Mit OpenXG zu schnellen 6G-Campus-Netzwerken
6G-Technik im industriellen Umfeld
Mit der sechsten Generation Mobilfunk sollen Unternehmen einfacher eigene Campus-Netzwerke zur Steuerung von Maschinen und Anlagen aufspannen können. Das Projekt „Effiziente und sichere 6G-Campus-Netze in der Industrie dank KI-gestützter und JC&S-Verfahren“ (6G-Campus) will – gefördert durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) – die Bedürfnisse deutscher und europäischer Nutzer in diesem Bereich mit einer angepassten 6G-Campus-Netztechnik unterstützen.
Nicht-öffentliche zellulare Netze, sogenannte Campus-Netze, werden ein wichtiges Einsatzgebiet für moderne Kommunikationstechniken sein. Sie lassen sich in vielfältigen Szenarien einsetzen und spielen beispielweise in der Vernetzung von Produktionsketten in der Industrie 4.0 oder bei der Prozesssteuerung in modernen Krankenhäusern eine wichtige Rolle.
Die speziellen Netze haben eigene Anforderungen und können so deutlich von denen des öffentlichen 6G-Netzes abweichen. Denn die Komplexität oder die benötigte Leistungsfähigkeit eines individuellen Campus-Netzes beispielsweise in Bezug auf Datenraten oder Signallaufzeit (Latenz) hängen stark von der jeweiligen Anwendung ab. Deshalb ist es sinnvoll, Architekturen für Campus-Netze zu entwerfen, die mit offenen Schnittstellen ausgestattet sind, flexibel in der Komplexität sind und sich trotzdem kompatibel in das 6G-Gesamtnetz integrieren lassen. 6G-Mobilfunk-Standards werden aktuell spezifiziert, erste kommerzielle Umsetzungen sind zum Ende dieses Jahrzehnts zu erwarten.
Das Projekt 6G-Campus hat zum Ziel, spezielle Komponenten und Architekturen für den Einsatz in 6G-Campus-Netzen zu untersuchen, zu entwickeln und erste „Proof of Concept“-Installationen zu realisieren. Dabei adaptiert und erweitert man Konzepte aus dem Ansatz Open-RAN für die gesamte Ende-zu-Ende-Campus-Netz-Technik. Die im Projekt gewonnenen Ergebnisse sollen in entsprechende Standards einfließen.
Kern des Projekts ist die Entwicklung, Implementierung und experimentelle Evaluierung einer 3GPP-kompatiblen 6G-Campus-Netz-Technik („OpenXG”), die Ende-zu-Ende dem Prinzip der offenen Schnittstellen folgt. OpenXG umfasse einen reduzierten Funktionsumfang, der sich ganz auf den Bedarf von Campus-Netzen konzentrieren soll, dadurch deutlich weniger komplex und aufwendig sei und zusätzliche Authentifizierungsfunktionen für die Endgeräte enthalte. Von großem Vorteil können im Industrieumfeld spezifische Zusatzfunktionen sein – wie präzise Lokalisierung, Radar-ähnliche Funktionen oder die Erstellung eines digitalen Zwillings der technischen Einrichtungen sowie das Zusammenwirken mit bereits ausgebrachter WLAN-Infrastruktur.
Die Ergebnisse des Projekts 6G-Campus sollen die wirtschaftlichen Hürden zum Einsatz neuer Mobilfunktechnik im industriellen Umfeld senken. Durch den Verzicht auf klassische Mobilfunk-Funktionen lasse sich eine direkte Reduzierung der Komplexität und der Kosten erreichen.
Durch die spezifizierten Schnittstellen sollen die Anwender dennoch die Möglichkeit haben, anwendungsorientiert zusätzliche Funktionalitäten sicher nachzurüsten. Durch geringen Aufwand bei Installation, Betrieb und Wartung sinke der finanzielle Aufwand weiter.
Insgesamt schaffe das Projekt die Grundlagen, um künftig auf Basis innovativer Kommunikationstechniken Produktionsprozesse bedarfsgerecht zu optimieren. Das Projekt soll dazu beitragen, die Produktivität in der Industrie am Standort Deutschland und in Europa zu steigern.
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