 550 nm realisierbar sein wird, was eine Ultrabreitband-Lösung mit niedriger Latenz ermöglicht und die Übertragungsstrecke auf bis zu 25 km verlängert“, ergänzt Cantu.

Die RoF-Technologie nutzt Glasfaserverbindungen, um Hochfrequenzsignale zu senden. Ihre Vorteile gegenüber bestehenden Lösungen sind eine höhere Übertragungskapazität und eine geringere Empfindlichkeit gegenüber Rauschen und elektromagnetischen Störungen. RoF erfordert auch keine Digital-Analog-Wandlung, was zu geringeren Verzögerungen bei der Datenübertragung führt. iBROW nutzt in seiner Forschung den 300-GHz-Bereich des Funkspektrums, der bis zu 1 000 mal schnellere Datenübertragungsraten als die derzeit verfügbaren bietet.

Die Fortschritte des Projekts wurden durch die Nutzung der Transceiver-Technologie mit resonanten Tunneldioden (resonant tunnelling diode, RTD) ermöglicht. RTD sind kompakte, schnelle Halbleiterbauelemente, die als Sender und Empfänger dienen können. „Sie können mit elektronischen oder optischen Signalen moduliert werden und auch zur Modulation von Lasern verwendet werden. Dies macht sie als Bindeglied zwischen Glasfaser- und Drahtlos-Bereichen potenziell wertvoll“, erklärt Dr. Abdullah Al-Khalidi von der Universität Glasgow, ein Vorreiter im Bereich der Terahertz-Elektronik und Koordinator des Projekts. „iBROW hat bedeutende Schritte bei der Fertigung von Hochleistungs-RTD mit Silizium-Wafern gemacht“, sagt er.

Die Errungenschaften von iBROW (Innovative ultra-BROadband ubiquitous Wireless communications through terahertz transceivers) werden weiter ausgebaut, um eine kompakte, energieeffiziente, kommerzielle Ultra-Breitband-RoF-Technologie zu entwickeln, die den 5G-Glasfasernetzanforderungen entspricht.

Weitere Informationen:
iBROW Projektwebsite

Quelle: Gestützt auf Projektinformationen und Medienberichte

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