Industrieprojekt "6G-ICAS4Mobility"
6G Integrierte Kommunikation und Sensorik fßr Mobilitätsanwendungen
Motivation
Die potenziellen Features von 6G bieten neue Ansätze fĂźr die Automatisierung von StraĂenfahrzeugen, industriellen Transportvehikeln und Drohnen. Um Kollisionen und Unfälle zu vermeiden, mĂźssen diese Ăźber ein kontinuierliches Bild ihrer räumlichen Umgebung verfĂźgen. Bisher erfolgt die Umgebungserfassung in jedem Vehikel einzeln mit dedizierten Sensoren. Ein neuer LĂśsungsansatz ist die engere Kopplung von sensorbasierter Umfelderfassung und Kommunikation (ICAS â integrated communication and sensing). Je nach Ausprägung der Integration kĂśnnen die Sensorsysteme verschiedener Fahrzeuge miteinander kooperieren, Sensordaten austauschen und gemeinsam ein viel genaueres Abbild der Umgebung generieren als ein Einzelfahrzeug. FĂźr Mobilitätsanwendungen ist dabei die direkte Verbindung zwischen zwei Fahrzeugen (die sogenannte Sidelink-Kommunikation) besonders attraktiv, da diese auch unabhängig von der bestehenden Mobilfunkabdeckung nutzbar ist.
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Gegenwärtig beginnt die Untersuchung von ICAS in den Standardisierungsgremien (3GPP SA1 und RAN, ETSI ISG, 5GAA, 5G-ACIA). Im Projekt werden Ansätze 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 fĂźr die Kopplung von sensorbasierter Umfelderfassung mit der Kommunikation zwischen Fahrzeugen.
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Die Ausbreitung der Funksignale wird durch die gesamte Umgebung geprägt, so dass bei entsprechender Signalverarbeitung nicht nur verbundene Geräte (Positioning), sondern auch passive Objekte (Sensing) erfasst werden kÜnnen. Dies wird in 6G-ICAS4Mobility zur Umfelderkennung genutzt und kann monostatisch oder bistatisch erfolgen.
Das Vorhaben analysiert unterschiedliche Ansätze von Kommunikation und Sensorik. Die Ziele sind:
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- eine ganzheitliche Systemarchitektur fĂźr ICAS im Sidelink
- Simulationen und Messungen der erreichbaren Radar-Qualität
- Implementierung verschiedener Integrationsstufen von ICAS
- neue verteilte Konzepte fĂźr die Bildgebung
- besondere BerĂźcksichtigung 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 ergänzt sich das Projekt mit anderen Projekten, die ICAS fĂźr die Kommunikation der Mobilfunkarchitektur (Uplink, Downlink) untersuchen.
Innovationen und Perspektiven
Der Bedarf an kooperativen autonomen Systemen wird erwartungsgemäà stark steigen. Dies betrifft beispielsweise den Personenverkehr, Flugdrohnen, autonome Lastenfahrzeuge oder Arbeitsgeräte in der Landwirtschaft. Vernetzte Fahrzeuge – ob auf der StraĂe, in der Luft oder in einer Fabrikhalle – machen Mobilität effizienter, sicherer, komfortabler und intelligenter.
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Hierfßr mßssen die Fahrzeuge ihre Umgebung erfassen und untereinander schnell und zuverlässig Daten austauschen kÜnnen. Das Konsortium umfasst fßhrende 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 fßr den zukßnftigen 6G-Standard entwickeln und zur Standardisierung beitragen.
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Die Implementierung von ICAS fßr Sidelink-Kommunikation wird die Verkehrssicherheit und -effizienz auch in Szenarien mit schlechter Mobilfunkanbindung deutlich erhÜhen. Durch die Entwicklung dieser Technologie am Standort Deutschland kÜnnen wichtige Aspekte der Datensicherheit und Privatsphäre gemäà den hohen europäischen Datenschutzstandards in den Konzepten berßcksichtigt werden.
Partner
- AeroDCS GmbH, Koblenz
- Barkhausen Institut gGmbH, Dresden
- CiS GmbH, Bentwisch
- DENSO AUTOMOTIVE Deutschland GmbH, Eching
- Fraunhofer HHI, Berlin
- Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nßrnberg, 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-Pfälzische Technische Universität Kaiserslautern-Landau
- Robert Bosch GmbH, Gerlingen
- Technische Universität Ilmenau
- Universität Ulm