Antennesysteem voor 6G en IoT

Het nieuwe antennesysteem dient ter ondersteuning van de uitbreiding van het 6G-netwerk.

Volgens een besluit van de federale regering moet het 6G-netwerk tegen 2030 in heel Duitsland worden uitgebreid. Om dit tijdig te implementeren, wordt landelijk onderzoek op dit gebied massaal gefinancierd. De Leibniz Universität Hannover is met verschillende onderzoeksprojecten bij dit project betrokken. De wetenschappers richten zich onder meer op de ontwikkeling van een nieuw antennesysteem dat communicatie en sensoren combineert in één apparaat.

Van 4G naar 6G

De vierde generatie mobiele communicatie (4G) heeft het ook mogelijk gemaakt om internet te gebruiken op mobiele apparaten zoals smartphones of tablets. De vijfde generatie (5G) die momenteel over een groot gebied wordt uitgerold, brengt hogere datasnelheden, bijvoorbeeld voor het sneller downloaden van films. Maar 5G maakt ook communicatie tussen apparaten – het Internet of Things – en hun afstandsbediening in interactieve associaties: het zogenaamde tactiele internet.

Tot nu toe was deze functionaliteit vaak geconcentreerd op speciale mobiele radionetwerken in industriële omgevingen, bijvoorbeeld voor de coördinatie van autonome voertuigen in de logistiek. Behalve communicatie via mobiele radio worden op radio gebaseerde sensoren (bijvoorbeeld radar) gebruikt voor plaatsbepaling en omgevingsherkenning. Beide functionaliteiten – communicatie en sensoren – bestaan momenteel naast elkaar in afzonderlijke systemen met hun eigen infrastructuur en gebruik van middelen.

JC&S

In beide systemen worden signalen draadloos verzonden. Door verschillende systeemeisen is het tot nu toe echter onmogelijk om radio- en sensortechnologie in een gemeenschappelijk systeem te koppelen. Het doel van het onderzoeksteam in Hannover is om met een nieuw type antenneconcept een groot obstakel voor de symbiose van communicatie- en sensortechnologie uit de weg te ruimen en efficiënt gebruik van middelen mogelijk te maken.

Deze gezamenlijke radiocommunicatie- en sensortechnologie (Joint Communication & Sensing ofwel JC&S) maakt het bijvoorbeeld mogelijk om het communicatiesignaal van basisstations van mobiele telefoons te gebruiken om autonome drones te lokaliseren of om grote hoeveelheden data via de radarsignalen van weggebruikers te verzenden. De toepassing van JC&S is een volgende stap op weg naar de zesde generatie mobiele communicatie. Het doel van 6G is om het tactiele internet over een groot gebied mogelijk te maken voor toepassingen zoals het autonoom voortbewegen van auto's, robots, drones en luchttaxi's voor eindgebruikers.

De onderzoekers in Hannover hebben vorig jaar een speciaal meetsysteem voor zogenaamde millimetergolfantennes geïnstalleerd. Op de zeventiende verdieping van een van de universiteitsgebouwen bevindt zich de zogenaamde compacte antennetestbaan. Het hart van het systeem is de ruitvormige parabolische reflector, die een hoge oppervlaktenauwkeurigheid heeft om nauwkeurige antennemetingen mogelijk te maken bij frequenties tot 110 GHz. De afgeschermde meetruimte is bekleed met hoogfrequente absorbers om een neutrale meetomgeving te creëren.

Ill.: Leibniz Universität Hannover