Die für 6G angestrebte Entwicklung der Kommunikation im unteren THz-Bereich wird nur mit einem soliden Verständnis der Ausbreitungseigenschaften elektromagnetischer Wellen möglich sein. Der neue Frequenzbereich zwischen 100 GHz und 330 GHz hat weltweites Interesse geweckt und stand auch im Fokus der jüngsten Messkampagnen von Rohde & Schwarz. Die Ergebnisse des Unternehmens haben zum Bericht der ITU-R Working Group 5D (W5PD) beigetragen, der einen Beitrag zur World Radiocommunication Conference 2023 der ITU (International Telecommunication Union) liefern wird, auf der Frequenzbänder über 100 GHz und deren Möglichkeiten analysiert werden sollen Abtretung.
Rohde & Schwarz unterstützt aktiv die Forschungsaktivitäten von 6G-Organisationen, Universitäten und Forschungseinrichtungen in Europa, Asien und den USA. Die Test- und Messlösungen und das Know-how des Unternehmens tragen dazu bei, den Grundstein für die nächste Generation der drahtlosen 6G-Kommunikation zu legen, deren kommerzieller Einsatz in der Nähe erwartet wird das Jahr 2030. Der untere THz-Bereich umfasst typischerweise den Frequenzbereich von 100 bis 300 GHz und stellt einen der potenziellen Bausteine eines zukünftigen 6G-Mobilfunkstandards dar.
Die Frequenztechnik im unteren THz-Bereich verspricht unverzichtbar zu werden, nicht nur um die erwarteten Anforderungen in Bezug auf maximalen Durchsatz auf 1-Tbps-Niveau und extrem niedrige Latenzen zu erreichen, sondern auch als Basis für spannende neue Anwendungen. Der Zugang zu größeren Bandbreiten ermöglicht eine leistungsstarke Kommunikation über kurze Distanzen, kombiniert mit dem Scannen der Umgebung zur Erkennung von Objekten oder einer erweiterten Gestenerkennung bis hin zu einer punktgenauen Auflösung. Um das volle Potenzial dieser Technologie auszuschöpfen, ist es wichtig, die Ausbreitungseigenschaften von THz-Frequenzen durch Kanalsondierungsmessungen zu verstehen.
Zu diesem Zweck hat Rohde & Schwarz eine Kanalsondierungs-Messkampagne in einer städtischen Mikroumgebung sowie in einem Indoor-Szenario bei 158 GHz und 300 GHz am Rohde & Schwarz-Standort in München durchgeführt. Die ersten Ergebnisse dieser Kampagne sind in den Bericht „Technical feasibility of IMT in bands above 100 GHz“ der ITU-R Working Group 5D (W5PD) eingeflossen, mit dem Ziel, die technische Machbarkeit des Mobilfunks zu untersuchen und zu informieren Technologien in den Bändern über 92 GHz (IMT bezieht sich auf International Mobile Telecommunications Standards). Der Bericht wird auf der „World Radiocommunication Conference 2023“ (WRC23) der ITU (International Telecommunication Union) konsultiert, wo geplant ist, die Frequenzbänder jenseits von 100 GHz zu analysieren und auf der anschließenden WRC27 deren Zuordnung zu untersuchen. Das aktuelle 3GPP-Kanalmodell ist nur bis 100 GHz validiert.Ein entscheidender erster Schritt für den 6G-Standardisierungsprozess ist die Erweiterung dieses Kanalmodells auf höhere Frequenzen.
Die aktuelle Messkampagne ist Teil breiter angelegter Forschungsaktivitäten zum besseren Verständnis von Millimeter- und Submillimeter-Mobilfunkkanälen (im THz-Bereich und im unteren THz-Bereich), die verschiedene für den zukunftsrelevanten 6G-Kommunikationsstandard abdecken. Um diese Forschungsaktivitäten weiter zu fördern und auszubauen, hat die Bundesnetzagentur Rohde & Schwarz eine Versuchslizenz erteilt. Die Lizenz umfasst Frequenzen im unteren THz-Bereich, wie das D-Band (110 GHz bis 170 GHz) und das H-Band (220 GHz bis 330 GHz), aber auch das W-Band (75 GHz bis 110 GHz), FR2 (Millimeter Wellen), FR3 (7 GHz bis 24 GHz) und das industrielle Frequenzband in Deutschland, 3,7 GHz bis 3,8 GHz.
Taro Eichler, CTO bei Rohde & Schwarz und verantwortlich für die jüngste Messkampagne im unteren THz-Bereich, kommentiert: „Wir sind stolz darauf, zur Erforschung von THz-Technologien beizutragen und das Wissen durch den frühzeitigen Einsatz unserer Test- und Messlösungen weiter auszubauen Anwendungsszenarien und Grundlagenforschung in Zusammenarbeit mit renommierten Partnern wie dem Fraunhofer Heinrich-Hertz-Institut (HHI) und der Technischen Universität Berlin. Unsere aktuellen Aktivitäten ermöglichen es uns, die Grundlagen zu schaffen, um einen entscheidenden Schritt im 6G-Standardisierungsprozess voranzutreiben.“
