Während gerade alle Zeichen auf 5G stehen, wird in den Fraunhofer-Labors bereits an der nächsten Mobilfunkgeneration gearbeitet: 6G soll die Leistungsfähigkeit des Mobilfunks in puncto Spitzendurchsatz und Anwenderdatenrate, Zuverlässigkeit und Latenz sowie Energieeffizienz und Lokalisierungsgenauigkeit nochmal einen deutlichen Schritt voranbringen. Insgesamt wird diese Leistungssteigerung bei 6G mit einer sehr viel höheren Verbindungsdichte einhergehen.

Am Leitprojekt beteiligt sind das Fraunhofer IIS (Projektleitung), das Fraunhofer-Institut für Nachrichtentechnik HHI, das Fraunhofer-Institut für Offene Kommunikationssysteme FOKUS, das Fraunhofer-Institut für Angewandte Festkörperphysik IAF und das Fraunhofer-Institut für Zuverlässigkeit und Mikrointegration IZM.

Terahertz-Technologie und flexible Netze

6G wird auf der konsequenten Weiterentwicklung bisheriger Mobilfunktechnologien beruhen und gleichzeitig völlig neue Möglichkeiten eröffnen. Besonderes Potenzial steckt in der Nutzung von Terahertz-Frequenzen ab 100 GHz, weil sie extrem hohe Datendurchsätze zulassen, die für Anwendungen wie Virtual Reality, digitale Zwillinge, Teleoperation und autonomes Fahren nötig sind.

Damit Mobilfunk im THz-Bereich Wirklichkeit werden kann, arbeiten die Forscher im Projekt 6G SENTINEL an der Entwicklung von Funkkanalmodellen und Link-Level-Simulatoren für den Frequenzbereich zwischen 100 und 300 GHz. Darauf aufbauend soll der Prototyp eines hochintegrierten Terahertz-Sendemoduls entstehen, das zusammen mit einem ebenfalls zu entwickelnden Übertragungsverfahren zur Demonstration mobiler THz-Verbindungen geeignet ist.

Die zweite wichtige Säule des Projekts bilden Softwarelösungen, die eine flexible Gestaltung der Netze entsprechend der Anwendung und aktuellen Betriebssituation ermöglichen. Grundlegend hierfür ist ein modulares und softwarebasiertes Kernnetz, das um sichere und vertrauenswürdige Komponenten zur dynamischen Steuerung erweitert wird, die Integration neuartiger Zugangs- und Backhaulnetze ermöglicht und eine KI-basierte Netzautomatisierung unterstützt. Ziel ist die Entwicklung und Demonstration einer anpassungsfähigen Architektur für heterogene 6G-Netze, in denen neben THz-Technologien insbesondere Satelliten und fliegende Plattformen eine Rolle spielen.

»Ein softwarebasiertes Kernnetz ist für eine flexible Netzarchitektur zentral. Wir möchten in diesem Projekt ein 6G-ready Kernnetz entwickeln, das je nach Anwendungsfall passende Zugangs- und Backhaulnetze integriert und das automatisiert dank KI«, erklärt Prof. Dr. Thomas Magedanz, Leiter des Geschäftsbereichs Software-based Networks am Fraunhofer-Institut FOKUS.