6G-ANNA-DACOTA - 6G Access, Network-of-Networks, Automation & Simplification - 6G-ANNA; DAtaCasting für Over-The-Air Updates im industriellen Umfeld (6G-ANNA-DACOTA)

Abstract

Industrielle Kommunikationssysteme stehen zunehmend vor steigenden Anforderungen an die zuverlässige und skalierbare Verteilung großer Datenmengen. Mit dem zunehmenden Einsatz mobiler Roboter, autonomer Fahrzeuge und flexibel rekonfigurierbarer Produktionsanlagen wächst der Bedarf, Firmware-Updates, Konfigurationsdaten, digitale Karten oder KI-Modelle regelmäßig und möglichst parallel an viele Endgeräte zu übertragen. Diese Updates müssen häufig unter herausfordernden Funkbedingungen erfolgen und konnten nicht immer auf einen stabilen Rückkanal zurückgreifen. Unicast-basierte Übertragungsverfahren stoßen in solchen Szenarien schnell an ihre Grenzen. Sie skalieren schlecht mit der Anzahl der Empfänger, verursachen hohe Netzlasten und belegen Ressourcen, die in industriellen Netzen für zeitkritische Anwendungen benötigt werden. Insbesondere für zukünftige 6G-Systeme sind daher neue Ansätze erforderlich, die eine effiziente und robuste Massenverteilung von Daten ermöglichen. Vor diesem Hintergrund verfolgte das Teilvorhaben 6G-ANNA-DACOTA das Ziel, Datacasting-Mechanismen für Over-The-Air-Updates im industriellen Umfeld zu erforschen und in Form von Proofs of Concept zu demonstrieren. Der Fokus lag auf der gleichzeitigen Verteilung großer Datenmengen an viele Empfänger ohne permanente Rückkanäle und mit minimaler Belastung des zugrunde liegenden Netzes. Als Lösungsansatz wurde das Konzept eines Datashower-Subnetzwerks entwickelt. Dieses ist als spezialisierter Bestandteil eines zukünftigen 6G Network-of-Networks ausgelegt und folgt einer bewusst vereinfachten, empfangsorientierten Betriebsweise. Zentrale Merkmale sind der Einsatz von Broadcast- und Multicast-Verfahren, die parallele Nutzung heterogener Zugangsnetze (3GPP-basierte Systeme, WiFi und LiFi) sowie die Einbindung von Edge-Computing und Speicherfunktionen. Ziel ist es, Daten effizient auszustrahlen, lokal zwischenzuspeichern und auch bei wechselnden Funkbedingungen zuverlässig empfangen zu können.