Das Fraunhofer Heinrich-Hertz-Institut (HHI) hat in Kooperation mit der BTU ein 5G-Campusnetz auf dem Gelände der BTU in Senftenberg errichtet. Dies wurde durch das BMV im Programm „5G-Umsetzungsförderung im Rahmen des 5G-Innovationsprogramms“ gefördert. Das Netz ist in Betrieb und kann für Lehre und Forschung genutzt werden. Es sind die Gebäude 6 und 16 (indoor) sowie große Teile des Campus (outdoor) mit 5G versorgt. Das Netz umfasst alle technischen Einrichtungen, die für einen eigenständigen Betrieb auf dem Campus erforderlich sind und kann daher unabhängig von öffentlichen 5G-Netzen einschließlich einer leistungsfähigen EDGE-Cloud betrieben und genutzt werden.
Das Netz bietet die bekannten Leistungseigenschaften von 5G, insbesondere:
- Datenspitzenraten von bis zu 1 Gbit/s auf dem Gelände und in den Gebäuden,
- geringe Latenzzeiten (<20ms),
- zugeordneter Frequenzbereich (3,7 bis 3,8 GHz) steht komplett und ungestört zur Verfügung,
- Nutzung für Breitbandanwendungen (Bilddaten: Enhanced Mobile Broadband, etc.),
- Übertragung von zeitkritischen Sensordaten (z. B. Vitaldaten, Steuerung von Geräten und Maschinen: Massive Machine Type Communication).
Hinzu kommt eine leistungsfähige EDGE-Cloud. Sie erlaubt es, virtuelle Maschinen (VMs) zu installieren, die den Nutzern virtuelle Computer unabhängig von anderen Nutzern bereitstellen.
Sowohl die Komponenten des 5G-Netzes als auch die EDGE-Cloud können für unterschiedliche Anwendungen angepasst werden (Datentransfer, Sicherheit, VM-Bereiche, Bild- und Massendatenverarbeitung, etc.).
Virtuelle Maschinen (VMs) können in unterschiedlichen Kapazitäten insgesamt ca. das 1,5-Fache der Ressourcen in Anspruch nehmen, abhängig von der Auslastung der virtuellen Maschinen. Die VMs auf dem Software-Stack können flexibel unterschiedliche Betriebssysteme, wie z. B. Windows oder Linux (meist Ubuntu oder Debian), verwenden, wodurch eine große Freiheit bei der Wahl der Datenspeicherung ermöglicht wird, da die Software ganz nach Anforderungen der Anwender installiert werden kann. Über eine VPN-as-a-Service-Lösung kann bei Bedarf auch von Dritten auf die VMs zugegriffen werden.
Wie im HHI bereits praktiziert, können auch AI-Anwendungen z. B. Prozesse des „Federated Learnings“ angewendet werden. Hierfür stellt das HHI im Rahmen gemeinsamer Projekte Ressourcen und Know-how zur Verfügung. Das kann z. B. die Nutzung technischer Infrastrukturen (5G, LiFi, EDGE-Cloud, QKD) oder auch den Austausch von Forschungsergebnissen umfassen.
Demonstrationsprojekte auf dem Campus Senftenberg vom HHI
- Nutzung der 5G-Infrastruktur zum Test für Open-RAN- und Vendor-locked Systemen (Nokia). Entkoppelung von proprietärer Hardware / Software durch die Nutzung standardisierte Schnittstellen für den freien Zugang von verschiedenen Herstellern an die Netzstruktur.
- Anbindung weiterer Radio-Units über eCPRI (enhanced Common Public Radio Interface) zur Nutzung üblicher Ethernet/IP-Verbindungen zur BBU.
- Nutzung von Optical Wireless Communication (OWC) für die Verbindung zwischen BBU und Radio-Units auf Basis von eCPRI.