Die Europäische Kommission hat dem 5GNOW-Projekt die höchstmögliche wissenschaftliche Ehrung verliehen. Es ist eines der ersten EU-Forschungsprojekte, das an fortschrittlichen Entwicklungen für Mobilfunknetze der nächsten Generation (5G) arbeitet und zur Stärkung der europäischen Wettbewerbsfähigkeit beiträgt. In ihrer abschließenden Projektbewertung in Brüssel bestätigte die Europäische Kommission die bedeutenden Auswirkungen des Projekts auf die Vorstandardisierung von 5G.

Das 5GNOW-Projekt, ein Forschungsprojekt, das vom 7. Rahmenprogramm für Forschung und technologische Entwicklung der Europäischen Kommission finanziert wurde, setzt sich aus Forschern des Fraunhofer Heinrich-Hertz-Instituts (Projektleitung), der Technischen Universität Dresden, der Alcatel-Lucent Deutschland AG sowie des französischen Instituts für angewandte Forschung CEA LETI, des polnischen Softwareentwicklers IS-Wireless und von National Instruments aus Ungarn zusammen. Die Partner analysierten und wählten mehrere Funkübertragungstechniken für die nächste Generation von Mobilfunknetzen (5G) aus. Es wird erwartet, dass mit 5G faszinierende visionäre Zukunftsthemen Wirklichkeit werden könnten, wie zum Beispiel das Internet der Dinge, drahtlose Gigabitverbindungen oder das Taktile Internet. Um solch unterschiedliche Dienste nutzen zu können, muss die Funkzugangseinheit flexibel, skalierbar, stabil, zuverlässig und effizient in Bezug auf Energie und Bandbreite sein. Die Daten werden drahtlos von Funkwellen übertragen, die unterschiedliche Formen haben können. Solche „Wellenformen“ sind von ausschlaggebender Bedeutung für die 5G-Forscher, weil sie festlegen, wie gut bestimmte Anwendungen von 5G unterstützt werden. 5GNOW hat die zugrunde liegenden Gestaltungsprinzipien des heutigen 4G LTE-A Funkzugangsnetzes hinterfragt und neue Funkübertragungstechniken für 5G entwickelt und verbessert.

Prof. Gerhard Fettweis, Leiter des Vodafone Stiftungslehrstuhls Mobile Nachrichtensysteme an der TU Dresden und einer der Initiatoren des Projekts, sagt: „Mit der 5. Generation des Mobilfunks steht der nächste große Innovationssprung bevor, bei dem vor allem Steuerungsanwendungen in den Fokus rücken werden. Das ist ein weiterer Schritt  in Richtung des Taktilen Internets. In diesem Zusammenhang wurden an der TU Dresden neuartige Übertragungsverfahren (GFDM) untersucht, die die Echtzeit-Anforderungen der Steuerungsanwendungen erfüllen können. Im Projekt konnte anhand von Simulationsergebnissen gezeigt werden, dass 'Generalized Frequency Division Multiplexing' (GFDM) die 5G-Anforderungen hinsichtlich Flexibilität und Leistungsfähigkeit erfüllt."

Der Projektkoordinator von 5GNOW, Dr. Gerhard Wunder, Fraunhofer HHI, über die erreichten Erfolge: „5GNOW hat wirklich einen großen Einfluss auf die wissenschaftliche und industrielle Vorstandardisierung. 5GNOW-Tools und Technologien wurden und werden in der kommenden Standardisierungsphase für 5G verwendet.“

Thorsten Wild von Alcatel-Lucent Bell Labs sagt: „5GNOW hat der wissenschaftlichen Gemeinschaft gezeigt, welche Möglichkeiten Wellenformen für die zukünftigen mobilen Systeme bieten. Die alternativen Wellenformen, die im Rahmen des Projektes entwickelt wurden, sind ein großer Schritt nach vorne für die Festlegung der Schlüsselelemente eines zukünftigen 5G-Standards. 5GNOW hat den Grundstein für die kommende Standardisierungsphase gelegt.“

Eine der wichtigsten Technologie-Komponenten aus dem 5GNOW-Projekt ist eine Filterfunktion zusammen mit einer erweiterten Signalverarbeitung. Dadurch sind mehr als 100mal bessere Störunterdrückungen in einem fragmentierten Spektrum von Szenarien möglich sowie eine höhere netzwerkspektrale Effizienz, was eine bessere Leistungserbringung für Anwender bedeutet. Die Wissenschaftler der TU Dresden haben mit dem GFDM-Verfahren, einem blockbasierten Filterungsansatz für Mehrträgersysteme, welcher die Flexibilität der Einsatzmöglichkeiten in zukünftigen Funksystemen massiv erhöht, substanziell zu den hervorragenden Projektergebnissen beigetragen. Darüber hinaus hat 5GNOW gezeigt, dass die alternativen Wellenformen die erforderliche Robustheit und die Latenz bieten, um einen effizienten funkgestützten Zugang für das Internet der Dinge und des taktilen Internets wirksam zu unterstützen. Diese Ergebnisse ermöglichen in der Tat eine effiziente und skalierbare Sendeschnittstelle, die mit der stark variierenden Menge von Anforderungen umgehen kann, die von 5G ausgeht.

Noch während des Projektverlaufs wurden die 5GNOW-Ergebnisse auf einigen wichtigen Konferenzen und Branchenausstellungen der ICT-Branche vorgestellt und vorgeführt. Besondere Höhepunkte waren die erste „Demo Night“ aller Zeiten auf der IEEE GLOBECOM 2014 in Austin, Texas, und die Teilnahme am Mobile World Congress 2015 im März in Barcelona, wo die Europäische Kommission mit ihrem ersten 5G-Stand vertreten war. Diese öffentlichen Demonstrationen haben anschaulich die Vorteilhaftigkeit der Technologiekomponenten der 5GNOW-Funkschnittstelle unter Beweis gestellt. Aufbauend auf den Ergebnissen in 5GNOW wird die TU Dresden ihre Forschungsaktivitäten mit führenden Industriepartnern wie Vodafone, Ericsson, Alcatel-Lucent, National Instruments und Rohde & Schwarz im Rahmen des 5G Labs Germany erfolgreich weiterführen.

Informationen für Journalsiten:
Prof. Dr.-Ing. G. Fettweis
Technische Universität Dresden
Mobile Communications Systems Chair
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