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TU Dresden will Internetfunk 1000 Mal schneller machen

WLAN mit Gigabit-Tempo könnte die Terahertz-Technologie ermöglichen. Hier einer der vielen kostenlosen WiFi-Internetzugänge auf Kreta. Foto: Heiko Weckbrodt

WLAN mit Terabit-Tempo könnte die Terahertz-Technologie ermöglichen. Hier einer der vielen kostenlosen WiFi-Internetzugänge auf Kreta. Foto: Heiko Weckbrodt

Mobilfunk-Experte Fettweis: Wir forschen am Terabit-WLAN

Dresden, 1. August 2016. Elektronik-Experten der TU Dresden forschen am Terabit-WLAN, also an drahtlosen Internet-Funknetzen, die etwa 1000 Mal schneller als heutige WLAN-Stationen arbeiten. „Kanalmessungen im Barkhausenbau in unseren Räumen haben ergeben, dass wir im Frequenzbereich 220 bis 340 Gigahertz fast ideale Bedingungen für 1 Terabit je Sekunden im WLAN bei nur 100 Milliwatt Sendeleistung haben“, erklärte auf Oiger-Anfrage der Mobilfunk-Guru Prof. Gerhard Fettweis von der Technischen Universität Dresden.

Sonderforscher haben 100 Gigabit bereits geknackt

Inzwischen haben die Ingenieure des Sonderforschungsbereiches 912 – „Highly Adaptive Energy-Efficient Computing“ (HAEC) das Datentempo in der drahtlosen Übertragung auf 100 Gigabit je Sekunde unter Laborbedingungen bereits hochgetrieben. Diese hohen Datenraten sind zum Beispiel für Autos und andere mit vielen Einzelcomputern gespickten Maschinen wichtig: „Anwendung ist hier, den Flaschenhals eines normalen Kabel-basierten Chassis-Busses („Backplane“) durch direkte Funkkommunikation zwischen den Boards zu überwinden“, erläuterte Professor Fettweis. Und natürlich gilt auch in vernetzten Privathaushalten das Prinzip: Ein WLAN kann gar nicht schnell genug sein, um Videos und andere Daten von Zimmer zu Zimmer strömen zu lassen.

Prof. Gerhard Fettweis tüftelt in der Informatik-Fakultät der TU Dresden an der Nanoelektronik von übermorgen - nachdem er sich zuvor als LTE-Koryphäe ausgetobt hatte. Abb.: hw

Prof. Gerhard Fettweis. Abb.: hw

Gigabit und Terahertz – Was ist das?

Zum Verständnis: Heutige WLAN-Netze verwenden oft noch ältere Sender nach dem Standard „WLAN 802.11g“, die bis zu 54 Millionen Bits pro Sekunde (Megabit je Sekunde bzw. Mbs) per Funk übertragen können. Neuere Sender nach dem Standard WLAN 802.11ac kommen im besten Falle auf 1,2 Milliarden Bits pro Sekunde (Gigabit pro Sekunde, auch Gbs abgekürzt). Die Einheit Terabit steht für die nächste Größenordnung, nämlich eine Billion Bits je Sekunde, wobei ein Bit die kleines Informationseinheit der Computer ist (0 oder 1). Die heutigen WLAN-Sender arbeiten mit Frequenzen bis zu 5 Giga-Hertz (GHz), also mit fünf Milliarden Schwingungen je Sekunde. Dabei gilt die Faustregel: je höher die Frequenz, desto höher die Datenrate. Der Frequenzbereich, in den Prof. Fettweis und seine Kollegen derzeit vorstoßen, also 220 bis 340 Gigahertz, wird oft auch schon den sogenannten Terahertz-Strahlen zugerechnet, obwohl diese genau genommen eigentlich bei einer Billion Hertz anfangen.

Der Dresdner TU-Professor Gerhard Fettweis (r.) führt Sachsens Ministerpräsident Stanislaw Tillich (Mitte) und Vodafone-Manager Philip Lacor den neuen 5G-Mobilfunk vor. Foto: Vodafone

Archivfoto von der CeBit: Der Dresdner TU-Professor Gerhard Fettweis (r.) führt Sachsens Ministerpräsident Stanislaw Tillich (Mitte) und Vodafone-Manager Philip Lacor den neuen 5G-Mobilfunk vor. Foto: Vodafone

Dresdner Forscher tüfteln auch an neuen Terahertz-Antennen und -Quellen

Besonders interessant sind die Forschungen an der TU, weil parallel dazu mehrer Wissenschaftler in Dresden auch an Terahertz-Antennen (zum Beispiel Prof. Dirk Plettemeier vom 5G Lab Germany an der TU Dresden) und Terahertz-Miniaturquellen (Dr. Michael Gensch vom Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf) arbeiten. Da es in Dresden zudem auch Chip-Auftragsfertiger wie X-Fab und Globalfoundries gibt, könnte aus diesen universitären und außeruniversitären Forschungen in Zukunft auch eine Serienproduktion neuartiger WLAN-Chips in Sachsen entstehen.

Autor: Heiko Weckbrodt

2 Kommentare

  1. Gerd Teepe sagt

    Die Werke in Dresden von GLOBALFOUNDRIES, Infineon und XFAB sind Teile der Lieferkette für digitale Systeme. Dort werden die Halbleiterkomponenten gebaut, die die Europäische Industrie benötigt. Europa ist heute führend in Industriesektoren wie dem Automobil, der Energie, der Medizintechnik und der Industrieautomatisierung. Deshalb ist es so wichtig, die zukünftigen Systeme wie Terrabit-WLAN und IoT (Internet of Things) in Europa zu entwickeln – Hand-in Hand mit der Halbleiterindustrie. Wenn wir es richtig machen, dann schaffen wir mit Terrabit-WLAN das, was wir mit der Einführung des GSM-Mobilfunks, einer Europäische Erfindung aus den 90-Jahren, geschafft haben. Was damals ging, könnte heute wieder gelingen.
    Vielen Dank an den Oiger, dass er immer wieder die Zusammenhänge herstellt.

  2. Bernd Junghans sagt

    Die Halbleiterindustrie hängt hinterher
    So schön und wichtig die Forschung für eine Terrabit-WLAN und 5G Mobilfunk an der TU Dresden ist, so wenig realistisch ist es anzunehmen, dass die dafür erforderlichen Chips in Dresden in der vorhersehbaren Zukunft gefertigt werden können. Die Dresdner Halbleiterunternehmen hängen wie alle anderen europäischen Fabs um wenigstens drei Technologie-Generationen hinter dem internationalen Spitzenstand bei der Höchstintegration her. Dieser Spitzenstand wird mit 10nm-Strukturen in den Produktionstechnologien von INTEL (USA), SAMSUNG (Südkorea) und TSMC (Taiwan) repräsentiert. Und es sind keine Anstrengungen – weder seitens der Industrie noch seitens der politisch Verantwortlichen – erkennbar, wie dieser Rückstand in den nächsten 10 Jahren aufgeholt werden könnte.

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