Neue Großgeräteinitiative: Messsysteme für ultrahohe Datenraten für Kommunikationstechniken der Zukunft
Im Rahmen dieser Großgeräteinitiative fördert die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) neue Messsysteme für ultrahohe Datenraten für Kommunikationstechniken der Zukunft. Für die massive Datenratensteigerung zukünftiger Übertragungstechnologien und Kommunikationssysteme muss der Stand der Technik deutlich verbessert werden. Dafür notwendig sind modernste Messgeräte mit ultrahohen Datenraten (bis hin zu 400 Gb/s), was eine massive Erhöhung der Signalpegel (auf über ±400 mV bei ±2 V) und eine signifikante Reduktion des Phasenrauschens (um mehr als Faktor 10) erfordert. Eine simple Skalierung von bisherigen Messkonzepten ist dafür nicht ausreichend. Vielmehr müssen neuartige Ansätze realisiert werden, zum Beispiel die Generierung von elektrischen Hochfrequenzsignalen mithilfe extrem rauscharmer, gekoppelter, optischer Laserquellen, Durchbruchspannungsvervielfacher, ultrabreitbandiger, kaskadierter Wanderwellenverstärker und direkter Zeitbereichsanalyse.
Daher ist das Ziel dieser DFG-Großgeräteinitiative die Förderung von Messsystemen für ultrahohe Datenraten, die verfügbare Technologien deutlich übertreffen, um damit den aktuell hohen und technologisch anspruchsvollen Forschungsbedarf auf den Gebieten der elektro-optischen Faserkommunikation, der drahtlosen Kommunikation sowie bisher ungenutzter THz-Funknetzwerke für die Datenkommunikation und für zukunftsweisende Anwendungen, zum Beispiel in der mobilen Kommunikation und dem taktilen Internet, weiter zu erschließen. Die Etablierung dieser Technologien in mehreren geeigneten Forschungslaboren soll eine Evaluation im Hinblick auf aktuelle wissenschaftliche Fragestellungen erlauben und frühzeitig den breiten wissenschaftlichen Einsatz nicht oder noch kaum etablierter Messsysteme für ultrahohe Datenraten ermöglichen.
Die Ausschreibung richtet sich an Hochschulen als antragstellende Institutionen. Ein Antrag ist durch die Bereitstellung eigener Infrastrukturen sowie ein entsprechendes institutionelles Konzept in angemessener Weise zu unterstützen. Der Antrag sollte diesbezüglich aufzeigen, wie der beantragte Messplatz in die vorhandene Infrastruktur eingebettet werden soll, um so die vielfältige Anwendung insgesamt zu befördern. Von der Hochschule ist eine für den Antrag verantwortliche Person zu benennen, die im Bewilligungsfall für die wissenschaftliche und gerätetechnische Betreuung, Koordination und Durchführung der Projekte verantwortlich zeichnet.
Zentraler Gegenstand der Förderung ist die Beschaffung von (Hochfrequenz-)Laborgeräten, die die notwendigen Signale, Daten und Modulationen für die Messung von ultrahohen Datenraten, Bitfehlerraten und Signal-zu-Rausch-Verhältnissen von Systemen, integrierten Schaltungen (IC) und Bauelementen bereitstellen und analysieren können. Hierzu zählen insbesondere modernste Signalgeneratoren (ultrarauscharm, sowie arbiträr), Bitfehlerratentester (BERT, bestehend aus Bit-Pattern-Generatoren und Bitfehleranalysatoren), Echtzeit-Oszilloskope und dazugehörige Module, beispielsweise Multiplexer/Demultiplexer (MUX/DMUX) und Digital-Analog-/Analog-Digital-Umsetzer (DAU/ADU).
Es wird eine konkrete Beschreibung technischer Spezifikationen der beantragten Geräte für den Aufbau der Messplätze in Abgrenzung zu etablierten Technologien und Geräten erwartet. Eine Beantragung von Geräten, die bereits über andere Programme (etwa das Forschungsgroßgeräteprogramm nach Art. 91b GG) in einem nennenswerten Umfang gefördert wurden, ist ebenso wenig vorgesehen wie die Eigenentwicklung neuer Geräte innerhalb des Projektverlaufs. Gleichwohl wird die Fabrikation und Nutzung der Geräte mit der angestrebten Mess- und Leistungsfähigkeit eine große technische Herausforderung sein. Aufbau und Erprobung der avisierten Messplätze sollten daher in enger Absprachen mit potenziellen Herstellern erfolgen. Bei gemeinsamen Entwicklungen in Kooperationen wird dabei auch auf das geistige Eigentum und die Patentrechte neuer technischer Produkte zu achten sein.
