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Forschung zur Entstörung von 5G-Campusnetzen

08. März 2021, 15:48 Uhr   |  Markus Haller

Forschung zur Entstörung von 5G-Campusnetzen
© Rohde & Schwarz

Industrielle Campusnetze werden von vielen deutschen Unternehmen beantragt, um den Automatisierungs- und Digitalisierungsgrad ihrer Fertigungen zu erhöhen. Das IRL Dresden forscht an resilienten 5G-Campusnetzen.

Rohde & Schwarz kooperiert mit dem Industrial Radio Lab Dresden bei Forschungsarbeiten zu resilienten industriellen Funknetzwerken.

Das Industrial Radio Lab (IRL) Dresden erforscht Funksysteme für industrielle Anwendungszwecke. Hauptanforderung der Industrie ist Ausfallsicherheit. Sie soll durch den 5G-NR-Standard erreicht werden und den aktuellen Release 16, mit dem sich die 3GPP den Anforderungen der Industrie verschieben hat.

Im Kooperationsprojekt nutzen die Forscher Netzwerkscanner von Rohde & Schwarz für die Überwachung von Funkspektrum und Funkstörungen. Die Forschung legt die Grundlage für eine schnelle Erkennung und Lokalisierung von Störungen in lokalen Frequenzbändern. Industrielle Campusnetze können auf privaten Frequenzressourcen basieren oder Netzwerk-Slices eines öffentlichen Betreibers nutzen. In beiden Fällen stellen sie »ein anspruchsvolles Anwendungsszenario dar«, sagt Anne Stephan, Vice President Mobile Network Testing bei Rohde & Schwarz. Der Messtechnik-Hersteller will die gewonnenen Erkenntnisse aus der Zusammenarbeit mit dem Forschungsinstitut in die Produktentwicklung einfließen lassen, um Mobilfunk-Testsysteme auf die Anforderungen von Industrie 4.0 anzupassen.

Forschungsbedarf für 5G-Campusnetze

Der Bedarf der deutschen Industrie für 5G-Campusnetze ist hoch. Bis Dezember 2020 – rund ein Jahr nach Inkrafttreten der Vergabekriterien – sind rund 90 Anträge bei der Bundesnetzagentur eingegangen und es wurde an 85 Standorten industrielle 5G-Campusnetze im Frequenzbereich von 3,7 GHz bis 3,8 GHz erprobt.

Der Forschungsarbeit ist derweil nicht abgeschlossen. Die bestehenden Funknetze sind für einige Industrieanwendungen und -umgebungen noch nicht resilient genug: »Die Möglichkeiten zur Bewältigung unvorhersehbarer und unvorhersehbarer Störungen sowie zur Realisierung geeigneter Selbstoptimierungs- und Selbstheilungsmechanismen sind heute noch unzureichend«, bewertet der Leiter des Kooperationsprojektes am IRL Dresden, Dr. Norman Franchi. Die Werkzeuge dafür sieht er in automatisierten und Methoden, die auf Echtzeitmessungen und KI-Analysen basieren, um unbeabsichtigte Eigenstörungen oder auch beabsichtigte Störungen (Jammer) zu erkennen und zu vermeiden. Solche Methoden seien technisch anspruchsvoll umzusetzen, vor allem in dynamischen industriellen Anwendungen und Kommunikationsszenarien. »Ziel der Zusammenarbeit ist es, die Anforderungen an die Mess-Sensoren und das Netzwerk zu analysieren und zu bewerten und daraus abzuleiten, welche Echtzeitperformance erzielt werden kann«, fasst Dr. Franci zusammen.

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