Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen IISIm Projekt 6G SENTINEL haben fünf beteiligte Fraunhofer-Institute Schlüsseltechnologien für den kommenden 6G-Mobilfunkstandard entwickelt, die auf eine weitere Verbesserung von Datenraten, Verfügbarkeit, Genauigkeit, Servicequalität und Zuverlässigkeit des Mobilfunks abzielen. Um Anwendungen wie Virtual Reality, digitalen Zwillingen oder dem autonomen Fahren mit 6G zu einem wirklichen Durchbruch verhelfen zu können, standen neben der konsequenten Weiterentwicklung bestehender 5G-Technologien auch völlig neue Ansätze im Fokus von 6G SENTINEL. Vorderste Ziele waren die Erschließung von Terahertz-Frequenzen und die Technologieentwicklung für flexiblere Netze, insbesondere durch die Einbeziehung von Satelliten und fliegenden Plattformen.
Six-G Enablers:
Flexible Networks, THz Technology and Integration, Non-Terrestrial Networks, SidElink, and Localization
Fraunhofer-Leitprojekt für 6G-Technologien
6G SENTINEL bündelt Technologie-Expertise zu Systemkompetenz in 6G
In 6G SENTINEL standen Verbesserungen an den Antennen und Front-End-Modulen von Endgeräten genauso im Fokus wie die Optimierung von Übertragungstechnologien im Funkzugangsnetz (RAN) und die Flexibilisierung des Kernnetzes. Das Projekt konnte damit Beiträge zur Weiterentwicklung aller relevanten Komponenten eines Mobilfunknetzes leisten.
Die beteiligten Institute brachten dabei komplementäre Kompetenzen aus den Bereichen Funkzugangsnetze, Lokalisierung, Kernnetz, Halbleitertechnologien für THz-Kommunikation sowie Aufbau- und Verbindungstechnik in das Projekt ein. So entstand 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.
Extreme Datenraten
Terahertz-Technologien für ultrahohe Datenraten
Die mobile Kommunikation im Terahertz-Bereich bietet aufgrund der hohen zur Verfügung stehenden Bandbreite ein großes 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
Uneingeschränkte Verfügbarkeit
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
Höhere Genauigkeit
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
Beste Zuverlässigkeit
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
Schlüsseltechnologien für Ihren Weg zu 6G
