Der Pilotversuch von A1 Österreich zeigt, wie 5G-Netze künftig gleichzeitig Daten übertragen und als hochpräzise Radarsysteme fungieren können. In Europa wird diese Funktion derzeit in Standardisierungsgremien für 5G Advanced und 6G diskutiert.

„ISAC steht für Integrated Sensing and Communication“, erklärte A1-CTO Christian Laqué im Pressegespräch. „Wir verbinden die Möglichkeiten einer Technik, die wir im Mobilfunk seit Jahrzehnten weiterentwickeln, mit dem, was wir radarmäßig kennen – und das gleichzeitig.“

Technische Ebene

Technisch basiert ISAC auf Millimeterwellen-Frequenzen (26 GHz) und modernen Massive-MIMO-Antennen. Diese können nicht nur hohe Bandbreiten bereitstellen, sondern auch ausgesendete Signale wieder als Reflexion empfangen und auswerten.

Eine KI-Auswertung soll außerdem direkt an der Basisstation erfolgen. Damit lassen sich Richtung, Entfernung, Geschwindigkeit und Höhe eines Objekts bestimmen. „Wenn ich zwei Radar-Bilder voneinander abziehe, bleibt nur übrig, was sich bewegt”, erklärt der CTO. Auch der Doppler-Effekt werde genutzt: Rotorschläge verändern minimal die Frequenz und machen dadurch Objekte voneinander unterscheidbar.

Pilotversuch von A1

Für den Pilotversuch wurde eine 5G-mmWave-Zelle inklusive Edge-Rechenkapazität aufgebaut. Eine handelsübliche Drohne flog dabei Manöver, die das System live erfasste. A1 demonstrierte damit, dass Sensing und Datenübertragung gleichzeitig funktionieren. „Das System kann hohe Gigabit-Bandbreiten übertragen und parallel dazu Objekte erkennen und das mit derselben Installation“, so Laqué.

Die Reichweite beträgt bei kleinen Drohnen mehrere hundert Meter, größere Objekte können schon weiter entfernt erkannt werden. Der relevante Höhenbereich liege aktuell zwischen 0 und rund 600 Metern.

Rasante Drohnenentwicklung

Die Geschwindigkeit der globalen Drohnenentwicklung habe laut Laqué massiv zugenommen: „Früher haben wir darüber geredet, dass Amazon vielleicht mal Pakete mit Drohnen liefert. Heute geht es wahnsinnig schnell – die Entwicklung war noch nie so rasant wie jetzt.“ Grund dafür sei unter anderem der Ukraine-Krieg.

Damit steige auch der Bedarf an Detektionssystemen für unkoordinierte Flugobjekte. Gleichzeitig werden Flughäfen, Kraftwerke, Energieanlagen oder große Events zunehmend zu potenziellen Zielen für Drohnenstörungen.

Einsatzfelder von ISAC

A1 sieht Österreich hier in einer besonderen Position, weil der 26-GHz-Bereich bereits vergeben und nutzbar sei. „Den Frequenzbereich haben in anderen Ländern so gut wie keine Betreiber. Selbst in Deutschland ist er noch nicht geöffnet”, sagt Laqué. Das ermögliche eine frühzeitige Pilotierung, während viele europäische Märkte technisch noch gar nicht starten können.

Mögliche Einsatzfelder seien laut A1:

• Drohnenüberwachung und Luftraumsicherheit
• Flughafenschutz
• Sicherung kritischer Infrastruktur
• Großveranstaltungen
• Schifffahrt und maritimes Monitoring
• Naturschutz, z.B. Unterscheidung von Vogelarten

Kommerzielle Implementierung

Die Technologie sei zwar bereits als Produkt verfügbar, aber tritt jetzt erst in die Phase der Marktabstimmung ein. Gespräche mit Flughäfen, Sicherheitsbehörden oder Betreibern kritischer Infrastruktur sollen nun starten. A1 Österreich sehe sich in einer Vorreiterrolle, da Österreich hier aufgrund der Frequenzausstattung einen Vorsprung gegenüber anderen EU-Ländern habe.

Parallel arbeitet die globale Industrie an der Einbettung von ISAC in die 5G-Advanced-Standards. Auch internationale Hersteller – darunter ZTE, das die Pilotinstallation in Wien geliefert hat – arbeiten bereits an kommerziellen Implementierungen.

Neuer Funktionslayer

A1 plant, das System weiterzuentwickeln und perspektivisch auch Mehrantennen-Setups einzubeziehen, die die Auflösung erhöhen sollen. Mittelfristig könnte ISAC damit ein neuer Funktionslayer im Mobilfunknetz werden – einer, der Kommunikation und Sensorik verbindet und damit Anwendungen ermöglicht, die bisher hochspezialisierten Radarsystemen vorbehalten waren.