Teilprojekt:  Erforschung und Evaluierung verteilter Kommunikationskonzepte in dreidimensionalen 6GKommunikationsnetzen

Ausgangssituation

Die derzeit im Einsatz befindlichen zellularen Mobilfunknetze mit ihren erdgebundenen Basisstationen bilden eine zweidimensionale und rein terrestrische Infrastruktur der Funkversorgung: Die Antennen für die Funk-abdeckung sind an mehr oder weniger hohen Masten montiert und befinden sich damit näherungsweise auf einer Ebene. Die Verfügbarkeit einer notwendigen Konnektivität für die digitale Gesellschaft und Wirtschaft von Morgen erfordert daher neue Netzarchitekturen, bei denen, von ihrem Designansatz her, fliegende Netzknoten zusammen mit terrestrischen Netzkomponenten ein vereinheitlichtes 3D-Kommunikationsnetz bilden – „unified 3D network“. Ein derartiges 3D-Netz soll Netzfunktionalitäten dynamisch zwischen den Netzkomponenten bedarfsgerecht verlagern können. Der hierzu notwendige holistische Ansatz ermöglicht Innovationen, welche das Potential fliegender Netzkomponenten gegenüber den von 3GPP angedachten Ansätzen für 5G-NTN umfassender und tiefgehender nutzen. 6G-TakeOff wird durch diesen holistischen Ansatz 3D-Netze für 6G hervorbringen, die über 5G-NTN hinausgehen.

Zielsetzung

6G-TakeOff verfolgt das Ziel, eine jederzeit und überall verfügbare Konnektivität durch die Entwicklung neuer Netzarchitekturen und Technologien bereit zu stellen. Hierzu wird 6G-TakeOff ein im Designansatz einheitliches 3D-Kommunikationsnetz anstreben, bei dem fliegende Netzknoten zusammen mit terrestrischen Netz-komponenten Funktionalitäten dynamisch bedarfsgerecht zur Verfügung stellen. Der hierzu notwendige holistische Ansatz eröffnet Raum für Innovationen, welche über die Möglichkeiten des 3GPP 5G-NTN-Ansatzes hinausgehen, indem sie das Potential fliegender Netzkomponenten deutlich umfassender und tiefgehender nutzen. Klassen an Netzknoten sind IoT-/End-User-Geräte, terrestrische Zugangsknoten und 3D-Komponenten wie Low Altitude Platforms (LAPS), High Altitude Platforms (HAPS) und Satelliten (LEOs, GEOs) mit ihren spezifischen Eigenschaften. Ein 6G System wird diese Netzkomponenten hoch flexibel, autonom, wo nötig infrastrukturunabhängig und den aktuellen Anforderungen gemäß verbinden.

Forschungsbeitrag der Universität Bremen

Gegenstand des Teilvorhabens ist die Erforschung innovativer Konzepte für 3D Kommunikationsnetze der 6. Generation. Hierzu wird die dynamische Abbildung von RAN-Funktionalität auf Netzkomponenten analysiert, die Informationsflüsse zwischen den 3D-Netzkomponenten werden optimiert und verteilte Empfängerkonzepte werden erforscht. Ausgehend von der theoretischen Konzeptentwicklung werden entsprechende Verfahren unter Einbeziehung von 6G-spezfischen Systemparametern und Szenarien sowie den laufenden internationalen Diskussionen in den verschiedenen Gremien erforscht.

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