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Glasfasern aus der Optoelektronik in der Fakultät für Elektrotechnik, Informatik und Mathematik, Foto: Universität Paderborn

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Glasfasern aus der Optoelektronik in der Fakultät für Elektrotechnik, Informatik und Mathematik, Foto: Universität Paderborn

EIM Termin

Monday, 22.01.2018 | 16.00 Uhr | Hörsaal L1

Fakultätskolloquium

Vortragender: Prof. Dr. Rolf Kraemer, IHP GmbH - Innovations for High Performance Microelectronics, Leibniz-Institut für innovative Mikroelektronik

Thema: „Drahtlose 100 Gb/s Übertragungstechnik: Herausforderungen und Lösungsansätze“

 

Professor Dr.-Ing. Rolf Kraemer,
IHP Frankfurt (Oder)


Abstract:


Drahtlose 100 Gb/s Übertragungstechnik: Herausforderungen und Lösungsansätze

Die drahtlose Kommunikationstechnik ist in unserem Alltag allgegenwärtig. Sie unterstützt uns in allen Aspekten der täglichen Arbeit. Auch im industriellen Umfeld, im Bereich der Automatisierungstechnik der Medizintechnik bis hin zum autonomen Fahren ist drahtlose Kommunikation unverzichtbar. Zusätzlich zur eigentlichen Kommunikation leisten drahtlose Dienste auch Aufgaben beim Streaming für Audio- und Videoinhalte sowie bei der kontinuierlichen Überwachung kritischer Infrastrukturen. Dies führt zu immer höheren Anforderungen an die Kommunikationstechnologie in Bezug auf Verfügbarkeit, Latenzzeit, Sicherheit und letztlich auch Übertragungsgeschwindigkeit.

Der Vortrag ist der Übertragungsgeschwindigkeit gewidmet! Heute sind im drahtlosen Bereich Kommunikationsraten von bis zu einigen Gb/s möglich. So leistet etwa der IEEE802.11ad-Standard bei einer Trägerfrequenz von 60 GHz bis zu 7 Gb/s. Weitere Erhöhungen der Datenrate sind in der Vorbereitung. Im Vortrag wird auf einige wichtige Zusammenhänge und Trade-Offs bei weiteren Steigerungen der Datenrate eingegangen. So kann beispielsweise zwischen Bandbreite und Bandbreiteneffizienz durch den Einsatz entsprechender Modulationsverfahren sehr flexibel ausgetauscht werden. Niedrige Bandbreiteneffizienz bedeutet aber hohe Bandbreite und das führt zu einer zwangsläufigen Erhöhung der Trägerfrequenz bis in den Bereich von über 200 GHz hinein.

Eine hohe Bandbreiteneffizienz erlaubt hingegen das Verweilen in den gewohnten Frequenzbereichen, erfordert aber eine extrem hohe DSP-Rechenleistung von vielen GFLOPS. Dies führt zu sehr hohen Leistungsverbräuchen in den Schaltungen.

Im Rahmen des DFG-Schwerpunktprogramms „Wireless 100 Gb/s and beyond“ (SPP1655) wurden Fragestellungen dieser Art untersucht und unterschiedliche Lösungen vorgeschlagen. Im Vortrag werden einige dieser Überlegungen veranschaulicht und die Herausforderungen und Lösungsoptionen aufgezeigt.

The University for the Information Society