Das Terahertz Communications Lab (www.tcl.tu-bs.de) der Technischen Universität Braunschweig und das Institut für angewandte Funksystemtechnik geben ihre Zusammenarbeit auf dem Gebiet der zukünftigen drahtlosen Kommunikation bekannt.
In dem vom Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie geförderten Projekt QStream werden
neuartige Verfahren zur ultraschnellen drahtlosen Datenübertragung untersucht. Die Zusammenarbeit ist eingebettet in ein europäisches Projekt innerhalb des Forschungs‐ und
Entwicklungsprogramms MEDEA+. Es beteiligen sich renommierte europäische Universitäten und
Unternehmen aus der Unterhaltungselektronik, wie z. B. NXP, Thomson oder STMicroelectronics. Das
Projekt stellt gleichzeitig eine Kooperation innerhalb des Vereins TELIAISON (www.teliaison.de) dar.
Bei TELIAISON handelt es sich um einen Zusammenschluss von sieben mittelständischen
Unternehmen aus der Region Südostniedersachsen, der Technischen Universität Braunschweig und
der Fachhochschule Braunschweig/Wolfenbüttel, bei dem Nachwuchsförderung und Personalentwicklung im Vordergrund steht.
Die drahtlose Datenübertragung hat in den letzten Jahren enorm an Bedeutung gewonnen. Sie bietet
ein hohes Maß an Flexibilität und ermöglicht Anwendungen, die aus dem täglichen Leben nicht mehr
wegzudenken sind. Der Bedarf an Geschwindigkeit wird jedoch schon bald das Hundertfache dessen
was heutige Systeme wie WLAN (IEEE 802.11g) oder Bluetooth (IEEE 802.15.1) zu leisten vermögen,
überschreiten. Um dieses Ziel zu erreichen, werden neue drahtlose Kommunikationssysteme
benötigt. Das System, das innerhalb von QStream entwickelt wird, wird in einem Frequenzbereich
um 60 GHz arbeiten und eine Reichweite von etwa 10 Metern bieten. Mit solch einem 60‐GHz‐
Funksystem kann z. B. der Inhalt einer DVD innerhalb von 15 Sekunden übertragen werden, was mit
heutigen Systemen mehr als 15 Minuten dauern würde. Außerdem gilt die ‐GHz‐Funktechnologie
als die einzige, mit der die drahtlose Übertragung von unkomprimiertem Videomaterial (HDTV)
möglich ist.
Herausforderungen in diesem Projekt sind unter anderem die hohe Datenrate der zu übertragenden
Signale und die Beschaffenheit des 60‐GHz‐Signals, das ähnlich einem Lichtstrahl sehr stark
gebündelt ausgesendet wird. Beides stellt sehr hohe Anforderungen an die eingesetzte Hardware
und die Signalverarbeitung. Im Verlauf des Projektes wird in Braunschweig ein Hardware‐
Demonstrator konzipiert und aufgebaut, der erstmalig eine robuste Datenübertragung mit einer
Geschwindigkeit von einigen Gbit/s im 60‐GHz‐Frequenzband ermöglichen wird. Dabei kommen
intelligente Antennen zum Einsatz, die sich automatisch an die Umgebung anpassen. Im Falle einer
unzureichenden Verbindungsqualität, ausgelöst z. B. durch Personen zwischen Sender und
Empfänger, richten sich diese Antennen automatisch auf einen alternativen Übertragungspfad aus
und gewährleisten so eine störungsfreie Verbindung ohne Unterbrechung.
Mit der entwickelten Technologie wird es möglich hochauflösende Videosignale kabellos zu HDTVBildschirmen
zu übertragen. Weitere zukünftige Anwendungen könnten z.B. Downloadstationen
ähnlich heutigen Videotheken sein, an denen z. B. eine komplette DVD oder Blu‐Ray Disc
heruntergeladen werden kann. Außerdem wird eine sekundenschnelle Übertragung großer
Datenmengen zwischen PCs oder anderen elektronischen Geräten möglich.
Das Terahertz Communications Lab (TCL) ist ein Zusammenschluss von vier Forschungsgruppierungen
an der Technischen Universität Braunschweig und der Abteilung für elektromagnetische Felder an
der Physikalisch Technischen Bundesanstalt (PTB), ebenfalls ansässig in Braunschweig. Ziel dieser
Vereinigung ist es, den bisher weitgehend ungenutzten THz‐Frequenzbereich für drahtlose
Kommunikation zu erschließen.
Am QStream‐Projekt sind zwei Gruppen des TCL beteiligt. Die Abteilung für Mobilfunksysteme am
Institut für Nachrichtentechnik unter der Leitung von Prof. Dr.‐Ing. Thomas Kürner beschäftigt sich
sowohl mit Kanal‐ und Ausbreitungsmodellierung und Messungen, als auch mit der Systemauslegung
zukünftiger Kommunikationssysteme. In der Abteilung für Mikrowellentechnik am Institut für
Hochfrequenztechnik unter der Leitung von Prof. Dr.‐Ing. Jörg Schöbel werden Antennen und
Hardwarekomponenten, bis hin zum kompletten Demonstrator entwickelt und realisiert.
Das Institut für angewandte Funksystemtechnik (IAF) in Braunschweig führt anwendungsorientierte
Forschungs‐ und Entwicklungsprojekte im Bereich der digitalen Funkübertragungstechnik durch. Den
Schwerpunkt der Arbeit des IAF bilden digitale Verfahren zur Übertragung hoher Datenraten über
Funk für Anwendungen in den Bereichen Mobile Kommunikation und Digital Broadcasting. Die
angebotenen Dienstleistungen umfassen Systemkonzeption und Simulation, System Design und
Implementierung in hardwarenahen Programmiersprachen sowie Entwicklung, Herstellung und Test
von Hardwarekomponenten. Neben den Entwicklungsdienstleistungen bietet IAF auch ein
universelles Hardware‐Baukastensystem für den Aufbau von Prototypen an.