Im Überblick
Die THz-Kommunikation ist eine ergänzende drahtlose Technologie, die sehr große Übertragungskapazitäten (> 100 Gb/s) für Anwendungen wie Backhaul/Fronthaul, feste drahtlose Zugänge und Indoor-Kurzstrecken in zukünftigen 6G-Netzen bietet. Das Fraunhofer HHI ist gemeinsam mit verschiedenen Partnern aus Wissenschaft und Industrie in der Forschung, Entwicklung und Standardisierung der THz-Kommunikationstechnologie aktiv.
Technischer Hintergrund
Die in der THz-Kommunikation verwendeten Trägerfrequenzen liegen über 100 GHz. Bei diesen hohen Trägerfrequenzen beträgt die verfügbare Bandbreite mehrere Zehntel GHz, was im Vergleich zu anderen Drahtlostechnologien wie mmWave um eine Größenordnung größer ist. Diese hohe Bandbreite ermöglicht drahtlose Übertragungskapazitäten von über 100 Gbit/s. Außerdem reduziert die hohe Trägerfrequenz die physischen Abmessungen der Antennen erheblich. Daher sind kompakte THz-Antennen mit hoher Verstärkung und kompakte Antennengruppen möglich.
Anwendungen
- Backhaul/Fronthaul
- Punkt-zu-Punkt
- Redundanz
- Drahtloser Glasfaser-Extender
- Fester drahtloser Zugang
- Innenbereich mit kurzer Reichweite
- IoT dichte Umgebung
- Zugang zur letzten Meile
300-GHz-Installation im Freien
Um die zeitabhängigen System- und Netzeigenschaften von faserintegrierten THz-Funkverbindungen systematisch zu evaluieren, hat das Fraunhofer HHI ein Outdoor-Testbed in Berlin (Deutschland) aufgebaut. Es umfasst eine THz-Funkstrecke von 500 m mit breitbandigen THz-Funk-Outdoor-Unit (ODU)-Prototypen, die auf elektronischen THz-Komponenten (die Symbolraten bis zu 32 GBd unterstützen) und Hochgewinnantennen (55 dBi) basieren. Die ODU-Prototypen umfassen optional faseroptische Transceiver-Frontends, die eine nahtlose Verbindung zu faseroptischen Modems über verlegte Glasfasern ermöglichen und einen faserintegrierten THz-Übertragungsteststand bilden. Darüber hinaus verfügt der Prüfstand über eine vollständige Telemetrie-Pipeline zur Überwachung und Aufzeichnung von Datensätzen der Komponenten- und Verbindungsleistung sowie von lokalen Wetterdaten.
Prototyp Spezifikationen
- Vollduplex-Betrieb
- 300 GHz Trägerfrequenz
- 20 GHz elektrische Bandbreite (Basisband)
- 100 Gb/s Übertragungskapazität mit Hochgeschwindigkeitsmodem
- 32 GBd dualpolarisierte QPSK Modulation
- Drahtlose Verbindung bis zu 1 km Entfernung durch hochverstärkende Reflektorantennen (Cassegrain)
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