Verbundprojekt: Holistische 3D-Kommunikationsnetze für 6G (6G-TakeOff); Teilvorhaben: Anwendungsgetriebene Anforderungen an 6G basierte Telekommunikationsinfrastrukturen in nichtterrestrischen Mobilfunknetzen sowie deren nahtlose Integration mit terrestrischen Diensten

Abstract

Das Teilvorhaben Astinid im Verbundprojekt 6G‑TakeOff adressiert die Konzeption integrierter 3D‑Kommunikationsnetze, in denen terrestrische und nicht‑terrestrische Netzkomponenten (NTN) als wesentliche Bestandteile zukünftiger 6G‑Architekturen zusammenwirken. Ziel ist es, aus der Perspektive eines öffentlichen Mobilfunknetzbetreibers anwendungsgetriebene Anforderungen systematisch abzuleiten und in Beiträge zu Architektur, Technologie und Standardisierung zu überführen. Zentral ist ein strukturierter, sektorübergreifender Use‑Case‑Ansatz, in dem Anwendungsfälle erfasst und entlang technischer KPI‑Dimensionen wie Datenrate, Latenz, Verfügbarkeit und Mobilität bewertet wurden. Die Ergebnisse zeigen deutlich heterogene Anforderungsprofile, wobei insbesondere Resilienz, Flächenversorgung und hybride Konnektivität als dominante Treiber auftreten. Nicht‑terrestrische Komponenten werden dabei primär als Ergänzung bestehender terrestrischer Infrastrukturen eingeordnet, vor allem für Backhaul‑, Resilienz- und Randversorgungs‑Szenarien. Darauf aufbauend wurden integrierte 3D‑Architekturkonzepte entwickelt, die eine nahtlose Kopplung von Boden‑, Luft‑ und Raumsegment ermöglichen. Im Fokus stehen Fragen der Funktionsplatzierung, der Interoperabilität mit bestehenden Mobilfunknetzen sowie der Skalierbarkeit und Betriebsfähigkeit. Die Ergebnisse zeigen, dass realisierbare Architekturen auf klar definierten Schnittstellen, standardisierbaren Funktionsteilungen und einer engen Integration von Funk‑, Transport‑ und Rechenressourcen basieren. Aus Betreiberperspektive sind insbesondere Multi‑Connectivity, dynamische Pfadwahl, Session‑Kontinuität sowie das Interworking zwischen Mobilfunk‑ und Satellitenbetreibern zentrale Voraussetzungen für eine praktische Implementierung. Regulatorische Rahmenbedingungen, Spektrumaspekte und physikalische Randbedingungen werden systematisch berücksichtigt, um realistische Architekturannahmen sicherzustellen. Die Ergebnisse sind eng mit nationalen und internationalen Aktivitäten verzahnt und fließen in Standardisierungs‑ und Transferprozesse ein. Insgesamt bestätigen sie die Rolle von NTN als integralen Baustein resilienter, hybrider Mobilfunknetze und liefern eine belastbare Grundlage für die Weiterentwicklung betreiberorientierter 6G‑Architekturen mit Blick auf eine Markteinführung um 2030.