5G Lösungen für die vernetzte Mobilität der Zukunft
Aktuelle Entwicklungen zum autonomen Fahren versprechen mehr Sicherheit im Straßenverkehr und einen verringerten CO2-Ausstoß. Die Daten, die dafür heute über die lokalen Sensoren im Fahrzeug zur Verfügung stehen, sind allerdings noch sehr begrenzt. So bilden Radar- und Kamerasensoren lediglich die „Sichtweite des Fahrzeuges“ ab. Neue Entwicklungen bei den Kommunikationssystemen ermöglichen eine Vernetzung der Fahrzeuge mit extrem geringen Reaktionszeiten. Dies bezeichnet man als taktile Kommunikation. Für das vernetzte Fahren ermöglicht die taktile Kommunikation kooperative Fahrmanöver in komplett koordinierter Fahrweise und erlaubt so vorausschauendes Fahren. Dies bedeutet beispielsweise, dass zukünftig vernetzte LKW in einer Kolonne mit sehr geringem Abstand hintereinander fahren können (Platooning). Durch die Vernetzung aller Fahrzeuge untereinander und darüber hinaus mit der vorhandenen Infrastruktur (z. B. mit Überwachungskameras an Autobahnen) können alle wichtigen Informationen virtuell im Netz zusammengeführt werden. Fahrzeugkolonnen stellen sich koordiniert auf die jeweilige Verkehrssituation ein und reagieren gemeinsam auf andere Verkehrsteilnehmer. Verkehrsflüsse werden in Echtzeit gesteuert, Staus vermieden und die Unfallgefahr gesenkt. Das taktil vernetzte Fahren der Zukunft erhöht so gegenüber den Ansätzen zum autonomen Fahren signifikant die Verkehrssicherheit und -effizienz.
Hauptziel des Projektes ist es, eine allumfassende Kommunikationsinfrastruktur für das taktil vernetzte Fahren zu entwickeln. Im ersten Schritt setzen die Forscherinnen und Forscher komplexe Simulationen ein, um die realen Kommunikationssituationen möglichst detailgetreu nachzubilden, zu analysieren und zu optimieren. Die entwickelten Lösungen werden im nächsten Schritt in Labormodellen und anschließend in realen Testszenarien untersucht, bewertet und validiert. So können in großen virtuellen Welten beispielsweise sowohl die Verkehrsflüsse einer Großstadt als auch spezielle Fahrmanöver für das taktil vernetzte Fahren erforscht werden. Sogar riskante Szenarien werden in realitätsnahen Modellen erprobt. Alle drei Stufen - Simulationen, Modelle und Realweltszenarien - basieren auf einer zukunftsweisenden 5G-Kommunikationssystemarchitektur mit neuartigem Funkzugang und einer mobilen, somit immer ortsnahen, Cloud-Lösung zur Echtzeitdatenverarbeitung, die taktile Kommunikation ermöglicht.
Mit den im Projekt 5G-NetMobil erarbeiteten Lösungen werden neue Technologien für eine leistungsstarke Kommunikationsinfrastruktur für das taktil vernetzte Fahren bereitgestellt. Dabei ist eine Reihe technologischer Herausforderungen zu lösen, um eine extrem reaktionsschnelle und gleichzeitig hochzuverlässige Kommunikation sicherzustellen. Der Lösungsansatz bezieht sowohl den Funkzugang als auch das Kommunikationsnetz mit mobilen Edge-Clouds und einer dynamischen Netzsteuerung mit ein. Der hier verfolgte Ansatz ermöglicht den Paradigmenwechsel vom autonomen zum taktil vernetzten Fahren. Das breit aufgestellte Konsortium aus Forschungseinrichtungen und Universitäten, der Automobilindustrie, den Netzausrüstern und Netzwerkbetreibern sowie hochinnovativen KMU arbeitet dabei eng zusammen, sodass alle Partner von den Entwicklungen profitieren.