6G-CAMPUS - Effiziente und sichere 6G-Industrie-Campusnetze mittels KI-gestützter Joint-Communication-&-Sensing-Verfahren; Teilvorhaben: PHY+MAC-Layer Funktionen und Schnittstellen für JC&S in industrieller Umgebung

Abstract

Über die herkömmliche Datenübertragung hinaus sollen Telekommunikationsnetze der sechsten Generation (6G) eine Reihe zusätzlicher Dienste bieten, darunter hochpräzise Ortung, integrierte Sensorik und Kommunikation (ISAC), äußerst zuverlässige Kommunikation mit geringer Latenz (URLLC) sowie die Unterstützung digitaler Zwillinge der Umwelt. Diese Fähigkeiten sollen zahlreiche neue Anwendungen ermöglichen und gleichzeitig bestehende Dienste durch verbesserte Funktionalität und Leistung optimieren. Daher wird erwartet, dass 6G-Netze zu einer Schlüsseltechnologie für Anwendungen in der industriellen Automatisierung, im Gesundheitswesen, im Verkehrswesen und in vielen anderen Bereichen werden. In vielen Anwendungsbereichen, beispielsweise in der Industrie und im Gesundheitswesen, ist der Einsatz eines vollständig ausgestatteten 6G-Netzes, das alle Funktionalitäten eines öffentlichen 6G-Netzes unterstützt, voraussichtlich nicht notwendig und wirtschaftlich nicht sinnvoll. Daher entstand das Konzept privater Campusnetze, bei denen ein 6G-Netz speziell für einen einzelnen Industriestandort bzw. Campus bereitgestellt wird. Das Projekt 6G-CAMPUS konzentriert sich auf die Entwicklung von 6G-Campusnetzen, die speziell für industrielle Anwendungen ausgelegt sind. Hierzu entwickelt das Projekt einen sogenannten "Reduced Capability"-Ansatz, bei dem Funktionalitäten eines öffentlichen 6G-Netzes, die in Campusnetz-Umgebungen nicht benötigt werden, weggelassen werden. Dieser Ansatz wird als OpenXG bezeichnet. Innerhalb des Projekts konzentrierte sich das IHP – Leibniz-Institut für innovative Mikroelektronik auf Funktionen und Schnittstellen der PHY- und MAC-Schicht für ISAC in industriellen Umgebungen. Insbesondere lag der Fokus von IHP auf der Entwicklung von ISAC-Funktionalitäten für zukünftige 6G-Netze. Diese Arbeiten umfassten die Entwicklung von Verfahren zur Sensorik auf der PHY-Schicht sowie die notwendigen Schnittstellen zur Bereitstellung von Sensordaten für externe Anwendungen. Darüber hinaus beteiligte sich IHP an der Definition industrieller Anwendungsfälle sowie an der Entwicklung der 6G-Systemarchitektur zur Unterstützung integrierter Sensorik. Abschließend entwickelte IHP einen ISAC-Prototypen und evaluierte dessen Leistungsfähigkeit unter realistischen industriellen Bedingungen in der TRUMPF-Fabrik.