Wir gratulieren Malte Hinrichs, wissenschaftlicher Mitarbeiter für Metro-, Zugangs- und Inhausnetze in der Abteilung Photonische Netze und Systeme (PN) am Fraunhofer Heinrich-Hertz-Institut (HHI), herzlich zur erfolgreichen Promotion! In seiner Dissertation mit dem Titel „Physical Layer Design for Pulsed Modulation Optical Wireless Communications“ hat er einen wichtigen Beitrag zur Weiterentwicklung von LiFi-Systemen geleistet. LiFi-Systeme sind drahtlose Kommunikationssysteme, die Daten nicht wie WLAN über Funkwellen, sondern über Licht übertragen.
Ziel der Arbeit war es, die Reichweite zu erhöhen und den Energieverbrauch zu senken – durch die Integration von gepulster On-Off-Keying (OOK) Modulation als Alternative zum komplexen und energieintensiven Orthogonalen Frequenzmultiplexverfahren (OFDM). Die Ergebnisse zeigen, dass digitale Signalverarbeitungstechniken (DSP), die bislang für OFDM entwickelt wurden, mit nur geringen Anpassungen auch für OOK nutzbar sind. Damit wird die Integration in bereits standardisierte Systeme erleichtert.
Die Dissertation umfasst eine detaillierte Evaluation des bestehenden Physical Layers 802.15.13 PM-PHY, die Erweiterung der dort eingesetzten Methoden zur Erhöhung des Durchsatzes sowie die Demonstration einer Multi-Gbit/s-Übertragung mit laserbasiertem Sender. Besonders hervorzuheben ist die Reduktion des Overheads im PM-PHY um 39 % sowie die erfolgreiche Demonstration von Datenraten bis zu 4,25 Gbit/s mit einem VCSEL-basierten Transmitter für LiFi-Anwendungen.
Malte Hinrichs begann 2015 als studentische Hilfskraft am Fraunhofer HHI und ist seit 2017 als wissenschaftlicher Mitarbeiter tätig. Seine Forschungsschwerpunkte liegen in der optischen Drahtloskommunikation und in Glasfasernetzen im Access-Bereich. Er ist Autor bzw. Co-Autor von 26 wissenschaftlichen Publikationen und 16 Beiträgen zu Standardisierungsprojekten.
Die Promotionskommission bestand aus Prof. Giuseppe Caire, Ph.D. (Vorsitz), Prof. Dr.-Ing. Ronald Freund, Prof. Dr. Volker Jungnickel, Prof. dr. ir. Jean-Paul Linnartz (TU Eindhoven) sowie Prof. Dr. Harald Haas (University of Cambridge).
Mit dieser Arbeit wird ein bedeutender Schritt für die LiFi-Forschung am Fraunhofer HHI gemacht – hin zu energieeffizienten, leistungsstarken und zukunftsfähigen optischen Drahtloskommunikationssystemen.