Hohe Sicherheit und modernste 5G-Technologie für die Forschung: Die Helmut-Schmidt-Universität/Universität der Bundeswehr Hamburg (HSU/UniBw H) betreibt jetzt in Kooperation mit der Telekom und Ericsson ein eigenes 5G-Campus-Netz. Das Campus-Netz basiert auf den neuesten verfügbaren Standards. Es versorgt Projekte des Zentrums für Digitalisierungs- und Technologieforschung der Bundeswehr (dtec.bw) zuverlässig mit leistungsstarkem Mobilfunk über 5G-Standalone (5G SA). Auch Partner aus Wissenschaft und Industrie können das innovative 5G-Testfeld zur Erprobung digitaler Anwendungen nutzen.
5G-Forschung für die drahtlose Vernetzung von industriellen Prozessen
Mit dem 5G-Campus-Netz erforschen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der HSU/UniBw H unter anderem die drahtlose Vernetzung industrieller Produktions- und Geschäftsprozesse. Untersucht wird dabei das Zusammenspiel der Echtzeit-Vernetzung von Sensoren, Aktoren und cyberphysikalischen Systemen. Dabei kommen auch Cloud Computing und Künstliche Intelligenz zum Einsatz. Im Fokus stehen Anwendungen aus den Bereichen Automatisierungstechnik und Logistik, autonom agierende Roboter, Drohnenabwehrsysteme sowie 5G-basierte Safety- und Security-Anwendungen.
Entwicklung neuer Produkte unter realen Bedingungen
„5G-Standalone wird unserer Forschung zu Digitalisierung und Zukunftstechnologien einen weiteren Schub geben. Mit der Netztechnik von Ericsson und dem Campus-Netz der Deutschen Telekom schaffen wir beste Voraussetzungen für den Innovationstransfer zwischen Forschung und Praxis“, sagt Prof. Dr.–Ing. Gerd Scholl, Inhaber des Lehrstuhls für Elektrische Messtechnik an der HSU/UniBw H. „Im Testfeld entwickeln Wissenschaft und Industrie unter realen Bedingungen neue Produkte, Anwendungen sowie Geschäftsmodelle auf Basis von 5G.“ Die Plattform hierfür ist das dtec.bw-Projekt Digitale Sensor-2-Cloud-Campus-Plattform (DS2CCP).
Eigene Netz-Infrastruktur bietet hohe Sicherheit
An der HSU/UniBw H setzt die Telekom das System „Campus-Netz Private“ ein. Hierfür hat das Unternehmen auf dem Universitätsgelände sechs Indoor-Antennen installiert. Zwei weitere Micro-Sendestationen wurden im Außenbereich aufgebaut. Das 5G-SA-Campus-Netz funktioniert getrennt vom öffentlichen Mobilfunknetz. Die gesamte Infrastruktur, von den Antennen über aktive Systemtechnik, Gateways bis hin zum Netzwerkserver, befindet sich auf dem Gelände der HSU/UniBw H. Dadurch bleibt der gesamte Datenverkehr im lokalen Campus-Netz.
Maximale 5G-Leistung und kurze Wege für Daten
Die lokale Anbindung der Universität ermöglicht eine besonders schnelle Verarbeitung der Daten. Die kurzen Wege der eigenständigen 5G-Architektur unterstützen datenintensive Anwendungen mit ultrakurzer Reaktionszeit im Millisekunden-Bereich. Das 5G-SA-Netz funkt dabei auf eigens für die Universität reservierten Frequenzen im Bereich von 3,7 bis 3,8 Gigahertz. Bis zu 100 Megahertz Bandbreite stehen den Forschenden so exklusiv zur Verfügung.
Das Campus-Netz unterstützt für die Industrie wichtige Funktionen wie Network-Slicing und Ultra-Low-Latency. Damit wird die HSU wertvolle Erkenntnisse für das 5G-Ökosystem und damit für die gesamte Industrie 4.0 liefern.
Innovation in Echtzeit: Anbindung an 5G-Test-Plattform von Ericsson
Eine Besonderheit bei der privaten 5G-Architektur des Campus-Netzes: Erstmals ist ein Teil des 5G-Kernnetzes direkt mit einer 5G Device and Network Testing (DNT) Platform von Ericsson in Düsseldorf verbunden. Damit profitiert das Campus-Netz von den neuesten Updates und Weiterentwicklungen des Netzausrüsters – noch vor der offiziellen Markteinführung. Forscherinnen und Forscher können so die neuesten Netzfunktionen testen. Wichtig dabei: Trotz der Verbindung mit der externen Ericsson 5G DNT-Platform wird der universitätseigene Datenverkehr ausschließlich im privaten Teil des Campus-Netzes vor Ort verarbeitet.
Volle Kontrolle und Flexibilität
Die HSU/UniBw H kann das private Netz flexibel anpassen und unterschiedliche Funktionen on-demand verwalten. So wird beispielsweise der Datenverkehr innerhalb des Campus-Netzes bedarfsgerecht für bestimmte Anwendungen priorisiert. Das geschlossene System zeichnet sich dabei durch seine hohe Daten- und Ausfallsicherheit aus: Durch eine redundante Architektur des lokalen Kernnetzes funktioniert das Netz auch bei einer Unterbrechung zum cloudbasierten Management-Portal zuverlässig weiter. Darüber hinaus profitiert die Universität von einer garantierten und durchgängigen Verfügbarkeit.
Test von 5G-mmWave-Technologie geplant
Die Partner wollen zunächst drei Jahre zusammenarbeiten und in Zukunft auch die innovative 5G-Millimeterwellen-Technologie (5G mmWaves) erproben. Hierbei kommt das Frequenzspektrum im Bereich 26 Gigahertz zum Einsatz. Es wird von der Bundesnetzagentur direkt den Interessenten zugeteilt und ermöglicht hohe Datenraten. Die Nutzung ist derzeit nur für lokale Anwendungen erlaubt. Das Frequenzspektrum eignet sich deshalb besonders für 5G-Campus-Netze mit datenintensiven Anwendungen.