Six-G Enablers:#

Flexible Networks, THz Technology and Integration, Non-Terrestrial Networks, SidElink, and Localization

Fraunhofer-Leitprojekt für 6G-Technologien

Im Projekt 6G SENTINEL entwickeln die fünf beteiligten Fraunhofer-Institute Schlüsseltechnologien für den kommenden 6G-Mobilfunkstandard. Sie arbeiten damit an der weiteren Verbesserung von Datenraten, Verfügbarkeit, Genauigkeit, Servicequalität und Zuverlässigkeit des Mobilfunks. Um Anwendungen wie Virtual Reality, digitalen Zwillingen oder dem autonomen Fahren mit 6G zu einem wirklichen Durchbruch verhelfen zu können, stehen neben der konsequenten Weiterentwicklung bestehender 5G-Technologien auch völlig neue Ansätze im Fokus von 6G SENTINEL. Vorderste Ziele sind die Erschließung von Terahertz-Frequenzen und die Technologieentwicklung für flexiblere Netze, insbesondere durch die Einbeziehung von Satelliten und fliegenden Plattformen.

6G SENTINEL bündelt Technologie-Expertise zu Systemkompetenz in 6G#

© Fraunhofer IIS

6G SENTINEL nimmt Verbesserungen an den Antennen und Front-End-Modulen von Endgeräten genauso in den Blick wie die Optimierung von Übertragungstechnologien im Funkzugangsnetz (RAN) und die Flexibilisierung des Kernnetzes. Das Projekt leistet damit Beiträge zur Weiterentwicklung aller relevanten Komponenten eines Mobilfunknetzes.

Die beteiligten Institute bringen dabei komplementäre Kompetenzen aus den Bereichen Funkzugangsnetze, Lokalisierung, Kernnetz, Halbleitertechnologien für THz-Kommunikation sowie Aufbau- und Verbindungstechnik in das Projekt ein. Somit entsteht eine einzigartige Verbindung aus Anwendungs-Know-how, Technologiekompetenz für Einzelaspekte eines 6G-Netzes und Gesamtsystemkompetenz.

Schneller, genauer, zuverlässiger und überall verfügbar#

Um sprunghaft ansteigende Performance-Anforderungen zu meistern, sind neue Antworten gefragt. 6G SENTINEL begegnet den brennendsten Herausforderungen des Mobilfunks mit effektiven Lösungswegen.

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Terahertz-Technologien für ultrahohe Datenraten#

Die mobile Kommunikation im Terahertz-Bereich bietet aufgrund der hohen zur Verfügung stehenden Bandbreite ein großer Potenzial zur extremen Steigerung von Datenraten.

 

Beitrag von 6G SENTINEL zur Erschließung des Terahertz-Frequenzspektrums:

  • Umfassende Charakterisierung der Funkübertragung bei THz-Frequenzen durch Messungen in Indoor- und Outdoor-Szenarien, die Entwicklung geeigneter Kanalmodelle und den Aufbau realistischer Simulationsumgebungen
  • Hardware-Entwicklung für THz-Sendemodule mit integrierten Patch-Antennen/On-Chip-Arrays und Strahlschwenkung
  • Entwicklung von Wellenformen und Algorithmen für die THz-Übertragung, inkl. intelligenter Optimierungsverfahren für Sidelinks zur Realisierung direkter Kommunikationsverbindungen zwischen Endgeräten
  • Demonstration einer THz-Übertragungsstrecke als Proof-of-Concept

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Flexible Netze für grenzenlose 6G-Verfügbarkeit#

Zur Verbesserung der Mobilfunkverfügbarkeit sind flexible Netze essenziell: Während eine auf künstlicher Intelligenz beruhende Netzverwaltung die Nutzung des Spektrums dynamisch und bedarfsorientiert optimieren kann, birgt die Integration von Satelliten und fliegenden Plattformen die Chance, die Mobilfunkabdeckung grenzenlos auszubauen.

 

Beitrag von 6G SENTINEL zur Flexibilisierung der Netze:

  • Implementierung flexibler Kernnetz-Softwaremodule für Multi-Access, dynamische und KI-basierte Netzverwaltung, vermaschte Netzwerke, heterogene Backhauls und Campusnetze
  • Kanalmodellierung und Simulation für Non-Terrestrial Networks (auf Satelliten und fliegenden Plattformen basierende Mobilfunknetze), inkl. System-Level-Simulation, mit der die Integration heterogener Funktechnologien umfassend erprobt werden kann

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Vollintegrierte Lokalisierung in 6G-Netzen für mehr Genauigkeit#

Mithilfe neuer Lokalisierungsansätze können Informationen über den Funkkanal immer konsequenter genutzt werden, um die Genauigkeit der Positionsbestimmung und damit das Nutzererlebnis und die Präzision in bestimmten Industrie- und Logistikanwendungen zu verbessern.

 

Beitrag von 6G SENTINEL zur verbesserten Lokalisierung in 6G-Netzen:

  • Lokalisierungsbezogene System-Level-Simulation mit KI-basierter Optimierung und Kernnetzkomponenten
  • Entwicklung und Demonstration eines Lokalisierungsverfahrens mit THz-Signalen unter Berücksichtigung der besonderen Ausbreitungseigenschaften und neuer Antennenbauformen

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Optimierte 6G-Architektur für beste Servicequalität und Zuverlässigkeit#

Eine ganzheitlich gedachte 6G-Systemarchitektur basierend auf einem flexiblem Kernnetz und offenen Schnittstellen schafft die Voraussetzung dafür, verschiedene Kommunikationsanwendungen mit dem jeweils erforderlichen Maß an Servicequalität und Zuverlässigkeit auszustatten.

 

Beitrag von 6G SENTINEL zur Schaffung einer ganzheitlichen 6G-Architektur:

  • Entwicklung einer offenen und modularen 6G-Architektur, in der die Integration heterogener Zugangsnetze und die native Einbindung der Lokalisierungsfunktion Beachtung finden
  • Konzeptionierung wesentlicher Teilkomponenten eines 6G-Netzes und Definition von Schnittstellen und Interaktionen der Komponenten

Fraunhofer-Leitprojekt
»6G SENTINEL«

Key Enablers für die Zukunft des Mobilfunks

Vorstellung des Projekts »6G SENTINEL« bei den Tech Days 2021

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