Messtechnik Bild 3:
Messtechnik Bild 3: Schematischer Aufbau des 300-GHz-Channel-Sounding-Systems. Sendeseitig wird eine 2 GHz breite „Ping- Sequenz“ (geeignet für Autokorrelation) von einem Signalgenerator R&S SMW200A auf einer Zwischenfrequenz erzeugt. Der THz-Transceiver des Fraunhofer IAF hebt es in die Sendefrequenzlage, wobei ein R&S SGS100A als Lokaloszillator fungiert. Empfangsseitig erfolgt die Signalverarbeitung spiegelbildlich, nur dass ein Analysator R&S FSW die Kette abschließt. Details in [5] zusammen mit dem japanischen Netzbetreiber NTT Docomo den Bereich bis 150 GHz und konzentrierte sich dann auf einen 3GPP-Forschungsschwerpunkt zur Entwicklung neuer 5G-Kanalmodelle für Industrieszenarien, etwa Produktionsumgebun gen. Zur 3GPP-Unterstützung führte Rohde & Schwarz Messungen in seinen Werken Memmingen und Teisnach durch, und zwar sowohl in den Millimeterwellen-Frequenzbändern bei 28 und 66 GHz als auch in dem für private Campus-Netze designierten Band bei 3,7 GHz [4]. Zusammen mit dem Fraunhofer Heinrich-Hertz-Institut (HHI) und NTT Docomo wurden die Ergebnisse für das 3GPP-Meeting in Xian (China) eingereicht. Aktuell geht es um Kanäle bei noch deutlich höheren Frequenzen. Neben dem Fraunhofer HHI gehört mit dem Institut für Angewandte Festkörperphysik IAF inzwischen ein weiteres Forschungsschwergewicht aus dem Fraunhofer-Kosmos zum Team. Zusammen hat man einen Forschungsaufbau entwickelt, der Signalgenerierung und -analyse im Bereich von 270 bis 320 GHz mit einer Bandbreite von 2 GHz ermöglicht [5]. Das Signal kann zur Durchführung von Kanalmessungen und für Übertragungsexperimente mit neuartigen Wellenformen beaufschlagt werden. Das HHI arbeitet an der Signalverarbeitung, der Synchronisierung von Sender und Empfänger und an der Systemintegration. Vom IAF stammen die Millimeterwellen-Sende- und -Empfangsmodule. Rohde & Schwarz steuert sein Knowhow in Mess- und Funktechnik bei und stellt die nötigen Messgeräte zur Signalerzeugung und -auswertung. Bild 3 skizziert den Versuchsaufbau. Die ersten Messungen bei 300 GHz belegen die für diesen Frequenzbereich beispiellose Dynamik des Messsystems (Bild 4). Zusammen mit dem Fraunhofer HHI und NTT Docomo sind weitere Messungen in verschiedenen Umgebungsszenarien in Vorbereitung, um diesen Sub-THz-Bereich systematisch zu charakterisieren. Fazit Der Mobilfunk der sechsten Generation wird zwar voraussichtlich erst in acht bis zehn Jahren eingeführt, seine Grundlagen sind jedoch längst Gegenstand der Forschung. Die Entwicklung der Sub-THz- Kommunikation, die für 6G ins Auge gefasst wird, setzt ein gutes Verständnis der Wellenausbreitungseigenschaften in diesem bisher nicht hinreichend erforschten Frequenzbereich voraus. Rohde & Schwarz kooperiert mit Forschungsorganisationen und Industriepartnern im Rahmen von Projekten, die diese Wissenslücke schließen sollen. Und gewinnt dabei nicht zuletzt wertvolle Erkenntnisse über die Anforderungen an die Messtechnik, die in einigen Jahren von der Mobilfunkindustrie benötigt werden. Referenzen [1] „5G Evolution and 6G”, NTT Docomo, Inc., White Paper, January 2020 [2] „Key drivers and research challenges for 6G ubiquitous wireless intelligence (white paper)”, 6G flagship research program, University of Oulu, Finland, 2019 [3] 3rd Generation Partnership Project (3GPP), „3GPP TR?38.901 (V16.0.0): Study on channel model for frequencies from 0.5 to 100 GHz,” Oct. 2019 [4] „Measurement and Characterization of an Indoor Industrial Environment at 3.7 and 28 GHz”, to be published at EuCAP2020, https://arxiv.org/ abs/2004.11561 [5] „THz Channel Sounding: Design and Validation of a High Performance Channel Sounder at 300 GHz”, to be published at IEEE WCNC2020, https://arxiv. org/abs/2001.06703 ◄ Bild 4: Ergebnis der Kanalmessungen bei 300 GHz mit Vektorsignalgenerator R&S SMW200A und Signalgenerator R&S SGS100A sowie dem Signal- und Spektrumanalysator R&S FSW43 36 hf-praxis 3/2021
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