Detección y comunicación integradas (ISAC): una puerta hacia el futuro de 6G

El concepto de detección y comunicación integradas (ISAC) es un pilar esencial de la tecnología 6G. La combinación de dos mundos diferentes y sin embargo similares —la comunicación y la detección del entorno— abren una puerta hacia el futuro de la era 6G. Los elementos habilitadores clave de la tecnología ISAC son la formación de haz con redes de antenas MIMO, la inteligencia artificial (IA), esquemas de modulación avanzados y la densificación de la infraestructura de red. El generador de eco radar para automóviles R&S®AREG800A desempeña un papel fundamental en una solución de test versátil para la comunidad ISAC en el ámbito de I+D.

AREG800A con FE44S
R&S®AREG800A con FE44S
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Su misión

Los sensores ISAC deben ser capaces de rastrear con precisión el entorno y al mismo tiempo incluir la comunicación con la misma forma de onda. Además de las aplicaciones clásicas como las comunicaciones o la seguridad en automoción, la tecnología ISAC abre las puertas a nuevas aplicaciones, como fábricas inteligentes, monitorización sanitaria, control inteligente del tráfico, detección de intrusos, protección de la privacidad o localización de blancos mediante la determinación precisa de la posición de objetos y el establecimiento simultáneo de enlaces de comunicación.
Para ISAC es necesario diseñar una nueva forma de onda. Partiendo de señales coordinadas, que pueden seguir un enfoque de desarrollo centrado en el radar o en la comunicación, el objetivo definitivo es crear una forma de onda totalmente unificada que integre tanto la detección por radar como la comunicación en la mejor solución posible.

descripción de célula - área de cobertura para una estación base – BS ISAC
Ejemplo típico de una descripción de célula (área de cobertura para una estación base – BS ISAC)
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En un principio, las tecnologías de comunicación y de radar en automóviles pueden parecer bastante diferentes, pero si se analizan detenidamente se reconocen elementos en común, que proporcionan una base sólida para la implementación y adopción de ISAC:

  • ambas tecnologías utilizan la formación de haz
  • las dos tecnologías funcionan con sistemas de antenas en fase
  • estimación de canal en la comunicación y estimación de parámetros del objeto en el radar
  • detección de símbolos en la comunicación y detección de objetos en el radar
Ejemplo de medida con objeto artificial generado en el R&S®AREG800A
Ejemplo de medida con objeto artificial generado en el R&S®AREG800A
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Solución Rohde & Schwarz

Rohde & Schwarz dispone de soluciones de test que ofrecen la alta fiabilidad y repetibilidad que necesita la comunidad 6G para seguir avanzando e impulsar el desarrollo en la dirección correcta. El generador de eco radar para automóviles R&S®AREG800A se puede combinar con el front-end externo R&S®FE44S para la conversión de frecuencias en la banda FR2. La solución de medida permite generar objetos artificiales en la banda de frecuencias entre 24 GHz y 44 GHz. Los dos R&S®FE44S se conectan al instrumento de base a una frecuencia FI inferior.

La respuesta en frecuencia y la planicidad de amplitud en los front-ends se compensan automáticamente en el R&S®AREG800A para garantizar unos resultados de medida óptimos. Si su prototipo de ISAC no está todavía finalizado, el generador de señales vectoriales R&S®SMW200A y el analizador de señal y espectro R&S®FSW85 le brindan una potente combinación para desarrollar formas de onda específicas de aplicación y algoritmos de procesamiento de señales. Una vez que está listo un dispositivo ISAC FR2 para realizar test, los instrumentos Rohde & Schwarz se pueden utilizar para llevar a cabo medidas over-the-air (OTA).

Aplicación

Un R&S®AREG800A totalmente equipado puede generar hasta 32 objetos artificiales con rango, efecto Doppler y sección equivalente de radar independientes. Desde la perspectiva del usuario, los objetos generados permiten simular escenarios de alta densidad y en condiciones reales conformes con los requisitos relevantes.

Resumen

En resumen pueden extraerse las siguientes conclusiones básicas:

  • ISAC es un pilar esencial de 6G
  • la tecnología ISAC se está conformando sobre la base de aplicaciones innovadoras
  • la solución «todo en uno» de Rohde & Schwarz, galardonada por su concepto innovador, proporciona un entorno de prueba eficiente y repetible
  • la configuración de medida incluye front-ends externos para realizar la conversión ascendente y descendente directamente en el dispositivo, dando como resultado un mejor rendimiento del sistema de medida con costes más bajos
Diagrama del sistema de medida para ISAC
Diagrama del sistema de medida para ISAC