Terranova Projekt: Fraunhofer-Forscher arbeiten an 5G-Nachfolger

5G-Mobilfunk wird nicht lange für den steigenden Datenbedarf ausreichen. 6G soll darum 400 Gigabit pro Sekunde transportieren und Glasfasertechnologie mit der Richtfunkübertragung verbinden.

Artikel veröffentlicht am 7. November 2017, 16:02 Uhr, Achim Sawall

Funktionsprototyp eines 300 GHz Mehrkanal-Funksystems zur weiteren Integration als System-on-Chip (Bild: Fraunhofer IAF)

Fraunhofer-Experten forschen bereits im Rahmen des EU-Projekts Terranova an 6G-Mobilfunk. Das gab das Fraunhofer-Institut für Angewandte Festkörperphysik (IAF) bekannt. Bis Ende 2019 arbeitet das Terranova -Team daran, Terahertz-Funktechnik in Glasfasernetze mit hohen Datenraten einzubetten und neue Frequenzbänder zu erschließen.

Doch schon jetzt zeichnet sich ab, dass die vorhandenen Frequenzbänder in Zukunft nicht ausreichen werden, um die steigende Nachfrage nach stabiler drahtloser Kommunikation zu bedienen. 5G soll für den Endkunden mindestens eine Datenübertragungsrate von 100 MBit/s überall im Netzwerk bringen. Der neue Mobilfunkstandard kommt bis zum Jahr 2020 und soll 10 GBit/s, bei einigen Anwendungen sogar 20 GBit/s, eine sehr niedrige Latenzzeit von weniger als 1 Millisekunde und hohe Verfügbarkeit erreichen. Bei dem chinesischen Mobilfunkausrüster Huawei gilt 5G intern bereits als etwas, "an dem wir mal gearbeitet haben".

Forscher des IAF arbeiten gemeinsam mit Wissenschaftlern des Fraunhofer-Instituts für Nachrichtentechnik, Heinrich-Hertz-Institut (HHI), sowie weiteren Partnern aus Industrie und Forschung im Rahmen des EU-geförderten Projekts Terranova. Ziel ist es, eine Netzverbindung im Terahertz-Frequenzbereich zu ermöglichen, die so stabil ist, dass Daten auch drahtlos mit einer Rate von bis zu 400 Gigabit pro Sekunde transportiert werden können.

Die Forscher wollen Glasfasertechnologie mit der Richtfunkübertragung verbinden. Allerdings sind die Frequenzen, auf denen sich Mobilfunk derzeit bewegt, zu niedrig, um die Datenrate bereitzustellen, die für eine Übertragung auf Glasfaserniveau nötig ist. "Grundsätzlich gilt: Je niedriger die Frequenz, desto weniger Bandbreite. Um auf der Funkstrecke eine Datenrate zu erreichen, die mit der Glasfaser vergleichbar ist, muss daher auf Frequenzen im Terahertz-Bereich gesendet werden", sagte Projektleiter Thomas Merkle vom Fraunhofer IAF. "Wir wollen das Potenzial, das in der Glasfaser liegt, voll ausschöpfen, es aber nicht auf das Kabel beschränken, sondern auch auf die Funkstrecke übertragen."

Nahtloser Handover zwischen WLAN und Mobilfunk

Der Wechsel mobiler Nutzer zwischen Mobilfunknetz und WLAN soll zudem so gestaltet werden, dass die Übergänge zwischen den Zugangstechnologien gar nicht bemerkt werden.

Das Fraunhofer IAF konzentriert sich vor allem auf die Funkstrecke und die Integration von Funkmodulen auf Chipebene. Eine der Herausforderungen dabei sei, eine Basisbandschnittstelle zur Glasfaser zu integrieren und die Umsetzung der Signale auf dem Chip zu berücksichtigen. Das Fraunhofer HHI erforscht die Signalprozessierung, sodass möglichst störungsfrei von der Antenne abgestrahlt werden kann. Dafür müssten spezielle Algorithmen entwickelt werden, die die Signalverarbeitung möglichst effizient und energiesparend umsetzen.

Von Seite der Netzbetreiber sind die Altice Labs aus Portugal an dem Projekt beteiligt. Altice ist ein niederländischer Netzbetreiber und gehört dem französischen Milliardär Patrick Drahi.