SPP 1655: Drahtlose Ultrahochgeschwindigkeitskommunikation für den mobilen Internetzugriff

Die drahtlose Kommunikation wird immer mehr zu einer Schlüsseltechnologie für viele Wirtschaftsbereiche. Während in den letzten 20 Jahren hauptsächlich die Kommunikationsbranche profitierte, werden zunehmend drahtlose Systeme auch im Bereich eingebetteter Systeme, wie der Industrieautomatisierung, der Automobilindustrie, der Medizintechnik, der Umwelttechnologie und der Verbindungstechnologien, eingesetzt. Die großen Vorteile der drahtlosen Übertragung sind die hohe Flexibilität und Mobilität. Die Bedeutung extrem schneller drahtloser Kommunikation wird mit zunehmender Nutzung von Cloud-Computeranwendungen und netzbasierten Speichern noch steigen, der Zugang zum Netz muss jederzeit mit sehr kurzen Übertragungslatenzen möglich sein.Die große wirtschaftliche Bedeutung der drahtlosen Kommunikation hat sie zum weltweiten Motor der Forschung und Weiterentwicklung im Bereich der Halbleitertechnik, der Mikroelektronik, der Nachrichtentechnik, der eingebetteten Systeme und auch der Kommunikationstechnik gemacht. Errungenschaften und Methoden aus dem Bereich drahtloser Kommunikation sind zum Maßstab in anderen technischen Bereichen geworden. So werden bspw. Methoden aus der OFDM-Übertragungstechnik nun auch im Bereich der Glasfaserübertragung eingeführt.Mit diesem Schwerpunktprogramm wird ein völlig neuer Geschwindigkeitsbereich für drahtlose Systeme von 100 Gb/s und mehr betreten. Dieser Bereich wird bislang nur durch glasfaserbasierte Kommunikationstechniken erreicht. Um solch hohe Übertragungsraten in drahtlosen Systemen zu erreichen müssen neue Paradigmen der Systemarchitektur, neue algorithmische und technologische Methoden sowie neue Halbleiterbauteile geschaffen werden. Die einzelnen Projekte werden dazu unterschiedliche Ansätze und Methoden grundlagenorientiert untersuchen. Hochgradige Interdisziplinarität ist unabdingbar, da nur die enge Zusammenarbeit zwischen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern der Halbleitertechnologie, Mikroelektronik, Hochfrequenztechnik, Nachrichtentechnik, Informationstheorie und Informatik den notwendigen Durchbruch erwarten lässt.Dabei stehen insbesondere neuartige Paradigmen für die Aufteilung der Gesamtsysteme in HW- und SW-Komponenten, aber auch in analoge und digitale Subsysteme im Forschungsfokus. Die Energieeffizienz drahtloser Übertragung ist hierbei die größte Herausforderung. Neue, hochintegrierte Halbleiterkomponenten und Integrationskonzepte werden zur Realisierung notwendig werden. Zahlreiche Synergien zu den Bereichen Architektur eingebetteter Systeme, elektronische Schaltungstechnik, Aufbau- und Verbindungstechnik und Protokolldesign werden erwartet.Das SPP 1655 adressiert auch die Ausbildung und wissenschaftliche Qualifikation. Insbesondere wollen wir speziell junge Wissenschaftlerinnen fördern und motivieren, durch Promotionen wissenschaftliche Spitzenleistungen zu erbringen. Dies soll durch familienfreundliche Angebote im Rahmen der Forschungsprojekte sowie durch spezielle Seminare realisiert werden. Die interdisziplinäre Ausbildung wird nachhaltig durch spezielle Seminare und Sommerschulen gefördert, um die heute sehr fachspezifische Sichtweise zu erweitern und den Blick auf ganze Systeme und neuartige Ansätze öffnen.Die Spitzenstellung der deutschen Forschung im Bereich der drahtlosen Kommunikationstechnik wird durch dieses SPP gesichert und gestärkt. Das macht Deutschland attraktiv für Spitzenwissenschaftlerinnen und -wissenschaftler aus aller Welt. Nicht zuletzt sind die Anwendungen hochbit-ratiger Datenübertragungen auch einer breiten Öffentlichkeit gut vermittelbar und werden dazu beitragen, vermehrt junge Menschen für eine Karriere in technischen Disziplinen zu begeistern. Gerade weil der Übergang zu Übertragungsraten im Bereich 100 Gb/s völlig neue Ansätze und Methoden erfordert, ermöglichen diese Forschungen der deutschen Industrie, in einem entscheidenden Hochtechnologie-Segment die Führung zurückzugewinnen.

DFG-Verfahren Schwerpunktprogramme

Beteiligte Fachrichtungen Nachrichtentechnik, Informationstechnik, Hochfrequenztechnik, Elektrotechnik, Halbleiterphysik, Informatik

Sprecher Professor Dr.-Ing. Rolf Kraemer