Industrieprojekt "6G-CAMPUS"
Effiziente und sichere 6G-Industrie Campusnetze mittels KI-gestĂźtzter Joint-Communication-&-Sensing-Verfahren
Motivation
Schnell einsatzbereit, gĂźnstig im Aufbau, sicher im Betrieb und zudem flexibel: Mit der sechsten Generation Mobilfunk sollen Unternehmen noch einfacher eigene Campus-Netzwerke zur Steuerung von Maschinen und Anlagen aufspannen kĂśnnen. Das Projekt âEffiziente und sichere 6G-Campus-Netze in der Industrie dank KI-gestĂźtzter und JC&S Verfahren (6G-CAMPUS) will die BedĂźrfnisse deutscher und europäischer Nutzer in diesem Bereich mit einer angepassten 6G-Campus-Netztechnologie unterstĂźtzen.
Nicht-Üffentliche zellulare Netze, sogenannte Campus-Netze, werden ein wichtiges Einsatzgebiet fßr moderne Kommunikationstechnologien sein. Sie kÜnnen in vielfältigen Szenarien eingesetzt werden 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 ganz eigene Anforderungen und unterscheiden sich so in ihrer Umsetzung deutlich von Üffentlichen 6G-Netzen.
Die Komplexität oder die benÜtigte 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 fßr Campus-Netze zu entwerfen, die mit offenen Schnittstellen ausgestattet werden, flexibel in der Komplexität sind und trotzdem kompatibel ins 6G-Gesamtnetz integriert werden kÜnnen.
Ziele und Vorgehen
Das Projekt 6G-CAMPUS hat zum Ziel, spezielle Komponenten und Architekturen fĂźr den Einsatz in 6G-Campus-Netzen zu untersuchen, zu entwickeln und erste âProof of Conceptâ-Installationen zu realisieren. Dabei werden Konzepte aus dem Ansatz Open-RAN fĂźr die gesamte Ende-zu-Ende-Campus-Netz-Technologie adaptiert und erweitert. Der Ansatz wird insbesondere unter Aspekten der technologischen Souveränität und der besonderen Sicherheitsanforderungen in Campus-Netzen gestaltet. Die im Projekt gewonnenen Ergebnisse sollen in entsprechende zukĂźnftige Standards einflieĂen.
Kern des Projektes ist die Entwicklung, Implementierung und experimentelle Evaluierung der 3GPP-kompatiblen 6G-Campus-Netz-Managment Technologie OpenXG (siehe Abbildung 2), die Ende-zu-Ende dem Prinzip der offenen Schnittstellen folgt. OpenXG umfasst einen erheblich reduzierten Funktionsumfang, der sich ganz auf den Bedarf von Campus-Netzen konzentriert, dadurch deutlich weniger komplex und aufwendig ist und zusätzliche Authentifizierungsfunktionen fĂźr die Endgeräte enthält. Von groĂem Vorteil kĂśnnen im Industrieumfeld spezifische Zusatzfunktionen sein â wie präzise Lokalisierung, Radar-ähnliche Funktionen (siehe Abbildung 1) oder die Erstellung eines âdigitalen Zwillingsâ (âdigital twinâ) der technischen Einrichtungen sowie das Zusammenwirken mit bereits ausgebrachter WLAN Infrastruktur.
Innovationen und Perspektiven
Die Ergebnisse des Projekts 6G-CAMPUS sollen die wirtschaftlichen HĂźrden zum Einsatz neuer Mobilfunktechnologien im industriellen Umfeld deutlich senken. Durch den Verzicht auf klassische Mobilfunk-Funktionalitäten wird eine direkte Reduzierung der Komplexität und der Kosten erreicht. Durch die spezifizierten Schnittstellen haben die Anwender dennoch die MĂśglichkeit, anwendungsorientiert zusätzliche Funktionalitäten sicher nachzurĂźsten. Durch geringen Aufwand bei Installation, Betrieb und Wartung sinkt der finanzielle Aufwand weiter. Somit wird auch kleineren und mittleren Unternehmen (KMU) der Zugang zur Nutzung von industriellem Mobilfunk ermĂśglicht.Â
Insgesamt schafft das Projekt die Grundlagen, um kĂźnftig auf Basis innovativer Kommunikationstechnologien Produktionsprozesse bedarfsgerecht zu optimieren. Das Projekt trägt dazu bei, die Produktivität in der Industrie am Standort Deutschland und in Europa zu steigern. Wissenschaftliche und wirtschaftliche Akteure aus Deutschland werden durch die Ausgestaltung der technologischen Grundlagen von 6G im weltweiten Vergleich eine starke Rolle einnehmen.Â
Das Projekt 6G-CAMPUS mit einem Gesamtvolumen von Ăźber sieben Millionen Euro ist zunächst auf drei Jahre angelegt. GefĂśrdert wird das Projekt durch das Bundesministerium fĂźr Bildung und Forschung (BMBF) mit rund fĂźnf Millionen Euro. Das Konsortium besteht aus groĂen Industriepartnern, kleinen und mittleren Unternehmen sowie akademischen Partnern: Das IHP â Leibniz Institut fĂźr innovative Mikroelektronik aus Frankfurt (Oder) und die Rheinland-Pfälzische Technische Universität Kaiserslautern-Landau sowie die Industriepartner NXPÂŽ Semiconductors aus Hamburg, Giesecke+Devrient aus MĂźnchen, MECSware aus Ratingen, Merantix Labs sowie R3 Solutions aus Berlin, TRUMPF Werkzeugmaschinen aus Ditzingen und der PHYSEC GmbH aus Bochum.
Partner
- Giesecke+Devrient Mobile Security Germany GmbH, MĂźnchen
- IHP GmbH â Leibniz-Institut fĂźr innovative Mikro-elektronik, Frankfurt (Oder)
- MECSware GmbH, Ratingen
- Merantix Labs GmbH, Berlin
- NXP Semiconductors Germany GmbH, Hamburg
- PHYSEC GmbH, Bochum
- R3 Solutions GmbH, Berlin
- Rheinland-Pfälzische Technische Universität Kaiserslautern-Landau
- TRUMPF Werkzeugmaschinen SE + Co. KG, Ditzingen