Um den zukünftigen Grad der Vernetzung zu erreichen, ist eine neuartige 3D-Netzarchitektur notwendig, die überall und jederzeit Konnektivität ermöglicht.
Dazu wird mit 6G-TakeOff ein einheitliches 3D-Kommunikationsnetz erforscht, bei dem fliegende Netzknoten gemeinsam mit terrestrischen Netzkomponenten dynamisch und bedarfsgerecht Funktionalitäten bereitstellen. Der dafür notwendige ganzheitliche Ansatz eröffnet Raum für Innovationen, die über die Möglichkeiten des 3GPP 5G-NTN-Ansatzes hinausgehen, indem das volle Potenzial fliegender Netzkomponenten genutzt wird.
Zu den Klassen von Netzknoten gehören IoT/Endnutzergeräte, terrestrische Zugangsknoten und 3D-Komponenten wie Low Altitude Platforms (LAPS), High Altitude Platforms (HAPS) und Satelliten mit ihren jeweils spezifischen Eigenschaften. Ein 6G-System wird diese Netzkomponenten auf hochflexible, autonome und gegebenenfalls infrastrukturunabhängige Weise miteinander verbinden.
Dieses neuartige, einheitliche 3D-Netz wird die folgenden innovativen Merkmale aufweisen:
- Organisches Netzverhalten, d. h. Netzknoten können sich dynamisch dem Netz anschließen oder es verlassen,
- Sicherheitsmechanismen für die Authentifizierung neu hinzukommender Netzknoten, die ohne ständige Verbindung zu einem Kontrollzentrum am Boden arbeiten können,
- dynamische Verlagerung von Netzfunktionalitäten (Funkzugangs- und Kernnetz) und damit verbundene Verlagerung von Informationsflüssen entsprechend den aktuellen Anforderungen an die Dienstgüte (QoS),
- ein Konnektivitätsmanagementsystem, das automatisch und autonom die Verfügbarkeit von Verbindungen zwischen benachbarten Netzknoten überwacht und die bestmöglichen Routen für die zu transportierenden Verkehrsströme in Bezug auf Ressourcenverbrauch, Energieverbrauch und Kosteneffizienz auswählt,
- einen „Unified Access“-Mechanismus, der aus allen verfügbaren Netzzugängen automatisch denjenigen auswählt, der dem Kommunikationsbedarf des Kunden am besten entspricht,
- rekonfigurierbare Hardware und Mikroelektronik für die Kommunikationsnutzlasten der fliegenden Knoten, um eine dynamische Verlagerung der Netzfunktionalitäten zu ermöglichen,
- Antennensysteme mit hohen Gewinnen sowohl in den Bodenterminals als auch in den fliegenden Netzknoten zur Überbrückung der Signalverluste aufgrund der großen Entfernungen zwischen den Netzknoten.
Die Kombination aller verfügbaren Technologien
zu einem einheitlichen 3D-Kommunikationsnetz.
