Das Netz, aus dem die Träume sind

Manchmal ist es kaum zu fassen: Wir leben im Jahr 2024 und doch hängt unser Mobilfunknetz gefühlt noch zwei Jahrzehnte zurück. Wenn in diesem Kontext von dem Mobilfunknetz 6G geredet wird, klingt das eher nach Träumerei. Jedoch nicht am Fraunhofer IML. Das Projekt »6GEM open – efficient – secure – safe« möchte eine Zukunft gestalten, in der ab 2030 6G das zentrale System unseres Lebens bildet. 

6GEM steht nicht nur für das Mobilfunknetz der Zukunft, sondern auch für ein einzigartiges Projektkonsortium aus wissenschaftlicher Exzellenz und Mobilfunkexpertise auf Netzwerk-, Material-, Komponenten-, Mikrochip- und Modulebene in Nordrhein-Westfalen. Beteiligt sind neben dem Fraunhofer IML außerdem noch die TU Dortmund, die RWTH Aachen, die Ruhr-Universität Bochum, die Universität Duisburg-Essen und vier weitere außeruniversitäre Forschungseinrichtungen. Seit August 2021 forscht das Konsortium gemeinsam in dem vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderten Projekt. Das Projekt gliedert sich in insgesamt 7 Themenschwerpunkte, um Deutschland eine führende Rolle auf dem Markt der Technologieanbieter zu verleihen und die Bedeutung eines gut ausgebauten Mobilfunknetzes zu unterstreichen: 

• digitaler Operationssaal,
• Smart Hospital,
• Deutsches Rettungsrobotik-Zentrum,
• hochautomatisierte Produktionsumgebung,
• Hochgeschwindigkeits-Intralogistik,
• Hafenlogistik,
• und Straßenverkehrsszenarien von der Innenstadt bis zu Autobahn.

Die 3D-automatisierte Intralogistikumgebung des Fraunhofer IML und des Lehrstuhls für Förder- und Lagerwesen (FLW) der TU Dortmund besteht aus zwei Forschungshallen für Demonstrations-, Simulations- und Testzwecke. Diese bieten reproduzierbare Validierungsmöglichkeiten zur Testung und Messung von 6G-Technologie. Es können entweder reale oder sogar noch kritischere Maßstäbe durch Anpassung der Parameter der mobilen Kommunikation getestet werden. Zur Nachbildung von Abschattungseffekten und Signalstärken werden reflektierende und dämpfende Hindernisse eingesetzt. Ein erster Demonstrator, in dem ein 3D-Seilroboter Lücken in der Funkverbindung überbrückt und ein Digital Network Twin (DNT) das Testfeld mit den Roboterplattformen, die aufgebauten Hindernisse und die Funkkommunikation in Echtzeit simuliert, wurde letztes Jahr aufgebaut. Die Netzwerkkommunikation und Umgebungsinformationen werden zudem mittels des Lasersystems visualisiert, wodurch Abläufe und Ergebnisse dargestellt werden können und ein besseres Netzwerkverständnis gefördert wird. Dies wurde auf der jährlich stattfindenden 6GEM General Assembly 2024 vorgestellt. Entscheidungen in Echtzeit werden idealerweise dort getroffen, wo die Bedingungen am günstigsten sind und die technische Ausstattung am besten verfügbar ist. Ein EdgeCloud-Continuum ermöglicht die Verteilung von HighLevel-Fähigkeiten wie KI und Analytik. Die Entscheidungsinstanzen wechseln angepasst an die Situation und fließend zwischen Cloud, Edge und on-Device. Ziel ist der Aufbau OpenRAN-kompatibler Software, die es ermöglicht, Entscheidungen zu treffen, situativ und fließend Zustände speichert und basierend darauf den Ausführungsort wechseln kann. Um die Berechnung dieser Faktoren dort stattfinden zu lassen, wo das beste Netz und die besten Ressourcen verfügbar sind, werden Ansätze aus Multiagenten- und Clustersystemen in Zusammenhang mit dem neuen 5G Campusnetz, welches gerade aufgebaut wird, verwendet. Dieser Demonstrator soll auf der 6GEM General Assembly 2025 vorgestellt werden, welche vor Ort auf dem Campus des Fraunhofer IML und des Lehrstuhls FLW der TU Dortmund stattfinden wird. Neben der innovativen Forschung ist ein besonderes Highlight das Konsortialtreffen innerhalb des Projekts, in dem alle Teilnehmenden ihre aktuellen Forschungsstände austauschen und sich neu vernetzen können. Neben den deutschen Projektpartnern sind auch internationale Gäste zugegen, die sich für die innovative Forschung des Konsortiums interessierten.