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Wien (ait) - Selbstfahrende Autos, mit Menschen kollaborierende Roboter und viele weitere „smarte“ Technologien
für Städte, die Medizin oder die Industrie benötigen extrem schnelle und zuverlässige Kommunikationssysteme.
Die künftige Mobilfunkgeneration 5G wird dies ermöglichen. Vor diesem Hintergrund startete das AIT Austrian
Institute of Technology gemeinsam mit NOKIA und AVL das neue nationale 5G Forschungsprojekt MARCONI, in dem die
für 5G notwendige Funkwellenausbreitung untersucht und neue Simulationsmodelle und Funksysteme für die
Industrie und für autonome Fahrzeuge entwickelt werden.
Die neue, fünfte Mobilfunkgeneration verspricht eine wahre technologische Revolution zu werden, an der weltweit
- auch am AIT Austrian Institute of Technology - intensiv gearbeitet wird. 2020 soll laut vielfachen Ankündigungen
von Herstellern und Netzbetreibern bereits der kommerzielle Betrieb starten. 5G wird nicht nur eine bis zu 100-fach
höhere Datenrate (bis zu 10.000 MBit/s) und eine rund 1000-fach höhere Kapazität gegenüber
den heute üblichen LTE-Netzen erlauben, sondern ist auch ideal für die massenhafte Kommunikation mit
dem Internet der Dinge oder Systemen, die eine extrem schnelle und zuverlässige Reaktionszeit erfordern. Denn
die künftige 5G Funktechnologie wird im Gegensatz zu heutigen Funktechnologien ausfallsicher ausgelegt sein
und damit als wichtigster Grundbaustein erst die vielen angekündigten neuen Entwicklungen und technischen
Revolutionen, wie z.B. selbstfahrende Autos oder Smart-Home Systeme (Internet of Things) ermöglichen, die
in extrem kurzer Zeit auf ihre Umwelt reagieren müssen. Dazu zählen beispielsweise auch Roboter, die
sicher mit Menschen zusammenarbeiten sollen. Auf Grund zu hoher Latenzzeiten sind heutige LTE- bzw. 4G-Netze für
solche Aufgaben nicht geeignet. So dauert es in den aktuellen Mobilfunknetzen im Schnitt fünfzig Millisekunden,
bis ein Signal übermittelt wird. Doch wenn es darum geht, mittels Sensoren beispielsweise präzise schnelle
Drehmaschinen zu steuern oder gar die Kollision von Autos zu verhindern, sind wesentlich schnellere Reaktionszeiten
gefordert.
Vernetzte autonome Fahrzeuge werden unterschiedlichste Sensorinformationen (Radar, optisch etc.), kinematische
Daten und Manöverinformationen austauschen, kombinieren und somit gemeinsam kooperative Entscheidungen in
schwierigen Verkehrssituation treffen müssen. Sie selbst werden damit einen erheblichen Teil des Internet
der Dinge (IoT, Internet-of-things) bilden. Doch als Basis dafür werden hoch zuverlässige Funkverbindungen
mit geringer Latenzzeit benötigt. Die Kooperation der Fahrzeuge hilft, die Verkehrssicherheit zu verbessern
und sich dem Ziel eines unfallfreien Straßenverkehrs zu nähern.
Vor allem für die neuen IoT Anwendungen arbeiten weltweit die Hersteller mit Hochdruck an der Entwicklung
der neuen 5G Technologien. Das AIT besitzt eine besondere High-Tech Kompetenz im Bereich intelligenter Antennen
und Funkverhalten in anspruchsvollen dynamischen Umgebungen. Gemeinsam mit einem Industriekonsortium, bestehend
aus NOKIA und AVL wurde nun die Entwicklung von 5G-Schlüsseltechnologien im Rahmen des Forschungsprojekts
MARCONI gestartet, das durch die österreichische Forschungsförderungsgesellschaft (FFG) gefördert
wird. In diesem Forschungsvorhaben liegt der Fokus auf der Entwicklung sogenannter Mehrfachantennen-Systeme für
die Fahrzeug-Kommunikation, die mit bis zu 100 Antennenelementen ausgestattet sind. Durch diesen Ansatz ist eine
erhebliche Senkung der benötigten Sendeleistung bei einer gleichzeitig garantierten konstanten Übertragungsqualität
möglich, was künftig im autonomen Verkehr zu einer Verbesserung der Verkehrssicherheit und der Annäherung
an das Ziel eines unfallfreien Straßenverkehrs führen wird.
