Zukünftige 6G-Netze werden die Anwendungsfälle von 5G deutlich übertreffen und neben der Kommunikation eine große Anzahl vernetzter Geräte, höhere Leistungsanforderungen sowie die Unterstützung detaillierter Objekt- und Umgebungserkennung umfassen. Um dies zu erreichen, müssen 6G-Netze neue Funktionen implementieren. Das Teilprojekt RISC-6G widmet sich dieser Herausforderung mit dem Ziel, die drahtlose Kommunikation zu verbessern, die Umgebungserkennung zu ermöglichen und den Energieverbrauch pro Gerät deutlich zu reduzieren, um einen massiven Anstieg des Gesamtstromverbrauchs des Netzes zu vermeiden.
Um diese Ziele zu erreichen, werden zwei Schlüsseltechnologien untersucht: energiesparende sichtbare Lichtkommunikation (die LEDs zur Datenübertragung im sichtbaren Spektrum nutzt) und rekonfigurierbare intelligente Oberflächen (die Wandoberflächen mit Kommunikationsfunktionen ausstatten).
„Die Integration intelligenter reflektierender Oberflächen (RIS) verbessert die Netzwerkkapazität und erhöht die Toleranz gegenüber Verbindungsabbrüchen. Dadurch werden die mobilen Dienste optimiert, auf die Bürger und Industrie angewiesen sind. Gleichzeitig ermöglicht die verbesserte drahtlose Sensorik durch RIS völlig neue Dienste, beispielsweise im Gesundheitswesen und in der Umweltfernüberwachung“, erklärt Jörg Widmer, Projektleiter eines dieser Projekte.
Das Teilprojekt MAP-6G trägt dazu bei, die Vision einer vollständigen sensorischen Immersion im Cyberspace durch 6G zu verwirklichen. Dies erfordert jedoch die Bewältigung der Datenflut, um nicht nur die Netzwerkleistung deutlich zu verbessern, sondern auch wesentlich komplexere Dienste zu ermöglichen. Ein für 6G bis 2030 geplantes Konzept ist der digitale Zwilling, der die virtuelle Repräsentation eines physischen Objekts in seinem digitalen Gegenstück in Echtzeit darstellt. Obwohl diese neuen Dienste und Analysen vielversprechend sind, können sie auch die Privatsphäre gefährden. MAP-6G entwickelt daher datenschutzfreundliche, native Mechanismen für maschinelles Lernen in 6G-Anwendungen, um die enormen Datenmengen zu verwalten, die von Diensten in 6G-Netzen generiert werden. „Die Lösungen des Projekts nutzen innovative Konzepte wie ‚Federated Learning‘, um der Netzwerkinfrastruktur nur die für die Bereitstellung dieser Dienste notwendigen Metadaten zur Verfügung zu stellen und gleichzeitig personenbezogene Daten zu schützen“, ergänzt Professor Giustiniano.
Die finalen Demonstratoren werden die entwickelten Module mithilfe von Testumgebungen, bestehend aus Datenservern, Edge-Knoten und Endgeräten, in das Mobilfunknetz integrieren. Unterstützt werden sie dabei von den Industriepartnern des Projekts. Die Innovationen dieses koordinierten Projekts werden günstige Marktbedingungen schaffen, ein nachhaltiges Geschäftsmodell für alle Akteure der Wertschöpfungskette ermöglichen und das Wachstum auf dem spanischen, europäischen und globalen Markt fördern. „Ein Großteil des Budgets wird über wettbewerbsorientierte Ausschreibungen an die Industrie vergeben, um die angewandte Forschung des Projekts zu unterstützen und die Markteinführung zu fördern. Davon profitieren nicht nur die direkt am Projekt beteiligten Partner, sondern dank gezielter Maßnahmen zur Förderung der lokalen Gemeinschaften, die KMU und Startups anziehen sollen, auch weitere potenzielle Stakeholder“, betont Professor Giustiniano.
Darüber hinaus wird die Forschung die Entwicklung kommerzieller Geräte, industrietauglicher Prototypen und flexiblerer, offenerer experimenteller Plattformen fördern, die für Machbarkeitsstudien von 6G in der Anfangsphase nützlich sind. Letztendlich kommt das im Januar 2022 gestartete Projekt ENABLE-6G zum richtigen Zeitpunkt, da die entwickelten Lösungen in Pre-6G-Systeme integriert werden können, die voraussichtlich etwa zum Projektabschluss (Dezember 2024) einsatzbereit sein werden.
