Luxembourg Institute of Science and Technology

Der Schwerpunkt der Online-Plattform 5G-PLANET liegt auf einem Bereich, der durch 5G revolutioniert werden soll: die Mobilität.

Erst kam 2G, dann 3G gefolgt von 4G, inzwischen redet alles von der fünften Generation der Mobiltelefonie 5G, während sich Forscher wie Sébastien Faye vom Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST) auch bereits mit 6G befassen. Der vor einigen Jahren eingeführte Mobilfunkstandard 5G wirft bei der Bevölkerung viele Fragen auf oder führt auch zu Verwirrung.  

Was ist 5G? Wie schneidet sie im Vergleich zu anderen Technologien ab? Welche Auswirkungen hat 5G auf die Mobilitätsleistung im Vergleich zu anderen Kommunikationstechnologien? Was sind die Möglichkeiten und Grenzen?  

Um der Öffentlichkeit die Technologien hinter 5G vorzustellen und zu erklären hat das LIST eine spezielle Sensibilisierungsplattform mit dem Namen 5G-PLANET geschaffen, die vom luxemburgischen Dienst für Medien, Telekommunikation und Digitalpolitik (SMC) kofinanziert wurde. Der Schwerpunkt liegt auf einem Bereich, der durch 5G revolutioniert werden soll und der jeden anspricht, vor allem in Luxemburg: die Mobilität.

Die Plattform ist online verfügbar: https://www.5g-planet.lu/. Die Idee dahinter war einfach: Werkzeuge zu nutzen, die LIST-Forscher bereits täglich für ihre Forschungsaktivitäten nutzen, um möglichst vielen Menschen Konzepte zu erklären, die von der Öffentlichkeit manchmal als komplex empfunden werden. Dazu wurden Simulations-, Emulations- und Autoroboteransätze verwendet, um die Fähigkeiten und Grenzen von 5G auf pädagogische Weise zu veranschaulichen.   

Fahrzeuge kommunizieren untereinander 

Vernetzte Mobilitätsanwendungen und intelligente Verkehrssysteme gehören – auf sozioökonomischer Ebene – zu den vielversprechendsten Anwendungen von 5G. Konkret bedeutet das z.B. Fahrzeuge, die untereinander oder auch mit Verkehrsampeln kommunizieren, wodurch z.B. Unfälle vermieden werden können. 

Sébastien Faye, 6G Technology & Innovation Line Manager am LIST, erklärt was die 5G-Plattform zeigt: “5G leidet insgesamt unter einem Akzeptanzproblem. Die älteren Generationen waren für die Öffentlichkeit von offensichtlichem Interesse, da sie Mobiltelefonie, das Versenden von Nachrichten, den Internetzugang und Tausende von Anwendungen ermöglichten, während man sich bewegte. 5G ist komplexer wahrzunehmen und zu erklären, obwohl sie das Potenzial hat, viele neue Dienste zu eröffnen. In diesem Projekt wollten wir Demonstratoren schaffen, um dies zu veranschaulichen und einige Fragen anzusprechen, die sich aus der Anwendung von 5G im Bereich der Mobilität ergeben.”

So wird nicht nur erklärt, was 5G ist und welche Rolle es spielt, sondern auch drei Demonstratoren erstellt, die auf der Projektwebsite in Videos zusammengefasst und für Live-Präsentationen gedacht sind - mit dem Ziel, drei Fragen zu beantworten: Was ist vernetzte Mobilität? Was ist 5G? Und inwiefern ist 5G für die vernetzte Mobilität relevant? "Das Thema Mobilität ist ideal, um die Möglichkeiten dieser neuen Generation zu demonstrieren, die zum Beispiel eine viel geringere Reaktionsfähigkeit und Latenzzeit als bisher ermöglichen", sagt der Forscher der LIST-Abteilung IT for Information Services (ITIS) des LIST. 

Ein digitaler Zwilling der 5G-Infrastruktur 

Die Mobilitätsanwendungen werden noch einige Jahre bis zur fortgeschrittenen Umsetzung benötigen. Auf der anderen Seite soll die Plattform, die auf den umfangreichen Kompetenzen des LIST basiert, auch Entscheidungsträgern bei der Planung des Aufbaus und der Nutzung von 5G-Netzen helfen und gleichzeitig das öffentliche Interesse an dieser neuen Technologie steigern. Um dies zu erreichen, verwenden die erstellten Demonstratoren das Konzept des "digitalen Zwillings", bei dem ein Teil der 5G-Infrastruktur oder der technologischen Komponenten im Zusammenhang mit der vernetzten Mobilität digital nachgebildet werden.  

Der Einsatz neuer Netzwerktechnologien ist äußerst komplex, und die Ausschöpfung ihres vollen Potenzials ist ebenfalls eine Herausforderung, die jedoch auf lange Sicht enorme wirtschaftliche Vorteile mit sich bringen kann. "Die Verwendung des Konzepts des digitalen Zwillings ermöglicht es uns, unsere Modelle oder Einsatzszenarien auf sichere Weise zu testen, zu kalibrieren und zu validieren, bevor sie in der Realität eingesetzt werden. Der Vorteil ist, dass dieser Ansatz sehr pädagogisch ist, da er es ermöglicht, einem breiten Publikum visuell zu zeigen, wie die Anwendung einer Technologie in einem noch nicht existierenden Kontext aussehen würde", erklärt Sébastien Faye.

