T-KOS | Terahertz-Kommunikation

Terahertz-Strahlung bietet viele Vorteile. Zum Beispiel lassen sich durch sie größere Datenkapazitäten und Bandbreiten verarbeiten und nutzen, ohne dabei für Menschen gefährlich zu sein (so wie es beim Einsatz von Röntgenstrahlung wäre). Daher widmet sich der dritte Forschungsschwerpunkt im Projekt »T-KOS« dem Bereich Terahertz-Kommunikation, während im ersten und zweiten Forschungsstrang des Projekts die Terahertz-Photonik bzw. Terahertz-Zeilenkamera im Fokus stand.

Im Gegensatz zur fünften Mobilfunkgeneration (5G), verspricht der neue Standard 6G vor allem in drei Bereichen Verbesserungen: mehr Zuverlässigkeit, eine bessere Netzabdeckung sowie mehr Sicherheit. Insbesondere für das autonome Fahren sind diese Punkte relevant, denn eines der Hauptprobleme ist hier nach wie vor, dass das Auto nicht flächendeckend sicher mit dem Internet verbunden ist. Die Terahertz-Technologie bietet in dieser Hinsicht große Chancen. Ein Vorteil ist beispielsweise, dass bei mehr als 100 Gigahertz große Bandbreiten zur Verfügung stehen, die bisher kaum durch andere Anwendungen genutzt werden. Außerdem hat Terahertz-Strahlung eine hohe Richtwirkung.

Ziel des Forschungsstrangs Terahertz-Kommunikation war daher die Entwicklung von Funksystemen im Terahertz-Band mit Datenraten größer oder gleich 100 Gbit/s, mit denen sich erstmals eine Punkt-zu-Mehrpunkt Funknetztopologie für den Aufbau von hochbitratigen, eng-vermaschten Pico-Zellen Funknetzen implementieren lässt. Im Projekt wurde ein Demonstrator entwickelt und gezeigt, dass sich mit aktueller Terahertz-Technologie Datenraten von 100 Gigabit über eine Entfernung zwischen 500 und 1000 Metern übertragen lassen. Weiterhin besteht bei dieser Technologie großes Potenzial für künftige Entwicklungen. Mehr dazu erklärt Dr. Robert Elschner, Themenleiter THz-Kommunikation in der Abteilung Photonische Netze und Systeme am Fraunhofer HHI, im Video.