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Nomadische 5G Netze für kleinteilige ländliche Räume

Kleinteilig strukturierte ländliche Gebiete haben für Robotik- und KI-basierte intelligente Anwendungen wie dem „Smarten Weinberg“ temporäre 5G-Versorgungsbedarfe von 500 Mbit/s im Uplink sowie niedrigen Latenzen im Millisekunden-Bereich für die Echtzeitsteuerung. Öffentliche 5G Mobilfunkversorgung ist in den topografisch sehr unterschiedlichen Hanglagen der Mosel oft nicht vorhanden oder liefert nicht die erforderlichen Bandbreiten. NoLa erforscht daher eine ganzheitliche Vorgehensweise und prototypische nomadische Infrastruktur für die 5G Versorgung in kleinteilig strukturierten ländlichen Räumen. Diese nomadische 5G Infrastruktur soll für Winzer im Steillagenweinbau eine bedarfsgerechte 5G Netzversorgung inkl. mobiler Edge Cloud bereitstellen. Auch die Funknetzplanung und Lizenzierung der 5G Frequenzen in nomadischen Netzen soll in NoLa erforscht und optimiert werden. Weiterhin wird erforscht, wie die zukünftige Bandbreite auf ein Minimum reduziert werden kann, um Netzkapazitäten effizienter einzusetzen.

Viele Innovationen mobiler Robotik-basierter Automation benötigen 5G Versorgung. Gerade in kleinteilig strukturierten Gebieten mit temporären Versorgungsbedarfen treten Herausforderungen auf: Die im Forschungsprojekt „Smarter Weinberg“ entwickelte KI-basierte Robotik-Plattform für autonome Arbeiten wie Mulchen, Entlauben und Ausbringen von Pflanzenschutz- und Düngemittel im Steillagenweinbau benötigt zur Echtzeitbearbeitung 500 Mbit/s Uplink sowie niedrige Latenzen im Millisekunden-Bereich. Öffentliche 5G Mobilfunkversorgung ist in den topografisch sehr unterschiedlichen Hanglagen der Mosel oft nicht vorhanden oder liefert nicht die erforderlichen Bandbreiten. Die im Weinbau wiederkehrenden Arbeitsschritte benötigen außerdem nur temporär eine 5G Versorgung.

NoLa entwickelt daher eine ganzheitliche Vorgehensweise für die Bereitstellung einer smarten 5G Versorgung in kleinteilig strukturierten ländlichen Räumen. NoLa konzipiert eine 5G Infrastruktur, implementiert sie prototypisch und testet sie im Reallabor. Diese nomadische 5G Infrastruktur soll für Winzer im Steillagenweinbau eine bedarfsgerechte 5G Netzversorgung inkl. mobiler Edge Cloud bereitstellen.

Für die Konzipierung der nomadischen 5G Infrastruktur werden die idealen Versorgungskonzepte erforscht und verglichen. Hierfür wird in einer ersten Phase ein flexibles mobiles Netzsystem eingesetzt, das mehrere Abdeckungskonzepte ermöglicht. Der Betrieb der Lösung wird so robust und einfach konzipiert, dass sie auch Lohnunternehmen ohne tiefgreifende Mobilfunkkompetenzen nutzen können.

Eine wichtige Fragestellung ist die Funknetzplanung und Lizenzierung der 5G Frequenzen in nomadischen Netzen.

NoLa erforscht auch, wie die zukünftige Bandbreite auf ein Minimum reduziert werden kann, um Netzkapazitäten effizienter einzusetzen.

Für die Feldtests werden die aus „Smarter Weinberg“ verfügbare Robotik-Plattform sowie kommerziell verfügbare Drohnen zur Dünge- und Pflanzenschutzmittelausbringung über die 5G Infrastruktur vernetzt. Die prototypische nomadische 5G Lösung ist in weiteren Bereichen einsetzbar (Katastrophenschutz, Rettungswesen, Großveranstaltungen, Bauwesen).