Weiterentwicklung innovativer Technologiekomponenten und Systeme für Kommunikationsnetze der 6. Generation

Ausgangssituation

Mobilfunksysteme sind unbestritten das Rückgrat einer digitalisierten und zunehmend mobilen Gesellschaft. Smartphones sind unverzichtbare persönliche Begleiter geworden, über die auf Dienste für Kommunikation, Navigation, Bezahlen und Buchen, Social Media, Freizeit und Gesundheit, Bildung und zunehmend auch Behörden zugegriffen wird. Neben Smartphones haben sich auch auf Mobilfunk basierte IoT Anwendungen in der Logistik, Landwirtschaft und Industrie etabliert. Hierzu werden sichere, überall verfügbare und hoch performante Mobilfunknetze benötigt. Mit 6G wird sich dieser Trend noch verstärken, da auch kritische Infrastrukturen, wie die Energieversorgung und das Gesundheitswesen, zunehmend Mobilfunk einsetzen werden. Durch den erheblichen Zuwachs der Künstliche Intelligenz (KI)-Fähigkeiten und die durch 6G auch in Echtzeit zur Verfügung gestellten Informationen werden wir einen schnellen Zuwachs intelligenter Dienste erleben. Diese werden u.a. auf Basis digitaler Zwillinge, helfen, sicher und nachhaltig zu leben und zu arbeiten.

In Zusammenarbeit mit den anderen Transferhubs und den 6G Industrieprojekten will der Open6GHub+ signifikante Beiträge zur Entwicklung und Erprobung von 6G leisten. Die technologische und anwendungsbezogene Innovationskraft der deutsch-europäischen Unternehmen sollen mit Impulsen, Empfehlungen und Transferangeboten aus der Wissenschaft unterstützt werden. Ziel ist es, Bürgerinnen und Bürgern, der Wirtschaft und dem Staat eine umfassende Teilhabe an der Gestaltung und Nutzung von 6G zu gewährleisten.

Zielsetzung

Der Open6GHub+ setzt die erfolgreiche Arbeit des Open6GHub fort und führt sie in eine neue Phase der 6G-Entwicklung. Aufbauend auf den erzielten Forschungsergebnissen liegt der Schwerpunkt nun verstärkt auf Transfer, Umsetzung und nachhaltiger Verwertung. Als nationaler 6G-Transferhub überführt Open6GHub+ exzellente Forschung gezielt in industrielle Anwendungen, Standards und Märkte.

Damit schließt das Projekt die Lücke zwischen 6G-Grundlagenforschung und ihrer wirtschaftlichen sowie gesellschaftlichen Wirkung. Im Mittelpunkt der Arbeit des Open6GHub+ stehen sichere und resiliente Kommunikationssysteme, der Einsatz von Künstlicher Intelligenz für 6G sowie die Unterstützung KI-basierter Dienste durch 6G. Weitere Schwerpunkte sind digitale Zwillinge, neue 3D-Netzarchitekturen unter Einbindung satellitengestützter Systeme sowie die gezielte Stärkung der technologischen Souveränität Deutschlands und Europas. In offenen Experimentierfeldern und OpenLabs werden diese Technologien gemeinsam mit Industrie, Start-ups, KMUs und öffentlichen Akteuren erprobt, validiert und weiterentwickelt.

Open6GHub+ ist ein zentraler Baustein der deutschen 6G-Strategie und schafft die Voraussetzungen dafür, dass Deutschland und Europa 6G nicht nur nutzen, sondern aktiv mitgestalten.

Forschungsbeitrag der Universität Bremen

Gegenstand des Teilvorhabens ist die Weiterentwicklung innovativer Technologiekomponenten und Systeme für Kommunikationsnetze der 6. Generation ausgehend von den Vorarbeiten aus dem Open6GHub der vorangegangenen Förderperiode. Dabei widmet sich das Teilvorhaben insbesondere der Mission „Unified 3D Networks“, bedient aber auch die Missionen „6G Smart Radio Modem“, „Resilienz kritischer Infrastrukturen“ und wird zur „6G for All“-Initiative beitragen. Im Open6GHub+ werden vielversprechende Technologien anwendungsbezogen weiterentwickelt und im OpenLab „3D Networks“ praxisnah im Austausch mit Industriepartnern verifiziert und erprobt. Die Arbeiten umfassen dabei verschiedene Technologien für 3D-Netzwerke bestehend aus Netzkomponenten von klassischen terrestrischen Geräten über Kommunikationsdrohen und HAPs bis hin zu Kommunikationssatelliten. Es werden Technologiebausteine wie effiziente Receiver Implementierungen, Beamforming, Interferenzmanagement und Link Adaptation sowie das Trainingsdaten- und Modellmanagement für KI-gestütze Verfahren iterativ weiterentwickelt. Diese Technologiebausteinen werden kontinuierlich mit Hilfe von Software Defined Radio (SDRs) und raumfahrttauglichen Hardwareplattformen verifiziert und angepasst, um in Kooperation mit Industriepartner praxisrelevante Verfahren für den Transfer in die Industrie und Standardisierung vorzubereiten.

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