Am 21. März wurde das Forschungsprojekt DeSiRe-NG (Dependable and Secure Infrastructure for Resilient Next Generation Networks) unter Leitung von Prof. Dr. Henning Trsek erfolgreich abgeschlossen. Die Abschlussveranstaltung fand am Standort der Lufthansa Industry Solutions in Hamburg statt.
Projektkonsortium aus Wissenschaft und Industrie
Das Projektkonsortium, bestehend aus dem inIT, der TU Ilmenau, der NUROMEDIA GmbH, dem InnoZent OWL e.V. und der Lufthansa Industry Solutions AS GmbH, traf sich mit Vertretern des Projektträgers DLR und BSI sowie weiteren Gästen auf dem Lufthansa-Campus in Hamburg.
Das inIT-Team, bestehend aus Maxim Friesen, Niels Hendrik Fliedner, Natalia Moriz und Henning Trsek, war vor Ort vertreten.
Präsentation der Projektergebnisse
Im Rahmen der Abschlusspräsentation des Forschungsprojekts DeSiRe-NG wurden die zentralen Projektergebnisse durch die Projektpartner vorgestellt und in einer Live-Demonstration anschaulich erlebbar gemacht.
Nach einer thematischen Einführung und einer Tour durch die Werkshallen der Lufthansa Industry Solutions präsentierten die Projektbeteiligten einen durchgängigen Use-Case, der verschiedene innovative Ansätze zur Überwachung und Sicherung der Zuverlässigkeit und Resilienz von 5G-Campusnetzen aufzeigte.
Herausforderungen für 5G-Campusnetze: Störungen erkennen und verstehen
Die Quality of Service (QoS) in 5G-Campusnetzen ist anfällig für unterschiedliche Störeinflüsse – etwa aktive wie sogenannte Jammer oder benachbarte Funknetze. Auch passive Veränderungen im Funkkanal, beispielsweise durch bewegliche Metallobjekte oder bauliche Gegebenheiten, können die Netzqualität beeinträchtigen. Um eine gleichbleibend hohe Netzqualität sicherzustellen, sind daher raum-zeitlich aufgelöste Überwachungsmaßnahmen erforderlich, die den aktuellen QoS-Zustand im gesamten Netz kontinuierlich erfassen und bewerten.
Digitaler Zwilling visualisiert Netzqualität in Echtzeit
Kernstück der Demonstration war die Vorstellung eines Digitalen Zwillings zur Abbildung des QoS – ein digitales Modell, das den Zustand des 5G-Netzes in Raum und Zeit erfasst und visualisiert. Ein autonomes fahrerloses Transportsystem (AGV), ausgestattet mit einem speziellen Messaufbau, versorgte diesen Digitalen Zwilling in Echtzeit mit Daten über das Netzverhalten und trug so zur dynamischen Abbildung der Netzqualität bei.
Virtuelle Turbinenwartung als Anwendungsszenario
Als zentrales Anwendungsszenario wurde die virtuelle Turbinenwartung (VTI) vorgestellt. Dabei führt eine Fachkraft per hochauflösender Videokommunikation eine Ferninspektion durch – eine Anwendung, die besonders hohe Anforderungen an Datenrate und Latenz stellt.
Mithilfe der zuvor erhobenen QoS-Daten konnte diese Inspektion gezielt in Bereichen mit stabiler Netzqualität geplant werden. Die Demonstration veranschaulichte anschließend, wie gezielte Störungen des 5G-Netzes – etwa durch ein softwaredefiniertes Funkgerät (SDR) – die Videokommunikation beeinträchtigen oder sogar unterbrechen können. In einem solchen Fall wird die Fachkraft über eine App alarmiert, die kontinuierlich Kennwerte wie Signalstärke und Signal-Rausch-Abstand überwacht.
Daraufhin kann die Fachkraft ein AGV anfordern, das die Umgebung an der betroffenen Stelle erneut erfasst. Auf Basis der dabei erhobenen Daten lassen sich Rückschlüsse auf mögliche Störquellen ziehen – etwa auf benachbarte Funknetze, Jammer oder passive Beeinflussungen durch Objekte in der Umgebung.
So werden nicht nur akute Störungen lokalisiert, sondern auch Grundlagen für künftige Stördetektionsverfahren geschaffen.
Impairment Entity ermöglicht wiederholbare Netztests
Im letzten Schritt der Demonstration kam die sogenannte „Impairment Entity“ zum Einsatz – ein System, das als „Aktor“ im Digitalen Zwilling für QoS-Zustände dient. Es ermöglicht die Wiederholung zuvor aufgezeichneter Störszenarien unter Laborbedingungen und wirkt direkt auf Netzwerkebene auf die Verbindungsqualität angeschlossener Geräte ein.
Damit können Anwendungen gezielt getestet und ihr Verhalten unter realitätsnahen Bedingungen analysiert werden – auch rückblickend, etwa zur Untersuchung von Ausfällen oder Jamming-Angriffen (Post-mortem-Analysen).
Projektleiter Henning Trsek zeigte sich zufrieden: „Die Demonstration unterstreicht das Potenzial von DeSiRe-NG, leistungsfähige Werkzeuge für den Betrieb von zuverlässigen und resilienten 5G-Campusnetzen in industriellen Umgebungen bereitzustellen. Betreiber können mit diesem System externe und interne Einflüsse auf ihr Campusnetz erkennen, anschließend analysieren und entsprechend wirksame Maßnahmen ergreifen.“
Veröffentlichung im Rahmen der WFCS 2025
Die im Projekt entwickelte Systemarchitektur sowie die begleitenden Softwarekomponenten werden 2025 im Rahmen der WFCS-Konferenz veröffentlicht – sowohl als Paper als auch in einem öffentlich zugänglichen GitHub-Repository.