3D-NET ist der nationale Teil des Celtic Next 3D-NET Forschungsprojektes, dessen Ziel es ist, die traditionelle landgestützte Mobilkommunikation und die weltraumgestützte Satellitenkommunikation in 6G, dem Mobilfunksystem der sechsten Generation, das voraussichtlich in den 2030er Jahren zum Einsatz kommen wird, zu integrieren. Die Vision von 6G ist, dass Mobilfunkdienste für jeden Teilnehmer, überall, jederzeit und unterbrechungsfrei zur Verfügung stehen. Um diese Vision zu verwirklichen, müssen noch folgende große Herausforderungen in Forschung und Innovation in verschiedenen Disziplinen bezüglich der Kommunikation über Satelliten gelöst werden.
- Neue Funkhardware für 6G-Geräte und Satelliten, um eine direkte Kommunikation zwischen ihnen zu erlauben
- Signalverarbeitungsverfahren, die erhebliche Signalverluste bewältigen und robust gegenüber weltraumbasierender Störung sind
- Netzwerktechnologien, die land- und weltraumgestützte Systeme integrieren
- Intelligente Methoden, die Kommunikation, Lokalisierung und Sensorik kombinieren
- Nutzung verschiedener Kommunikationstechnologien für Luftnutzer, sogenanntes Multi-RAT
- Gleichzeitige Eignung für verschiedenste Luftnutzer wie UAVs, Drohnen, Flugtaxis, Hubschrauber und Flugzeuge sowie für Bodennutzer in ländlichen und städtischen Gebieten
Die Architektur, mit der unsere Vision verwirklicht werden soll, ist auf dem Deckblatt dargestellt. Die genutzten Kommunikationstechnologien reichen hierbei von der direkten Luft-Boden-Kommunikation (DA2GC) bis hin zu Intersatellitenverbindungen. Unsere Vision ist es somit, all diese Verbindungen für eine nahtlose, robuste und widerstandsfähige Konnektivität zu nutzen und dadurch eine Vielzahl von neuen Anwendungsfällen wie Drohnenschwarm-Kommunikation, An-Board-Kommunikation in Flugzeugen und mobile Subnetzwerke in mobilen Maschinen zu ermöglichen, deren Anforderungen von heutigen Systemen nicht bedient werden können. Hierzu werden folgende Aufgaben durchgeführt:
- Analyse von relevanten Anwendungsfälle und Szenarien und die Erstellung der Anforderungen an eine 3D TN/NTN Architektur
- Entwicklung einer ganzheitlichen Architektur, welche TN/NTN und auch Netz-im-Netz Kommunikation vereint und Ableitung der Anforderungen an eine technische Realisierung solch eines Systems
- Entwicklung von Methoden um die Dynamik des Systems (Mobilität, Topologie, Ressourcenverwendung) orchestrieren zu können
- Entwicklung einer UPF-Demonstrator-Funktion, die auch auf ressourcenbegrenzten Systemen wie Drohnen und Satelliten eingesetzt werden kann
- Entwicklung von Koordinierungs- und Orchestrierungsfunktionen für TN/NTN vernetze Schwärme mit Netz-im-Netz Kommunikation
- Entwicklung einer Netz-im-Netz Lösung für Drohnenkommunikation basierend auf Device-to-Device Kommunikation
- Entwicklung eines feldtestfähigen Demonstrators zum Nachweis der Machbarkeit und Leistungsfähigkeit des Systems mit TN/NTN Konnektivität
Wir entwickeln neue Technologien unter Berücksichtigung der übergeordneten Anforderungen an Nachhaltigkeit, Zuverlässigkeit, Interoperabilität und Netzwerkintelligenz. Bis 2030 wird das Forschungsprojekt zu einem robusten europäischen Ökosystem beigetragen haben, das in der Lage ist, 6G-Satellitenkommunikation auf dem globalen Markt zu realisieren.
Das DFKI verfolgt im Teilvorhaben 3D-NET spezifische und individuelle Projektziele zur Erforschung und Entwicklung von KI-nativen, adaptiven Netzwerksteuerungs- und Ressourcenmanagementverfahren für integrierte dreidimensionale terrestrische und nicht-terrestrische Netzwerke (TN/NTN).
Partner
- Airbus Defence and Space (ADS)
- BISDN (BIS)
- Deutsche Telekom (DTAG)
- Deutsches Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz GmbH (DFKI)
- esc Aerospace (ESC)
- Giesecke+Devrient Mobile Security Germany (GD)
- Meshmerize (MES)
- VIAVI Berlin (VIA)