Anträge müssen die vorhandene wissenschaftliche und technische Expertise der gerätebetreibenden Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler belegen. Zudem sind laufende und geplante Forschungsvorhaben hinsichtlich Kommunikationstechniken an der Hochschule zu skizzieren und darzustellen, die für einen Nutzungszeitraum von mindestens fünf Jahren durch den Einsatz der beantragten Geräte und Messplätze in hohem Maße profitieren können. Die Förderung dieser wissenschaftlichen Projekte selbst ist indes nicht Gegenstand dieser Ausschreibung und kann daher nicht an dieser Stelle beantragt werden. Neben den auf wissenschaftliche Erkenntnis abzielenden Projekten sollen zudem Maßnahmen beschrieben werden, die das Potenzial der Messplätze für die Wissenschaft und die spezifischen Anforderungen der beantragten Technologie – auch über die Hochschule hinaus – sichtbar evaluieren.
Zusätzlich zur Nutzung des Geräts durch die im Antrag benannten Projekte ist eine Bereitstellung von mindestens 20 Prozent der Nutzungszeit für weitere wissenschaftliche Projekte zu gewährleisten. Der Antrag sollte aufzeigen, wie diese Bereitstellung der Technologie wissenschaftlich und methodisch möglichst gewinnbringend begleitet werden soll. Es werden Strategien erwartet, die durch eine Bereitstellung von Expertise und Geräteressourcen sowie gegebenenfalls weitergehender Serviceleistungen eine breite Nutzung und Erprobung der Messplätze in wissenschaftlichen Projekten ermöglichen. Im Förderfall ist eine entsprechende Nutzungsordnung für das Gerät zu erstellen und der DFG vorzulegen.
Für die Erfüllung der infrastrukturellen, räumlichen und technischen Voraussetzungen und den Betrieb der geförderten Geräte ist die antragstellende Hochschule verantwortlich. Zusätzlich sind die Verfügbarkeit des grundsätzlich erforderlichen Personals für den Betrieb der Systeme sowie eine Sicherstellung der zu erwartenden Betriebs- und Folgekosten von der Hochschule zuzusagen oder vorzuweisen. Eine Beantragung von Personal im Rahmen dieser Großgeräteinitiative ist nicht möglich. Sachmittel sowie Mittel zur Durchführung von projektspezifischen Workshops und für Maßnahmen der Öffentlichkeitsarbeit können beantragt werden.
An der Antragstellung interessierte Hochschulen werden gebeten, bis 31. März 2019 per E-Mail an achim.tieftrunk@dfg.de eine formlose Absichtserklärung zu senden. Diese sollte die Nennung der wesentlich am Antrag beteiligten Gruppen und Personen sowie die wichtigsten Merkmale der beantragten Gerätesysteme enthalten.
Anträge müssen in englischer Sprache spätestens am 4. Juni 2019 eingereicht werden.
Die Antragstellung erfolgt ausschließlich über das elan-Portal zur Erfassung der antragsbezogenen Daten und zur sicheren Übermittlung von Dokumenten. Bitte wählen Sie im elektronischen Formular unter „Antragstellung – Neues Projekt/Antragsskizze – Wissenschaftliche Geräte und Informationstechnik – Antrag im Rahmen einer Großgeräteinitiative“ die entsprechende Ausschreibung „UHD-Messsysteme“ aus der angebotenen Liste. Berücksichtigen Sie bitte bei der Antragstellung insbesondere das Merkblatt mit Leitfaden für die Antragstellung „Großgeräteinitiative“ (DFG-Vordruck 21.7).
Handelt es sich bei dem Antrag um Ihren ersten Antrag bei der DFG, berücksichtigen Sie bitte, dass Sie sich vor der Antragstellung im elan-Portal registrieren müssen. Ohne Registrierung bis zum 28. Mai 2019 ist eine Antragstellung nicht möglich. Die Bestätigung der Registrierung erfolgt in der Regel bis zum darauffolgenden Arbeitstag.
Weiterführende Informationen
Der Antrag ist über das elan-Portal der DFG einzureichen:
Das Merkblatt Großgeräteinitiative mit Leitfaden für die Antragstellung im Programm Großgeräteinitiative (DFG-Vordruck 21.7) steht im Internet zur Verfügung unter:
Als Vorlage ist der Vordruck 53.101 zu verwenden:
Ansprechpersonen bei der DFG:
- Dr. Achim Tieftrunk
Tel. +49 228 885-2816
achim.tieftrunk@dfg.d - Marion Hartmann
Tel. +49 228 885-2833
marion.hartmann@dfg.d