6G Integrierte Kommunikation und Sensorik für Mobilitätsanwendungen (6G-ICAS4Mobility)

Abstract

Im Rahmen des Projekts wurde die Nutzung von Radar- und Kommunikationssystemen für kooperative Sensierungsaufgaben im Kontext zukünftiger ICAS-Architekturen untersucht. Ziel war es, sowohl klassische Radarsensorik in verteilten und kooperativen Netzwerken als auch Kommunikationssignale als Grundlage für die Umgebungserfassung zu analysieren und deren Potentiale sowie grundlegende Limitierungen systematisch zu bewerten. Im kommunikationszentrierten Ansatz stand die Frage im Vordergrund, inwieweit Kommunikationssignale im sub-6 GHz Bereich grundsätzlich für Sensierungsaufgaben geeignet sind. Dabei ergeben sich durch die begrenzte Bandbreite und niedrige Mittenfrequenz deutliche Einschränkungen in der räumlichen Auflösung, wodurch klassische bildgebende Radarverfahren nur eingeschränkt anwendbar sind. Im Rahmen der betrachteten Systemarchitektur wurden die Szenarien dabei auch in eine bistatische bzw. verteilte Sichtweise übertragen, da reale kooperative Sensorkonzepte typischerweise auf räumlich getrennten Knoten basieren. In diesem Zusammenhang wurde insbesondere berücksichtigt, welche Auswirkungen Phasenrauschen auf die kohärente Bildgebung in solchen verteilten Strukturen hat. Im sensierungszentrierten Ansatz stehen hingegen die Herausforderungen kooperativer und verteilter Radarsysteme im Fokus. In realistischen Verkehrsszenarien führen mehrere gleichzeitig sendende Radar-sensoren zu Interferenzeffekten, die die Detektionsleistung erheblich beeinträchtigen können. Zusätzlich ergeben sich in bi- und multistatischen Systemen ohne eine Hardware-Kopplung zwischen den Knoten grundlegende Probleme durch fehlende Zeit-, Frequenz- und Phasenkohärenz. Dies äußert sich insbesondere in Synchronisationsfehlern sowie Phasenrauschen, welche die kohärente Signalverarbeitung und damit die Qualität der gemeinsamen Szenenrekonstruktion direkt beeinflussen.