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IT-Forschung 2006

Förderprogramm Informations- und Kommunikationstechnik

4.3. Basistechnologien für die Kommunikationstechnik

Der Telekommunikationsmarkt in Deutschland erreichte im Jahre 2000 ein Umsatzvolumen von über 65 Mrd. Euro, davon entfielen 50 Mrd. Euro auf die Telekommunikationsdienste sowie 15 Mrd. Euro auf die Telekommunikationstechnik. Die Exporte von Telekommunikationstechnik sind im Jahr 2000 um 35% gegenüber dem Vorjahr auf 13 Mrd. Euro angewachsen. Die Exportquote für Telekommunikationstechnik liegt damit über 80%.

Aufgrund des starken Wachstums des Internetverkehrs tritt der Telefonverkehr in hochentwickelten Ländern in den nächsten Jahren von seinem Volumen her zunehmend in den Hintergrund, bei gleichzeitigem erheblichem Wachstum der mobilen Sprachkommunikation. Im Jahre 2003 werden schon über 80% des gesamten Übertragungsvolumens auf das Internet entfallen.

Das hat grundlegende Auswirkungen auf die Netztechnik. Im klassischen Bereich der Übertragungs- und Vermittlungstechnik für die Sprachkommunikation sowie im Ausbau der Netze nimmt die deutsche Industrie im weltweiten Vergleich eine Spitzenposition ein. Durch die Integration von Sprach- und Datendiensten in ein gemeinsames Netz ist jedoch eine Veränderung der klassischen verbindungsorientierten Netzstruktur zu einer paketvermittelnden Netzstruktur zu erkennen. Das Internet wird in zunehmendem Maße Funktionalitäten klassischer Sprachkommunikationnetze bieten und zu einer Absorption dieser Netze führen.

Im Jahr 2000 wurde in Deutschland erstmals mehr Mobilfunktechnik als Festnetztechnik hergestellt. Die Produktion von Mobilfunktechnik belief sich auf 7,5 Milliarden Euro und hat damit gegenüber dem Vorjahr um 37 % zugenommen. Seit der Einführung von GSM (Global System for Mobile Communication) erlebt die Mobilkommunikation in Deutschland und weltweit einen Boom, der ungebrochen ist. Zur Zeit nutzen weltweit nahezu 1 Mrd. Teilnehmer Mobilfunksysteme, davon über 640 Mio. Menschen in über 170 Ländern GSM-Netze.

Im Gegensatz zur Kommunikation über Festnetze ist die Mobilkommunikation z.Z. noch auf schmalbandige Anwendungen (Sprache) begrenzt. Durch die Zunahme der Teilnehmerzahl, die begrenzte Verfügbarkeit geeigneten Frequenzspektrums und durch die zu erwartende Zunahme des mobilen Datenverkehrs im Zusammenhang mit neuen Anwendungen, wie der mobilen Multimediakommunikation, stoßen die Netzkapazitäten an ihre Grenzen. Eine technische Fortentwicklung der Mobilnetze ist deshalb dringend erforderlich und geboten, um den bestehenden technologischen Vorsprung und Markterfolg zu halten bzw. auszubauen.

Ein weiterer Aspekt der Veränderung der Netzstrukturen ist die Zugangsmöglichkeit mobiler Anwender zu Daten- und Informationsquellen. Internet an jedem Ort und zu jeder Zeit wird möglich. Die schnurlosen und die drahtgebundenen Kommunikationsnetze werden aus Nutzersicht zu einem Netz zusammenwachsen und umfangreiche Datendienste zur Verfügung stellen. Der Nutzer muss sich in Zukunft nicht um die Art des Netzzuganges kümmern. Die Änderungen der Nutzung und des Zugangs zu Informationsquellen, sowie die daraus resultierende notwendige flexible Restrukturierung der Netze stellen höchste Anforderungen an die Entwicklung von Protokollen zur Netzverwaltung und Organisation dar.

Die Förderung der Basistechnologien für die Kommunikationstechnik im Rahmen des Konzepts "IT-Forschung 2006" konzentriert sich auf vier Bereiche:

Photonische Kommunikationsnetze
Ziel ist, das Kernnetz, das auf optischer Übertragungstechnik beruht, in den nächsten Jahren an die gestiegenen Anforderungen durch das Internet anzupassen. Zielmarke für die Forschung ist eine Kapazitätssteigerung von einem auf 50 Terabit pro Sekunde Übertragungsleistung pro Glasfaser im Jahre 2005. Wichtig ist darüber hinaus die Entwicklung eines intelligenten Netzmanagements für das optische Nachrichtennetz, das in der Lage ist, im Zusammenspiel zwischen Kern-, Verteil- und Zugangsnetz Anwendungsdienste mit garantierter Übertragungsqualität zu gewährleisten.

Mobile Breitband-Kommunikationssysteme
Der globale Siegeszug des Internets hält an. Dabei spielt die Erweiterung hin zum Mobilen Internet und dessen universelle Verfügbarkeit (zu jeder Zeit an jedem Ort) eine zentrale Rolle. Die Herausforderungen der zukünftigen Mobilkommunikation sind die flächendeckende, breitbandige Versorgung und die effiziente Nutzung aller Ressourcen. Neue Konzepte und Architekturen sind notwendig, um den Anforderungen eines dynamisch sich verändernden Verkehrsaufkommens gerecht zu werden.

Innovative Displaytechnik
Angesichts der großen industriepolitischen Bedeutung der Flachbildschirm-Technologien und der Fortschritte bei den dafür erforderlichen Basistechnologien kommt es darauf an, innovative Displaylösungen für Kommunikation, Mobilität und Produktion zu entwickeln. Der Einstieg über maßgeschneiderte Komponentenlösungen mit hohem Zukunftspotenzial, wie z.B. in Fahrzeugen und in der Kommunikationstechnik, und über innovative Herstellungsprozesse, die eine hohe Ausbeute versprechen, erscheint aussichtsreich.

Neue Komponenten und Materialien.
Ziel ist, die Grundlagenforschung auf dem Gebiet neuer Kommunikationstechniken so voran zu treiben, dass neue Materialien und neue physikalische Effekte, z.B. in der Quantenphysik, zur Entwicklung innovativer Komponenten genutzt werden können. Weiterhin gilt es, optische Speichertechniken für den Multi-Gigabyte-Bereich zu entwickeln.

Übergreifend wird einerseits das Ziel verfolgt, die Wettbewerbsfähigkeit deutscher Hersteller und Dienstleister zu stärken, andererseits wird in ausgewählten Bereichen Grundlagenforschung gefördert, um auch langfristig neue Produkte und Dienstleistungen zu ermöglichen.

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