Deliverables and Services - IHP Microelectronics

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Die Forschungsprogramme haben die folgenden wesentlichen Ziele: Drahtlose Systeme und Anwendungen In diesem Programm werden komplexe Systeme für die drahtlose Kommunikation in Form von Prototypen und Anwendungen untersucht und entwickelt. Ziel sind Hardware/Software-Systemlösungen auf hochintegrierten Single-Chips. Der vertikale Forschungsansatz zeigt sich auch in der Architektur der erarbeiteten Systeme. Im Wesentlichen wird die Wechselwirkung zwischen verschiedenen Schichten optimiert und eine vertikale Migration semantischer Elemente realisiert. Die drei Hauptforschungsrichtungen sind WLANs hoher Performance, Sensornetzwerke mit extrem geringem Energieverbrauch und Design for Testability. Für WLANs hoher Performance sollen Datenraten bis 10 Gbps bei Trägerfrequenzen bis zu 60 GHz erreicht werden. Weiterführende Arbeiten hin zu Datenraten bis 100 Gbps und Trägerfrequenzen bis 300 GHz werden im Grundlagenbereich dieses Forschungsprogramms vorbereitet. Ein weiteres wichtiges Forschungsthema ist die Quality of Service im Hochlastbereich, da bei zunehmender Nutzung drahtloser Technologien Zugriffskonflikte nicht zu vermeiden sind. Die Forschung zu Systemen mit geringem Energieverbrauch hat zum Ziel, Sensornetze auf Basis hochintegrierter Chips zu realisieren. Typische Anwendungen dafür sind Body-Area-Netze für medizinische Anwendungen oder im Wellness-Bereich. In diesem Zusammenhang werden neue Netzarchitekturen, verteilte, ressourcenarme Middlewareansätze, neue energieeffiziente Medienzugriffsprotokolle sowie energieeffiziente Transceiver erforscht und realisiert. UWB-Technologien sind Beispiele für Kommunikation im Nahbereich und Anwendungen mit hohen Ortsauflösungseigenschaften. Andere Funklösungen im Bereich Sensornetze sind PSSS (Parallel Sequence Spread Spectrum) - basierte Ansätze, die sich durch besonders hohe Bandbreiteneffizienz auszeichnen. 0 A n n u A l R e p o R t 2 0 0 9 F o r S C H u N G d e S I H p – I H p ‘ S r e S e A r C H Significant goals of IHp’s research programs are specified below. wireless Systems and Applications this program investigates and develops complex systems for wireless communications as prototypes and applications with the objective of finding solutions for hardware / software systems on highly integrated single chips. the vertical research approach is also reflected in the architecture of the addressed systems. Basically, inter-layer interaction is optimized and a vertical migration of semantic elements is performed. the three major directions of research are high performance WlAn, ultra-low power sensor networks and design for testability. the target of high performance WlAn research is to achieve a data rate up to 10 Gbps at carrier frequencies of up to 60 GHz. Continuing activities towards data rates up to 100 Gbps and carrier frequencies up to 300 GHz will be carried out in the basic research area of this research program. Quality of Service in the high load region is an additional important research field, because the increasing use of wireless technologies will inevitably result in growing conflicts of access. the research on systems with low energy consumption is directed towards sensor networks on single chips. typical applications are body-area networks for health care or wellness. In this context new network architectures, distributed low resource middleware concepts, new energy efficient protocols for medium access as well as energy efficient transceivers are investigated and realized. uWB technologies are examples for short-range communication as well as applications requiring high spatial resolution. other radio-based solutions for sensor networks are pSSS (parallel Sequence Spread Spectrum) – based approaches, distinguished by exceptionally high bandwidth efficiency.
Die Forschung zu kontextabhängigen Middleware-Systemen betrifft insbesondere auch die Erhaltung der Privatsphäre und die Sicherheit bei der Nutzung mobiler Endgeräte. Darüber hinaus wird die symmetrische bzw. asymmetrische Verteilung von Ressourcen zwischen Endgeräten und Servern im Gesamtsystem untersucht. Hochfrequenz-Schaltkreise In diesem Programm werden integrierte mm-Wellen- Schaltkreise & Synthesizer, Breitband-Mischsignal- Schaltkreise, sowie Schaltkreise für drahtlose Anwendungen mit sehr geringem Energieverbrauch entwickelt und als Prototypen realisiert. Integrierte Millimeterwellen-HF-Schaltkreise für Front- ends und Synthesizer zum Einsatz in der drahtlosen Kommunikation bei Frequenzen von etwa 10 bis > 200 GHz werden derzeit entwickelt. Für die glasfasergestützte Breitbandkommunikation werden Konzepte und elektronische Komponenten für Glasfasersysteme mit Datenraten bis über 100 Gbps pro Laser-Wellenlänge entwickelt. Beispiele dafür sind extrem breitbandige Verstärker, A/D- und D/A-Wandler, schnelle Logik sowie gemischt analog/digitale Signalverarbeitung in Echtzeit. Extrem energiesparende HF-Frontends und Komponenten werden für Sensornetze entwickelt, mit denen die geforderte Batterie-Lebensdauer von 10 Jahren erreichbar ist. Beispielhafte Entwicklungen sind hier energieeffiziente UWB Transceiver-Schaltkreise mit impulsbasierter Modulation und Wake-Up Radios mit extrem niedriger Stromaufnahme. F o r S C H u N G d e S I H p – I H p ‘ S r e S e A r C H Research in context-sensitive middleware systems especially addresses privacy and security matters in using mobile devices. Moreover, the symmetrical and asymmetrical resource distribution between client and server parts of the overall system is investigated. rF Circuits In this program mm-wave circuits, broadband mixedsignal ICs and ICs for ultra-low-power wireless applications will be designed and realized as prototypes. Millimeter-Wave RF ICs for frontends and synthesizers for wireless communication at currently 10 to > 200 GHz are under development. Concepts and electronic components for fiber-optic broadband communication systems with data rates up to > 100 Gbps per laser wavelength will be developed. examples are extremely broadband amplifiers, A/D- and D/A-converters as well as fast logic and real-time analog/digital signal processing. ultra-low-power RF frontends and components for sensor networks with a target battery lifetime of ten years are under development. examples of developments are energy-efficient uWB transceiver circuits with impulse-based modulation and wake-up radios with extremly low power consumption. A n n u A l R e p o R t 2 0 0 9
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