Rohde & Schwarz unterstützt die Entwicklung von 6G mit Kanalausbreitungsmessungen im Sub-THz-Bereich

Die Entwicklung der Sub-THz-Kommunikation, die bei 6G zum Einsatz kommen soll, setzt ein gründliches Verständnis der Ausbreitungseigenschaften solcher elektromagnetischen Wellen voraus. Der neue Frequenzbereich zwischen 100 GHz und 330 GHz stößt auf weltweites Interesse und stand daher auch im Mittelpunkt der jüngsten Messkampagnen von Rohde & Schwarz.

Winkelaufgelöste THz-Kanalmessungen im Freien bei 158 GHz (D-Band) und 300 GHz (H-Band) in einer Straßenschlucht am Hauptsitz von Rohde & Schwarz in München.

Die Ergebnisse des Unternehmens sind in den Bericht der ITU-R Arbeitsgruppe 5D (W5PD) eingeflossen, der Informationen für die Weltfunkkonferenz 2023 der Internationalen Fernmeldeunion (ITU) liefern wird, auf der Frequenzbänder jenseits von 100 GHz und deren mögliche Zuweisung diskutiert werden sollen.

Rohde & Schwarz unterstützt aktiv die Forschung von 6G-Organisationen, Universitäten und Forschungsinstituten in Europa, Asien und in den USA. Das messtechnische Know-how und die Lösungen des Unternehmens bereiten den Weg für die nächste Mobilfunkgeneration 6G, deren kommerziellen Einführung um das Jahr 2030 erwartet wird. Sub-THz markiert typischerweise den Frequenzbereich von 100 bis 300 GHz und stellt einen möglichen Baustein des zukünftigen 6G-Mobilfunkstandards dar.

Die Sub-THz-Technologie könnte nicht nur unverzichtbar werden, um Anforderungen wie einen Maximaldurchsatz um 1 Tbps und eine extrem niedrige Latenz zu erfüllen. Sie bildet auch die Grundlage für faszinierende neue Anwendungen. Die Verfügbarkeit wesentlich größerer Bandbreiten wird die Kommunikation über kurze Entfernungen mit sehr hohem Durchsatz ermöglichen, kombiniert mit Umgebungserfassung zur Erkennung von Objekten oder leistungsfähiger Gestenerkennung mit einer Auflösung bis in den Millimeterbereich. Um das Potenzial der Technologie ausschöpfen zu können, müssen auch mit Hilfe von Channel-Sounding-Messungen die Ausbreitungseigenschaften der THz-Frequenzen untersucht werden.

Aus diesem Grund hat Rohde & Schwarz eine Channel-Sounding-Messkampagne in einem städtischen Mikroszenario sowie in einem Indoor-Szenario bei 158 GHz und 300 GHz auf dem Rohde & Schwarz-Campus in München durchgeführt. Die ersten Ergebnisse dieser Kampagne sind in den Bericht der ITU-R Arbeitsgruppe 5D (W5PD) zum Thema „Technical feasibility of IMT in bands above 100 GHz“ eingeflossen, dessen Ziel es ist, die technische Machbarkeit von Mobilfunktechnologien in Bändern über 92 GHz zu untersuchen und entsprechende Informationen bereitzustellen (IMT steht für International Mobile Telecommunications Standards). Der Bericht soll auf der Weltfunkkonferenz 2023 (WRC23) der Internationalen Fernmeldeunion (ITU) besprochen werden. Auf dieser Konferenz werden voraussichtlich zusätzliche Frequenzbänder jenseits von 100 GHz und deren mögliche Zuweisung auf der späteren WRC27 diskutiert. Das aktuelle 3GPP-Kanalmodell ist nur bis 100 GHz validiert. Ein entscheidender erster Schritt des Standardisierungsprozesses für 6G ist die Erweiterung dieses Kanalmodells auf höhere Frequenzen.

Die jüngste Rohde & Schwarz-Messkampagne trägt bei zur Erforschung der Millimeter- und Submillimeter-Mobilfunkkanäle (Sub-THz und THz), die verschiedene für den künftigen 6G-Kommunikationsstandard bedeutende Frequenzen abdecken. Um diese Forschungsaktivitäten weiter vorantreiben zu können, hat Rohde & Schwarz von der Bundesnetzagentur eine Versuchslizenz erhalten. Die Lizenz umfasst Frequenzen im Sub-THz-Bereich wie das D-Band (110 GHz – 170 GHz) und das H-Band (220 GHz – 330 GHz), aber auch das W-Band (75 GHz – 110 GHz), FR2 (Millimeterwellen), FR3 (7 GHz – 24 GHz) und das Industriefrequenzband in Deutschland von 3,7 GHz bis 3,8 GHz.

Taro Eichler, Technologiemanager bei Rohde & Schwarz und verantwortlich für die jüngste Sub-THz-Messkampagne, erläutert: „Wir sind stolz darauf, unseren Beitrag zur Erforschung von THz-Technologien zu leisten und durch den Einsatz unserer innovativen Messtechniklösungen in frühen Anwendungsszenarien und in der Grundlagenforschung den Wissensstand zu erweitern. Wir arbeiten dabei mit renommierten Partnern wie dem Fraunhofer Heinrich-Hertz-Institut (HHI) und der Technischen Universität (TU) Berlin zusammen. Mit unseren aktuellen Aktivitäten unterstützen wir grundlegend einen entscheidenden Schritt im Standardisierungsprozess von 6G.“

Weitere Informationen und Ergebnisse der Messkampagne finden sich im White Paper „Fundamentals of THz technology for 6G“, das online bei Rohde & Schwarz erhältlich ist (Registrierung vor dem Download erforderlich):
https://www.rohde-schwarz.com/_255934.html

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