Sichere hybride Infrastruktur digitaler Zwillinge für optische Netze
Das Projekt SHINKA hat das Ziel, alle wesentlichen Bausteine für eine sichere und souveräne Digital-Twin-Föderationsplattform zu erforschen und zu entwickeln – gedacht als ein hochpräzises und vertrauenswürdiges Ökosystem für die Gestaltung, Steuerung, Verwaltung und Optimierung von ultraschnellen, rein optischen Netzwerken. Diese Netzwerke bieten hohe Übertragungskapazitäten bei geringem Energieverbrauch, der durch den Einsatz künstlicher Intelligenz weiter optimiert und gesteigert wird. SHINKA fördert zudem die Zusammenarbeit führender Partner, um internationale Standards für diese Zukunftstechnologie zu setzen.
Gefördert im Rahmen der BMBF-Fördermaßnahme „Digitale Zwillinge und Datenmodelle für vollständig optische Hochgeschwindigkeitsnetze“.
Laufzeit: Juni 2025 – Mai 2028
Vollständig optische Hochgeschwindigkeitsnetze gewinnen als Grundlage zukunftsfähiger Kommunikationsinfrastrukturen zunehmend an Bedeutung. Sie sind essenziell für Anwendungen wie Künstliche Intelligenz, vernetzte Robotik sowie virtuelle und erweiterte Realitäten, da sie hohe Übertragungskapazitäten bei niedriger Latenz und hohem Energieeffizienz bieten. Digitale Zwillinge (Digital Twins, DT) gelten als Schlüsseltechnologie zur Optimierung und Automatisierung moderner Kommunikationsinfrastrukturen. Im Rahmen von SHINKA entsteht eine hochmoderne Plattform, die Echtzeitdaten aus der physischen Netzinfrastruktur erfasst, verarbeitet und sicher austauscht – über Domänen, Netzbetreiber und sogar Ländergrenzen hinweg.
Das Fraunhofer Heinrich-Hertz-Institut (HHI) trägt dabei maßgeblich zur Architekturdefinition, Umsetzung und Validierung dieser sicheren Datenaustauschplattform bei. Die Plattform gewährleistet einen geschützten, vertrauenswürdigen und regulierten Datenaustausch zwischen digitalen Zwillingen und physischen Netzkomponenten – unterstützt durch fortschrittliche kryptografische Verfahren wie sichere Mehrparteienberechnung und homomorphe Verschlüsselung.
Darüber hinaus entwickelt das Fraunhofer HHI innovative Datenmodelle für optische Multibandnetze (S-, C- und L-Band) sowie DT-gestützte Optimierungs- und Analysealgorithmen, die die Netzkapazität und Resilienz maximieren. Die entwickelten Lösungen werden in enger Zusammenarbeit mit internationalen Partnern wie Adtran und Fujitsu erprobt und in Testumgebungen in Deutschland und Japan validiert. Durch diese Kooperationen sollen Synergien genutzt, internationale Standards mitgestaltet und die technologische Souveränität gestärkt werden.