Das 5G/6G-Technologien Transferzentrum stellt eine Plattform dar, die frühzeitigen Zugang zu Forschungsergebnissen der fünften und sechsten Generation mobiler Netzwerke ermöglicht. Hierbei werden Forschungs- und Entwicklungsaktivitäten aus nationalen und internationalen Projekten kombiniert. Industriekunden profitieren von der bereitgestellten Infrastruktur, um ihre Produkt- und Serviceentwicklung abzurunden. Das Angebot des 5G/6G Transferzentrums umfasst Schulungen zu technischen 5G/6G-Themen, Zugang und Unterstützung für die Infrastruktur sowie kunden- und anwendungsorientierte Workshops.
5G-Funkkommunikation
5G und die kommende Mobilfunkgeneration 6G, erweitern die mobile Datenkommunikation und dienen als Kommunikationsplattformen für die digitale Transformation. Sie ermöglichen neue Anwendungsfälle, verbinden Menschen und intelligente Objekte wie Autos oder Industrieroboter. Spezielle Anforderungen ergeben sich in Bezug auf Datenrate, Zuverlässigkeit, Energieverbrauch und Latenz. Um diese Anforderungen zu erfüllen, sind ein flexibles Kommunikationsnetz und die Integration verschiedener Lösungen erforderlich. Im Transferzentrum liegt der Fokus auf Schlüsseltechnologien wie Massive MIMO und Millimeterwellen-Technologie.
Massive MIMO bedeutet eine deutliche Erhöhung aktiver Antennenelemente an Basisstationen, um Datenraten über 1 GBit/s zu erreichen. Das erfordert Änderungen am bisherigen Standard und neue Technologien für Transceiver-Chips, Antennendesign und Signalverarbeitung. Ein tiefes Verständnis der Funkwellenausbreitung bei hohen Frequenzen ist entscheidend für ein nachhaltiges Systemdesign. Fraunhofer unterstützt mit Funkfeldmessungen und Kanalmodellierungsbeiträgen in der 3GPP-Standardisierung.
Optische 5G-Kommunikation
Die Nutzung von Terahertz-Trägerfrequenzen ist eine logische Erweiterung für 5G und 6G. Dabei ist die Verwendung von Licht zur optischen Drahtloskommunikation für die Informationsübertragung und Navigation in Innen- und Außenbereichen attraktiv. Optical Wireless Communication (OWC) ermöglicht extrem hohe Datenra-ten sowie Datendichten. OWC dringt nicht durch Wände, ist daher besonders sicher und kann flexibel in unterschiedlichen Anwendungsszenarien eingesetzt werden. Handover-Mechanismen ermöglichen mobile Kommunikation und die Verwendung von Licht bietet Robustheit in elektromagnetisch-belasteten Umgebungen.
Der Einsatz von OWC-Systemen ermöglicht einen interferenzfreien Betrieb in Umgebungen mit bereits vorhandenen Funksystemen und kann darüber hinaus die Datensicherheit verbessern. Dadurch ist die optische Drahtloskommunikation insbesondere für Industrie-4.0-Anwendungen interessant. Auch für die Anbindung von kleinen Funkzellen können OWC-Links eingesetzt werden, um eine robuste und schnelle Datenverbindung zu ermöglichen. Besondere Vorteile bieten hybride Funk-Optik Links, die hohe Datenraten und eine deutlich gesteigerte Verfügbarkeit bei schlechtem Wetter aufweisen.
Technologien für Kernnetze
Die PolyBoard-Technologieplattform des Fraunhofer HHI bietet einen hybriden optischen Baukasten, der optische Elemente in kompakte Funktionskomponenten für Telecom/Datacom, Sensorik und Analytik integriert. Die Plattform umfasst Wellenleiter, Mikrooptiken, Dünnfilmelemente sowie optisch aktive Komponenten wie Laser- und Fotodioden.
Neuartige PolyBoard-Technologien, wie die photonische 3D Integration und die Entwicklung von Large-Scale Photonic Integrated Circuits (PICs), wurden teilweise im Rahmen des LZDV (Teil 1-3) durchgeführt und haben dem HHI ermöglicht, sich erfolgreich an europäischen Initiativen zur Entwicklung von skalierbaren optischen Phased-Array-Antennen (OPAs) und vollständig integrierten mmW/THz Empfänger-Sender PICs für 5G/6G zu beteiligen. Genannt seien hier insbesondere die EU-Projekte TERAWAY, POETICS und TERA6G sowie das BMBF-geförderte T-KOS Projekt.
Videodatenverarbeitung/HMI
Die Abteilung "Computer Vision und Visualisierung" des Fraunhofer HHI bietet vielfältige Expertise in der Echtzeit-3D-Videoanalyse und in berührungsloser Interaktion z.B. in Verbindung mit XR-Technologien. So werden z.B. Multi-Kamera-Systeme zur Erfassung der 3D-Informationen von Werkstücken und Robotern eingesetzt, die zur Visualisierung in einer XR-Umgebung genutzt werden. Berührungslose Gestensteuerung ermöglicht die Interaktion mit digitalen Zwillingen in XR-Szenarien und die intuitive Zusammenarbeit zwischen Arbeitern und Robotern in der Produktionsumgebung.
Leistungszentrum Digitale Vernetzung