Wie geht es weiter mit dem Projekt 5G-PLANET? 

Die Forscher haben mit dem Projekt 5G-PLANET bereits an fünf Veranstaltungen teilgenommen, haben mehrere Workshops organisiert und zahlreiche Anfragen der luxemburgischen Presse beantwortet. 

Dies ist jedoch keineswegs das Ende ihrer Aufgabe, und die Arbeit wird auch in Zukunft fortgesetzt, indem die Plattform weiter entwickelt wird.

Es ist wichtig, dass die Forschungsgemeinschaft, die bereits an Technologien arbeitet, die noch Jahre entfernt sind, sicherstellt, dass die heute verfügbaren Technologien von der Öffentlichkeit und den Unternehmen angenommen werden - und dieses Projekt ist ein Schritt, um diese Ausrichtung beizubehalten.

Sébastien Faye

Die drei oben erwähnten Demonstrator-Videos des 5G-PLANET-Projekts kann auch für zukünftige Forschung genutzt werden, wie Sébastien erklärte. "Es ist zu erwarten, dass diese Demonstratoren in Zukunft sowohl für Öffentlichkeitsarbeit genutzt werden als auch für die Entwicklung der Mobilfunknetzaktivitäten vom LIST unterstützen wird,  die heute in zwei Hauptbereiche unterteilt werden können. Zum einen die Weiterentwicklung von 5G, das derzeit eingeführt wird und eine Welt neuer Dienste und Anwendungen eröffnet. LIST ist bestrebt, die Einführung dieser Technologie für die breite Öffentlichkeit voranzutreiben und im kommerziellen Sektor bahnbrechende Geschäftsmodelle zu entwickeln. Zum anderen die Forschung zu 6G, die bereits begonnen hat und voraussichtlich vor 2030 kommerziell verfügbar sein wird". 

An den Mobilfunknetzen der nächsten Generation forschen

LIST setzt seine Forschung und Aktivitäten im Bereich der Mobilfunknetze der nächsten Generation in Luxemburg und darüber hinaus fort. 

Stell Dir vor, Du erreichst Reaktionszeiten von unter einer Millisekunde und Terabit-Kommunikation. Das sind die potenziellen Möglichkeiten von 6G. Es wird vorhergesagt, dass künftige 6G-Netze höhere Frequenzbänder nutzen werden, die denen der Radartechnik nahekommen. Das bedeutet, dass es möglich sein wird, über eine Funkschnittstelle zu kommunizieren, aber auch bewegte Objekte, ihre Form und andere Merkmale zu erkennen. "Dies öffnet die Tür zu vielen neuen Anwendungen, die jedoch getestet und kalibriert werden müssen, bevor Investitionen getätigt und Fortschritte erzielt werden. Die im Rahmen von 5G-PLANET entwickelten Demonstratoren sind Beispiele für Werkzeuge, die dazu verwendet werden können, um die Ergebnisse unserer Forschung vor einer tatsächlichen Einführung zu validieren", erklärte Sébastien Faye.

Warum nicht sofort 6G? 

Wäre es denn nicht sinnvoller, den Mobilfunkstandard 5G einfach zu überspringen und sich stattdessen direkt der nächsten Generation, also 6G, zu widmen? Nein, erklärt dazu Faye. Für jede Generation gebe es Zielsetzungen, sagt er. Die meisten Anwendungsfälle, die von 4G profitieren, haben mehrere Jahre gebraucht, um wirklich umgesetzt zu werden. Das Gleiche wird für 5G gelten und in einigen Jahren auch für 6G und darüber hinaus. „Wenn wir 5G nicht korrekt entwickeln, dann wird es auch bei 6G nie zur richtigen Anwendung kommen", sagt Sébastien Faye. Zumal es bereits bei 5G schwierig sei, der Gesellschaft zu erklären, welche nützlichen Anwendungsbereiche sich daraus ergeben, so der Wissenschaftler. Schließlich gehe es ja um die Einführung eines Standards, der weitaus mehr biete als nur die Möglichkeit, Netflix-Filme noch schneller runterladen zu können.

Das Projekt 5G-PLANET hat daher mit seinen Sensibilisierungsmaßnahmen und der Entwicklung einer Testumgebung für die Erprobung früher 6G-Konzepte, -Ansätze und -Technologien maßgeblich dazu beigetragen, die Grundlagen für künftige Forschungsbereiche zu schaffen.

Weitere Informationen und künftige Entwicklungen auf der Internetseite des Projekts 5G-Planet. d die in Zukunft zusammen mit anderen Verbreitungsinitiativen entwickelt und gepflegt werden soll. 

Autoren: Uwe Hentschel (science.lu) & Luxembourg Institute of Science and Technology
Redaktion: Sébastien Faye (LIST) & Michèle Weber (FNR)
Bilder: Luxembourg Institute of Science and Technology

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