センシングと通信の融合(ISAC)

センシングと通信の融合(ISAC)

オンデマンドウェビナー:6G環境でのJCAS性能の検証

6G ISACについて説明し、ISACテクノロジーの検証において受賞歴のある、当社のラボ用テストプラットフォームをご紹介します。

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6G ISAC

センシングと通信の融合(ISAC)は重要な6Gのテクノロジーコンポーネントで、モバイルネットワークを単なる通信システムから、空間認識プラットフォームへと変革します。歴史的に、通信/レーダーアプリケーションは、それぞれ個別に研究、開発、および商用化されてきました。ISACはその2つを統合するものです。通信とセンシングの両方に同じ無線信号、インフラ、ハードウェアを使用し、高速データ接続を提供すると同時に、リアルタイムでオブジェクト(対象物)を検知、位置特定、追跡するインテリジェントなレーダーとしても機能します。

物理的な周囲環境をネイティブに認識するネットワークは、次のような幅広い高度なアプリケーションを実現します。

  • 航空交通管理: ドローンや無人航空機(UAV)の検知および分類の実施、衝突回避のための効率的な通信の実現
  • 産業オートメーション: ロボット機器の追跡とロボット間通信の実現により、安全性の確保と工場の効率向上を達成
  • 交通監視: 交通量密度の推定、速度の推定、進行方向の推定、車線に関連する位置特定、および逆走や線路上の危険物といった危険な状況の検知

ISACでは全体的な効率性の向上が実現します。これは、通信とセンサで同じスペクトラムを使用し、同じハードウェアで信号の送受信を行うことによるものです。すなわち、両方の用途に同じスペクトラムと信号が使用されます。これは、テストの観点から見ると、新たな機会でもあり課題でもあります。

ローデ・シュワルツは、研究および実装プロジェクトに積極的に参加しています。弊社は、国内外の6G研究や事前開発プロジェクトに積極的に関与し、複数の有名な機関と連携してテストソリューションの開発に取り組んでいます。例えば、当社は(ドイツ連邦教育研究省が資金提供する)6G SENSATIONプロジェクトのパートナーです。

6G ISACテストの課題

センシングと通信を単一のフレームワークに統合すると、システムの複雑性が増します。ISACシステムの性能と効率性を評価するには、包括的で精度の高い測定がきわめて重要になります。特に、センシング性能の検証は無線通信分野において新しい試みです。これには、検証プロセスで使用される現実の物理的オブジェクト(対象物)に関するグラウンドトゥルース(正解データ)の知識が必要で、さらには、距離、速度、レーダー断面積(RCS)などの定義されたパラメータを持つ対象物をエミュレートする能力が求められます。RCSは、対象物によって反射される信号エネルギー量です。これは、広範囲のパラメータをカバーする、信頼性と再現性の高い検証プロセスの基盤となります。

対象物の分類において、もう一つの重要なトピックがマイクロドップラーです。ドップラー効果により、ターゲットが移動するとレーダー反射波の周波数もシフトします。しかし、完全に剛体であるターゲットはごく少数です。多くのターゲットには可動部品が含まれており、こうした局所的な動きが2次的な周波数シフト(マイクロドップラー効果)を引き起こします。この現象は、ターゲットの分類や識別に利用することができます。

6G ISAC向けの革新的なテストソリューション

ローデ・シュワルツは、ISACテクノロジーを検証するためのラボ用テストプラットフォームを提供しています。このプラットフォームは、対象物シミュレーション用の R&S®AREG800A レーダーエコー発生器 をベースにしており、 R&S®FE44S 外部フロントエンド を追加して拡張することも可能です。このソリューションを利用すると、ラボ環境での信頼性と再現性に優れたテストが可能になり、ISAC実装の研究開発を加速して産業用配備への道を開くことができます。さらに、無線デバイスやISACアプリケーションを検証するために、弊社の幅広い無線機テスタのポートフォリオによって補完されています。

ローデ・シュワルツは、その革新的なISACテストコンセプトにより、Mobile World Congress 2023にてGTI Award for Innovative Breakthrough in Mobile Technologyを受賞しました。

6G ISACテスト用製品

6G ISACテストソリューションの利点

  • 距離、サイズ、視線速度が異なる人工的対象物や複数の動的ターゲットを生成可能
  • 各種周波数コンバーターモジュールにより、さまざまな周波数バンドでのISACテストが可能
  • グローバルなアプリケーションエンジニアリングをサポートする世界中のエキスパート
  • 技術的サポートとリソース

ISACに関するFAQ

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