12. Dezember 2023
Das Team des Projekts 5G-COMPASS (Convergent Open Mobile and secure Provider-ASSisted 5G indoor and hotspot network) ist zu einem wichtigen Projekttreffen zusammengekommen. Beim Treffen haben die Forschenden die Architektur der Gebäudenetze der Zukunft vorgestellt. 5G-COMPASS entwickelt ein heterogenes indoor-RAN (i-RAN), das auf kostengünstigen, neu- und weiterentwickelten LAN- und WLAN-Komponenten basiert. Das i-RAN lässt sich ebenso wie das konventionelle 5G-RAN in das 5G- Kern-Netz integrieren.
Über 80 Prozent der mobilen Daten werden heute in Gebäuden generiert und konsumiert, mit steigender Tendenz. Für zukünftige Anwendungen im industriellen Internet der Dinge (IIoT) steigen gleichzeitig die Anforderungen an die Zuverlässigkeit der Verbindung. Heutige 5G-Lösungen sind überwiegend für den Außenbereich ausgelegt und dort auch konkurrenzlos. Lösungen für die 5G-Vernetzung in Gebäuden hingegen benötigen eine zusätzliche Infrastruktur, die noch sehr teuer ist.
5G-COMPASS begegnet diesen Herausforderungen durch die Weiterentwicklung von Fibre-to-the-Room (FttR) und Light Fidelity (LiFi), Powerline Communication (PLC) und WLAN, um die zukünftigen Anforderungen an Datenrate, Zuverlässigkeit, Energieeffizienz, Latenzzeit und Benutzerfreundlichkeit zu erfüllen. Das Projekt verfolgt das Ziel einer disaggregierten Architektur (Open RAN), die mit offenen Schnittstellen und einer fortschrittlichen Steuerung agiert. Open RAN nutzt die verfügbaren Netzressourcen effizient und gewährleistet eine höhere Dienstqualität. 5G-COMPASS strebt ein nahtloses Roaming zwischen Technologien innerhalb und außerhalb von Gebäuden an. Somit wird ein innovatives Ökosystem für Gebäudenetze geschaffen.
„5G-COMPASS geht die 5G-Gebäudevernetzung disruptiv an. Statt 5G-Antennen in Millionen von Gebäuden zu installieren, sollen die kostengünstigen LANs und WLANs so weiterentwickelt werden, dass sie grundlegende 5G-Anforderungen erfüllen,“ sagt Prof. Volker Jungnickel, Projektkoordinator am Fraunhofer HHI. „Gebäude werden üblicherweise mit Ethernet, über Powerline und mit Wi-Fi vernetzt. Das gesamte Gebäudenetz kann wie eine 5G-Zelle an das Kern-Netz angebunden werden. Die Nutzer*innen merken dann gar nicht mehr, dass sie sich im Gebäudenetz befinden.“
„Geringe Latenz und hohe Zuverlässigkeit sind zentrale Ziele von 5G-COMPASS. Eine faszinierende Lösung ist die Koordination benachbarter Zugangspunkte. Wenn mögliche Störungen schon vor dem Senden bekannt sind, kann man sie effizient vermeiden,“ kommentiert Dr.-Ing. Christoph Kottke, technischer Projektleiter am Fraunhofer HHI. „Neben Kabeln und Funk werden zunehmend optische Technologien in Gebäuden eingesetzt. Fiber-to-the-Room (FttR) und Light Fidelity (LiFi) ermöglichen neben höheren Datenraten auch eine größere Sicherheit und zentimetergenaue Ortung.”
5G-COMPASS wird im Rahmen des Forschungs- und Innovationsprogramms „Innovative Netztechnologien“ des Bundesministeriums für Digitales und Verkehr (BMDV) mit einer Laufzeit von zwei Jahren in Höhe von 11 Mio.€ gefördert. Das Programm will die Entwicklung offener Netzarchitekturen voranbringen und hierdurch zur digitalen Transformation und Souveränität Deutschlands beitragen. Zu den Partnern aus der Industrie zählen MaxLinear, T-Systems, Devolo, Teleconnect, Quanticor, NewMedia-NET, Karl Leibinger Medizintechnik, Teraki, SurgiTAIX. Aus dem Bereich Forschung sind neben dem Fraunhofer Heinrich-Hertz-Institut (HHI) folgende Partner beteiligt: ICCAS - Universitätsmedizin Leipzig, Werner-von-Siemens Centre for Industry and Science, Technische Universität Braunschweig, Hochschule Nordhausen und die Technische Universität München.