Verteilte Antennengeflechte für Cell-Free Massive-MIMO-Sensorik

ISACFabric fasst verteilte Antennengeflechte, kooperatives Cell-Free-Massive-MIMO-Radar, räumliche Interferenzunterdrückung und rekonfigurierbare intelligente Oberflächen (RIS) zu einsatzbereiten Architekturplänen für Industrienetze und Smart Cities zusammen.

ISACFabric Cell-Free Massive MIMO Architecture

ISAC Core: Fabric Core — Cell-Free MIMO & Spatial Nulling

6G ISAC Nodes & Beamforming Subsystems

Distributed Radio Access Point
Reconfigurable Intelligent Surface (RIS)
Zero-Forcing Spatial Nuller
Cooperative Multi-Static Lens
Context-Aware Energy Sleeper

Architectural Layers & Waveform Pipelines

Schicht 1: Dual-Funktionale Wellenform & Basisband (OTFS / OFDM-Radar / Fractional Fourier Transform / Ambiguity Function): OTFS-Modulation und fraktionierte Chirp-Synthese zur Vermeidung von Inter-Carrier-Interferenzen bei starken Doppler-Spreizungen.
Schicht 2: Massive MIMO & Beamforming-Frontends (140 GHz D-Band / True-Time-Delay (TTD) / Hybrid Analog-Digital Beamforming): Sub-THz-Phased-Array-Architekturen mit True-Time-Delay-Kompensation, simultanen Datenstrahlen und hochpraezisen Radar-Trackingkeulen.
Schicht 3: Radarsignalverarbeitung & 4D-Punktwolken (2D-FFT Range-Doppler / MUSIC AoA / CFAR Detection / Micro-Doppler Extraction): Subdezimeter-Entfernungs- und Geschwindigkeitsaufloesung, CFAR-Zieldetektion und Mikro-Doppler-Klassifizierung von Drohnenrotoren.
Schicht 4: Netzwerksensorik-Orchestrierung & 3GPP Rel-19 (3GPP Rel-19 ISAC Core / Sensing Function (SF) / Reconfigurable Intelligent Surfaces (RIS)): Zellfreie kollaborative Radarnetze und dynamische Ressourcenallokation zum Ausgleich von Kommunikations-SLA und Radar-Abtastraten.

Sensing Telemetry & Benchmarks: <5 cm (Entfernungsaufloesung) | 0.1 m/s (Geschwindigkeitsgenauigkeit) | <10 ms (Radar-Bildlatenz) | 3GPP Rel-19 (Globaler Standard)

Cell-Free Massive MIMO und Metaoberflächen in ISACFabric

Klassische zellulare Netze leiden an starker Verschlechterung von Abdeckung und Sensorik an den Zellgrenzen. ISACFabric ersetzt zentrale Makrotürme durch ein durchgehendes Netz aus verteilten, phasensynchronisierten Zugangspunkten über Industrieanlagen und Smart-City-Bezirke hinweg, sodass das gesamte Geflecht wie eine einzige kohärente multistatische Radarlinse funktioniert.

Core Engineering Areas

Cell-Free Massive MIMO and Cooperative Radar Imaging — Dutzende stromsparende Zugangspunkte teilen sich einen gemeinsamen Takt und eine Glasfaseranbindung, wodurch Zellrand-Ausfälle entfallen, während Ziele gemeinsam aus mehreren Winkeln abgebildet werden.
Spatial Interference Nulling in High-Density Fabrics — Precoding-Gewichte werden in Echtzeit berechnet, um tiefe Nullstellen auf benachbarte Sensorknoten zu richten, sodass leistungsstarke Datenstrahlen und empfindliche Radarempfänger das Spektrum teilen können, ohne sich gegenseitig zu übersteuern.
Reconfigurable Intelligent Surfaces (RIS) and Metasurfaces — Wandmontierte, stromsparende reflektierende Metaoberflächen lenken Sub-Terahertz-Kommunikations- und Radarstrahlen um Betonpfeiler und Ecken herum und erweitern so die Abdeckung in Schattenzonen, ohne aktive Transceiver hinzuzufügen.