Projekt Millilink: Fraunhofer-Institut überträgt 40 GBit/s über Richtfunk

Mit eigens gefertigten Sender- und Empfängerchips wurden zwischen zwei Hochhäusern Daten mit einer Rate von 40 GBit/s übertragen. Die Technik eignet sich auch für WLAN.

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Die Richtfunkstrecke in Karlsruhe
Die Richtfunkstrecke in Karlsruhe (Bild: KIT)

Forschern in Deutschland ist es gelungen, 40 GBit/s bei 240 GHz über eine Entfernung von einem Kilometer per Funk zu übertragen. Das gaben das Fraunhofer-Institut für Angewandte Festkörperphysik und das Karlsruher Institut für Technologie am 16. Mai 2013 bekannt. Die Technologie könnte mit Richtfunkstrecken Lücken in der Glasfaserversorgung schließen. Weitere mögliche Anwendungen sind Indoor-WLANs.

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Die Forscher haben spezielle elektronische Sender und Empfänger für die Frequenz entwickelt, mit denen die Übertragung von Datenraten bis zu 40 GBit/s möglich wurde. Die Anlage wurde zwischen zwei Hochhäusern aufgebaut. "Wir haben es geschafft, eine Funkstrecke auf Basis aktiver elektronischer Schaltungen zu entwickeln, die ähnlich hohe Datenraten wie faseroptische Systeme hat und somit eine Einbindung der Funkstrecke ermöglicht", sagte Professor Ingmar Kallfass, der das Projekt koordinierte. Seit 2013 ist Kallfass an der Universität Stuttgart tätig, wo er das Projekt weiterführt.

Der Sender- und Empfängerchip ist 4 x 1,5 mm groß. "Die am Fraunhofer IAF entwickelte Halbleitertechnologie auf Basis von Transistoren mit hoher Ladungsträgerbeweglichkeit (HEMT) ermöglicht es, den Frequenzbereich zwischen 200 und 280 GHz mit aktiven Sendern und Empfängern in Form von integrierten Schaltungen zu nutzen. In diesem Frequenzbereich weist die Atmosphäre geringe Dämpfungswerte auf, so dass breitbandige Richtfunkstrecken möglich werden", erklärten die Wissenschaftler. Die Funkstrecke "funktioniert auch bei schlechten Wetterbedingungen wie Nebel oder Regen", berichtete Jochen Antes vom KIT.

Ein derartiges System besitzt auch den Vorteil der Bit-Transparenz, das heißt, das Signal einer Glasfaser könnte direkt ohne energieaufwendige Umcodierung in eine Funkstrecke eingespeist, übertragen und am anderen Ende wieder mit einer Glasfaser weitergeleitet werden. "Mit einer Verbesserung der spektralen Effizienz durch den Einsatz von komplexeren Modulationsformaten oder die Kombination mehrerer Kanäle, also Multiplexing, können wir noch höhere Datenraten erzielen", so Antes.

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Das Projekt Millilink wird vom Bundesforschungsministerium mit zwei Millionen Euro unterstützt. Neben den beiden Forschungseinrichtungen Fraunhofer IAF und KIT sind an dem Projekt die Unternehmen Siemens, Kathrein und Radiometer Physics beteiligt.

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