6G macht Mobilfunk zum Mega-Radar

Zu wissen, wo auf dem Werksgelände sich mobile Roboter oder automatisierte Transportsysteme gerade befinden, ist für viele Automatisierungslösungen sehr wichtig. Aber das zu ermitteln ist auch recht aufwendig. Dazu werden beispielsweise Systeme genutzt, die auf Wlan, Bluetooth oder Satellitennavigation beruhen und allein der Positionsbestimmung dienen.

Einen anderen Ansatz haben nun Bosch und Nokia realisiert. Sie nutzen den 5G-Mobilfunk, der sich in Form sogenannter Campusnetze gerade in vielen Automotive-Werken für die Datenkommunikation etabliert, auch zur Positionsbestimmung. Eine Machbarkeitsstudie in einem Bosch-Werk in Deutschland habe unter realen Produktionsbedingungen bei der Positionsbestimmung eine Genauigkeit von 50 Zentimeter auf 90 Prozent der Flächen ergeben, heißt es bei Nokia.

Dafür kehren Bosch und Nokia das Prinzip der Triangulation um. Sie stellten an einigen Knotenpunkten jeweils mehrere 5G-Antennen mit einem gewissen Abstand zu einander auf. Bei ihnen trifft das Signal eines Mobilfunkgeräts mit sehr, sehr kleinen Zeitunterschieden ein. Aus den unterschiedlichen Laufzeiten der Signale lässt sich der Winkel ermitteln aus dem das Signal kommt. Algorithmen der Nokia Bell Labs interpretieren die Zeitverzögerungen und Ankunftswinkel, um die wahrscheinlichste Position des mobilen Objekts zu bestimmen.

Ein Vorteil gegenüber anderen Verfahren ist, dass mit dem 5G-Campusnetz die gleiche Technik zur Datenkommunikation und Positionsbestimmung genutzt werden kann. Auf 5G-Basis funktioniert das allerdings nur für Objekte, die selbst mit einem 5G-Mobilfunkgerät ausgestattet sind. Das soll mit der 6G-Technik anders werden.

„Im nächsten Jahrzehnt wird 6G dann in der Lage sein, alle Objekte in den Abdeckungsbereichen des Netzes zu erfassen, unabhängig davon, ob sie aktive Funkgeräte enthalten. Wir erschaffen Netze, die den Menschen einen digitalen Sechsten Sinn verleihen werden“, sagt Peter Vetter, Präsident von Bell Labs Core Research bei Nokia.

Von den großen Potenzialen ist auch Bosch überzeugt. Deshalb haben Bosch und Nokia gerade auf dem Mobile Word Congress in Barcelona bekanntgegeben, ihre 2017 geschlossene Kooperation zur Entwicklung von industriellen Internet-of-Things-Lösungen im Bereich 5G auch auf die 6G-Technologie auszuweiten. Die Unternehmen untersuchen, wie sich die künftigen 6G-Netze sowohl für die Kommunikation als auch für die Sensorik nutzen lassen.

Denn nicht nur bei den Datenraten von bis zu einem Terabit pro Sekunde und Latenzzeiten von rund 0,1 Millisekunden soll 6G viel mehr leisten als 5G. Zum Gamechanger könnte die Fähigkeit von 6G werden, alle Objekte in dem vom Netz abgedeckten Bereich zu erkennen – also auch jene Dinge und Menschen, die gar nicht mit dem Netz verbunden sind. Es wäre wie eine Art Radar mit riesiger Abdeckung. Forscher der Nokia Bell Labs erklären in ihrem Blog, wie das möglich wird: durch die mit 6G nutzbaren höheren spektralen Bandbreiten. „Mit diesen größeren Bandbreiten nimmt das Netz Funkfrequenzreflexionen als Bilder wahr, die den visuellen Bildern ähneln, die Menschen mit ihren Augen wahrnehmen. Somit können Objekte von einem 6G-Netz leichter und genauer erkannt werden.“

Allerdings, so betonen die Forscher auch, werden für diesen „sechsten Sinn“ nicht ein neues Funknetz und ein paar Sensoren ausreichen. Nötig seien eine Vielzahl weiterer Lösungen wie Künstliche Intelligenz, maschinelles Lernen, digitale Zwillinge bis hin zu neuen Softwaresystemen, um zu interpretieren, was das Netz der Zukunft „sieht“. Bosch zufolge gehen Experten davon aus, dass der technische Standard für 6G voraussichtlich im Jahr 2028 fertiggestellt sein wird.

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