Sub-Terahertz-Frequenzen 6G: Rohde & Schwarz unterstützt bei Messungen der Kanalausbreitung

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Für die Sub-THz-Kommunikation ist ein Verständnis der Ausbreitungseigenschaften der elektromagnetischen Wellen notwendig. Frequenzen zwischen 100 und 330 GHz stoßen auf weltweites Interesse. Sie sind Gegenstand von Messkampagnen.

Sub-Terahertz-Frequenzen: Rohde & Schwarz unterstützt bei Messungen der Kanalausbreitung und hat von der Bundesnetzagentur eine Versuchslizenz erhalten.
Sub-Terahertz-Frequenzen: Rohde & Schwarz unterstützt bei Messungen der Kanalausbreitung und hat von der Bundesnetzagentur eine Versuchslizenz erhalten.
(Bild: (c)Yingyaipumi - stock.adobe.com)

Bei der Mobilfunkkommunikation mit 6G kommen zwei Frequenzbänder zum Einsatz: FR1 und FR2. Im FR1-Frequenzbereich unter 6 GHz liegen die wichtigsten Frequenzen zwischen 3,4 bis 4 GHz und im Millimeter-Wellenlängenbereich (FR2) bei 26 bis 29 GHz. Allerdings wird es innerhalb der beiden Frequenzbänder eng. Interessant sind Frequenzen im Sub-THz-Bereich mit typischerweise von 100 bis 300 GHz. Damit stellt es einen möglichen Baustein des zukünftigen 6G-Mobilfunkstandards dar.

Sub-THz-Techniken könnten dabei helfen, um die Anforderungen wie einen Maximaldurchsatz um 1 Tbps und eine sehr niedrige Latenz zu erfüllen. Sie bildet die Grundlage für völlig 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 ins Millimeterwellenband.

Messkampagne Channel Sounding

Damit die Effizienz der Sub-THz-Technken weiter steigen, müssen mithilfe von Channel-Sounding-Messungen die Ausbreitungseigenschaften der THz-Frequenzen untersucht werden. Aus diesem Grund hat Rohde & Schwarz eine Messkampagne für Channel Sounding in einem städtischen Mikroszenario sowie in einem Indoor-Szenario bei 158 und 300 GHz auf dem firmeneigenen Campus in München durchgeführt.

Die ersten Ergebnisse der 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).

6G-Frequenzen jenseits von 100 GHz

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.

Versuchslizenz soll Forschung vorantreiben

Die jüngste Messkampagne unterstützt die Forschung Millimeter- und Submillimeter-Mobilfunkkanäle (Sub-THz und THz), die verschiedene für den künftigen 6G-Kommunikationsstandard bedeutende Frequenzen abdecken. Um die 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 mit 110 bis 170 GHz und das H-Band von 220 bis 330 GHz, aber auch das W-Band von 75 bis 110 GHz, FR2 (Millimeterwellen), FR3 (7 bis 24 GHz) und das Industriefrequenzband in Deutschland von 3,7 bis 3,8 GHz.

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