Research Projects - Communications

Das Projekt „Cell Free Massive MIMO Systems“ (MassIMO) erforscht die neue zellfreie Mehrantennen-Technologie für dichte Interferenznetzwerke, z.B. in einem industriellen Internet der Dinge (IoT) oder für Hot-Spot-Szenarien in einer Smart-City-Umgebung, und entwickelt diese entscheidend weiter. Mit seiner vollständigen Wertschöpfungskette von der neuartigen Umsetzung der RF-Transceiver-Partitionierung über die energieeffiziente hybride Beamforming-Technologie bis hin zum Functional Split zwischen Zugangspunkt und der Kontrolleinheit, adressiert und löst das Projekt die aktuellen elementaren Skalierungsprobleme bei Bereitstellung und Betrieb der dichten Netzwerkkomponenten. Das Projekt zielt dabei auf den stark wachsenden Markt für Campusnetzwerke ab.

Die Ergebnisse aus MassIMO ermöglichen es den Partnern, die Entwicklungen der 6G-Anwendungen auf nationaler und europäischer Ebene grundlegend mitzugestalten und am erwarteten rapiden Marktwachstum von Massive MIMO-Geräten entscheidend teilzuhaben.

Breitbandige Signale spielen in der Informationstechnik zur Übertragung von Daten eine fundamentale Rolle. Hier ist zukünftig von immer größeren Datenmengen auszugehen, welche die Anforderungen für maximale Übertragungsraten von optischen Systemen weiter erhöhen werden.

Gegenwärtig stellen DACs eine bedeutende Systemlimitierung bei der Übertragung optischer Daten dar. Das Projekt HIGHDAC verfolgt den Ansatz, durch orthogonales Sampling mehrere DAC-Ausgangssignale zu einem Signal mit einer Bandbreite von 135 GHz, mit 270 G/s Signalen hochzumischen. Mit HIGHDAC soll durch ein breitbandiges DAC-Ausgangssignal eine deutlich höhere Datenrate in der optischen Übertragung realisiert werden. Dadurch kann der aktuelle „state of the art“ in der optischen Nachrichtentechnik entscheidend vorangebracht werden.

Das Projekt 6G-MIMOLink erforscht eine massive MIMO Radio-Unit mit skalierbarem Smart Pixel Array, höchster Datenrate und optimierter Energie-Effizienz. Es baut auf den Erkenntnissen und Zwischenergebnissen des 6G-Projekts MassIMO auf, in dem ein funktionales Gesamtsystem eines zellfreien Mehrantennen-Systems erforscht und demonstriert wird. In 6G-MIMOLink werden zwei am Markt höchst relevante Use-Cases mit sehr hoher Peak-Datenrate von 12 Gbps erforscht und realitätsnah bei Nokia demonstriert:

A) Fixed Wireless Access (FWA) und

B) Hotspot-Szenario mit Beam-Tracking.

In 6G-MIMOLink sollen zentrale, stark vernetzte massive MIMO (mMIMO) Zugangspunkte erforscht, realisiert und demonstriert werden, deren Antennen aus einer Vielzahl von Smart Pixel Arrays bestehen. Durch diese sehr gut skalierbare Lösung ist die Link-Kapazität flexibel anpassbar. Das mobile Beamforming wird über Beam-Tracking optimiert und es wird die Ausnutzung der Energieeffizienz-Potentiale von Nahfeld-Effekten erforscht und demonstriert. So will das 6G-MIMOLink-Konsortium entscheidend dazu beitragen, 6G in die Anwendung zu bringen.

The German Federal Ministry of Education and Research (BMBF) has selected four hubs across Germany to conduct research on the upcoming mobile communications generation 6G. The "6G Research and Innovation Cluster" (6G-RIC) pursues the goal of developing mobile radio systems with open interfaces across all technological boundaries. The frequency range for 5G is between 3 GHz to 30 GHz but 6G will boldly take us to the Terahertz level, resulting in larger bandwidth and thus higher transmission rates, opening up new applications.

Being among one of the 50 Partner institutes, Institute for CMOS design will research in the Clock Generation and Distribution for the D-band transceiver architecture in both CMOS and Bi-CMOS technologies for the 6G hub.

Under the project we will design the wideband and low phase noise LO circuitry at 140 GHz of frequency and 35 GHz PLL for the data converter clock distribution.