Dr. Thomas Zemen, führender Experte für 5G Systeme und Projektleiter am AIT: „Wir messen die Funkwellenausbreitungseigenschaften
zwischen mehreren Fahrzeugen und der Basisstation. Diese Messdaten werden verwendet, um ein Modell für die
numerische Simulation von 5G Systemen zu entwickeln. Auf dieser Basis erforschen wir dann neuartige Sende- und
Empfangsalgorithmen, um höchste Zuverlässigkeit in der Kommunikation für die künftigen Anwendungen
zu erreichen. Diese Algorithmen werden schließlich auf dem AIT Software-definierten Radio-Testsystem in Echtzeit
getestet.“
Peter Wukowits, Nokia Österreich-Chef ergänzt: „Millionen von selbstfahrenden Autos werden in Zukunft
auf hochverfügbare 5G-Funkverbindungen mit geringen Latenzzeiten angewiesen sein. Nur dann können sich
die autonomen Fahrzeuge koordiniert bewegen, was zu einem erheblichen Gewinn an Zeit, Sicherheit und Umweltverträglichkeit
führen wird. Deshalb entwickelt und testet Nokia mit Hochdruck die notwendigen Technologien für diese
anspruchsvollen Szenarien zusammen mit seinen Partnern.“
Über AVL
Sicherheit und Kundenakzeptanz sind wesentliche Aspekte bei modernen Fahrerassistenzsystemen (Advanced Driver
Assistance Systems, kurz ADAS). Bei den nächsten Generationen des autonomen Fahrens werden Themen wie Test-
und Validierungsaufwand sowie die Sicherheit der Systeme extrem wichtig. Als etablierter Partner der internationalen
Automobil- und Nutzfahrzeugindustrie bietet das High-Tech-Unternehmen AVL Services, Tools und Testumgebungen für
mehr Effizienz bei der Entwicklung moderner Fahrerassistenzsysteme.
AVL ist das weltweit größte, unabhängige Unternehmen für die Entwicklung, Simulation und das
Testen von Antriebssystemen (Hybrid, Verbrennungsmotoren, Getriebe, Elektromotoren, Batterien und Software) für
PKW, Nutzfahrzeuge und Großmotoren. AVL beschäftigt weltweit über 8.600 Mitarbeiter. 2016 betrug
der Umsatz 1,4 Milliarden Euro. Weitere Informationen: https://www.avl.com/company
Über Nokia
Wir entwickeln die Technologien für unsere vernetzte Welt. Basierend auf Forschungsaktivitäten und
Innovationen der Nokia Bell Labs, bieten wir Telekommunikationsanbietern, Behörden, großen Unternehmen
und Konsumenten das umfangreichste Portfolio an Produkten, Dienstleistungen und Lizenzvergaben in der Branche.
Von der Infrastruktur für 5G und das Internet der Dinge bis hin zu neuen Applikationen für virtuelle
Realität und digitale Gesundheit, entwickeln wir die Technologien von morgen, die unsere Art zu kommunizieren
nachhaltig verändern werden.
http://www.nokia.com
Über AIT
Das AIT Austrian Institute of Technology ist Österreichs größte außeruniversitäre Forschungseinrichtung
und ist unter den europäischen Forschungseinrichtungen der Spezialist für die zentralen Infrastrukturthemen
der Zukunft. Im Center for Digital Safety & Security werden moderne Informations- und Kommunikationstechnologien
(IKT) und Systeme entwickelt, um kritische Infrastrukturen im Kontext der umfassenden und globalen Vernetzung und
Digitalisierung sicher und zuverlässig zu gestalten.
Im Forschungsschwerpunkt „Physical Layer Security“ entwickeln ExpertInnen am AIT neuartige Kommunikationsverfahren
für 5G-Systeme, die ultra-zuverlässige und hoch-performante Kommunikationsverbindungen mit niedrigsten
Reaktionszeiten (Latenzen) ermöglichen. Auf diese Weise können beispielweise bisher kabelgebundene Produktionsumgebungen
künftig durch drahtlose Systeme ersetzt werden oder autonome Fahrzeuge zuverlässig miteinander kommunizieren.
http://www.ait.ac.at
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