Projekt

Wesentliches Ziel des Vorhabens ist es, Kommunikationssysteme im 60-GHz-Band um eine Abstandsmessung und Lokalisierung für mobile Terminals zu erweitern.

Da die Anforderungen an die Datenrate für drahtlose Netze (WLAN) immer höher werden, müssen neben den bekannten Frequenzbändern bei 2,4 GHz und 5 GHz neue Frequenzbereiche genutzt werden. Insbesondere das 60-GHz-Band bietet für zukünftige Multi-Gigabit-Systeme ein enormes Potential. In diesem Frequenzbereich ergibt sich die Möglichkeit, drahtlose Kommunikation mit höchsten Datenraten und eine präzise zentimetergenaue Lokalisierung zu verbinden. Darüber hinaus wird auch die Möglichkeit geschaffen, zukünftige integrierte 60-GHz-HF-Frontends für reine Lokalisierungsaufgaben einzusetzen. Diese Baugruppen können dann auch als aktive oder passive Radarsysteme im 60-GHz-Band arbeiten. Durch den Einsatz von Beamforming in diesem Frequenzband kann mit Hilfe von Patchantennen der Raumwinkel von mobilen Terminals ermittelt werden, damit verbessert sich die örtliche Auflösung insbesondere bei schlechten Signalausbreitungsverhältnissen.

Trotz aller Bemühungen sind GPS-basierte Systeme für den Einsatz in Gebäuden nicht geeignet. Eine Reihe von Forschungseinrichtungen und Firmen hat daher Anstrengungen unternommen, bekannte WLAN-Systeme bei 2,4 GHz und 5 GHz für die Lokalisierung zu nutzen. Die Genauigkeit der Lokalisierung ist jedoch durch die geringe verfügbare Bandbreite in diesem Frequenzbereich sehr begrenzt. Die große verfügbare Bandbreite im 60-GHz-Band macht dagegen eine präzise, zentimetergenaue Lokalisierung technisch möglich.

Zukünftige Anwendungen finden sich beispielsweise in der Fahrzeugkommunikation oder in der Rangier- und Positionierungsunterstützung im Lager- und Transportwesen.

Sowohl die Beherrschung von integrierter 60-GHz-Funksende- und Empfangstechnik als auch von Datenübertragungsverfahren im Gbit/s-Bereich sowie ein Beamforming mit Mehrantennensystemen in diesem Frequenzbereich sind nichttriviale und sehr risikobehaftete Problemstellungen, die an die Grenzen der derzeitigen theoretischen und technischen Möglichkeiten stoßen und die nur durch eine gemeinsame Forschungstätigkeit bewältigt werden können.

In diesem Vorhaben ergänzen sich die Vorarbeiten der Partner synergetisch. Am IHP gibt es umfangreiche Vorarbeiten zu 60-GHz-Kommunikationssystemen. InnoSenT entwickelt und verkauft innovative Lösungen für verschiedene Radar-Anwendungen. An der Humboldt-Universität zu Berlin gibt es umfangreiche Erfahrungen im Bereich Lokalisierungsalgorithmen und Signalverarbeitung.