Innovatives Kommunikationsverfahren für integrierte Kommunikation und Sensorik
In den letzten Jahrzehnten spielte der Mobilfunk eine signifikante Rolle bei der Transformation der Gesellschaft von der analogen zur digitalen Welt. Die einzelnen Generationen der Kommunikationsstandards wurden dabei stets durch neue Funktionen wie Sprachtelefonate, Textnachrichten oder Videoübertragungen geprägt. In der aktuellen Erforschung der sechsten Generation des Mobilfunks (6G) kristallisiert sich die Integrierte Kommunikation und Sensorik (engl. „Integrated Communication and Sensing“ (ICAS)) zunehmend als eine der nächsten Schlüsselfunktionen heraus. Aktuelle Konzepte zur Implementierung von ICAS bauen bisher auf Systeme auf, welche entweder für Kommunikation oder Sensorik optimiert sind. Insbesondere Anwendungen mit hoher Mobilität, wie autonomes Fahren, haben jedoch sowohl hohe Ansprüche an Kommunikation als auch an Sensorik. Die Erforschung neuer Lösungen für ICAS-Systeme, welche diese Anforderungen simultan erfüllen können, ist daher erforderlich. Eine vielversprechende Lösung stellt dabei die patentierte Wellenformtechnologie „Modulation on Conjugate-reciprocal Zeros“ (MOCZ) dar, deren Grundlagen bereits erforscht sind. Diese kann unabhängig von der Umgebung angewandt werden und erlaubt eine stark reduzierte Komplexität der Empfangseinheit. Insgesamt besitzt diese Wellenformtechnologie damit das Potenzial, effiziente Datenübertragung mit gleichzeitig sehr guten Radareigenschaften zu verbinden.
Im Vorhaben „Neues blindes und inkohärentes Kommunikationsverfahren als Baustein für Integrierte Kommunikation und Sensorik“ (MOCZ4ICAS) sollen Einsatzmöglichkeiten der Wellenformtechnologie MOCZ in praktischen Szenarien erforscht und für zukünftige ICAS-Systeme weiterentwickelt werden. Dazu soll eine experimentelle Simulationsumgebung für ICAS-Szenarien erstellt und basierend auf fortlaufenden Anforderungsanalysen sukzessive erweitert werden. In diesen Simulator sollen dann die Grundfunktionalitäten und Algorithmen von MOCZ integriert und darin evaluiert werden. Die dabei gewonnenen Erkenntnisse sollen abschließend in umfangreichen Messungen und Feldtests zur funkbasierten Lokalisierung und Geschwindigkeitsmessung verifiziert werden.
Da ICAS-Systeme eine der anvisierten Schlüsseltechnologien von 6G darstellen, ist deren Erforschung und anschließende Standardisierung von hoher Relevanz. Solche Systeme können ein entscheidender Schritt hin zu autonom agierenden Fahrzeugen und Maschinen sein. Die angestrebte MOCZ-Wellenform besitzt dabei großes Potenzial, eine der zentralen Lösungen in diesem aufstrebenden Technologiebereich zu sein. Das Forschungsprojekt und die damit verbundene Entwicklung von innovativen Kommunikationstechnologien in Deutschland kann somit mittel- bis langfristig einen wesentlichen Beitrag leisten, um den Wirtschafts- und Technologiestandort zu stärken.