Verbundprojekt: 6G Research and Innovation Cluster (6G-RIC) - Offene und sichere 6G-Technologien: Weltmarktchance für Deutschland; Teilvorhaben: Neuromorphe Signalverarbeitung mit Reservoir Computing für die Entzerrung optischer Signale

Abstract

Das grundlegende Ziel des Teilprojekts der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) im Rahmen des 6G-RIC Verbundprojekts war es, dazu beizutragen, Reservoir Computing Konzepte (bzw. neurmorphes Computing) zu analysieren und zu entwickeln, die für die Entzerrung optischer Signale (z.B. im Mobile Fronthaul) eingesetzt werden können und eine Prozessierung in Echtzeit mit der erforderlichen Datenrate ermöglichen. Wichtige Aspekte waren hierbei die Skalierbarkeit zu sehr hohen Datenraten sowie die Analyse der Latenz. Dazu wurden im Vorhaben der CAU zunächst verschiedene Reservoir Computing Konzepte analysiert (z.B. basierend auf einzelnen Silizium Mikro-Ringen oder einer Koppelung von mehreren Ringstrukturen). Vielversprechende Konzepte wurden anschließend mit einer geeigneten Simulationsumgebung numerisch modelliert. Anschließend wurden die Entzerrungseigenschaften für optische Signale unter-sucht und mit den heutzutage eingesetzten digitalen Signalverarbeitungsverfahren (DSP) verglichen. In einem weiteren Schritt wurde ergründet, wie die vielversprechendsten Konzepte zu noch höheren Datenraten skaliert werden können. Weiterhin wurden, die für den 6G Mobilfunk besonders relevanten Aspekte wie Latenz und Energieeffizienz, detailliert untersucht und mit etablierten DSP-Konzepten verglichen.