Industrieprojekt "6G NeXt"
Mobilfunk der 6. Generation: Neue Technologien fĂŒr die erweiterte und virtuelle RealitĂ€t
Motivation
KĂŒnftige Dienste und Anwendungen, insbesondere im Bereich Multimedia werden fĂŒr Industrie, Medien und Privatanwender eine nie dagewesene Menge an Daten erzeugen, die in einer Geschwindigkeit und ZuverlĂ€ssigkeit ĂŒbertragen werden mĂŒssen, welche heutige mobile Netze nicht erreichen wĂŒrden. Das Fördervorhaben â6G Native Extensions for XR Technologiesâ (Kurztitel: 6G NeXt) hat sich zum Ziel gesetzt, eine Infrastruktur zu entwickeln, deren integrierte Netzwerk- und Software-Schicht neue Verarbeitungsgeschwindigkeiten ermöglicht, sowie die dynamische Verteilung von komplexen Rechenaufgaben (Split Computing) umsetzt. Neueste Softwaretechnologien vereinen dabei Computing und KonnektivitĂ€t zu einem Gesamtsystem, dessen Möglichkeiten ĂŒber die aus 5G bekannte Edge-Cloud weit hinaus gehen.
Ziele und Vorgehen
Im Pionierprojekt 6G NeXt wird eine Infrastruktur entwickelt, die Anforderungen an ein zukĂŒnftiges 6G Netz aufzeigt, indem zwei anspruchsvolle AnwendungsfĂ€lle aus innovativen und zukunftsweisenden Industriezweigen Deutschlands unter Nutzung neuer Systemarchitekturen erforscht und umgesetzt werden. Die LeistungsfĂ€higkeit und Effizienz einer neuen Netzgeneration wird durch hochleistungsfĂ€hige Funkschnittstellen mit anwendungsoptimierten Radioprotokollen genauso bestimmt, wie durch ultraschnelle Software-Stacks, intelligente Medienverarbeitung sowie die tiefe Integration von KĂŒnstlicher Intelligenz (KI) zur Optimierung des Gesamtsystems. Hierbei liegt der Fokus des Vorhabens auf einer Umsetzung mit offenen Schnittstellen, leichter Integrierbarkeit, nachhaltiger Entwicklung und optimierter Wirtschaftlichkeit, so dass die gesellschaftliche Akzeptanz einer neuen 6G-Technologie auf eine breite Basis gestellt wird.
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6G NeXt hat sich zum Ziel gesetzt, eine skalierbare, modulare und flexible Infrastruktur zu entwickeln, auf der eine Vielfalt von AnwendungsfĂ€llen fĂŒr Industrie und Endanwender realisiert werden kann, deren Anforderungen die des heutigen 5G-Netzes in Bezug auf Intelligenz, LeistungsfĂ€higkeit und Effizienz ĂŒbertreffen. Schwerpunkt des Vorhabens ist der Aufbau eines Hochleistungs-Layers der ĂŒber programmierbare Schnittstellen eng mit der unterliegenden Netzwerkschicht zusammenarbeitet. Dieser ermöglicht es, Rechentasks lokal, in der Edge-Cloud oder in verschiedenen Bereichen der zentralen Cloud zu berechnen. Die Zuweisung von RechenkapazitĂ€ten erfolgt entsprechend den Anforderungen u.a. an Latenz, Energieverbrauch, Kosten. Zusatzdienste und Erweiterungen dazu werden integriert, um die heute gebrĂ€uchlichen Cloud-Infrastrukturen zu optimieren.
Innovationen und Perspektiven
Im Pionierprojekt 6G NeXt werden exemplarisch zwei besonders anspruchsvolle Anwendungen mit unterschiedlichen Anforderungen entwickelt:
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Intelligente Drohnen:
Ein neuartiges Anti-Kollisionssystem fĂŒr die Luftfahrt am Beispiel von Drohnen an FlughĂ€fen mit gemischtem Flugverkehr. Die Flugbahnen der Luftfahrzeuge werden in Echtzeit ĂŒberwacht und mittels Algorithmen Kollisionsrisiken prĂ€diziert. Im Gefahrenfall werden die Ausweichmanöver zentral berechnet und anders als bei heutigen Lösungen die Luftfahrzeuge ĂŒber 6G auch gesteuert. Diese Applikation benötigt niedrige Latenz, Synchronisation von Datenströmen und die Möglichkeit der verteilten Berechnung von Daten (Split-Computing).
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HOLOCOM (Holografische Kommunikation):
Eine interaktive Ende-zu Ende Ăbertragung von immersiven 3D Echtzeit-Video mit fotorealistischen Inhalten und realistischer 3D-Tiefe fĂŒr Videokonferenzen. FĂŒr zukĂŒnftige immersive Erzeugungs- und Ăbertragungsmethoden mit Entlastung der EndgerĂ€te durch erweiterte Berechnung in der Cloud, können Datenraten bis zu 500 Gbit/s benötigt werden. Es werden neue, an das 6G Netz angepasste Verfahren zur Kompression, Verteilung der Videoverarbeitung, optimalen Ăbertragung und QualitĂ€tsbewertung der holografischen Rohdaten benötigt, welche extreme Anforderungen an Rechenleistung und SpeicherkapazitĂ€ten der Infrastruktur (Organic Cloud) stellen. Diese Applikation fordert demnach hohe Bitraten im Up- und Downstream sowie eine verteilte und intelligente Videoverarbeitung.
