Industrieprojekt "6G-ICAS4Mobility"
6G Integrierte Kommunikation und Sensorik fĂŒr MobilitĂ€tsanwendungen
Motivation
Die potenziellen Features von 6G bieten neue AnsĂ€tze fĂŒr die Automatisierung von StraĂenfahrzeugen, industriellen Transportvehikeln und Drohnen. Um Kollisionen und UnfĂ€lle zu vermeiden, mĂŒssen diese ĂŒber ein kontinuierliches Bild ihrer rĂ€umlichen Umgebung verfĂŒgen. Bisher erfolgt die Umgebungserfassung in jedem Vehikel einzeln mit dedizierten Sensoren. Ein neuer Lösungsansatz ist die engere Kopplung von sensorbasierter Umfelderfassung und Kommunikation (ICAS â integrated communication and sensing). Je nach AusprĂ€gung der Integration können die Sensorsysteme verschiedener Fahrzeuge miteinander kooperieren, Sensordaten austauschen und gemeinsam ein viel genaueres Abbild der Umgebung generieren als ein Einzelfahrzeug. FĂŒr MobilitĂ€tsanwendungen ist dabei die direkte Verbindung zwischen zwei Fahrzeugen (die sogenannte Sidelink-Kommunikation) besonders attraktiv, da diese auch unabhĂ€ngig von der bestehenden Mobilfunkabdeckung nutzbar ist.
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GegenwÀrtig beginnt die Untersuchung von ICAS in den Standardisierungsgremien (3GPP SA1 und RAN, ETSI ISG, 5GAA, 5G-ACIA). Im Projekt werden AnsÀtze entwickelt und getestet, die in die Standardisierung eingebracht werden sollen.
Ziele und Vorgehen
Kommunikationssysteme und Radar haben viele Gemeinsamkeiten in Bezug auf Funk-Hardware, Signalverarbeitung und Systemarchitektur. Das Projekt â6G Integrated Communication And Sensing for Mobilityâ (6G-ICAS4Mobility)â entwickelt eine Systemarchitektur fĂŒr die Kopplung von sensorbasierter Umfelderfassung mit der Kommunikation zwischen Fahrzeugen.
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Die Ausbreitung der Funksignale wird durch die gesamte Umgebung geprÀgt, so dass bei entsprechender Signalverarbeitung nicht nur verbundene GerÀte (Positioning), sondern auch passive Objekte (Sensing) erfasst werden können. Dies wird in 6G-ICAS4Mobility zur Umfelderkennung genutzt und kann monostatisch oder bistatisch erfolgen.
Das Vorhaben analysiert unterschiedliche AnsÀtze von Kommunikation und Sensorik. Die Ziele sind:
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- eine ganzheitliche Systemarchitektur fĂŒr ICAS im Sidelink
- Simulationen und Messungen der erreichbaren Radar-QualitÀt
- Implementierung verschiedener Integrationsstufen von ICAS
- neue verteilte Konzepte fĂŒr die Bildgebung
- besondere BerĂŒcksichtigung von Aspekten der IT-, Betriebs- und Ausfallsicherheit
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Wichtige Aspekte werden in Demonstrationsszenarien mit direkter Kommunikation zwischen StraĂenfahrzeuge oder Flugdrohnen praxisnah realisiert. Damit ergĂ€nzt sich das Projekt mit anderen Projekten, die ICAS fĂŒr die Kommunikation der Mobilfunkarchitektur (Uplink, Downlink) untersuchen.
Innovationen und Perspektiven
Der Bedarf an kooperativen autonomen Systemen wird erwartungsgemÀà stark steigen. Dies betrifft beispielsweise den Personenverkehr, Flugdrohnen, autonome Lastenfahrzeuge oder ArbeitsgerĂ€te in der Landwirtschaft. Vernetzte Fahrzeuge – ob auf der StraĂe, in der Luft oder in einer Fabrikhalle – machen MobilitĂ€t effizienter, sicherer, komfortabler und intelligenter.
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HierfĂŒr mĂŒssen die Fahrzeuge ihre Umgebung erfassen und untereinander schnell und zuverlĂ€ssig Daten austauschen können. Das Konsortium umfasst fĂŒhrende Partner aus der Automobilbranche, Kommunikations- und Radarspezialisten sowie Drohnenanbieter und kann dadurch in besonderer Weise die Belange der vertikalen Anwendungen voranbringen. 6G-ICAS4Mobility wird wichtige Grundlagen fĂŒr den zukĂŒnftigen 6G-Standard entwickeln und zur Standardisierung beitragen.
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Die Implementierung von ICAS fĂŒr Sidelink-Kommunikation wird die Verkehrssicherheit und -effizienz auch in Szenarien mit schlechter Mobilfunkanbindung deutlich erhöhen. Durch die Entwicklung dieser Technologie am Standort Deutschland können wichtige Aspekte der Datensicherheit und PrivatsphĂ€re gemÀà den hohen europĂ€ischen Datenschutzstandards in den Konzepten berĂŒcksichtigt werden.
Partner
- AeroDCS GmbH, Koblenz
- Barkhausen Institut gGmbH, Dresden
- CiS GmbH, Bentwisch
- DENSO AUTOMOTIVE Deutschland GmbH, Eching
- Fraunhofer HHI, Berlin
- Friedrich-Alexander-UniversitĂ€t Erlangen-NĂŒrnberg, Erlangen
- Hensoldt Sensors GmbH, Taufkirchen
- IMST GmbH, Kamp-Lintfort
- Merantix Labs GmbH, Berlin
- Missing Link Electronics GmbH, Neu-Ulm
- NXP Semiconductors Germany GmbH, Hamburg
- Rheinland-PfÀlzische Technische UniversitÀt Kaiserslautern-Landau
- Robert Bosch GmbH, Gerlingen
- Technische UniversitÀt Ilmenau
- UniversitÀt Ulm