Perzeptive Kommunikationsnetzwerke mit integrierter Funk-Sensorik für die 6. Generation des Mobilfunks
Eine der Kernvisionen bei der Entwicklung der kommenden Mobilfunkgeneration 6G ist die Verschmelzung der digitalen mit der physikalischen Welt. Die Einführung neuer Kommunikationsstandards bietet zum Beispiel die Chance, dass Mensch und Technologie stärker und natürlicher miteinander interagieren. Dies ermöglicht nützliche Anwendungen, etwa in autonomen Fahrzeugen oder der Telemedizin. Damit diese Verschmelzung gelingt, müssen zukünftige Kommunikationssysteme fähig sein, neben der Datenübertragung auch die Umwelt präzise und selbstständig zu erfassen. Ein wichtiges Innovationsfeld bei 6G ist es deshalb, Funk-Sensorik wie zum Beispiel Radartechnologie in die Funkkommunikation zu integrieren. Im Gegensatz zu bisherigen Lösungen soll dabei das Mobilfunknetz selbst als Sensor agieren. Dabei entstehen Synergien, die zur Lokalisierung von Objekten und darüber hinaus auch zur Optimierung der Nachrichtenübertragung genutzt werden können.
Das Verbundprojekt „Perzeptive Kommunikationsnetzwerke mit integrierter Sensorik für die 6. Generation des Mobilfunks (KOMSENS-6G)“ richtet das Hauptaugenmerk darauf, Sensorik in 6G-Kommunikationssysteme zu integrieren. Dadurch wollen die Forschenden künftige Anwendungen in der Industrie 4.0 oder der autonomen Mobilität ermöglichen. In einem ersten Schritt werden deshalb Anforderungen aus deutschen Schlüsselindustrien analysiert. Darauf aufbauend entwickelt das Projektteam eine neue Systemarchitektur für die die einzelnen Funktionsblöcke, also Komponenten, mit den zugehörigen offenen Schnittstellen definiert werden. Es werden dabei zwei verschiedene Anwendungsszenarien untersucht, um Radartechnologie effektiv in 6G-Netzen einsetzen zu können. Bei monostatischen Radarmessungen sind Sender und Empfänger zusammen angeordnet, bei multistatischen Radarmessungen werden verteilte Sende- und Empfangseinheiten betrachtet. Die Konzepte in beiden Anwendungsfällen sollen abschließend in Demonstrationen evaluiert und der Energiebedarf optimiert werden.
Ein Zusammenspiel von Kommunikation und Sensorik kann zukünftig nicht nur aktive Teilnehmende am Mobilfunk lokalisieren, sondern auch Objekte, die nicht mit dem Netz verbunden sind. Daraus ergeben sich weitreichende Anwendungsfelder in Innenräumen aber auch im öffentlichen Leben. In der Mobilität der Zukunft können beispielsweise freie Parkflächen schneller gefunden und in Echtzeit an die Verkehrsteilnehmer gemeldet werden. In der Industrie 4.0 können fabrikinterne Lieferflüsse überwacht und Personen in kritischen Bereichen erfasst werden. Insgesamt trägt die Integration von Sensorik und Kommunikation damit wesentlich zur Konvergenz von digitaler und physikalischer Welt bei. Das Projekt ermöglicht es somit, dass Deutschland die wirtschaftlichen Chancen von 6G frühzeitig nutzen kann, und trägt damit zur technologischen Souveränität bei.