5G-Autosat KI - Optimierung der Konnektivität für automobile Anwendungen in hybriden Satelliten / terrestrischen 5G Netzwerken mittels künstlicher Intelligenz

Abstract

Das geplante Forschungsvorhaben zielt darauf ab, die Anwendungsreife satellitengestützter Fahrzeugkonnektivität weiter zu erhöhen. Aufbauend auf den Ergebnissen des Projekts 5G-AUTOSAT soll die Vehicle-to-Satellite (V2S) Kommunikation als integraler Bestandteil von V2X- und V2N-Systemen etabliert werden. Durch die Einführung des Mobilfunkstandards 5G ab Release 17 und die Integration nicht-terrestrischer Netze (NTN) entsteht die Möglichkeit, Satellitenkommunikation nahtlos in das terrestrische Mobilfunk-Ökosystem einzubinden – insbesondere für mobile Anwendungen im Automobilsektor. Im Fokus steht die Entwicklung einer regenerativen Architektur mit einer im Satelliten integrierten Basisstation (gNB), die durch KI-gestütztes Edge Computing eine optimierte Datenverarbeitung ermöglicht. Ergänzend wird ein 5G-TN/NTN-fähiges Kommunikationsmodul für Fahrzeuge konzipiert, das sowohl terrestrische als auch satellitengestützte Konnektivität unterstützt und den aktuellen 3GPP-Standards entspricht. Zur Validierung wird ein Echtzeit-Demonstrator im Labormaßstab entwickelt, mit dem die Leistungsfähigkeit der KI-gestützten 5G-Kommunikation getestet wird. Die Ergebnisse fließen in die Standardisierung (3GPP) ein und dienen als Grundlage für eine Roadmap zur Implementierung von Satellitenkonnektivität in Fahrzeugen. System-Level-Simulationen hybrider 5G-Szenarien ermöglichen zudem eine detaillierte Analyse der Optimierungspotenziale durch KI, einschließlich verteilter Lernverfahren. Das Vorhaben stärkt die nationale Innovationskraft im Bereich der Satellitenkommunikation für den Mobilitätssektor und fördert die Zusammenarbeit zwischen Automobil- und Raumfahrtindustrie. Es adressiert den wachsenden Bedarf an globaler Fahrzeugkonnektivität und positioniert die deutsche Industrie wettbewerbsfähig gegenüber internationalen Akteuren.